[发明专利]一种室内天然气爆炸强度的评估方法

说明书

本发明公开了一种室内天然气爆炸强度的评估方法，首先分别建立室内天然气约束爆炸超压强度与天然气浓度、泄爆面静开启压力以及泄爆面积三个参数的定量关系模型；基于所建立的三个定量关系模型，采用数理统计回归分析法获得多参数作用下的室内天然气约束爆炸超压强度综合评估模型；按照评估要求，获取天然气爆炸事故现场的关键技术参数；将所述关键技术参数输入所述综合评估模型中，并根据天然气泄漏时窗体的开启情况，对建筑内天然气泄漏后发生爆炸造成的超压强度进行快速评估和预测。上述方法能够准确获取多参数条件下室内天然气爆炸的超压强度，实现爆炸超压强度的快速准确评估，从而对此类事故进行有效预防控制，并及时进行事故调查分析。

技术领域

本发明涉及室内天然气研究技术领域，尤其涉及一种室内天然气爆炸强度的评估方法。

背景技术

作为清洁能源，近年来天然气在全世界城市居民生活中被广泛使用，但由于天然气设施的老化以及不规范使用等问题，导致建筑物内天然气泄漏爆炸事故频发。而天然气爆炸事故一旦发生，不仅造成大量的人员伤亡、房屋结构破坏以及财产损失，还会带来严重的社会负面影响。一般而言，民用建筑内天然气泄漏主要发生在厨房，泄漏天然气与空气混合形成爆炸性预混气体，遇火源发生爆炸，而厨房的窗体在爆炸过程中往往构成弱约束泄爆结构，即爆炸波会经过窗户向外泄放，形成弱约束泄爆过程。气体爆炸属于非点源爆炸形式，爆炸过程受约束泄爆面积和泄爆面静开启压力等因素的影响极为显著。天然气爆炸过程中产生的冲击波超压是导致财产损失和伤亡的主要因素，而不同的爆炸参数条件相互耦合，不仅增加了爆炸超压灾害的复杂性，也为天然气爆炸灾害的现场救援和灾后快速评估带来了挑战。因此，准确把握约束泄爆条件对室内天然气爆炸超压强度的影响规律，建立室内天然气爆炸超压强度灾害多参数预测模型对此类事故的现场救援以及快速准确评估灾害结果具有重要意义。

峰值超压是表征天然气爆炸强度的核心指标。大量参考资料研究并提供了不同参数对室内天然气爆炸峰值超压的影响规律，研究发现，不同浓度的天然气在发生爆炸时可能产生不同强度的爆炸超压，并在当量比浓度时取得最大爆炸超压强度；而房间泄爆面积越大，室内爆炸超压强度则越小；泄爆面静开启压力越大，室内天然气爆炸超压强度则越大，在实际的天然气爆炸事故中，通常是多个爆炸影响参数共同作用的结果，从而极大的增加了爆炸强度定量评估的难度。

现有技术中，有关室内天然气等可燃气体的爆炸强度评估工作主要依靠TNT当量法等基于点源爆炸机理的爆炸超压评价模型来完成，其中忽视了约束结构、可燃气体属性等多方面因素对灾害演化过程的显著影响，因此所得评估结果缺乏科学性和准确性。而有关室内气体爆炸强度分布规律方面，通常围绕某个单一影响因素进行考量，目前还难以找到一个针对多参数共同影响下的室内天然气爆炸强度的定量、准确、高效的科学评估方法，进而限制了此类事故的有效预防控制和事故调查分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种室内天然气爆炸强度的评估方法，该方法能够准确获取多参数条件下室内天然气爆炸的超压强度，实现爆炸超压强度的快速准确评估，从而对此类事故进行有效预防控制，并及时进行事故调查分析。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种室内天然气爆炸强度的评估方法，所述方法包括：

步骤1、首先分别建立室内天然气约束爆炸超压强度与天然气浓度、泄爆面静开启压力以及泄爆面积三个参数的定量关系模型；

步骤2、基于所建立的三个定量关系模型，采用数理统计回归分析法获得多参数作用下的室内天然气约束爆炸超压强度综合评估模型；

步骤3、按照评估要求，获取天然气爆炸事故现场的关键技术参数；

步骤4、将所述关键技术参数输入所述综合评估模型中，并根据天然气泄漏时窗体的开启情况，对建筑内天然气泄漏后发生爆炸造成的超压强度进行快速评估和预测。