液化石油气爆炸危害的分析研究

车璇(广州联穗能源供应有限公司，广东 广州 510000)

液化石油气爆炸危害的分析研究

车璇(广州联穗能源供应有限公司，广东 广州 510000)

现代化社会的快速发展，科技水平的不断进步，一方面为人们的生活提供更加便捷的生活条件；另一方面由于生产生活的发展需要，使得现阶段人们对于能源的需求逐步增加。

热辐射作用；冲击波；火球模型

液化石油气作为能源的重要组成部分，为社会的发展提供了充足的动力支持，与此相对应的由于其使用频率与适用范围的不断增加，使得近几年液化石油气爆炸事故发生的次数呈上升趋势。本文通过对爆炸发生原因的探究，对液化石油气爆炸危害进行简单的分析。

1 液化石油气爆炸概述

液化石油储罐作为能源存储运输的重要工具，对石油的有效利用有着十分重要的作用。由于储罐内的石油保持着液态的形式，因此一旦发生破裂，会严重影响附近环境的安全。液化石油储罐的破裂原因包括外力冲击、火灾等，根据其冲击力或火灾受害程度的不同，石油储罐的破裂程度也有所区别：程度严重的破损，会导致储罐内的石油在极短的时间内发生汽化，从而发生沸腾液体蒸气爆炸(BLEVE)。蒸汽爆炸产生的冲击力极大，液化石油储罐的破损碎片会随着爆炸的冲击气流抛射而出，与此同时，一旦出现着火的情况，气流的冲击还会夹杂着火球热辐射，对于液化石油储罐附近的人员、使用设备、生活工作环境等都造成了严重的损害；破损程度较轻的局部损坏是指由于外力因素（冲击、火灾等）造成石油储罐破裂部分产生喷气张发射液化石油，导致石油泄漏，如果不及时采取修复措施，持续泄露的石油一旦遇到火源将会引起火灾，其喷射状的气体会夹带火焰的冲击，喷射状火焰产生的热辐射优惠引发液化石油储罐的损坏程度加深，增加引发沸腾液体蒸气爆炸的可能。液化石油气爆炸的波及范围广，破坏程度深，对周围人员的人身威胁性强，因此相关部门应加强对液化石油储罐存储、运输和使用等方面的管理，将爆炸发生的可能性降到最低。

2 液化石油气爆炸的产生原因

液化石油气爆炸产生原因主要包括热辐射作用与裂缝作用两种：

2.1 热辐射作用

热辐射对液化石油气爆炸有着极大的影响，尽管引发BLEVE事故的原因多样，但根据相似事故的对比研究可以发现其产生的共性原因之一就是热辐射的影响。维持液化石油的稳定状态需要保证其存储环境的温度适宜，如果液化石油气的储罐内温度高于标准要求，液化石油气过热，会导致储罐内外的压强不均衡，压强超过容器的承受极限，打破储罐外壁，造成液化石油气储罐发生破损，程度严重的会发生沸腾液体蒸气爆炸，产生强大的爆炸冲击波。

2.2 裂缝作用

储罐内部介质的温度，气相温度高于液相温度。通常情况下，容器内液相区的热传导系数较大，因而即使处在强热辐射的作用下，液相区的罐体温度也会很快与内部液体温度相近而不会产生初始裂缝，而容器的气相区由于热传导系数较小，罐体在热辐射的作用下，温度升高，材料强度下降，容器内部压力的共同作用使得材料发生塑性变形，最后产生裂缝。

3 液化石油气爆炸的危害分析

3.1 热辐射的危害分析

当气温高于临界点时，液化石油气会在极端的时间内释放出来，形成大量的蒸汽。这时的蒸汽云的燃点极高，可燃性极强，会与火源产生剧烈反应，变成剧烈燃烧的气团，其热辐射是液化石油气爆炸的主要危害之一，造成周围设备严重损坏，甚至出现人员的伤亡情况。为此相关部门应建立沸腾液体蒸气爆炸模型对事故的波及范围及损害程度进行及时的管理控制。

BLEVE模型的建立是为了确保计算爆炸产生的时间，波及的范围等，便于灾后开展营救工作，将事故的损失降到最低，根据爆炸速度的不同，火球的模型可以分为近地面型与抬升型。抬升型火球模型的建立，一般是在对慢速液化石油气爆炸的研究中，由于爆炸发生速度并不快，在一段时间内石油气会出现持续喷射状态，火球产生的速度较慢，影响范围逐步扩大，燃烧的气体不断抬升，这种抬升的过程通常比快速上升的火球要长。近地面火球模型的建立对象通常是慢速液化石油气爆炸，快速爆炸发的突发性较强，中心爆炸点位于近地面区域，火球的产生与燃烧范围的扩散速度极快，因此采用近地面式的火球模型。

3.2 冲击波的危害分析

液化石油气储罐发生BLEVE时，一般发生两次爆炸即储罐爆炸和蒸气云爆炸，这两次爆炸都会产生冲击波。冲击波的计算可以近似采用TNT当量法，即将爆炸的能量换算为TNT当量，然后将等量的TNT炸药爆炸的冲击波即近似认为是液化石油气爆炸的冲击波。由于液化石油气爆炸速度没有TNT炸药爆炸速度快，因此，按TNT当量计算的冲击波要高于液化石油气爆炸的实际产生的冲击波，但是这种方法简单且安全，可以在工程上采用。储罐爆炸时爆炸能量主要来自两部分，一部分是储罐上方的蒸气膨胀，另一部分是储罐下方的液体汽化膨胀(蒸气爆炸)。

4 结语

为加强对液化石油气存储、使用的管理，减少设备损坏，降低事故发生的可能性，保障工作人员的人身安全，相关单位通过建立沸腾液体蒸气爆炸模型、设立火球热辐射通量模型、计算火球最大直径及持续时间、对冲击波蒸汽爆炸能量及安全距离的推算等方式，从热辐射危害与冲击波危害两方面进行预防管理，加强对液化石油气的使用监督，实现能源的安全利用。

[1]杨坤.民用液化石油气钢瓶在火灾中的压力变化和破裂爆炸危害分析[J].山东师范大学学报自然科学版,2013(3);

[2]刘柏林.家用液化石油气爆炸事故原因及安全对策[J].中国公共安全:学术版,2013(3);

[3]焦远征,王清良.液化石油气站事故后果分析[J].安全, 2013(10).