防爆墙的强度计算

防爆墙的强度计算

天然气泄漏后与空气可形成爆炸性混合物，在爆炸极限范围遇明火能引起燃烧爆炸。下面采用“蒸气云爆炸伤害模型”，计算1个60m3LNG储罐全部泄漏并爆炸，造成的人员伤亡和财产损失的范围，对爆炸危险情况加以说明。

1、爆炸性化学品天然气的TNT当量的计算：

WTNT = aWfQf/QTNT= 0.03×24300Kg×55420KJ/Kg÷4500KJ/Kg =8.98×103Kg=8.98t

式中a – 蒸汽云的TNT当量系数，取a=3%； WTNT – 蒸汽云的TNT当量，Kg；

Wf – 蒸汽云中燃料的总质量，取Wf =24300Kg； Qf – 燃料的燃烧热，取Qf=55420KJ/Kg； 

QTNT – 1kgTNT爆炸所释放的能量，取QTNT=4.50×103KJ/Kg。

2、防火墙所在位置受到的爆炸冲击波计算：

爆炸冲击波简化计算方法本计算方法引自《山西建筑》2010年7月第36卷21期冯海龙的《爆炸冲击波的简化计算方法概述》，爆炸等效冲击波公式。

结论，由于以上两种方法计算初始条件及建立的模型不同，得出的结果也不尽相同，但综合两种结果可以看出，本设计假定防爆墙距离LNG储罐5米位置处，假设防爆墙与储罐之间没有任何阻挡，爆炸空气冲击波对防爆墙处的最大冲击压力按两种方法计算结果基本相同，这同时证明了本结果的可靠性。

本设计以上述空气冲击波波阵面上的峰值超压108.4kPa计算并设计防爆墙。

防爆墙设置方法及设置位置说明

防爆墙，采用钢筋及混凝土作为基本材料，造价高，抗压及抗冲击能力强，常用于CNG加气站25Mpa的高压CNG拖车尾端，作为紧急事故时的防冲击设施，而岸基式LNG加注站LNG压力远小于CNG加气站，也没有高压卸气端，因此设置要求区别于CNG加气站。

考虑到LNG储罐的长度约为12米，宽度约为3米，岸基式LNG加注站防爆墙在LNG储罐与内侧河堤之间设置，根据上述计算可知，防爆墙的长宽高分别为：mmmhdl0.324.016。

防爆墙基础深度根据地勘报告地质情况具体确定，设置有立式LNG储罐的岸基式LNG加注站，防爆墙地上部分高度可以不低于河堤顶面高度。

防爆墙基底下杂填土、耕土应全部挖除，用级配良好的砂石分层回填至基底，砂石压实系数不小于0.96，处理后的地基承载力不小于150Kpa。混凝土强度等级为：垫层C15，其余均为C30，钢筋为HPB300（ф）、HRB335（ф）级钢。