四、爆炸能量的确定
假设事故现场使用15kg钢瓶的液化气用户,在2.4小时内灶前橡胶管意外被老鼠咬破液化气全部泄漏,进行模拟计算。
1、液化气泄漏后发生空间蒸汽云爆炸能量如式(1)所示:
Uf=1.8aWf·Qf (1)
式中:Uf——液化气爆炸能量,J;
Wf——蒸气云质量,kg;
Qf——燃烧热取4.6264×107J/kg;
a——当量系数,0.04。
2、确定爆炸的TNT当量。蒸气云爆炸公式为:
WTNT=Uf/QTNT(2)
式中:WTNT——TNT当量,kg;
QTNT——TNT爆热值,取4.52×106J/kg。
蒸气云爆炸TNT当量为:
WTNT=Uf/QTNT=1.8aWfQf/QTNT=1.8×0.04×15×46264/4520=11kg
3、确定冲击波超压。根据冲击波超压值的实测值回归后得到冲击波超压与距离的关系如式(3)。
Ps=7.1×105(R/WTNT1/3)-2.09(3)
式中:Ps——冲击波超压,Pa;
R——距爆炸中心的距离,m。
以客厅为爆炸中心,距离为5m、12m、24m处产生的冲击波超压值计算如下:
R=5m,Ps=7.1×105(R/WTNT1/3)-2.09=7.1×105(5/111/3)-2.09=1.3×105Pa=1.3kg/cm2
R=12m,Ps=0.2kg/cm2R=24m,Ps=0.05kg/cm2