【摘　要】從工業(yè)生產中的介質類型出發(fā)，通過對內裝固體介質、液體介質和氣體介質裝置可能發(fā)生的爆炸事故和破壞效應進行分析預測，編制了相應的分析流程圖。結果表明無論從哪種介質出發(fā)進行分析，最終的爆炸事故模式只有凝聚相爆炸、氣云爆炸、沸騰液體擴展蒸氣云爆炸及各類形式的容器爆炸。簡要分析了幾種事故模式破壞效應的最佳計算模型。最后應用實例，證明了所做的分析預測和編制的流程圖可以很好的應用于事故模式中爆炸源性質及其破壞效應的判斷，是對爆源的一個定性分析，是爆炸能量計算的重要依據(jù)。筆者的研究對企業(yè)的安全生產及爆炸事故的預防也具有較好的指導意義。

　　【關鍵詞】工業(yè)過程；爆炸事故；爆炸模式；破壞效應

　　0引言

　　2004年4月15日晚，重慶天原化工總廠發(fā)生氯氣泄漏，后在搶險過程中廠方違規(guī)操作，讓工人用機器從氯罐向外抽氯氣以加快排放速度，結果導致罐內溫度升高，引發(fā)爆炸，造成9人失蹤死亡，3人受傷，15萬名群眾被疏散。2005年11月3日，中石化吉林石化公司雙苯廠苯胺裝置硝化單元Ｐ-102塔發(fā)生堵塞，因處理不當引發(fā)著火爆炸，造成數(shù)十人死傷，數(shù)萬人緊急疏散，松花江水體被污染，哈爾濱市停水數(shù)天，引起了巨大的社會恐慌。2006年7月28日，江蘇射陽縣氟源化工廠一車間在投料調試過程中反應釜發(fā)生爆炸，造成22人死亡、29人受傷、7000多人緊急疏散。

　　此類惡性事故不勝枚舉［1—3］。因此，對工業(yè)過程爆炸事故模式及其破壞效應進行研究，分析裝置內不同介質在不同的觸發(fā)條件下可能發(fā)生的災害，提取最終的爆炸事故模式，研究與不同爆炸模式相對應的破壞效應計算模型，對于今后指導安全生產，防止此類事故的再次發(fā)生具有重要意義。另外，該研究還可以為爆炸事故評估調查、抗爆和抗沖擊設計中爆炸源性質的判斷（例如：高級炸藥、爆裂的壓力容器、蒸氣云霧、爆炸性粉塵等），爆炸能量的計算、爆炸事故分析等提供基礎和理論依據(jù)。

　　1爆炸源的基本形式及特點

　　爆炸是物質的一種急劇的物理、化學變化。在變化過程中伴有物質所含能量的快速釋放，變?yōu)閷ξ镔|本身、變化產物或周圍介質的壓縮能或運動能，具有很大的破壞作用。根據(jù)爆炸源本身的體積對爆炸過程的影響程度，可將爆炸源分為理想爆源和非理想爆源。

　　1.1理想爆源

　　所謂理想爆源是指點爆炸源。它具有3個顯著特征［4］：

　　1）能量密度大，爆源體積可忽略不計，可視為點源。

　　2）爆炸過程中，能量的釋放是瞬時的，即點火后的瞬間爆炸壓力就達到其最大值。

　　3）爆源區(qū)壓力高，爆炸產生的沖擊波初始壓力可達50MPa量級，爆炸破壞的主要形式是由空氣沖擊波造成的，其破壞作用范圍可達50倍對比距離以上。
　　式中，——對比距離；——離爆心的距離，m；——爆源的質量，kg。

　　理想爆源的爆炸場可用相似理論計算。凝聚相炸藥爆炸和核爆炸是人們最熟悉的理想爆源的爆炸形式。

　　1.2非理想爆炸源

　　不符合理想爆炸源特點的爆源統(tǒng)稱為非理想爆源。非理想爆源的能量密度遠遠低于凝聚相炸藥，爆源半徑R0與爆炸源特征長度L0之比約為0.1～0.5數(shù)量級［5］，能量釋放速率也遠遠小于凝聚相炸藥。這種爆炸不能再用點源爆炸模型進行研究，而必須采用與凝聚相炸藥爆炸不同的研究方法和實驗手段研究［5—6］。

　　2工業(yè)過程爆炸事故模式及其傷害程度分析

　　工業(yè)生產大致可分為生產、儲存和運輸3個部分。根據(jù)工藝要求，各部分會存在不同程度的危險，通?？赡馨l(fā)生的主要災害事故有火災、爆炸和泄漏擴散，相應存在的傷害模式為熱輻射傷害、沖擊波傷害、毒物傷害。這幾種傷害模式可以單獨作用也可混合作用，主要取決于事故模式和介質類型。筆者以介質類型作為基準進行事故模式的分類，從而得到相應的傷害模式及其危害程度［4,7—9］。

　　工業(yè)生產中的介質類型一般分為固體、液體和氣體，當也可能存在氣液、氣固、固液、氣液固共存的情況，這些情況的處理辦法通常采用折算或取影響最大的介質狀態(tài)考慮，當然也可以將各種介質分開考慮其危險性。筆者把介質分為固、液、氣三態(tài)進行研究。

　　2.1內裝固體介質裝置爆炸分析

　　對于固體介質而言，首先判斷介質是否屬于易爆物質，包括單體分解爆炸性物質和混合爆炸性物質。對于這類爆炸性物質，如果在操作過程中，出現(xiàn)高溫、明火、振動、撞擊等不同形式的觸發(fā)條件，則會引發(fā)易爆化合物的爆炸；如果在整個操作過程中確保不會出現(xiàn)各類觸發(fā)條件，則裝置是安全的。

　　如果經判斷固體物質并非爆炸性物質，則看固體物質是否呈顆粒粉末狀。如果是，則需要繼續(xù)判斷這種粉末狀物質在操作過程中是否會因為壓力突變、高速流動等原因而飛揚起來，即是否受到擾動，形成粉塵。若形成粉塵，且此時操作空間存在一定濃度的助燃性氣體，則在一定的點火條件（如明火、靜電等）下會發(fā)生粉塵爆炸；如果粉塵不可燃，則判斷是否被人員吸入，如果吸入，則會導致粉塵傷害。如果粉末狀物質在操作過程中沒有遇到任何擾動條件，則跟非粉末固體一樣判斷其是否可燃，如果可燃，則在助燃氣體和點火源的情況下會引發(fā)火災。具體分析預測見圖1。