19 5-2 破裂的能量.pptx

第1页：§5.2破裂的能量

5.2 破裂的能量：高压容器的破裂之所以会对外界有一定的破坏性，主要是破裂导致容器内的高压介质所具有的能量突然释放出来，产生冲击波的效应。破裂的能量计算有如下三种计算方法。

第2页：破裂能量的计算公式

5.2.1 破裂能量的计算：给出 Baker公式（5-7）、Kinney公式（5-8）与 Broad公式（5-9）。

式中：E——破裂的能量，MJ；P₁——容器内介质的初始压力，MPa；P₀——大气压力，MPa；k——介质的绝热指数。此三公式的计算结果相差较大，一般采用第三个公式进行计算。

第3页：破裂能量的TNT当量评价

5.2.2 破裂能量的评价：破裂的能量可以用功来表示，但通常为了对比爆炸规模的方便，而将其换算成 T.N.T 当量来进行评价。T.N.T 的爆炸能量为4180kJ/kg，故1kJ 的功相当于 2.3923×10⁻⁴kg T.N.T 当量，由此可以计算出高压储气罐在破裂时释放出的能量。

第4页：天然气储罐破裂算例

例题：通常高压天然气储气罐的容积为1000m³以上、储气压力为0.9MPa以上。那么假如储气容积为1000m³、储气压力为0.9MPa 的天然气储罐发生破裂时，它所释放出的能量可用下列方法算出。

解：P₁＝0.9MPa，P₀＝0.1033MPa，k＝1.4，V₁＝1000m³，根据式（5-9）有……

这说明，高压储气罐破裂后即使不发生燃烧爆炸，其释放出的能量也会对周围的设施产生破坏性影响。

第5页：CNG储气瓶破裂算例

用于压缩天然气汽车上的储气钢瓶，储气压力高达20MPa，如果一旦破裂，其破裂能量究竟有多大？一般储气瓶的容积为50升，那么根据式（5-9）同样有……

这一能量相当于 0.6kg 的 T.N.T 当量（TNT 爆炸能量按 4180kJ/kg 计）。