使用QRA软件进行建筑物抗爆计算

前言

    随着《石油化工建筑物抗爆设计标准》GBT50779-2022、《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SHT3047-2021的实行，标志着我们抗爆由定性向定量转变、由控制室抗爆到一般建筑物抗爆计算。

因为手工模拟计算事故的后果难度十分大，所以现在通常是借助软件完成此项工作。其中后果模拟软件是其中的佼佼者

从上面我们看到6.9kPa是一个比较关键的数值，低于6.9kPa的冲击超压值对于建筑物破坏程度有限，相关标准也是建议选择6.9kPa作为风险可接受标准。

抗爆计算流程

    软件可以帮助我们去计算爆炸产生的冲压值及正压作用时间，从而进行建筑的抗爆结构设计。但是不同的软件、不同的风险评估场景甚至某个参数的设置都对我们爆炸结果产生较大的结果。我们以QRA来看看软件如何进行事故后果模拟的，后果包括毒性范围、热辐射范围、爆炸影响范围。

软件的流程：泄漏-扩散-后果

①事故泄漏场景定义 首先我们要定义一个事故场景，事故的发生通常是由危险化学品从容器泄漏到大气中从而发生中毒、火灾或爆炸事故。泄漏形式有多种多样，如我们之前的小孔泄漏模型就是其中一种。【笔记】研究计算小孔泄漏流量和安全泄放面积 软件提供一些泄漏模型，基本能够满足我们常见使用的场景和相关标准的要求

②扩散 物料泄漏后就会到大气中进行扩散。蒸汽云扩散距离、蒸汽云的大小与当地气候（风速、大气稳定度）有关，同时软件也会自动判断泄漏时的物料状态，进而判断扩散可能形成各种工况。液池的发展与云团的扩散这些软件都会自动计算，不需要我们去判断。下图为氨储罐灾难性破裂的扩散模型。下图为氨储罐50mm孔泄漏的扩散模型。由上面图可知，孔泄漏的蒸汽云团扩散的更远。但并不是孔越小扩散越远，这个由软件根据具体工况进行计算。软件还可以模拟云团扩散的动态过程，我们可以清晰地看到云团从扩散开始到扩散终了的变化过程。 我们还可以在软件定义GIS地图，在地图上看到云团的扩散范围。③后果 根据上面扩散结果，对于毒性物料我们设置关心的浓度如下图，从而得到毒性物料的影响范围。

对于易燃物料的蒸汽，如果遇到点火源即可发生燃烧或爆炸事故。可能结果有：闪火、喷射火、池火、火球、爆炸。这些结果的可能性，软件都会进行模拟，计算其影响范围。对于喷射火、池火、火球我们关心的热辐射范围，闪火关心的闪火区域，爆炸关心的则是指定距离的冲压值和作用时间。

对于爆炸能量的计算也有许多种计算方法，常见的有：TNT、TNO多能法、BST法。软件默认使用的TNO多能法，TNT法由于误差过大，现已不常使用。可燃蒸汽云进入阻塞空间产生紊流，导致火焰燃烧速率加快，导致可燃气体蒸汽云爆炸。