加油站儲(chǔ)油罐火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性定量分析的探討
各加油站的汽車用汽油和柴油為油品的一大種類，它們由四碳至十二碳復(fù)雜烷烴類的混合物，為無色或淡黃色液體，不溶于水，易燃，易爆。中國(guó)石油的汽油一般為淡黃色液體，餾程為30℃至205℃。它們遵循三個(gè)原則：可燃物（油品）、火種（明火、靜電、高溫）、助燃劑（空氣中的氧氣），遇明火、靜電、高溫會(huì)引起燃燒和爆炸，如果在一個(gè)受限空間空氣中含量為74～123克/立方米時(shí)遇明火、靜電、高溫會(huì)引起爆炸。通常在25℃，101 kPa時(shí)，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單位為kJ/mol我們?nèi)绻?/FONT>以八碳烷烴的純物質(zhì)計(jì)，在101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，得到的燃燒熱是5331,kj/mol，合46.763Mj/Kg實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)油品的結(jié)果往往要低得多，因?yàn)?/FONT>我們常用的汽油是個(gè)烴類的混合物，如果考慮有5%純度和雜質(zhì)問題，各汽油的平均熱值約可以取44425 kJ/kg（44.25 MJ/kg）進(jìn)行計(jì)算。
看了有關(guān)安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)：如《加油站儲(chǔ)油罐火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性定量分析》、《加油站地下儲(chǔ)油罐爆炸能量傷害結(jié)果模擬評(píng)價(jià)》類似的報(bào)道中，引用汽油的“（Qf）燃燒熱為43.7kJ/ kg”比實(shí)際數(shù)值小了1000倍。應(yīng)用于G·M萊克霍夫計(jì)算公式計(jì)算加油站儲(chǔ)油罐爆炸危險(xiǎn)性定量分析，池火災(zāi)熱輻射通量計(jì)算；實(shí)際汽油的熱值約可以取44425 kJ/kg（44.25 MJ/kg），否則使計(jì)算結(jié)果小了10倍。同樣也有些安全評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)的注安師引用“汽油的（Qf）燃燒熱為43.7kJ/ kg”進(jìn)行G·M萊克霍夫計(jì)算公式計(jì)算加油站儲(chǔ)油罐爆炸危險(xiǎn)性定量分析，池火災(zāi)熱輻射通量計(jì)算；如果用這個(gè)結(jié)果對(duì)加油站汽油儲(chǔ)罐爆炸或池火災(zāi)事故進(jìn)行分析，對(duì)周圍的人員和民用建筑、構(gòu)筑物計(jì)算危害程度套用《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50156-2002)，來確定加油站油罐區(qū)與各類民用建筑、構(gòu)筑物的安全距離的話，那么這個(gè)加油站油罐區(qū)距離與各類民用建筑、構(gòu)筑物的安全距離就存在極大的安全隱患了。
采用 G·M 萊克霍夫計(jì)算方法和池火計(jì)算方法綜合分析加油站儲(chǔ)罐區(qū)的危險(xiǎn)性，是能反映加油站儲(chǔ)罐區(qū)的危險(xiǎn)性，在油站油罐區(qū)危險(xiǎn)性定量分析方面有適用性。但是，各個(gè)加油站的現(xiàn)狀不一樣，也要具體的分析。
G·M萊克霍夫計(jì)算公式
G•M萊克霍夫經(jīng)過沙質(zhì)粘地中實(shí)驗(yàn)得出的沖出波超壓與距離之間關(guān)系式為：
P=8［R/（WTNT）1/3］－3 （1）
轉(zhuǎn)換為： R=（8 WTNT/Pˊ）1/3 （2）
式中 P：爆炸沖擊波超壓，MPa (Pˊ=10P) ；
R：爆炸中心到所研究點(diǎn)的距離，m；
利用此公式可得到任意沖擊波超壓的距離。
爆炸危害效應(yīng)
發(fā)生爆炸時(shí)形成強(qiáng)大的沖擊波，沖擊波的超壓可造成人員傷亡和建筑物破壞。可以引用表中的超壓P0/MPa的參數(shù)分別對(duì)不同的傷害進(jìn)行計(jì)算。
沖擊波超壓對(duì)人體的傷害作用 表1
|
序號(hào) |
超壓P0/MPa |
傷害作用 |
|
1 |
0.02～0.03 |
輕微作用 |
|
2 |
0.03～0.05 |
聽覺器官損傷或骨折 |
|
3 |
0.05～0.10 |
內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡 |
|
4 |
>0.1 |
大部分人員死亡 |
沖擊波超壓對(duì)建筑物的破壞作用 表2
|
序號(hào) |
超壓P0/MPa |
傷害作用 |
|
1 |
0.005～0.006 |
門窗玻璃部分破碎 |
|
2 |
0.006～0.015 |
受壓面的門窗玻璃大部分破碎 |
|
3 |
0.015～0.02 |
窗框破壞 |
|
4 |
0.02～0.03 |
墻裂縫 |
|
5 |
0.04～0.05 |
墻大裂縫 |
|
6 |
0.06～0.07 |
木建筑廠房房柱折斷，房架松動(dòng) |
|
7 |
0.07～0.10 |
磚墻倒塌 |
|
8 |
0.10～0.20 |
防震鋼筋混泥土破壞，小房屋倒塌 |
|
9 |
0.20～0.30 |
大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞 |
用G·M萊克霍夫計(jì)算公式計(jì)算是針對(duì)含有易燃，易爆氣體的空罐或空間，并沒有表明被爆炸物體碎片的傷害作用。加油站的油罐都是空的嗎？如果不是空罐，里面的汽油會(huì)生成的二次蒸汽云爆炸被忽視了。如果使用G·M萊克霍夫計(jì)算公式計(jì)算的加油站儲(chǔ)油罐爆炸危險(xiǎn)性定量分析還不夠真實(shí)的表現(xiàn)加油站危險(xiǎn)程度；如果有幾個(gè)汽油罐呢，如果有汽油罐參與了殉爆呢，二次蒸汽云爆炸的危害程度是不是會(huì)比這個(gè)空的汽油罐要大很多倍，危害程度應(yīng)該用幾種方法結(jié)合起來計(jì)算出最大的危害程度。單獨(dú)用一個(gè)G·M萊克霍夫計(jì)算公式計(jì)算加油站儲(chǔ)油罐爆炸危險(xiǎn)性定量分析會(huì)有點(diǎn)自己安慰
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