TNT当量的计算

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。

一般说来，爆炸现象具有以下特征：(1)爆炸过程进行得很快；(2)爆炸点附近压力急剧升高，产生冲击波；(3)发出或大或小的响声；(4)周围介质发生震动或邻近物质遭受破坏。

一般将爆炸过程分为两个阶段：第一阶段是物质的能量以一定的形式(定容、绝热)转变为强压缩能；第二阶段强压缩能急剧绝热膨胀对外做功，引起作用介质变形、移动和破坏。

按爆炸性质可分为物理爆炸和化学爆炸。

物理爆炸就是物质状态参数(温度、压力、体积)迅速发生变化，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。

物理爆炸的特点是：在爆炸现象发生过程中，造成爆炸发生的介质的化学性质不发生变化，发生变化的仅是介质的状态参数。

例如锅炉、压力容器和各种气体或液化气体钢瓶的超压爆炸。

化学爆炸就是物质由一种化学结构迅速转变为另一种化学结构，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。

例如可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合形成爆炸性混合物的爆炸。

化学爆炸的特点是：爆炸发生过程中介质的化学性质发生了变化，形成爆炸的能源来自物质迅速发生化学变化时所释放的能量。

化学爆炸有3个要素：反应的放热性、反应的快速性和生成气体产物。

从工厂爆炸事故来看，有以下几种化学爆炸类型：(1)蒸气云团的可燃混合气体遇火源突然燃烧，是在无限空间中的气体爆炸；(2)受限空间内可燃混合气体的爆炸；(3)化学反应失控或工艺异常造成压力容器爆炸；(4)不稳定的固体或液体爆炸。

总之，发生化学爆炸时会释放出大量的化学能，爆炸影响范围较大，而物理爆炸仅释放出机械能，其影响范围较小。

1 物理爆炸的能量物理爆炸如压力容器破裂时，气体膨胀所释放的能量(即爆破能量)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。

一、固有危险度－TNT当量法介绍1）能量转换概述爆炸理论计算其有关爆炸参数。

在此计算预测的情况下，就可考虑具体的破坏情况、人员伤害情况、其影响范围和程度、对附近的易燃、易爆、毒害物质导致燃烧、爆炸、泄漏、毒害的可能性，由此提出相应的对策措施。

具体计算方法如下：为了计算和评价爆炸效应，人们通常以1000千卡/公斤作为梯恩梯当量。

其计算公式为：W TNT =α·W·Q v / Q TNT式中，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，一般取3%或4%；W —为A物质质量（kg）；Q V —为A物质热值（KJ/kg）；（单纯物质热值查阅化学品安全卫生综合信息系统，混合物需要计算出混合热值，参看下表）Q TNT —为TNT的爆炸热，一般取4.52×106J/kg；W TNT —A物质的梯恩梯当量（kg）。

2）单元能量转换（1）热量计算对于装置内的物料量而言，由于介质属于混合类危险物质，火灾、爆炸是装置的主要危险因素。

计算单元混合物质热值可以采用加权平均值的方法粗略估计混合物质的热值。

假设物料各组分已知，如下表所示：附表3-5 混合物料热指计算表VmolWn%—为可燃物质的组分摩尔比（2）TNT计算装置按***万吨/年，***kg/h处理量计，根据各组分物质的量及划分的单元，计算公式如下：W TNT =α·W·Q v / Q TNT（5）式中，α——蒸汽云爆炸的效率因子；W —为A物质质量（kg）；Q V —为A物质热值（KJ/kg）；Q TNT —取4.52×106J/kg；W TNT —A物质梯恩梯当量（kg）。

二、举例：对原料罐的粗醚进行蒸气云爆炸（UVCE）事故模拟计算。

假设粗醚储罐发生部分泄漏，沸点较低、挥发度较高的异丙醚泄漏后蒸发量较大，大量蒸发会在泄漏液上空形成爆炸性蒸气云，遇着火源，即可引发爆炸。

危险源基本情况及物料特性数据分别见附表3-4和附表3-5。

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。

TNT爆炸当量法是一种计算爆炸威力的方法，通常用于衡量不同爆炸物质在相同质量下的爆炸能量。

其计算公式为：E=mL+mO，其中E表示爆炸总能量，m表示质量，L表示炸药的爆热，O表示爆炸产物的所释放的能量。

这种方法通常用于比较不同炸药的爆炸威力，例如TNT是一种常用的炸药，其爆炸当量通常被设定为1。

其他炸药的爆炸当量可以根据其与TNT的爆炸威力比较来确定。

例如，黑索金炸药的爆炸当量是TNT的1.25倍，而铝热剂的爆炸当量是TNT的2.5倍。

需要注意的是，不同炸药在不同条件下的爆炸当量可能会有所不同，因此以上数据仅供参考。

此外，炸药的爆炸当量越高，其爆炸威力也就越大，但也意味着它可能具有更高的危险性和破坏性，因此在使用和储存时需要格外注意安全。