贮氢罐物理爆炸事故后果定量分析山东电力研究院 马义河5.7.3 贮氢罐物理爆炸事故后果定量分析5.7.3.1 计算方法氢气的爆炸极限为（4.1～74.1％），本工程配置不少于 5×13m3的氢气贮罐，是火灾爆炸危险性较大的场所。对贮氢罐物理爆炸采用定量数学模型——爆炸冲击波伤害模型，对贮氢罐爆炸时对目标的伤害、破坏作用进行定量评价。5.7.3.2 压缩气体的爆炸能量当压力容器中介质为压缩气体，即以气态形式存在发生物理爆炸时，其释放的爆破能量可按下式计算：Eg=[PV/(k-1)]·{1-[0.1013/P](k-1)/k}×103式中，Eg——气体的爆破能量，kJ；P——容器内气体的绝对压力，MPa;V——容器的容积，m3；k——气体的绝热指数。5.7.3.3 爆炸冲击波及其伤害破坏作用压力容器爆炸时，大部分能量是产生空气冲击波。爆炸开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压⊿P。冲击波超压⊿P 对建筑物的破坏作用和对人体的伤害见表 5.7.3.3。表 5.7.3.3 冲击波超压对建筑物的破坏作用和对人体的伤害作用⊿P（MPa）对建筑物的破坏作用对人体的伤害作用对应伤害半径0.02～0.03受压面的门窗玻璃破碎，窗框损坏，墙裂缝轻微损伤0.03～0.05墙大裂缝，屋瓦掉下听觉器官损伤或骨折R3（轻伤半径）0.05～0.10木建筑厂房房柱折断，房架松动，砖墙倒塌内脏严重损伤或死亡R2(重伤半径)>0.10防震钢筋混凝土破坏，小房屋倒塌，大型钢架结构破坏大部分人员死亡R1（死亡半径）5.7.3.4 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。实验数据表明，不同数量的同类炸药发生爆炸时，如果目标与爆炸中心 R 和目标与与基准爆炸中心的相当距离 R0 之比与爆炸时产生的冲击波所消耗的炸药量 q 和基准炸药量 q0 之比的三次方根相等，则所产生的冲击波波压相同，用公式表示如下：若 R/R0=(q/q0)1/3=α,则⊿P=⊿P0本公式也可写成为：⊿P（R）=⊿P0(R/α)利用上式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 5.7.3.4 1000kgTNT 炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压距离 R0/m20253035404550⊿P0/MPa0.1260.0790.0570.0430.0330.0270.0235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，选用爆破能量公式计算出其爆破能量Eg。（2）将爆破能量 Eg 换算成 TNT 当量 q，因为 1kgTNT 爆炸所放出的爆破能量为 42...
