بررسي محدوده پيامدهاي انفجار، اشتعال و نشت گاز در كپسول هاي 26/2 ليتري گاز مايع با رويكرد پدافند غيرعامل

Evaluation the Extent of Explosion, Ignition and Gas Leakage Consequences in Cylinders Containing 26.2-Liters of Liquid Gas, with Passive Defense Approach

زمينه و هدف: آگاهي از حداكثر شعاع هاي حريق، انفجار و نشر مواد سمي مي تواند نقش بسيار با اهميتي در عملياتي نمودن الزامات پدافند غيرعامل شهري به ‌منظور كاهش آسيب‌پذيري در حوادث داشته باشد. هدف از اين مطالعه مدلسازي محدوده پيامدهاي انفجار، اشتعال و نشت گاز در كپسول هاي 26/2 ليتري گاز مايع با رويكرد پدافند غير عامل است. روش‌ها: در اين مطالعه ضمن تشريح عوامل موثر بر تخليه و انتشار مواد، نرم افزارALOHA بعنوان يكي از مناسبترين نرم افزارها جهت مدلسازي انتشار گاز LPG در كپسول هاي 26/2 ليتري مورد استفاده قرار گرفته و بر اساس نتايج مدلسازي، برنامه واكنش در شرايط اضطراري در زمان نشت گاز تهيه و ارائه گرديده است. يافته‌ها: در صورت نشت گاز LPG از شير خروجي با منفذ 1 اينچ، در مدت 1 دقيقه كل كپسول تخليه شده و تا فاصله 11 متري مخزن غلظت گاز حدود PPM12600 (LEL % 60) و تا محدوده 35 متري مخزن غلظت گاز PPM 2100 (LEL %10) مي باشد. در صورت انفجار ابر بخار تشكيل شده، فشار موج انفجار تا فاصله 13 متر از مخزن حدود 5/3 Psiاست كه ممكن است باعث صدمات جدي شود و تا فاصله 25 متري كپسول برابر با PSI 1 با قدرت شكستن شيشه ها مي باشد. در صورت وقوع حريق فوراني،حريقي به طول 8 متر ايجاد مي شود كه ميزان تشعشع حرارتي آن تا فاصله 10 متري از كپسول گاز حدود 10 و تا فاصله 12 متري مخزن حدود 5 كيلووات بر متر مربع است كه منجر به سوختگي درجه 2 مي گردد. در صورت وقوع BELEVE تحت گلوله آتشين به قطر 14 متر و در عرض 2 ثانيه رخ خواهد داد كه ميزان تشعشع حرارتي تا فاصله 39 متري از كپسول حدود 10 كيلووات بر متر مربع است. نتيجه‌گيري: عواقب ناشي از اشتعال و انفجار گازLPG تا فاصله 35 متري كپسول گاز جدي ترين خطري است در صورت نشت گاز پرسنل و افراد را تهديد مي كند. مكان يابي بهينه محل استقرار كپسول هاي گاز در پادگان ها نقش موثري در محدود نمودن اثرات زيانبار انتشار گازهاي خطرناك خواهد داشت.

Background and Aim: Knowing the maximum radius of fire, explosion and emission of toxic gases, can play a very important role in the operationalization of urban passive defense requirements in order to reduce vulnerability in accidents. The main objective of this study is modeling the extent of explosion, ignition and gas leakage Consequences in cylinders containing 26.2-liters of liquid gas, with passive defense approach. Methods: In this study, the effective factors on discharge and release of gases are described and ALOHA software has been used as one of the most suitable software for modeling the gas emissions of LPG (Liquefied Petroleum Gas) cylinders. Based on the modeling results, the emergency response program during gas leakage is presented. Results: When the gas leaks from LPG cylinder with 1-inch vent valve, the cylinder will be empty in one minute and the gas concentration will be 12600 ppm (60% LEL) and 2100 ppm (10% LEL) up to 11 meters and 35 meters from cylinder, respectively. In the case of vapor cloud explosion, the explosive wave pressure will be about 3.5 psi, up to 13 meters from the reservoir which may cause serious damage, and it will be equal to 1 psi, up to 25 meters from the cylinder which has strength of breaking the glass. In case of furious fire, fire flame with eight meters’ length is created, with thermal radiation of about 10 Kw/m2 and 5 Kw/m2 up to 10 meters and 12 meters from the cylinder, respectively which can cause second-degree burns. In the event of BELIEVE, a fireball will occur with a diameter of 14 meters within 2 seconds, with thermal radiation of about 10 Kw/m2 up to 53 meters from the cylinder. Conclusion: The consequences of flaring and explosion of LPG gas, up to 35 meters from cylinder, are the most serious threat for human health, if gas leaks from a cylinder. Optimal positioning of gas cylinders will have an important role in limiting the harmful effects of hazardous emissions in military barracks.