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(xué)品天然氣的TNT當(dāng)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(dāng)量系數(shù)，取a=3%； WTNT – 蒸汽云的TNT當(dāng)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(shè)計假定防爆墻距離LNG儲罐5米位置處，假設(shè)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(shè)計以上述空氣沖擊波波陣面上的峰值超壓108.4kPa計算并設(shè)計防爆墻。

防爆墻設(shè)置方法及設(shè)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(shè)施，而岸基式LNG加注站LNG壓力遠(yuǎn)小于CNG加氣站，也沒有高壓卸氣端，因此設(shè)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(shè)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(chǔ)深度根據(jù)地勘報告地質(zhì)情況具體確定，設(shè)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(yīng)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。混凝土強度等級為：墊層C15，其余均為C30，鋼筋為HPB300（ф）、HRB335（ф）級鋼。

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