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防爆墙的强度计算
泄漏后,天然气会与空气形成爆炸性混合物,当暴露在爆炸极限范围内的明火下时,会引起燃烧和爆炸。采用以下“蒸气云爆炸损伤模型”计算一个60m3LNG储罐全部泄漏爆炸造成的人员伤亡和财产损失范围,并说明爆炸危险性。
1.爆炸性化学物质天然气:梯恩梯当量计算
WTNT=aWfQf/QTNT=0.0324300Kg55420 kj/Kg4500 kj/Kg=8.98103Kg=8.98吨
其中a——蒸汽云的TNT当量系数,取a=3%;wtnt蒸汽云的tnt当量,千克;
Wf——蒸汽云中燃料的总质量,取Wf=24300Kg千克;QF——燃料燃烧热,取QF=55420 kJ/kg;
QTNT——1kg TNT爆炸释放的能量,QTNT=4.50103KJ/Kg。
2.防火墙位置爆炸冲击波的计算:
爆炸冲击波简化计算方法此计算方法引自冯海龙《山西建筑》《爆炸等效冲击波公式》第36卷第21期2010年7月。
结论:由于初始条件和建立的模型不同,上述两种方法得到的结果也不同。然而,从两个结果可以看出,这个设计假设防爆墙距离液化天然气储罐5米,并且防爆墙和储罐之间没有障碍物。两种方法计算的爆炸空气冲击波对防爆墙的最大冲击压力基本相同,证明了这一结果的可靠性。
设计是根据上述空气冲击波前端108.4千帕的峰值超压计算的,是在设计防爆墙,计算的
防爆墙设置方法和设置位置说明
以钢筋、混凝土为基本材料的防爆墙,造价高,抗压、抗冲击能力强,常被用在CNG加气站25Mpa高压CNG拖车尾端,作为紧急情况下的抗冲击设施。岸基液化天然气加气站的液化天然气压力远低于压缩天然气加气站,且无高压卸载端,因此设置要求与压缩天然气加气站不同。
考虑到液化天然气储罐长约12m,宽约3m,岸基液化天然气加气站防爆墙设置在液化天然气储罐与内河岸之间,根据上述计算,防爆墙的长、宽、高分别为mmmhdl0.324.016。
防爆墙地基深度根据地质勘探报告的地质条件具体确定。有一个岸基液化天然气加气站,配有立式液化天然气储罐,防爆墙地上部分的高度不能低于河岸顶面的高度。
防爆墙基底下的杂填土和耕植土应全部挖除,基底应采用分层回填,并采用级配良好的砂石。砂石压实系数不小于0.96,处理后地基承载力不小于150千帕。混凝土的强度等级为垫层C15,其余为C30,钢筋采用HPB300()和HRB335()级钢筋。
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