[發明專利]基于蒙特卡洛法的危險品堆場爆炸威力確定方法

有效

• 申請號: 201811528830.6
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109740196B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 陳力;陳大鵬;方秦;邢健;陳武爭
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學;上海中交水運設計研究有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

本發明公開一種基于蒙特卡洛法的危險品堆場爆炸威力確定方法，包括如下步驟：(10)爆炸品統計分類：將堆場內堆存的爆炸品按照種類進行分類；(20)確定隨機次數：通過蒙特卡洛法的誤差計算公式確定隨機模擬的次數n；(30)進行隨機模擬：進行n組隨機模擬并計算出各組隨機模擬值對應的等效TNT當量值；(40)確定概率密度分布函數：通過等效TNT當量值的分布，確定其概率密度的分布函數；(50)等效TNT當量設計值計算：在給定有效防護概率的基礎上，計算出堆場的等效TNT當量設計值。本發明的危險品堆場爆炸威力確定方法，適應性好，準確性高。

技術領域

本發明屬于危險品堆場安全規劃與防護設計技術領域，特別是一種適應性好，準確性高的基于蒙特卡洛法的危險品堆場爆炸威力確定方法。

背景技術

危險品集裝箱堆場是維持工業生產和城市運行的重要基礎設施。由于大多數危險品具有顯著的易燃、易爆特性，因此，危險品堆場必須進行爆炸安全規劃與防護設計。天津港危險品倉庫“8.12”特大爆炸事故發生后，危險品集裝箱堆場的選址、安全防護設計也越來越引起社會各界的重視，但目前我國尚未建立完善的針對危險品集裝箱堆場的規范體系，特別是設計階段的標準、規范很不全面，尤其缺少危險品爆炸威力的計算方法和參數。現有的爆炸相關研究多集中在軍事工程方面，民用領域的研究十分薄弱。

通過等效TNT當量系數來描述爆炸物的爆炸威力是一類比較常見的方法。國內有學者通過對某危險貨物集裝箱堆場進行研究，通過理論分析與數值模擬，確定了堆場內發生爆炸時的TNT當量。也有學者，基于等效TNT當量對某煙花爆炸倉庫進行分析，從沖擊波及廢氣污染物擴散等方面對爆炸威力進行了分析和預測。

現有研究大多針對某一特定危險品或已知種類和數量的幾類危險品的混合物，卻并未考慮危險貨物種類及堆存量的隨機性。實際上，由于港口集裝箱堆場多為中轉堆場，堆存貨物雖有類別限制和場地區域劃分，但同一類別下不同種類貨物眾多。由于堆場內危險品種類和堆存量很難用單一或固定的指標去描述，現有方法難以對隨機堆放的危險品堆場爆炸威力加以準確確定，適應性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于蒙特卡洛法的危險品堆場爆炸威力確定方法，適應性好，準確性高。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于蒙特卡洛法的危險品堆場爆炸威力確定方法，包括如下步驟：

(10)爆炸品統計分類：將堆場內堆存的爆炸品按照種類進行分類；

(20)確定隨機次數：通過蒙特卡洛法的誤差計算公式確定隨機模擬的次數n；

(30)進行隨機模擬：進行n組隨機模擬并計算出各組隨機模擬值對應的等效TNT當量值；

(40)確定概率密度分布函數：通過等效TNT當量值的分布，確定其概率密度的分布函數；

(50)等效TNT當量設計值計算：在給定有效防護概率的基礎上，計算出堆場的等效TNT當量設計值。

本發明與現有技術相比，其優點在于：

(1)適應性好：本發明提供了一種基于蒙特卡洛法的危險品堆場爆炸威力的計算方法，綜合考慮了危險品種類與堆放量實時變化的問題，突破了以往只能計算某一種危險品或某幾種確定種類及數量危險品爆炸威力的計算體系，能夠對隨機堆放的危險品堆場爆炸威力加以確定；

(2)準確性高：本發明的計算方法考慮了有效防護概率，通過科學理論降低了等效TNT當量的設計值，在堆場建設防爆墻等防護措施時，在保證安全的同時降低了防護的成本。

附圖說明

圖1為本發明基于蒙特卡洛法的危險品堆場爆炸威力確定方法的主流程圖。

圖2基于MATLAB的計算流程框圖。