液態(tài)烴泄露遇到火源而爆炸，是球罐火災(zāi)爆炸的主要原因，運(yùn)用蒸氣云爆炸和沸騰液體擴(kuò)展蒸氣爆炸兩種事故傷害模型定量計(jì)算化工一部裂解裝置液態(tài)烴罐區(qū)丙烯球罐發(fā)生重大火災(zāi)爆炸事故的嚴(yán)重后果，結(jié)合液態(tài)烴罐區(qū)現(xiàn)狀，闡明在設(shè)備、工藝、安全管理方面應(yīng)采取的防范措施。

　　1 概述

　　化工一部裂解裝置液態(tài)烴罐區(qū)是分公司重點(diǎn)防火區(qū)域，包括4臺(tái)1000m3乙烯球罐，21500 m3乙烯球罐，3臺(tái)1000 m3丙烯球罐和1臺(tái)300 m3氫氣球罐。液態(tài)烴泄露遇到火源引起著火爆炸是球罐區(qū)火災(zāi)爆炸的主要原因。泄露可能發(fā)生在罐體、管道或法蘭連接上，罐體以及管道、閥門由于加工制造、安裝時(shí)的缺陷及材質(zhì)的腐蝕會(huì)出現(xiàn)裂紋，當(dāng)安全閥、壓力表、溫度計(jì)、液位計(jì)發(fā)生事故或失真時(shí)，都可能造成超壓，使裂紋擴(kuò)展，使液態(tài)烴泄露，甚至使罐體爆裂并導(dǎo)致火災(zāi)爆炸發(fā)生。本文選取丙烯球罐為火災(zāi)爆炸分析、評(píng)價(jià)對(duì)象。

　　2 火災(zāi)爆炸的傷害模型

　　液態(tài)烴火災(zāi)爆炸的傷害模型有兩種：其一是蒸氣云爆炸；其二是沸騰液體擴(kuò)展蒸氣爆炸。前者屬于爆炸型，其破壞效應(yīng)主要是沖擊波的超壓引起沖量破壞和傷害。后者屬于火災(zāi)型，它能產(chǎn)生巨大火球，熱輻射是其主要危害。在熱輻射的作用下，目標(biāo)可能遭受傷害和破壞，熱輻射對(duì)人員的影響與輻射強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間有直接的關(guān)系。不同的傷害模型將有不同的傷害/破壞半徑，不同的傷害/破壞半徑所包圍的封閉面積內(nèi)的人員多少、財(cái)產(chǎn)價(jià)值多少將影響事故嚴(yán)重程度的大小。

　　3 火災(zāi)爆炸的定量評(píng)價(jià)計(jì)算

　　計(jì)算爆炸傷害/破壞后果時(shí)，要精確計(jì)算液態(tài)烴的爆炸能量是比較困難的。雖然容器內(nèi)可燃?xì)怏w的量已知，而且在容器爆炸時(shí)又幾乎全部流出，但由于這些氣體一般以球狀或其他形態(tài)在空間擴(kuò)散，只有外圍一部分可燃?xì)怏w與大氣中的氧混合形成爆炸氣體，所以并不是全部可燃?xì)怏w都參與反應(yīng)。

　　參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w量的多少與許多因素有關(guān)，如容器周圍的氣流情況、氣體的爆炸極限范圍和出現(xiàn)火源的時(shí)間等。因此，一般只能是估算，即假定參與爆炸反應(yīng)氣體所占的百分比，然后按這些可燃?xì)怏w的燃燒熱計(jì)算其爆炸能量，再確定一個(gè)大致的破壞范圍。爆炸能量是用TNT當(dāng)量來(lái)表示的，因此目前對(duì)液態(tài)烴火災(zāi)爆炸所產(chǎn)生的沖擊波超壓一般都是按相同能量的TNT爆炸所產(chǎn)生的超壓來(lái)確定。雖然存在一定的誤差，但在遠(yuǎn)距離上，相同能量的液態(tài)烴氣體爆炸和TNT爆炸所產(chǎn)生的超壓還是像近似的。

　　3.1 蒸氣云爆炸的定量計(jì)算[1]

　　當(dāng)大量丙烯氣體泄露到敞開空間以后，沒(méi)有立即點(diǎn)火，而是先在空中擴(kuò)散，與空氣混合形成爆炸性混合氣體，然后發(fā)生延遲點(diǎn)火，那么就會(huì)發(fā)生蒸氣云爆炸。下面計(jì)算蒸氣云爆炸傷害/破壞范圍。