存储化工原料或产品爆炸危险范围评估方法及系统技术方案

一种存储化工原料或产品爆炸危险范围评估方法及系统，包括采用相应的设备采集可燃液体或可燃气体的名称和种类，质量、以及所对应的蒸气云的TNT当量系数、燃烧热、TNT爆热、采集引起人员重伤冲击波峰值、引起人员轻伤冲击波峰值、环境压力等数值，应用蒸气云爆炸（VCE）模型给出死亡半径R1、重伤半径R2、轻伤半径R3爆炸危险范围，一方面为化工园区、化工企业安全管理化工原料或产品存储区提供参考，另一方面为给应急管理部门制定消防灭火的安全抢救范围提供参照，便于在确保安全的情况下，完成灭火救灾工作。火救灾工作。火救灾工作。

【技术实现步骤摘要】
存储化工原料或产品爆炸危险范围评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种评估爆炸造成损失范围的方法，具体的说是一种存储化工原料或产品爆炸危险范围评估方法及系统。

技术介绍

[0002]一方面，化学工业在各国的国民经济中占有重要地位，是许多国家的基础产业和支柱产业。化学工业的发展速度和规模对社会经济的各个部门有着直接影响，世界化工产品年产值已超过15000亿美元。另一方面，由于化工企业生产、加工、储存的化工原料、化工产品具有高度的易燃易爆性和有毒性，发生火灾或泄漏事故后情况复杂，爆炸、复燃复爆，扩散的范围大、速度快，极易导致立体、大面积、多火点等形式的燃烧。化工企业发生火灾事故后，一般来说火灾情况都很复杂，常伴随着爆炸、闪燃、二次爆炸，或燃烧后爆炸，或燃烧与爆炸相互交替的现象。因此，提前获知爆炸危险范围对于设计防火规范安全距离，以及在化工园区化工厂车间发生火灾时，为应急管理部门提供消防灭火安全抢救范围数据参考，十分必要。而，目前尚没有评估化工火灾爆炸危险范围的方法和系统。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种存储的化工原料或产品爆炸危险范围评估方法，采用如下步骤：
[0004]S1，采集可燃液体或可燃气体的名称和种类；
[0005]进一步的，可燃液体或可燃气体的名称和种类来自于可燃液体或可燃气体的名称和种类登记表；
[0006]S2，采集可燃液体或可燃气体的质量，或，容器最大可容纳的可燃液体或可燃气体的质量；
[0007]进一步的，S2采集可燃液体或可燃气体的质量的步骤包括：
[0008]可燃液体或可燃气体存储在容器内，容器内设有压力变送器、热电偶、液位计、密度计；进一步的，所述液位计为磁翻板液位计，或者超声波液位计，或者雷达液位计；
[0009]还包括PLC控制器，所述PLC控制器用于计算可燃液体或可燃气体质量；
[0010]压力变送器采集容器内可燃液体或可燃气体的压力P，并将采集到的压力P发送给PLC控制器；
[0011]热电偶采集容器内可燃液体或可燃气体的温度T，并将采集到的温度T发送给PLC控制器；
[0012]液位计采集容器内可燃液体或可燃气体的体积V，并将采集到的体积V发送给PLC控制器；
[0013]密度计采集可燃液体或可燃气体的密度p；并将采集到的压密度p发送给PLC控制器；
[0014](1)若容器内为可燃气体，PLC控制器则采用克拉伯龙方程计算出可燃气体的质
量；
[0015]克拉伯龙方程如下：
[0016]PV＝(m/M)RT；
[0017]P是气体的压强，单位为帕；
[0018]V是气体的体积；
[0019]m是气体的质量；M是气体摩尔质量，(m/M)为摩尔数。
[0020]R是普适气体常量，R＝8.31J/mol；
[0021]T是气体的温度，单位为K(开尔文)。
[0022](2)若容器内为可燃液体，PLC控制器则根据密度、体积、质量公式计算出可燃液体的质量；
[0023]密度、体积、质量公式如下：
[0024]m(质量)＝V(体积)*p(密度)。
[0025]进一步的，若可燃液体或可燃气体存储在N个容器内，则PLC控制器将将接收到的每个容器液位计采集容器内可燃液体或可燃气体的体积V1‑
V
n
相加，得到体积之和后，再进行计算可燃液体或可燃气体的质量。
[0026]进一步的，对于可燃液体或可燃气体存储在N个容器内的情况，还包括管道内的可燃液体或可燃气体的体积V
m
；V
m
由管道长度L及管道内管孔界面面积S计算得到，公式为V
m
＝L*S；
[0027]PLC控制器将将接收到的每个容器液位计采集容器内可燃液体或可燃气体的体积V1‑
V
n
，以及管道内的可燃液体或可燃气体的体积V
m
相加，得到体积之和后，再进行计算可燃液体或可燃气体的质量。
[0028]S3，采集可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量系数；
[0029]所述可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量系数来自于不同可燃液体或可燃气体所对应的蒸气云TNT当量系数表，蒸气云TNT当量系数表内的蒸气云TNT当量系数取值范围为0.02％～14.9％；
[0030]S4，采集可燃液体或可燃气体燃料的燃烧热；
[0031]所述可燃液体或可燃气体燃料的燃烧热来自于不同可燃液体或可燃气体燃料所对应的燃烧热表，所述燃烧热表来自于《兰氏化学手册》，
[0032]S5，采集可燃液体或可燃气体所对应的TNT的爆热；
[0033]所述可燃液体或可燃气体所对应的TNT的爆热，来自于可燃液体或可燃气体TNT的爆热表，所述可燃液体或可燃气体TNT的爆热表记录了每种可燃液体或可燃气体所对应的TNT的爆热值Q
TNT
，进一步的，Q
TNT
＝4120～4690kJ/kg。
[0034]S6，采用蒸气云爆炸模型VCE，根据步骤S1
‑
S4中采集的可燃液体或可燃气体的质量、TNT当量系数、燃烧热、TNT的爆热，计算可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量；
[0035]进一步的，所述蒸气云爆炸模型VCE公式为：
[0036]W
TNT
＝A W
f
Q
f
/Q
TNT
式中：
[0037]W
TNT
——蒸气云的TNT当量，kg；
[0038]A——蒸气云的TNT当量系数，取值范围为0.02％～14.9％；
[0039]W
f
——蒸气云中燃料的总质量：kg；
[0040]Q
f
——燃料的燃烧热，kJ/kg；
[0041]Q
TNT
——TNT的爆热，Q
TNT
＝4120～4690kJ/kg。
[0042]S7，根据步骤S5中得到的可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量，计算死亡半径R1；
[0043]进一步的，死亡半径R1的计算公式为：
[0044]R1＝13.6(W
TNT
/1000) 0.37＝13.6((βA W
f
Q
f
/Q
TNT
)/1000)0.37
ꢀꢀꢀ
(1)
[0045]式中：
[0046]W
TNT
——蒸气云的TNT当量，kg；
[0047]A——蒸气云的TNT当量系数，取值范围为0.02％～14.9％；
[0048]W
f
——蒸气云中燃料的总质量：kg；
[0049]Q
f
——燃料的燃烧热，kJ/kg；
[0050本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储化工原料或产品爆炸危险范围评估方法，其特征在于包括如下步骤：S1，采集可燃液体或可燃气体的名称和种类；S2，采集可燃液体或可燃气体的质量，或，容器最大可容纳的可燃液体或可燃气体的质量；S3，采集可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量系数；S4，采集可燃液体或可燃气体燃料的燃烧热；S5，采集可燃液体或可燃气体所对应的TNT的爆热；S6，采用蒸气云爆炸模型VCE，根据步骤S1
‑
S4中采集的可燃液体或可燃气体的质量、TNT当量系数、燃烧热、TNT的爆热，计算可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量；S7，根据步骤S5中得到的可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量，计算死亡半径R1；S8，采集引起人员重伤冲击波峰值；S9，采集环境压力；S10，根据步骤S5计算出的可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量，以及步骤S4中得到的TNT的爆热，计算可燃液体或可燃气体爆炸总能量；S11，根据步骤S7
‑
S9分别得到的引起人员重伤冲击波峰值、环境压力、可燃液体或可燃气体爆炸总能量，计算重伤半径R2；S12，采集引起人员轻伤冲击波峰值；S13，根据步骤S11得到的引起人员轻伤冲击波峰值，以及S8
‑
S9分别得到的环境压力、可燃液体或可燃气体爆炸总能量，计算轻伤半径R3；S14，在图上以某个点为圆心，分别以死亡半径R1、重伤半径R2、轻伤半径R3为半径画出爆炸危险范围图形；S15，爆炸危险范围图形在电子显示器上显示。2.根据权利要求1所述的存储化工原料或产品爆炸危险范围评估方法，其特征在于：还包括S16，以现场可燃液体或可燃气体存储容器为中心分别延伸R1、R2、R3的距离，划分不同的危险等级，进行不同危险等级的管理。3.根据权利要求1所述的存储化工原料或产品爆炸危险范围评估方法，其特征在于：可燃液体或可燃气体的名称和种类来自于可燃液体或可燃气体的名称和种类登记表；可燃液体或可燃气体蒸气云的TNT当量系数来自于不同可燃液体或可燃气体所对应的蒸气云TNT当量系数表，蒸气云TNT当量系数表内的蒸气云TNT当量系数取值范围为0.02％～14.9％；可燃液体或可燃气体燃料的燃烧热来自于不同可燃液体或可燃气体燃料所对应的燃烧热表；所述可燃液体或可燃气体所对应的TNT的爆热，来自于可燃液体或可燃气体TNT的爆热表，所述可燃液体或可燃气体TNT的爆热表记录了每种可燃液体或可燃气体所对应的TNT的爆热值Q
TNT
，Q
TNT
＝4120～4690kJ/kg；所述人员轻伤冲击波峰值来自于可燃液体或可燃气体所对应的人员轻伤冲击波峰值表；所述人员重伤冲击波峰值来自于可燃液体或可燃气体所对应的人员重伤冲击波峰值表。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘怀平，孟庆可，周必华，韩奇勋，
申请(专利权)人：昆岳互联环境技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：