一艘LNG船如果发生爆炸,相当于多少当量的TNT?

总是2楼


先解释一下,LNG船虽然携带大量的液化天然气,如果发生爆炸的话,能量释放总和会比较巨大,但是我们所说的相当于多少TNT仅仅是指“这么多液化天然气爆炸燃烧产生的热值与多少TNT爆炸的能量相当”。事实上,这仅仅是计算意义上的能量水平相当,实际破坏效应是天壤之别。LNG船爆炸能量总和虽大,但是这种爆炸主要属于燃爆引起的沸腾液体蒸汽云爆炸,能量释放速率相当低下,与TNT爆炸相去甚远,爆炸特征与云爆弹类似,却因为缺少云爆弹中的各类添加剂和破坏机制,因此威力(破坏效应)也比云爆弹差的多。网络上关于LNG船是什么沉睡的“氢弹”或者威力堪比多少万吨TNT,都是片面的说法,完全没有考虑武器弹药的爆炸速率和破坏机理。

如果各位想要了解LNG爆炸到底相当于多少吨TNT的能量,那么我们就来计算分析一下:

LNG船蒸汽云爆炸分析计算

首先,我们先来了解LNG是什么,这三个字母是液化天然气(Liquefied Natural Gas)的缩写,是天然气在超低温(-192℃)条件下压缩液化形成,主要成分为甲烷。

LNG在常温条件会剧烈沸腾并产生大量蒸气云,同等质量的天然气如果制成液化天然气,体积可以缩小625倍,20m³的LNG经过加工操作后,能够供两万户城市居民使用1天。知道了上述关于LNG的基本常识,接下来就容易分析计算了。

LNG船上的液化天然气都是低温存储,其起火爆炸应该是由于LNG泄漏引起的,可以是容器破裂、管线失效、阀门泄漏、连接法兰失效、人为误操作等原因造成,如果要评估其爆炸威力,我们需要先建立“LNG蒸汽云爆炸定量评估模型”(模型的建立略去不讲),当一定比例的蒸气云参与爆炸过程时,会对形成冲击波有实际贡献,所以我们用TNT当量来表示爆炸威力(仅指TNT爆炸热值)并建立公式:Wtnt=α·A·Wf·Qf/Qtnt;式中:Wtnt表示以TNT当量显示LNG爆炸威力(Kg)、α爆炸系数(1.8)、A是LNG蒸气云TNT当量系数(4%)、Wf参与爆炸LNG的总质量、Qf物质的燃烧热(甲烷为50.01MJ/Kg)、Qtnt为TNT爆炸热指(取4.52MJ/Kg)。

假设目前LNG储罐容积有100m³,那么根据LNG的密度0.45t/m³;充装系数为0.85(可能不同的地方有偏差);由于LNG泄漏后蒸气云不可能全部参与爆炸反应,只要LNG云与空气混合比例达到爆炸极限5%-15%的范围时,就可以起爆,但是为了威力最大化,我们这里取参与爆炸体积比例为100%(实际上可能只有20-30%参与爆炸):Wf=100X0.45X0.85X100%=11.9t=11900Kg(也就是100m³的LNG储罐,全部汽化参与爆炸反应,也就相当于11.9t的LNG参与爆炸总质量),结合上述各类参数代入公式计算:Wtnt=1.8X4%X11900X50.01/4.52=9479.77Kg≈9.5吨;感兴趣的朋友可以看看计算过程,不感兴趣的直接看结果吧:100m³LNG储罐,考虑极限状态爆炸,相当于9479.77公斤(9.5吨)TNT当量的爆炸热值。

那么有了以上的充分计算,我们回到问题本身,一艘LNG船爆炸相当于多少TNT?以现在最大的Q-Max型LNG船(长345米,宽45.75米,船型深34.7米)为例,该船一次可以运载26.6万立方米的液化天然气,结果就显而易见了,266000÷100×9.5=25270吨TNT暴热。是不是对于结果很失望,世界最大的LNG船极限燃爆也就相当于2.5万吨TNT的暴热值,还什么沉睡的氢弹,简直是无稽之谈。

就是上图这货,这种大型LNG船运载一次LNG可以供2000万居民用2个月,燃烧热值确实不错,要是爆炸的话,破坏效应跟武器还是没法比的,要是这么大只的云爆弹,那想想就很可怕了。

LNG船的结果和系统组成

这里再做一点LNG知识的延伸,通畅LNG船型可以分为球罐型、薄膜型和自持棱柱型,无论是那种型式,都要由货物维护系统、管路系统、辅助系统和船舶动力系统组成。

其中液货舱的主次两层绝热绝缘层和相应的保护薄膜是重点,会涉及到殷瓦钢的知识,由于篇幅有限,请大家关注,以后再细讲殷瓦钢及其焊接特性。


装备空间


天然气的液化温度是零下161.5度,而LNG船就是在零下162度的安全温度下专门运输液化天然气的专业船舶。目前主流的LNG船运输的液化天然气运输的液化天然气体积通常能达到10万立方米以上,世界上最大的LNG船“阿尔萨姆利亚”号最大容量达到24万立方米,如果这么多液化天然气同时爆炸,相当于多少吨的TNT当量呢?
(球罐型LNG船)

(薄膜型LNG船)

根据天然气爆炸真实损伤试验,一立方米的液化天然气爆炸约等于1.9吨TNT爆炸威力。如果24万立方米液化天然气一起爆炸,约等于45.6万TNT当量,美国在日本广岛投掷的小男孩原子弹当量约为1.5万吨,也就是说如果“阿尔萨姆利亚”号爆炸,威力约等于30发广岛原子弹。那么液化天然气爆炸为什么会有这么大的威力呢?

LNG船在发生泄露后,液化天然气在常温下会迅速气化,由于天然气的密度比空气小,因此它会飘浮在空气上形成一个流动层,由于液化天然气的冷却作用,空气中的水汽会液化形成水雾,随着天然气的进一步泄露,空气与天然气会混合形成一个云雾团,当达到临界浓度(天然气浓度15%)时,只要遇到火源,就会发生可怕的云雾轰爆现象,而云雾轰爆也是云爆弹的原理所在,这种爆炸的威力能达到普通TNT爆炸威力的1.5倍以上,这就是LNG船爆炸为什么这么恐怖的原因。

(云爆弹)

不过我们也不需要过度担心LNG船的安全性,目前不管是球罐型还是薄膜型LNG船,都是采用的强度和抗冷冲击性能性能非常好的特种铝合金和镍瓦钢制成。在运输前后也有严密的检查和防控措施,一旦发生泄露,只要做好堵漏和稀释作业,发生爆炸的几率还是非常小的,即使发生爆炸,也是非常难以引爆LNG船所有液化天然气的,因此LMG船的安全性还是非常高的!

(液化天然气爆炸后只要及时灭火和稀释就不会发生连锁爆炸)


军武吐槽君


LNG(运送液化天然气船)这种船很难造,全世界也就美国、韩国、日本、欧洲等一些国家有能力造,据说全世界的船厂能造LNG的不足15家,这里就不说制造它的各种技术难度了。

LNG运送零下160多度液化天然气,常规的尺寸是12.5万立方米,最大的尺寸可达20万立方米。中国第一艘液化天然气船“大鹏昊”的运载量是接近15万立方米,气化后能达到9000万立方,可供整个上海人民使用一个月。

LNG还有一个称呼,“海上沉睡的氢弹”,听起来确实有点吓人。据网友提供的数据,一立方天然气的爆炸总能量为38MJ,而一吨TNT爆炸的能量相当4.2KMJ。换算一下,一立方天然气大概相当于38/4200 吨TNT爆炸的能量。大概相当于千分之九吨TNT的爆炸能量。


1立方液化天然气可以气化大约625立方的天然气,那么一艘运量15万立方的液化天然气船,可以气化150000*625=9375(万立方)的天然气体。换算成TNT爆炸能量大约是9375万*9/1000 ≈ 84.4(万吨)TNT爆炸当量。


那么当年美国投到日本的原子弹小男孩的设计当量是2万吨TNT,实际大概是1.5万吨TNT当量。大概相当于56个小男孩的爆炸能量。

“小男孩”爆炸

据说我国第一颗氢弹的爆炸当量大概是300万吨TNT,这个有点恐怖了。

我国第一颗氢弹爆炸图片


不过到目前为止,好像还没有见到LNG船爆炸的。


大锅煮地理


液化天然气(LNG)如果遇上明火,爆炸和燃烧是肯定的。一艘装满液化天然气的几十万吨巨轮,如果发生燃爆,后果不堪设想!

但是,大家可知道,一艘运输化肥的巨轮,如果燃烧产生爆炸,它的后果会有多严重呢?告诉你,同等当量的化肥超过液化天然气数十倍!

这种化肥就是我们俗称的“肥田粉”,学名“硫酸铵”。

上世纪七十年代,在南欧的罗马尼亚就曾经发生过一起这样的灾难。后来,电影制片厂把这场事故搬上银幕,取名为《爆炸》。

一艘来自外国的运输船,运载了万吨化肥到罗马尼亚,在靠岸时发生了火灾,船员纷纷逃离,轮船无人控制。如果不及时扑灭大火,硫酸铵在高温下将会发生剧烈反应,产生爆燃。爆炸当量不小于TNT的威力。

此时运输船又恰巧在一座城市旁,如果爆炸,整座城市将会不复存在,几十万居民的生命将会收到严重威胁。

关键之时,一个老船长临危不惧,登上已经无人的轮船,冒着生命危险将轮船挂着一艘拖轮上,拖轮缓缓将燃烧的轮船拖入远海。在化肥即将爆炸的关键时刻,他逃离轮船。

最终化肥爆炸,掀起的海啸就高达十几米。城市终于得救了!

所以呀!远洋货轮防火至关重要,尤其是运输化学物品的船只更是如此。好在现代科技设计了一套严格严密的防火措施,使得此类事故的发生率非常非常低。




一风2008


emmmm你应该问大约多少核弹量


无聊日常


LNG船爆炸的威力相当于70颗原子弹,很危险的。


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