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爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=1.8；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为0.02%～14.9%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为2.81吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=1.8； 蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=2.81×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg）：取Qf=616970kJ/kg；TNT的爆热，取QTNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT死亡半径R1=13.6(W TNT/1000)=13.6×27.740.37=13.6×3.42=46.5(m)重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=0.137Z2-3+0.119 Z2-2+0.269 Z2-1-0.019 Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△PS——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；P——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=WTNT ×QTNT。
蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法超压：1）TNT当量通常，以TNT当量法来预测蒸气云爆炸的威力。
如某次事故造成的破坏状况与kgTNT炸药爆炸所造成的破坏相当，则称此次爆炸的威力为kgTNT当量。
蒸气云爆炸的TNT当量W TNT计算式如下：W TNT=×α×W f×Q f/Q TNT式中，W TNT—蒸气云的TNT当量(kg)α—蒸气云的TNT当量系数，正己烷取α=；W f—蒸气云爆炸中烧掉的总质量(kg)Q f—物质的燃烧热值(kJ/kg)，正己烷的燃烧热值按×106J/kg，参与爆炸的正己烷按最大使用量792kg计算，则爆炸能量为×109J将爆炸能量换算成TNT当量q，一般取平均爆破能量为×106J/kg，因此W TNT= ×α×W f×Q f /q TNT+ =××792××106/×106=609kg2）危害半径为了估计爆炸所造成的人员伤亡情况，一种简单但较为合理的预测程序是将危险源周围划分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区。
死亡区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外的蒙受重伤或死亡，其内径为0，外径为R ，表示外周围处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为，它与爆炸量之间的关系为：= m重伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡或受伤。
其内径就是死亡半径R1，外径记为R2，代表该处人员因冲击波作用耳膜破损的概率为，它要求的冲击波峰值超压为44000Pa。
∆按下式计算：冲击波超压P∆=++式中：P∆——冲击波超压，Pa；PZ——中间因子，等于；E——蒸气云爆炸能量值，J；P0——大气压，Pa，取101325得R2=轻伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或者平安无事。
TNT当量计算公式如下：WTNT=α* Wf* Qf / QTNT式中：WTNT——蒸汽云的TNT当量，kg；Wf——蒸汽云中燃料的总质量，kg；α——蒸汽云当量系数，统计平均值为0.04；Qf——蒸汽的燃烧热，J/kg；QTNT——TNT的爆炸热， 4.52MJ/kg；对于地面爆炸，由于地面反射使用使爆炸威力几乎加倍，一般应乘以地面爆炸系数1.8。
以异丁烯的库存量18.3吨为例举例说明：不妥之处批评指正异丁烯的计算：(18.3吨，浓度99%)异丁烯分子量为56.111kg异丁烯为1000/56.11 =17.82mol异丁烯燃烧热为2705.3kj/mol= 2705.3×17.82=48208.446kj/kgW异丁烯=0.04×18300×0.99×48208.446÷4520=7729.13kg地面W异丁烯=7729.13×1.8=13912.43kgX=0.3967W1/3TNTexp[3.503-0.7241ln△p+0.0398（ln△p）2]式中X——伤害半径△p——超压Psi （1 Psi =6.9Kpa）死亡半径的△p按90 Kpa （13.04 Psi）重伤半径的△p按44 Kpa （6.377 Psi）轻伤半径的△p按17 Kpa （2.464 Psi）财产损失△p按13.8Kpa（2.00 Psi）这个后面括号里面的数据带入到上面的公式就可以直接计算，这个后面的数据是我公司一个老专家通过结果反推回去取的值，因为缺乏编程人员将公式解开，所以采取的这个办法，望大家参考使用。
重大事故后果分析方法：爆炸爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在短时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。
它通常借助于气体的膨胀来实现。
从物质运动的表现形式来看，爆炸就是物质剧烈运动的一种表现。
物质运动急剧增速，由一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间内释放出大量的能。
水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE），设其贮量为70%时，则为2.81吨，则其TNT当量计算为：取地面爆炸系数：β=1.8；蒸气云爆炸TNT当量系数，A=4%；蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量，Wf=2.81×1000=2810（kg）；水煤气的爆热，以CO 30%、H43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为101932=616970kJ/kg；kJ/kg）：取QfTNT的爆热，取Q=4500kJ/kg。
TNT将以上数据代入公式，得ArrayW TNT死亡半径R1=13.6(W TNT/1000)=13.6×27.740.37=13.6×3.42=46.5(m)，由下列方程式求解：重伤半径R2△P2=0.137Z2-3+0.119 Z2-2+0.269 Z2-1-0.019Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△PS——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；P——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=WTNT ×QTNT。
将以上数据代入方程式，解得：△P2=0.4344Z2=1.07R2=1.07×（27739×4500×1000/101300）1/3=1.07×107=115(m)轻伤半径R3，由下列方程式求解：△P3=0.137Z3-3+0.119 Z3-2+0.269 Z3-1-0.019 Z3=R3/(E/P0)1/3△P3=△P S/P0式中：△PS——引起人员轻伤冲击波峰值，取17000Pa。
将以上数据代入方程式，解得：△P3=0.168， Z3=1.95轻伤半径R3=209（m）。
1、蒸气云爆炸后果单罐液化天然气泄漏后引发蒸气云爆炸，其后果可以采用TNT 当量法和超压准则来预测，方法如下：（1）蒸气云爆炸的TNT当量W TNT = a WQ/Q TNT式中：W TNT—天然气蒸气云的TNT当量，kg；a—天然气蒸气云的TNT当量系数（统计平均值为0.03）；W—天然气蒸气云中可燃气体质量，kg；Q—天然气的高热值，kJ/kg，取56061.88 kJ/kg；Q TNT—TNT的爆炸热，取4500kJ/kg。
如果储罐内的液化天然气全部泄漏，则：W= k ρVk—单罐充装系数，取85%；ρ—泄漏前储罐内液化天然气的密度，kJ/m3，取432.97kg/m3；V—储罐体积，为150m3。
得W=0.85×432.97×150=55203.7kg；W TNT = a WQ/Q TNT=0.03×55203.7×56061.88/4500=20632.15 （kg，TNT）（2）蒸气云爆炸的伤害分区为了估计爆炸所造成的人员伤亡情况，一种简单但较为合理的预测程序是将危险源周围划分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区死亡区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外的蒙受重伤或死亡，其内径为0，外径记为R1，表示外圆周处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为0.5，它与爆炸量之间的关系为：R1 = 13.6（W TNT/1000）0.37= 13.6（20632.15/1000）0.37=41.68≈42m重伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡。
其内径即为死亡半径R1，外径记为R2，代表该处人员因冲击波作用耳膜破裂的概率为0.5，它要求的冲击波峰值超压为44000Pa。
冲击波超压ΔP按下式计算：ΔP= 0.137 Z-3 + 0.119 Z-2 + 0.269 Z-1 - 0.019ΔP= 44000/P0 = 44000/101325 = 0.434式中：Z= R2/（E/P0）1/3ΔP—冲击波超压，Pa;Z—中间因子；E—蒸气云爆炸能量值，J；E=aWQ=0.03×55203.7×56061.88=92844696.15kJ =92844696150J P0—大气压，取101325Pa；得R2=105.83m≈106m轻伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或者平安无事。
2.2 TNT当量法简介
梯恩梯（TNT）当量法属于伤害（或破坏）范围评价法。
评价结果直观、可靠。
其评价结果可用于危险分区，也可用于进一步计算伤害区域内的人员及其人员的伤害程度、破坏范围内物体损坏程度和直接经济损失。
TNT当量计算公式如下：
WTNT =α* Wf* Qf / QTNT
式中：WTNT——蒸汽云的TNT当量，kg；
Wf——蒸汽云中燃料的总质量，kg；
α——蒸汽云爆炸的效率因子，表明参与爆炸的可燃气体的分数，取0.04
Qf——蒸汽的燃料热，J/kg；
QTNT——TNT的爆炸热，一般取4.52×103kJ/kg；
效率因子3%的物质
乙醛、丙酮、丙烯腈、乙酸戊酯、戊醇、苯、丁二烯、丁烷、丁烯、乙酸丁酯、一氧化碳氰、甲基异丙基苯、癸烷、二氯苯、二氯乙烷、二甲醚、乙烷、乙醇、乙醇乙酯、乙胺、乙苯、氯乙烷、甲酸乙酯、丙酸乙酯、糠醇、庚烷、已烷、氢氰酸、氢、硫化氢、异丁醇、异丁烯、异丙醇、甲烷、甲醇、乙酸甲酯、甲胺、甲基丁基酮、氯甲烷、甲基乙基酮、甲酸甲酯、甲硫醇、甲基丙基酮、萘、异辛烷、戊烷、石油醚、邻苯二甲酸酐、丙烷、丙醇、乙酸、丙烯、二氯丙烷、苯乙烯、四氟乙烯、甲苯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、水煤气、二甲苯
效率因子6%的物质
丙烯醛、二硫化碳、环己烷、乙醚、亚硝酸乙酯、甲基乙烯酯、环氧丙烷
效率因子19%的物质
乙炔、亚乙基氧、硝酸乙酯、联氯、硝酸异丙酯、丙炔、硝基甲烷、乙烯基乙炔。
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ；β——地面爆炸系数，取β=；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为%～%；W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ；Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE），设其贮量为70%时，则为吨，则其TNT当量计算为：取地面爆炸系数：β=；蒸气云爆炸TNT当量系数，A=4%；蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量，Wf=×1000=2810（kg）；水煤气的爆热，以CO 30%、H2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193 kJ/kg）：取Q f=616970kJ/kg；TNT的爆热，取Q TNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT死亡半径R1=(W TNT/1000)=×重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=+ Z2-2+Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△P S——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa； P0——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=W TNT×Q TNT。
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为%～%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=；蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg）：取Q f=616970kJ/kg；TNT的爆热，取Q TNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT ==27739(kg)死亡半径R1=(W TNT/1000)=×重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=+ Z2-2+Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△P S——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；P0——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=W TNT×Q TNT。
盛装气体的压力容器爆破事故后果模拟分析物理爆炸如压力容器破裂时，气体膨胀所释放的能量（如爆破能量）不仅与气体压力和容器的容积有关，而且与介质在容器内的物性相态有关。
以气态存在的压力容器，如空气、氧气、氢气等，其伤亡半径、财产损失半径计算如下：1、盛装气体压力容器爆破事故计算模型 1.1压缩气体与水蒸气容器爆破能量当压力容器中介质为压缩气体，即以气态形式存在而发生物理爆炸时，其释放的爆破能量为：3110)]1013.0(1[1⨯--=-pk pV E kk g （1-1）式中：g E ——气体的爆破能量，KJp ——容器内气体的绝对压力，MPa V ——容器的体积，m 3k ——气体的绝热指数，即气体的定压比热与定容比热之比常用气体的绝热指数数值如表1-1，k 值可按气体的分子组成近似的确定，双原子气体k=1.4，三原子气体和四原子气体k=1.2~1.3。
常用气体的绝热指数 表1-1对于常用压力下的干饱和蒸汽容器的爆破能量可按下式计算：V C E s s =式中s E ——水蒸汽爆破能量，KJV ——水蒸汽的体积，m 3s C ——干饱和水蒸汽爆破能量系数，KJ/m 3各种常用压力下的干饱和水蒸汽容器爆破能量系数如表1-2常用压力下干饱和水蒸汽容器爆破能量系数 表1-21.2将爆破能量换算成TNT 当量q爆破能量换算成TNT 当量q 。
因为1KgTNT 爆炸所放出的爆破能量为4320~4836KJ/Kg ，一般取平均爆破能量为4500KJ/Kg ，故其关系为：4500g TNTg E q E q ==（1-2）1.3爆炸的模拟比实验数据表明，不同数量的炸药发生爆炸时，如果距离爆炸中心的距离R 之比与炸药量q 三次方根之比相等，则所产生的冲击波超压相同，用公式表示如下：α==310)(q qR R 则0p p ∆=∆ （1-3）式中 R ——目标与爆炸中心的距离，m R 0——目标与基准爆炸中心的距离，m q 0——基准爆炸能量，TNT 当量，kgq ——爆炸时产生冲击波所消耗的能量，TNT 当量，kg p ∆——目标处的超压，MPa0p ∆——基准目标处的超压，MPaα——炸药爆炸试验的模拟比根据式（1-3）爆破能量与1000KgTNT 爆炸的模拟比为：31313101.0)1000()(q q q q ===α （1-4）1.4 1000KgTNT 爆炸时死伤半径、财产损失半径的计算超压准则认为，只要冲击波超压达到一定值便会对目标造成一定的破坏或损伤。
