摘要：液化石油氣發生BLEVE具有極大的危害性。如何對危害性進行定量分析和評估是風險分析評價的重要內容。由于BLEVE的發生具有很大的不確定性，其造成的危害也存在不確定性，這給定量分析評價

    帶來了較大的困難從風險工程學的角度對BLEVE引起的熱輻射和碎片拋射可能對人員造成的危害風險進行了定量分析，對不確定性參數利用有關的資料和數據確定其概率密度分布，并利用蒙特卡羅方法進行模擬，從而計算了熱輻射強度、熱輻射劑量、人員死亡風險以及碎片拋射范圍.對于定量評價BLEVE風險具有重要意義。

    關鍵詞：液化石油氣；BLEVE；風險分析；蒙特卡羅法

    1引言

    當液化石油氣儲罐發生沸騰液體蒸汽爆炸(BLEVE)和蒸汽云燃燒爆炸(VCE)，引起爆炸沖擊波、容器碎片拋出和巨大的火球熱輻射，對周圍的人員和設備造成嚴重破壞。對液化石油氣BLEVE進行風險分析主要包括兩大方面，一是對事故的可能性進行分析，二是對事故的后果進行分析。重點對后者進行分析，即對液化石油氣發生BLEVE后可能造成的后果和危害進行分析。采用Monte-Carlo方法對熱輻射、碎片拋射進行分析。

    2熱輻射風險分析

    液化石油氣發生BLEVE，遇火源會產生火球，火球的熱輻射危害性大小可以用以下3個參數來定量，即熱輻射強度、熱輻射劑量和個人風險。

    火球的熱輻射強度可以用下式計算[1]

 （1）

    火球的熱輻射強度直接取決于火球表面單位面積的發射強度，而火球表面單位面積的發射強度具有很大的不確定性，主要原因包括：一是由于對火球表面熱輻射的機理缺乏足夠的知識，使得計算模型本身具有不確定性；同時計算模型中參數的取值或參數得應用條件等也有不確定性。對于這些參數的不確定性進行處理的方法是，把這些參數看成是服從一定分布的隨機變量。

    將用蒙特卡羅法產生的隨機變量代人式(1)，即可得到距離火球不同距離處的火球熱輻射強度。

    熱輻射劑量與熱輻射強度和輻射時間的關系如下[2]

 （2）

    由于式(2)中未引人新的變量，因此熱輻射劑量的不確定性主要取決于式(1)中變量的不確定性，采用蒙特卡羅方法可以得到離火球不同距離處的熱輻射劑量由于每個人的體力、身體素質不同，即使在相同的熱輻射劑量下，熱輻射對每個人的傷害程度也是不一樣的，因此熱輻射對人員的傷害程度也存在不確定性，為此可以用個人風險來表示。個人風險是指在假設人員的身體素質服從[5,1〕正態分布的基礎上，人員在一定的熱輻射劑量下喪失生命的概率

 

    在個人風險中，增加了不確定性變量d50和y，用蒙特卡羅法產生隨機變量，可以計算離火球不同距離處的個人風險。

    3拋射碎片風險分析

    碎片的危害性大小與碎片的飛出速度及飛行軌跡有很大的關系。由于碎片拋射與很多因素有關，具有很大的隨機性，因此可以用蒙特卡羅法進行風險分析。

    碎片的飛行軌跡可以用二維運動方程[3]來表示，由于碎片的飛行速度一般不超過音速，因此空氣的阻力與速度的平方成正比。求解運動方程可以得到碎片飛行速度和距離

  

    碎片上升階段

 

    碎片下降階段

 

    要確定碎片的飛行速度和距離，必須先確定碎片的質量、初始速度等參數，而它們又取決于其它許多參數，如儲罐失效壓力、儲罐失效時內部液化氣體的充裝水平和能量、碎片的數量、碎片的形狀、爆炸能量中用于碎片拋射部分的比例、阻力系數等。而這些參數大多都是隨機的或不確定的，它們可以用符合一定的概率密度分布的隨機變量來表示。

    4結論

    分析了液化石油氣儲罐發生BLEVE可能造成的危害，對于具有不確定性的參數采用蒙特卡羅法產生隨機變量，從而計算了一定概率下的熱輻射強度、熱輻射劑量和人員死亡的風險以及碎片拋射距離的概率。對于定量評估BLEVE危害具有一定的指導意義。

    參考文獻：（略）