防爆墻的強度計算
天然氣泄漏后與空氣可形成爆炸性混合物,在爆炸極限范圍遇明火能引起燃燒爆炸。下面采用“蒸氣云爆炸傷害模型”,計算1個60m3LNG儲罐全部泄漏并爆炸,造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失的范圍,對爆炸危險情況加以說明。
1、爆炸性化學品天然氣的TNT當量的計算:
WTNT = aWfQf/QTNT= 0.03×24300Kg×55420KJ/Kg÷4500KJ/Kg =8.98×103Kg=8.98t
式中a – 蒸汽云的TNT當量系數(shù),取a=3%; WTNT – 蒸汽云的TNT當量,Kg;
Wf – 蒸汽云中燃料的總質(zhì)量,取Wf =24300Kg; Qf – 燃料的燃燒熱,取Qf=55420KJ/Kg;
QTNT – 1kgTNT爆炸所釋放的能量,取QTNT=4.50×103KJ/Kg。
2、防火墻所在位置受到的爆炸沖擊波計算:
爆炸沖擊波簡化計算方法本計算方法引自《山西建筑》2010年7月第36卷21期馮海龍的《爆炸沖擊波的簡化計算方法概述》,爆炸等效沖擊波公式。
結(jié)論,由于以上兩種方法計算初始條件及建立的模型不同,得出的結(jié)果也不盡相同,但綜合兩種結(jié)果可以看出,本設計假定防爆墻距離LNG儲罐5米位置處,假設防爆墻與儲罐之間沒有任何阻擋,爆炸空氣沖擊波對防爆墻處的最大沖擊壓力按兩種方法計算結(jié)果基本相同,這同時證明了本結(jié)果的可靠性。
本設計以上述空氣沖擊波波陣面上的峰值超壓108.4kPa計算并設計防爆墻。
防爆墻設置方法及設置位置說明
防爆墻,采用鋼筋及混凝土作為基本材料,造價高,抗壓及抗沖擊能力強,常用于CNG加氣站25Mpa的高壓CNG拖車尾端,作為緊急事故時的防沖擊設施,而岸基式LNG加注站LNG壓力遠小于CNG加氣站,也沒有高壓卸氣端,因此設置要求區(qū)別于CNG加氣站。
考慮到LNG儲罐的長度約為12米,寬度約為3米,岸基式LNG加注站防爆墻在LNG儲罐與內(nèi)側(cè)河堤之間設置,根據(jù)上述計算可知,防爆墻的長寬高分別為:mmmhdl0.324.016。
防爆墻基礎深度根據(jù)地勘報告地質(zhì)情況具體確定,設置有立式LNG儲罐的岸基式LNG加注站,防爆墻地上部分高度可以不低于河堤頂面高度。
防爆墻基底下雜填土、耕土應全部挖除,用級配良好的砂石分層回填至基底,砂石壓實系數(shù)不小于0.96,處理后的地基承載力不小于150Kpa?;炷翉姸鹊燃墳椋簤|層C15,其余均為C30,鋼筋為HPB300(ф)、HRB335(ф)級鋼。
文章標題:防爆墻施工說明
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