某廠苯乙烯裝置的乙苯合成工藝中置的烴化反應器規(guī)格為φ2200×12000mm;反應溫度為360~380℃;反應壓力為0.85~1.0MPa;該反應器在《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》附件一中,具體劃分為低壓(0.1 MPa≤p<1.6 MPa)等級,物料流量為58088(kg/h);苯:乙烯=1:5(mol比)。該烴類化反應器反應原理為催化干氣中的乙烯和苯經(jīng)過催化劑反應生成二乙苯。若該烴化反應器發(fā)生泄漏事故,上述物料非常容易形成爆炸性氣體,如果遇明火或高熱,可能發(fā)生爆炸事故。本文采用TNT當量法預測由此造成的爆炸事故后果。
??? 1 TNT當量法
??? 通過對爆炸知識的積累經(jīng)驗得出TNT當量與破壞之間的關系,得出蒸氣去爆炸的TNT當量的公式1。
???
??? 式中: A——蒸氣云的TNT當量系數(shù),取值范圍為0.02~14.9%;
???? WTNT——蒸氣云的TNT當量,kg;
???? Wf——蒸氣云中燃料的總質量,kg;
???? Qf——燃料的燃燒值,kJ/kg;
???? QTNT——TNT的爆熱,QTNT=(4.12~4.69)×103kJ/kg。
??? 蒸氣云爆炸后引起沖擊波作用,在一定范圍內(nèi)導致肺出血造成0.5的死亡概率。它的范圍公式為:
???
????式中,R0.5—造成死亡概率0.5的半徑,m。
???? 100kgTNT炸藥試驗,在空氣中爆炸時產(chǎn)生的沖擊波超壓見表1。以表1中R1000(m)為橫坐標、ΔP0.5(MPa)為縱坐標,作圖,得出圖1。通過公式(3)計算TNT炸藥爆炸的模擬比,再根據(jù)公式(4)計算實際TNT當量沖擊波超壓值。
??? 表1 1000kgTNT當量的爆炸沖擊波超壓
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R1000(m) | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 14 |
ΔP1000(MPa) | 2.94 | 2.06 | 1.67 | 1.27 | 0.95 | 0.76 | 0.50 | 0.33 |
R1000(m) | 16 | 18 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
ΔP1000(MPa) | 0.235 | 0.17 | 0.126 | 0.079 | 0.057 | 0.043 | 0.033 | 0.027 |
R1000(m) | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | ||
ΔP1000(MPa) | 0.0235 | 0.0205 | 0.018 | 0.016 | 0.0143 | 0.013 |
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