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揭开面纱!35MPa 与 70MPa 储氢气瓶爆炸的危险半径

14天前浏览802

嗨嗨嗨,各位小伙伴们五一节快乐呀!这可是个难得的小长假哟!

      后台有个小伙伴问我呢,如果在很极端的情况下,那个储氢气瓶突然爆炸了,那这爆炸的冲击波会有多大呀?人要离多远才不会被伤害到呢?

   

     当储氢气瓶爆炸时,就会产生一股强大的力量往外冲,就像一股超级大的气浪一样!这股力量就是冲击波啦!安全距离呢,就是我们要离多远才能躲开这股力量的冲击,不至于被它伤到哦!就像我们在玩躲 猫猫,要找到一个安全的藏身之处一样呢!然后我们还要考虑不同的压力,就像给这股力量加上不同的强度一样,还有模拟火烧爆炸,就像是给这爆炸加了一把火,让它更厉害呢!是不是很形象呀?

       我们先来明确一下哈,在氢气超压过程中(也就是冲击波哟),对人员的伤害阈值是多少呢:

  1. 无人员重伤;8kPa

  2. 造成皮肤裂伤;6.9-13.8kpa

  3. 人员被压力波挤到;10.3-20kpa

  4. 撞击障碍物,可能造成人员伤亡;13.8kpa

  5. 鼓膜破裂;34kpa

  6. 死亡概率15%;35kpa

  7. 致命头部损伤;54kpa

  8. 严重肺部损伤;62kpa

9.重伤死亡;83kpa
   现在按GB/T 42612中的容积20L、450L 和市场上常见的50L和210L气瓶分别计算它的冲击能量几安全距离。(按35MPa和70Mpa分别计算,在相同的情况下模拟火烧爆炸)
       本研究所采用的模型是以巴克模型为基础,并充分考虑了非理想气体效应。该方法能够实现于不同距离处对爆炸波的超压及冲量进行估算。在高压气体储罐(因某些原因而导致破裂但并未发生燃烧)发生物理爆炸的情况下,此方法可用于计算确定性的危险距离。爆炸波特性的估算过程主要包括初始冲击的计算以及近场和远场爆炸波的计算。初始冲击(有时也被称为接触压力)被假设在船体瞬间消失的时刻发生。

     

图1 35MPa下冲击距离、超压、冲击(20L)

图2 70MPa下冲击距离、超压、冲击(20L)

图3 35MPa下冲击距离、超压、冲击(450L)


图4 70MPa下冲击距离、超压、冲击(450L)

图5 35MPa下冲击距离、超压、冲击(50L)

图6 70MPa下冲击距离、超压、冲击(50L)

图7 35MPa下冲击距离、超压、冲击(210L)

图8 70MPa下冲击距离、超压、冲击(210L)

     具体图表我就不在进行解释了,大家看一下就懂;因此,也提醒我们气瓶设计人员,气瓶的安全设计永远是第一位;

来源:气瓶设计的小工程师
燃烧爆炸
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-05-19
最近编辑:14天前
气瓶设计的小攻城狮
硕士 从事IV储氢气瓶行业。
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