爆炸冲击波

爆炸冲击波
爆炸冲击波

19.3.3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用

压力容器爆炸时,爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3%~15%,也就是说大部分能量是产生空气冲击波。

1)爆炸冲击波

冲击波是由压缩波叠加形成的,是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时,器内的高压气体大量冲出,使它周围的空气受到冲击波而发生扰动,使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质的声速,这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时,压力突然升高,产生一个很大的正压力,接着又迅速衰减,在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次,压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下,冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。

冲击波伤害、破坏作用准则有:超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作,下面仅介绍超压准则。超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值,便会对目标造成一定的伤害或破坏。超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见表28—9和表28一10。

2)冲击波的超压

冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关,同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为:

衰减系数在空气中随着超压的大小而变化,在爆炸中心附近为2.5~3;当超压在数个大气压以内时,n=2;小于1个大气压n=1.5。

实验数据表明,不同数量的同类炸药发生爆炸时,如果R与R0

比与q与q0之比的三次方根相等,则所产生的冲击波超压相同,用公式表示如下:

利用式(28—52)就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应距离下的超压。

表28一11是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。

综上所述,计算压力容器爆破时对目标的伤害、破坏作用,可按下列程序进行。

(1)首先根据容器内所装介质的特性,分别选用式(28—43)至式(28—49)计算出其爆破能量E。

(2)将爆破能量q换算成TNT当量q TN T。因为1kgTNT爆炸所放出的爆破能量为4230~4836kJ/kg,一般取平均爆破能量为4500kJ /kg,故其关系为:

(3)按式(28—51)求出爆炸的模拟比a,即:

(4)求出在1000kgTNT爆炸试验中的相当距离R0,即R0=R/a。

(5)根据Ro值在表28一11中找出距离为R0处的超压△p0(中间值用插人法),此即所求距离为尺处的超压。

(6)根据超压△p值,从表28—9、表28—10中找出对人员和建筑物的伤害、破坏作用。

3)蒸气云爆炸的冲击波伤害、破坏半径

爆炸性气体以液态储存,如果瞬间泄漏后遇到延迟点火或气态储存时泄漏到空气中,遇到火源,则可能发生蒸气云爆炸。导致蒸气云形成的力来自容器内含有的能量或可燃物含有的内能,或两者兼而有之。“能”的主要形式是压缩能、化学能或热能。一般说来,只有压缩能和热量才能单独导致形成蒸气云。

根据荷兰应用科研院TNO(1979)建议,可按下式预测蒸气云爆炸的冲击波的损害半径:

爆炸现象的最主要特征是什么

爆炸现象的最主要特征是什么 爆炸现象的最主要特征足什么?( ) A.温度升高 B.压力急剧升高 C.周围介质振动 查看答案解析 【正确答案】 B 一般来说,爆炸现象具有以下特征: (1)爆炸过程高速进行; (2)爆炸点附近压力急剧升高,多数爆炸伴有温度升高; (3)发出或大或小的响声; (4)周围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏; 【注】爆炸点附近压力急剧升高是爆炸最主要的特征; 爆炸是物质从一种状态迅速转变成另一状态,并在瞬间放出大量能量,同时产生声响的现象。火灾过程有时会发生爆炸,从而对火势的发展及人员安全产生重大影响,爆炸发生后往往又易引发大面积火灾。 1.爆炸的定义 由于物质急剧氧化或分解反应产生温度、压力增加或两者同时增加的现象,称为爆炸。爆炸是由物理变化和化学变化引起的。 2.爆炸的分类 爆炸有着不同的分类,按物质产生爆炸的原因和性质不同,通常将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。物理爆炸和化学爆炸最为常见。 考点:爆炸极限 1.气体和液体的爆炸极限 气体和液体的爆炸极限通常用体积百分比%表示。 2.可燃粉尘的爆炸(浓度)极限 粉尘的爆炸极限通常用单位体积中粉尘的质量(g/m2)表示。 3.爆炸混合物浓度与危险性的关系 爆炸性混合物在不同浓度时发生爆炸所产生的压力和放出的热量不同,因而具有的危险性也不同。 4.爆炸极限在消防上的应用

物质的爆炸极限是正确评价生产、储存过程的火灾危险程度的主要参数,是建筑、电气和其他防火安全技术的重要依据。 考点:爆炸危险源 1.引起爆炸的直接原因 通常,引起爆炸事故的直接原因可归纳为以下几方面:物料原因、作业行为原因、生产设备原因、生产工艺原因。 2.常见爆炸点火源 点火源是发生爆炸的必要条件之一,常见引起爆炸的点火源主要有机械火源、热火源、电火源及化学火源。 3.最小点火能量 所谓最小点火能量,是指每一种气体爆炸混合物,都有起爆的最小点火能量,低于该能量,混合物就不爆炸,目前都采用毫焦(mJ)作为最小点火能量的单位。

爆炸冲击波

19.3.3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用 压力容器爆炸时,爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3%~15%,也就是说大部分能量是产生空气冲击波。 1)爆炸冲击波 冲击波是由压缩波叠加形成的,是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时,器内的高压气体大量冲出,使它周围的空气受到冲击波而发生扰动,使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质的声速,这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时,压力突然升高,产生一个很大的正压力,接着又迅速衰减,在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次,压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下,冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。 冲击波伤害、破坏作用准则有:超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作,下面仅介绍超压准则。超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值,便会对目标造成一定的伤害或破坏。超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见表28—9和表28一10。

2)冲击波的超压 冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关,同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为: 衰减系数在空气中随着超压的大小而变化,在爆炸中心附近为2.5~3;当超压在数个大气压以内时,n=2;小于1个大气压n=1.5。 实验数据表明,不同数量的同类炸药发生爆炸时,如果R与R0 比与q与q0之比的三次方根相等,则所产生的冲击波超压相同,用公式表示如下: 利用式(28—52)就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应距离下的超压。 表28一11是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通用范本

内部编号:AN-QP-HT268 版本/ 修改状态:01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通 用范本

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通用 范本 使用指引:本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升,对工作的正常进行起指导性作用,产生流程包括确定问题对象和影响范围,分析问题提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,执行,后期跟进和交互修正,总结等。资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(标准版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 爆炸冲击波的破坏作用和防护措 施(标准版)

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(标准版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置

(1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如山沟、丘陵、河滩等地,在满足安全距离的条件下,确定销毁场地和有关建筑的位置。 4)安全距离 为保证爆炸事故发生后冲击波对建(构)、筑物等的破坏不超过预定的破坏等级,危险品生产区、总仓库区、销毁场等区域内的建筑物之间应留有足够的安全距离,称为内部安全距离。危险品生产区、总仓库区、销毁场等与该区域外的村庄、居民建筑、工厂住宅、城镇、运输线路、输电线路等必须保持足够的安全防护距离,称为外部安全距离。 安全距离的数值查阅有关设计安全规范就可找到。 5.工艺布置 (1)、在生产工艺方面应尽量采用新技术、机械化、自动化、连续化、遥控化、做到人机隔离、远距离操作。 (2)、在生产工艺流程中,需区分开危险生产工序与非危险生产工

瓦斯爆炸特性及其防治技术现状样本

瓦斯爆炸特性及其防治技术现状 摘要瓦斯是煤矿特有可燃、可爆性气体,瓦斯爆炸从来都是煤矿重要灾害之一。近年来,瓦斯爆炸事件在煤矿频发,严重危及了国家安全生产,矿工生命安全导致了极大威胁。为防止瓦斯爆炸事故,必要较好理解瓦斯爆炸发生、发展规律。本文分析了煤矿安全现状、煤矿瓦斯爆炸特性、基本条件和重要危害方式,重点简介了瓦斯爆炸防治办法,阐明瓦斯爆炸事故防治是煤矿安全工作一项系统工程,除了在技术上不断提高外,安全制度制定也必要作为安全工作重点,只有这样才干从主线上解决瓦斯爆炸事故。 核心词瓦斯爆炸爆炸特性防治技术 1 前言 煤炭是国内最重要能源,它占国内一次能源消耗构成75%~80%。在开采煤炭资源过程中会随着着各种灾害事故发生,如瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息、火灾、透水、顶板冒落等。虽然国内在煤矿安全保证方面采用了许多办法,投入了大量人力、物力,但随着煤矿开采机械化、自动化限度、产量不段增长,煤矿事故呈现出事故数量下降,死亡人数下降,但特别重大事故一次性死亡人数略有增长趋势。其中瓦斯爆炸无疑是最严重,它不光是导致损失最大,发生频率也是最大,依照每年国家煤监局事故记录来看,煤矿发生一次死亡10人以上特大事故中,绝大多数是瓦斯爆炸,约占特大事故总数70%左右,为此,瓦斯可称为煤矿安全最大威胁者。 鉴于瓦斯爆炸事故对国内煤矿安全生产导致严重威胁,无论从煤矿安全管理或从煤矿安全监察角度看,都极有必要研究瓦斯爆炸事故机理和特性,以便对瓦斯爆炸事故防治、瓦斯爆炸事故技术勘察等工作,提供理论和技术上指引和支持。 2 瓦斯爆炸特性及其危害 2.1 瓦斯爆炸特性

井下瓦斯是指从煤与围岩中涌出有毒有害气体总称,重要有4CH 、2CO 、CO 、S H 2、42H C 、62H C 、83H C 、2SO 、2O 等气体,其中4CH 为重要成分,瓦斯爆炸即指甲烷爆炸。瓦斯爆炸是瓦斯和空气混合后,在一定条件下遇高温热源发生激烈连锁反映,并伴有高温高压现象,在瓦斯爆炸过程中,火焰从火源占据空间不断地传播到爆炸性混合气体整个空间。 瓦斯爆炸化学反映式如下: l 882.6kJ/m o O 2H CO 2O CH 2224++→+ (1) 或 l 882.6kJ/m o 7.52N O 2H CO )79/21N 2(O CH 222224+++→++ (2) 应当指出,瓦斯爆炸是一种复杂化学反映过程,以上化学式所示只是其最后成果。许多研究工作证明,瓦斯爆炸是连锁反映(热—链式反映)。当爆炸性混合气体吸取一定能量(热能)后,反映分子链断裂,离解成两个或两个以上游离基(又称自由基),游离基有进一步分解,在产出两个或两个以上游离基,这样分解下去,游离基愈来愈多,化学反映也愈来愈快,最后就可以发展为燃烧或爆炸式氧化反映。 瓦斯爆炸必要具备三个条件: ⑴瓦斯浓度处在爆炸范畴内(在常温常压下,形成5%~15%4CH 积存); ⑵氧浓度超过错爆氧浓度(在2CO 惰化下,氧浓度>12%,在2N 惰化下,氧浓度>9%); ⑶引火源能量不不大于最小点燃能量(0.28mJ ),温度高于最低点燃温度(595℃)且点燃时间长于感应期。 普通状况下,矿井内氧浓度是满足,只要瓦斯积存和火源同步具备,就也许发生瓦斯爆炸。依照近年对煤矿瓦斯爆炸事故记录分析,可以发现瓦斯爆炸有如下某些特点:①瓦斯爆炸多为特大事故,导致损失巨大;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸导致破坏波及范畴大,破坏力极强;④多为火花引

爆炸品特性(通用版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 爆炸品特性(通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

爆炸品特性(通用版) (一)爆炸性强 爆炸品都具有化学不稳定性,在一定外因的作用下,能以极快的速度发生猛烈的化学反应,产生的大量气体和热量在短时间内无法逸散开去,致使周围的温度迅速升高并产生巨大的压力而引起爆炸。 例如,黑火药的爆炸反应:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑+热量显然,黑火药的爆炸反应就具备化学爆炸的三个特点:反应速度极快,瞬间即进行完毕,产生大量气体(280L/kg),放出大量的热(3015kJ/kg),火焰温度高达2100℃以上。 煤在空气中点燃后,虽然也能放出大量的热和气体:C十02=C02↑十热量 但由于煤的燃烧速度比较慢,产生的热量和气体逐渐地扩散开去,不能在其周围产生高温和巨大压力,所以只是燃烧而不是爆炸。

(二)敏感度高 各种爆炸品的化学组成和性质决定了它具有发生爆炸的可能性,但如果没有必要的外界作用,爆炸是不会发生的。也就是说,任何一种爆炸品的爆炸都需要外界供给它一定的能量——起爆能。 不同的炸药所需的起爆能不同,某一炸药所需的最小起爆能,即为该炸药的敏感度(简称感度)。起爆能与敏感度成反比,起爆能越小,敏感度越高。 从储运的角度来讲,希望敏感度低些,但实际上如炸药的敏感度过低,则需要消耗较大的起爆能,造成使用不便,因而各使用部门对炸药的敏感度都有一定的要求。了解各种爆炸品的敏感度,在生产、储存、运输、使用中适当控制,确保安全。 爆炸品的感度主要分热感度(如:加热、火花、火焰等),机械感度(如:冲击、针刺、摩擦、撞击等),静电感度(如:静电、电火花等),起爆感度(如雷管、炸药等)等;不同的爆炸品的各种感度数据是不同的。爆炸品在储运中必须远离火种、热源及防震等要求就是根据它的热感度和机械感度来确定的。

湍流状态下甲烷爆炸特性的实验研究正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 湍流状态下甲烷爆炸特性的实验研究正式版

湍流状态下甲烷爆炸特性的实验研究 正式版 下载提示:此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中,通过合理组织生产过程,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 煤矿井下瓦斯爆炸事故是最为严重的矿井灾害之一,为了预防和控制矿井瓦斯爆炸,国内外学者对瓦斯爆炸特性进行了大量的研究,取得的研究成果多是基于宏观静止状态下的瓦斯气体爆炸。但是,煤矿井下大量瓦斯集中喷出或涌出时,释放到井巷风流中,由于浓度梯度和风流脉动作用在风流中逐渐扩散稀释,被风流携带而流动 [1]。所以,研究流动气体爆炸问题具有重要的实际应用价值。H.W.Emmons 等[2]推算过拟动态条件下爆炸的管道出口压力;陈爱平[3]研究了管道内流动气体流

动阻碍作用和流量对爆炸特性的影响;王宝兴[4]研究了通风对强瓦斯爆炸的作用。湍流是井下气体最常见的流动状态,尤其在瓦斯爆炸过程中,由于爆炸激波受巷道内障碍物及巷道尺寸变化等因素的诱导可产生强烈的湍流。为此,本文利用20L 近球形气体爆炸反应装置,测试甲烷在宏观静止和湍流两种状态下的爆炸极限、爆炸压力、爆炸压力上升速率及爆炸压力峰值时间等基本参数,分析湍流对甲烷爆炸特性的影响,可为有效防治矿井瓦斯爆炸灾害提供一定的指导。 1 实验概述 1.1 实验系统的构成 实验系统主要由20L 爆炸反应罐、配

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施正式样本

文件编号:TP-AR-L3213 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 爆炸冲击波的破坏作用 和防护措施正式样本

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 正式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压 力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建 (构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度 的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址 应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区 和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周 围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线

路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置 (1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如山沟、丘陵、河滩等地,在满足安全距离的条件下,确定销毁场地和有关建筑的位置。

蒸气云爆炸冲击波uvce

L P G罐区定量模拟评价 模拟事故及条件 液化石油气(LPG)一旦大量泄漏,极易与周围空气混合形成爆炸性混合物,如遇到明火引起火灾爆炸,其产生的爆炸冲击波及爆炸热火球热辐射破坏、伤害作用极大。LPG 罐区发生过的事故类型主要有蒸气云爆炸(UVCE)和沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)。蒸气云爆炸(UVCE)是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。UVCE发生后的危害主要是爆炸冲击波对周围人员、建筑物、储罐等设备的伤害、破坏。沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)是指液化气体储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂,压力平衡破坏,液化石油气(LPG)急剧气化,并随即被火焰点燃而产生的爆炸。BLEVE 发生后的危害主要是火球热辐射危害,同时爆炸产生的碎片和冲击波也有一定的危害。 恒源石化炼油厂液化气储罐区共有液化气储罐9台,总储量3000 m3,最大储罐1000m3。 蒸气云爆炸(UVCE)定量模拟评价 TNT当量法是一种对UVCE定量评价的主要方法,首先按超压-冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。冲击波超压破坏准则见表1: 表1冲击波超压破坏、伤害准则 1发生蒸气云爆炸(UVCE)的LPG的TNT当量W TNT 及爆炸总能量E: LPG的TNT当量:W TNT =αW LPG Q/Q TNT (1) α为LPG蒸气云当量系数(统计平均值为0.04); W LPG 为蒸气云中LPG质量(在此模拟400 m3储罐,折合约240t);Q为LPG燃烧热,46.5MJ/kg;

Q TNT 为TNT爆炸热5.066MJ/kg; 由式(1)可求得LPG的TNT当量:W TNT =88.1t; 2爆炸冲击波正相最大超压ΔP: LPG的爆炸冲击波正相最大超压: (1) 式中,—对比距离。 △P—为冲击波的正相最大超压(kPa); R—为距UVCE中心距离(m); W—为TNT质量或TNT当量(kg)。 图1冲击波的正相最大超压-距UVCE中心距离对数曲线由表1和图1可得出以下结果(表2): 表2冲击波超压破坏、伤害距离 超压/kPa 距UVCE中 心距离m 建筑物破坏程 度 超压/kPa 距UVCE中 心距离m 人伤害程度 5.88-9.81 797-491 受压面玻璃大部分 破碎 20-30 261-201 轻微伤害 20.7-27.6 263-216 油储罐破裂30-50 201-154 中等损伤68.65-98.07 132-114 砖墙倒塌50-100 154-113 严重损伤196.1-294.2 88-77 大型钢架结构破坏>100 <113 大部分死亡 沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)定量模拟评价 BLEVE是在LPG储罐暴露于火源时发生的,是由储罐区发生的小型火灾引发的。BLEVE 的基本特点:容器损坏;超热液体的蒸气突然燃烧;蒸气燃烧并形成火球。 BLEVE发生后的最主要危害是产生火球强热辐射,火球当量半径R可由下式计算:R=2.9W1/3() 火球持续时间t可由下式计算: t=0.45W1/3() W:发生BLEVE的LPG质量,单位kg 模拟1000 m3储罐发生BLEVE,其火球当量半径R=244m,持续时间t=38s。 定量模拟评价总结

蒸气云爆炸冲击波uvce

LPG罐区定量模拟评价 模拟事故及条件 液化石油气(LPG)一旦大量泄漏,极易与周围空气混合形成爆炸性混合物,如遇到明火引起火灾爆炸,其产生的爆炸冲击波及爆炸热火球热辐射破坏、伤害作用极大。LPG 罐区发生过的事故类型主要有蒸气云爆炸(UVCE)和沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)。蒸气云爆炸(UVCE)是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。UVCE发生后的危害主要是爆炸冲击波对周围人员、建筑物、储罐等设备的伤害、破坏。沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)是指液化气体储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂,压力平衡破坏,液化石油气(LPG)急剧气化,并随即被火焰点燃而产生的爆炸。BLEVE发生后的危害主要是火球热辐射危害,同时爆炸产生的碎片和冲击波也有一定的危害。 恒源石化炼油厂液化气储罐区共有液化气储罐9台,总储量3000 m3,最大储罐1000m3。 蒸气云爆炸(UVCE)定量模拟评价 TNT当量法是一种对UVCE定量评价的主要方法,首先按超压-冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。冲击波超压破坏准则见表1: 表1 冲击波超压破坏、伤害准则 1 发生蒸气云爆炸(UVCE)的LPG的TNT当量W TNT及爆炸总能量E:

LPG的TNT当量:W TNT=αW LPG Q/Q TNT (1) α为LPG蒸气云当量系数(统计平均值为0.04); W LPG为蒸气云中LPG质量(在此模拟400 m3储罐,折合约240t);Q为LPG燃烧热,46.5MJ/kg; Q TNT为TNT爆炸热5.066 MJ/kg; 由式(1)可求得LPG的TNT当量:W TNT=88.1t; 2爆炸冲击波正相最大超压ΔP: LPG的爆炸冲击波正相最大超压: (1) 式中,—对比距离。 △P—为冲击波的正相最大超压(kPa); R—为距UVCE中心距离(m); W—为TNT质量或TNT当量(kg)。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施实用版

YF-ED-J9489 可按资料类型定义编号 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

爆炸冲击波的破坏作用和防护措 施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面 压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时, 对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构 成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的 厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立 在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜 区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、

桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置 (1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如

爆炸品特性

编号:SM-ZD-96428 爆炸品特性 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

爆炸品特性 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 (一)爆炸性强 爆炸品都具有化学不稳定性,在一定外因的作用下,能以极快的速度发生猛烈的化学反应,产生的大量气体和热量在短时间内无法逸散开去,致使周围的温度迅速升高并产生巨大的压力而引起爆炸。 例如,黑火药的爆炸反应:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑+热量 显然,黑火药的爆炸反应就具备化学爆炸的三个特点:反应速度极快,瞬间即进行完毕,产生大量气体(280L/kg),放出大量的热(3015kJ/kg),火焰温度高达2100℃以上。 煤在空气中点燃后,虽然也能放出大量的热和气体:C

十02=C02↑十热量 但由于煤的燃烧速度比较慢,产生的热量和气体逐渐地扩散开去,不能在其周围产生高温和巨大压力,所以只是燃烧而不是爆炸。 (二)敏感度高 各种爆炸品的化学组成和性质决定了它具有发生爆炸的可能性,但如果没有必要的外界作用,爆炸是不会发生的。也就是说,任何一种爆炸品的爆炸都需要外界供给它一定的能量——起爆能。 不同的炸药所需的起爆能不同,某一炸药所需的最小起爆能,即为该炸药的敏感度(简称感度)。起爆能与敏感度成反比,起爆能越小,敏感度越高。 从储运的角度来讲,希望敏感度低些,但实际上如炸药

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施

编号:SM-ZD-12847 爆炸冲击波的破坏作用和 防护措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置

城市燃气火灾爆炸事故特点及分析通用版

解决方案编号:YTO-FS-PD923 城市燃气火灾爆炸事故特点及分析通 用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

城市燃气火灾爆炸事故特点及分析 通用版 使用提示:本解决方案文件可用于已经体现出的,或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等,所提出的一个解决整体问题的方案(建议书、计划表),同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 当前我国城市燃气事业飞速发展,尤其是以西气东输为标志的一系列燃气工程的竣工和投产运行,天然气、液化气、煤气等管道燃气在我国得到快速的普及,瓶装液化气的使用量也不断增加。这一方面拉动了经济的快速增长,提高了居民的生活质量,减少了环境污染;另一方面越来越多的燃气事故的发生也给居民的生命财产带来巨大的损失,成为燃气行业最为关切的焦点和重点。 城市燃气的应用就其本身而言是安全的,如果严格按照国家标准、技术规范、操作规程执行,安全使用是完全有保障的。各类城市燃气安全事故的发生都是在外界条件异常、人为疏忽或故意破坏等前提下出现的。如地震、雷击等不可抗力导致的燃气储存、输配系统的泄漏、爆炸;设备设施缺乏养护失灵、工作人员操作失误所造成的燃气安全事故;以及各类人为破坏燃气基础设施而引发的燃气安全事故。燃气有易燃易爆的特性,随着在城乡的广泛使

爆炸冲击波

爆炸冲击波 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

19.3.3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用 压力容器爆炸时,爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3%~15%,也就是说大部分能量是产生空气冲击波。 1)爆炸冲击波 冲击波是由压缩波叠加形成的,是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时,器内的高压气体大量冲出,使它周围的空气受到冲击波而发生扰动,使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质的声速,这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时,压力突然升高,产生一个很大的正压力,接着又迅速衰减,在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次,压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下,冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。 冲击波伤害、破坏作用准则有:超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作,下面仅介绍超压准则。超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值,便会对目标造成一定的伤害或破坏。超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见表28—9和表28一10。 2)冲击波的超压

冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关,同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为: 衰减系数在空气中随着超压的大小而变化,在爆炸中心附近为2.5~3;当超压在数个大气压以内时,n=2;小于1个大气压n=1.5。 比与q 实验数据表明,不同数量的同类炸药发生爆炸时,如果R与R 与q 之比的三次方根相等,则所产生的冲击波超压相同,用公式表示如 下: 利用式(28—52)就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应距离下的超压。 表28一11是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。 综上所述,计算压力容器爆破时对目标的伤害、破坏作用,可按下列程序进行。 (1)首先根据容器内所装介质的特性,分别选用式(28—43)至式(28—49)计算出其爆破能量E。 (2)将爆破能量q换算成TNT当量q 。因为1kgTNT爆炸所放出的爆 T N T 破能量为4230~4836kJ/kg,一般取平均爆破能量为4500kJ/kg,故其关系为: (3)按式(28—51)求出爆炸的模拟比a,即:

爆炸冲击波伤害破坏作用定量分析

消防理论研究  爆炸冲击波伤害破坏作用定量分析 傅智敏,黄金印,臧 娜 (中国人民武装警察部队学院,河北廊坊065000) 摘 要:针对爆炸事故后果定量分析中存在的模糊认识,对冲击波超压估算方法和爆炸能量计算模型进行了系统论述。冲击波的破坏伤害作用主要取决于峰值超压的大小,立方根比例定律是定量估算冲击波超压最常用的方法。物理性爆炸产生的能量大小与容器内介质的状态和容器的容积有关,化学性爆炸能量的大小主要取决于参与爆炸性燃烧反应的可燃物质的量和燃烧热。蒸气云爆炸能量的估算方法主要有T N T法和TN O法两种,蒸气云爆炸及爆轰的破坏伤害作用既可使用立方根比例定律进行分析,也可以直接使用相关经验模型。 关键词:爆炸;冲击波;峰值超压;立方根比例定律;蒸气云爆炸 中图分类号:X932,T Q564 文献标志码:A 文章编号:1009-0029(2009)06-0390-06 研究表明,爆炸的破坏作用主要是由冲击波产生的。无论是化学性爆炸还是物理性爆炸都会形成冲击波。冲击波的破坏作用可用峰值超压、持续时间和冲量三个特征参数衡量。冲击波破坏伤害准则主要有超压准则、冲量准则和超压—冲量准则等,其中最常用的是超压准则。定量分析爆炸冲击波的伤害破坏作用,先要确定爆炸产生的冲击波超压与爆炸能量间的关系,进而分析不同爆炸情形下产生的能量及伤害破坏作用。1 冲击波破坏伤害作用的估算 冲击波是一种介质状态(压力、密度、温度等)突跃变化的强扰动传播,最常见的形式是空气冲击波,其传播速度大于声速。多数情况下,冲击波的破坏伤害作用是由超压引起的。超出周围压力的最大压力称为峰值超压Δp,一般情况下超压意味着侧向超压,即压力是在压力传感器与冲击波相垂直的条件下测量得到的。 1.1 冲击波超压的破坏伤害作用 峰值超压Δp可以达到数个甚至数十个大气压。冲击波超压对建筑物的破坏作用和对人员的伤害作用如表1和表2所示。 冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关。在其他条件相同的情况下,爆炸能量越大,冲击波强度越大,波阵面上的超压也越大。爆炸产生的冲击波是立体冲击波,它以爆炸点为中心,以球面或半球面向外扩展传播。随着半径增大,波阵面表面积增大,超压逐渐减弱。 表1 1000kgT N T地面爆炸时冲击波超压对建筑物的破坏作用Δp/k Pa破坏作用 5~6门、窗玻璃部分破碎 6~15受压面的门窗玻璃大部分破碎 15~20窗框损坏 20~30墙裂缝 40~50墙裂大缝,屋瓦掉落 60~70木建筑厂房房柱折断,房架松动 70~100砖墙倒塌 100~200防震钢筋混凝土破坏,小房屋倒塌 200~300大型钢架结构破坏 表2 冲击波超压对人员的伤害作用 Δp/k Pa冲击波破坏效应 <19.6能保证人员安全 19.6~29.4人体受到轻微损伤 29.4~49.0损伤人的听觉器官或产生骨折 49.0~98.0严重损伤人的内脏或引起死亡 >98.0大部分人员死亡 1.2 立方根比例定律 立方根比例定律又称为Hopkinso n-Cranz比例定律。两个几何相似但尺寸不同的同种炸药在相同的大气环境条件下爆炸,必然在相同的比例距离产生相似的冲击波。Hopkinso n-Cranz比例距离见式(1)所示。 z=R/E1/3(1)式中:R为冲击距离,m;E为爆炸能量,k J。 1.2.1 当量比例距离法 1973年,Baker提出用TN T当量比例距离估算超压。即冲击波超压可由TN T当量m TN T,以及距地面上爆炸源点的距离R来估算,见式(2)所示 。 z e=R/m1/3TN T (2)式中:m TN T=E/Q TN T,Q TN T为TN T的爆炸当量能量,一般取平均值4686k J/kg。 发生在平坦地面上的TN T爆炸产生的侧向峰值超压与比例距离间的关系如图1所示,其曲线关系可用式(3)描述。 Δp p a = 16161+ z e 4.5 2 1+ z e 0.048 2 1+ z e 0.32 2 1+ z e 1.35 2 (3)

ANSYS AutoReaGas气体爆炸和冲击波传播三维CFD软件

ANSYS AutoReaGas气体爆炸和冲击波传播三维CFD软件 newmaker AutoReaGas是由美国世纪动力公司(Century Dynamics)和荷兰TNO公司联合开发完成的三维计算流体分析软件,2005年被ANSYS公司收购。它主要用来模拟气体爆炸与由此引发的冲击波效应。专门设计用在那些非常拥塞(如管道工程管和设备)和限制(由于建筑物/结构,包括通风口等)的场所,这些场所对燃烧加速有着很重要的影响,从而引起超压。 AutoReaGas在全世界范围得到了广泛的应用,包括从事海上(包含平台、EPSO)、岸上(化学制药和电厂、采矿和运输)设施安全和风险分析领域的咨询人员、承包商、操作人员和研究人员。重要的是,AutoReaGas的可靠性已经得到了验证,如在著名的BFETS 测试中,仿真预测与试验结果吻合得很好。 AutoReaGas是用来模拟气体爆炸及其后效作用的专门的设计软件,并已得到广泛的验证。另外一个很重要的功能:在研究设备或结构对爆炸的响应问题时,AutoReaGas计算结果数据可以很容易地输出到结构分析软件,如ANSYS AUTODYN (显式) 和ASAS (隐式)结构分析软件。 专门用于拥塞和限制(敞开和封闭)的环境中 完整的三维分析 爆炸和冲击波求解器 验证 浸水 和结构分析软件的接口 按用户的要求和方案来制定使用许可证 AutoReaGas可用来模拟气体在拥塞和限制环境中爆炸及其后效作用的CFD软件。拥塞的环境诸如当管道工程管被结构(如防爆墙和建筑)所限制时,软件中可以定义实心墙(封闭的)、部分通风(如爆裂的平板)和完全通风(敞开)的环境,这样软件就同样适用于具有相似环境条件的海上和陆地上设施。

阐述炸药爆炸的基本特征

一、阐述炸药爆炸的基本特征 1、反应的放热性 炸药爆炸就是将蕴藏地大量化学能以热能形式迅速释放出来的过程,放出大量热量是形成爆炸的必要条件,吸收反应或放热不足都不能形成爆炸。 2、生成气体产物 炸药爆炸放出的能量必须借助气体介质才能转化为机械功,因此,生成气体产物是炸药做功不可缺少的条件。 3、反应的快速性 炸药爆炸反应式由冲击波所激起的,因此,其反应速度和爆炸速度都很高,爆炸速度可达到每秒书千米,在反应区内炸药变成爆炸气体产物的时间值需要几十微秒。 二、拒爆的处理 拒爆的处理方法有以下几种,a、因联线不良、错联、漏联,要重新联线放炮。经检查确认起爆线路完好时,方可重新起爆。b、因其他原因造成的拒爆,则因在距拒爆至少0.3m处重钻和拒爆眼平行的新炮眼,重新装药放炮。c、禁止将炮眼残底继续打眼加深,严禁用镐刨,或从炮眼中取出原放置的引药或从引药中拉出雷管。d、处理拒爆的炮眼爆破后。因详细检查并收集未未爆炸的爆破材料予以销毁。 三、炸药爆炸可能引起瓦斯爆炸的因素 1、空气冲击波 由爆轰激起的冲击波虽然具有很高的压力和温度,但由于作用时间非常短,不会将瓦斯加热到爆发温度,但是冲击波经反复叠加,或瓦斯经过预热,则仍有引起瓦斯爆炸的危险。 2、炽热固体颗粒 炽热固体颗粒是一些爆炸不完全的炸药颗粒或金属粉末,他们在空气飞散是可能氧化燃烧,本身冷却却又慢,对瓦斯加热时间长,所以危险性极大。 4、炸药生成的高温气体 炸药生成的气体温度高,作用时间长,是引起瓦斯爆炸最危险的因素,特别是含有游离氧,氧化氮等气体时,由于具有强氧化作用,易使瓦斯爆炸,含有游离氧、一氧化碳等气体时,它们接触空气时,可能要燃烧成二次火焰,也可能引起瓦斯爆炸。

爆炸冲击波

1)冲击波超压 在计算中爆炸冲击波参数用式(1)、(2)计算。 △P s =0.137Z -3+0.119 Z -2+0.269 Z -1-0.019 (1) Z=R 2(P 0/E 0)1/3 (2) △P s =44000/ P 0 △P s =0.137Z -3+0.119 Z -2+0.269 Z -1-0.019 Z=R 3(P0/E0)1/3 △P s =17000/ P 0 式中:△P s ——冲击波正相最大超压,Pa ; P 0 ——大气压力,取1.01325×105Pa 式中:R ——目标到蒸汽云中心的距离,m ; 0E ——爆源总能量,E 0 用下式计算: c W Q E 01.00= (3) 式中:W ——蒸汽云对爆炸冲击波有实际贡献的燃料质量,kg ; C Q ——燃料的燃烧热,50MJ/kg 。 2)爆炸伤害区计算依据 ①人员伤害区 ·死亡区 与爆炸量间的关系由下式给出: ()37.05.010006.13Mtnt R = (4) 式中:M tnt ——爆源的TNT 当量,kg 。按下式计算: TNT TNT Q E 0M = 式中:TNT Q ——TNT 爆热,可取为4.50×106J/kg 。 ·重伤区 . .

要求的冲击波峰值超压为44000Pa,用超压值由式(2)即可计算出重伤区外径5.0e R。 ·轻伤区 要求的冲击波峰值超压为17000Pa,用超压值由式(2)即可计R。 算出轻伤区外径01 .0e ·轻微伤害区 R,外径为无穷大。 该区内径为01 .0e ②建筑物及设施的破坏区 爆炸能不同程度地破坏周围的建筑物和设施,造成直接经济损失。根据爆炸破坏模型,可估计建筑物和设施的不同破坏程度,据此可将危险源周围分为几个不同的区域,下表是不同的冲击波压力及其危害效应表。 冲击波压力及其效应

相关文档
最新文档