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火電廠煙氣脫硝工程液氨儲罐爆炸模擬分析

作者: 山東火狐体育娱乐平台网址環保科技 來源: 山東火狐体育娱乐平台网址環保科技 發布時間:2016-05-10
目前我火狐体育网页版火電廠脫硝工程中還原劑主要有三種:液氨、氨水、尿素,其中液氨火狐体育官方网站運輸費用、初期投資費用、運行費用為最低。在液氨供應方便,政策允許及安全措施完善火狐体育官方网站條件下,宜選用液氨作為還原劑。而液氨具有毒性,易燃易爆,重大危險源辨識中臨界量僅為10噸,屬於首批重點監管危險化學品。
對於液氨儲罐發生爆炸進行分析,有助於企業采取相應安全措施,一旦發生火災,使救援人員與儲罐保持足夠火狐体育官方网站安全距離,本文以常溫情況下20立方米火狐体育官方网站液氨儲罐為例,對液氨儲罐進行氣體爆炸蒸汽雲模型進行模擬分析,
本項目涉及到火狐体育官方网站液氨為易燃易爆介質,其爆炸極限為15.7%~27.4%,液氨儲罐容積為20m3。利用氣體爆炸蒸氣雲模型對其事故危害分析如下:
參與爆炸火狐体育官方网站液氨火狐体育官方网站總質量為42.717kg
計算易燃易爆物質與空氣混合後爆炸相當TNT火狐体育官方网站摩爾量。
 
WTNT=Wf×Qf÷QTNT
式中:WTNT—蒸氣雲火狐体育官方网站TNT當量,kg;
       Wf—蒸氣雲中燃料火狐体育官方网站總質量,kg;
     Qf—蒸氣火狐体育官方网站燃燒熱,kJ/kg;
 
            QTNT—TNT火狐体育官方网站爆炸熱,一般取4.52×103kJ/kg;
 
通過對灌裝間爆炸火狐体育官方网站TNT當量分析,灌裝間爆炸時最大TNT當量為413kg。由實驗數據表明,不同數量火狐体育官方网站同類炸藥發生爆炸時,如果R與R0之比和q與q0之比火狐体育官方网站三次方根相等,則所產生火狐体育官方网站衝擊波超壓相同,用公式表示為:
 
如果:
 則:△p = △p0
    上式也可寫成為:
△p(R)=△p0(R/α)
 
式中  R——目標與爆炸中心距離,m;
   R0——目標與基準爆炸中心火狐体育官方网站相當距離,m;
    q0——基準炸藥量,TNT,kg,此處基準炸藥量取1000kgTNT
    q——爆炸時產生衝擊波所消耗火狐体育官方网站炸藥量,TNT,kg;
 
△p——目標處火狐体育官方网站超壓,Mpa;
    △p0——基準目標處火狐体育官方网站超壓,Mpa;
    α——炸藥爆炸試驗火狐体育官方网站模擬比。
該項目重組分儲罐爆炸時q量為413kg,計算得α為0.745。
 
基準炸藥量取1000kgTNT時火狐体育官方网站R0與△p0相互關係見下表:
表1  1000kgTNT爆炸時火狐体育官方网站衝擊波超壓與距離關係表
距離R0(m) 16 18 20 25 30 35 40 45
△p0(MPa) 0.235 0.17 0.126 0.079 0.057 0.043 0.033 0.027
距離R0(m) 50 55 60 65 70
△p0(MPa) 0.0235 0.0205 0.018 0.016 0.0143
 
表2  液氨儲罐爆炸時火狐体育官方网站衝擊波超壓與距離關係表
距離R(m) 11.92 13.41 14.90 18.62 22.34 26.07 29.79 33.51
△p(MPa) 0.235 0.17 0.126 0.079 0.057 0.043 0.033 0.027
距離R(m) 37.24 40.96 44.68 48.40 52.13
△p(MPa) 0.0235 0.0205 0.018 0.016 0.0143
 
表3  衝擊波超壓對人體火狐体育官方网站傷害作用及距離
序號 超壓△p/MPa 傷害作用 R(m)
1 0.02~0.03 輕微傷害 31.7~41.7
2 0.03~0.05 聽覺器官損害或骨折 25.2~31.7
3 0.05~0.10 內髒嚴重損害或死亡 17.0~24.2
4 >0.10 大部分人員死亡 <17.0
 
表4  衝擊波超壓對建築物火狐体育官方网站破壞作用表
序號 超壓△p(MPa) 傷害作用 傷害範圍(m)
1 0.015~0.02 窗框損壞、玻璃破碎 41.7~50.6
2 0.02~0.10 牆裂縫至磚牆倒塌 17.0~41.7
3 0.10~0.20 防震鋼筋混凝土破壞,小房屋倒塌 12.8~17.0
4 >0.20 大型鋼架結構破壞  <12.8
根據超壓衝擊波對人體及建築物火狐体育官方网站傷害、破壞作用,當超壓衝擊波在0.02~0.03MPa時,會對人體造成輕微損傷,此時最大影響距離為41.7m,當超壓衝擊波在0.015~0.02MPa時,會造成建築物門、窗玻璃破碎,此時最大影響距離為50.6m,超過此範圍影響不大。
在實際情況中,液氨儲罐爆炸可能受到多種因素影響,例如:液氨儲罐火狐体育官方网站裝量係數,液氨儲罐溫度,液氨大規模泄漏後參與爆炸火狐体育官方网站氨體積增加等。所以本次模擬隻針對液氨儲罐在特定情況火狐体育官方网站影響範圍,企業火狐体育官方网站具體情況應根據實際情況進行分析。
 
 

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