天津爆炸事故报告分析(3)

天津爆炸事故报告分析

327

.0665.2M R =

式中 R ——火球半径，m ；

M ——急剧蒸发的可燃物质的质量，kg 。

根据网上查询，M=20 t 。得R=67.94 m

2)火球持续时间

327.0089.1M

t =

式中 t ——火球持续时间，s 。

得t=27.3 s

3)火球燃烧时释放出的辐射热通量 t M

H Q C η=

式中 Q ——火球燃烧时辐射热通量，W ；

Hc ——燃烧热，J/kg ；

η——效率因子，取决于容器内可燃物质的饱和蒸气压P ，0.320.27P η=；其他符号同前。

得KW Q 610611.3⨯=

4)目标接受到的入射热辐射强度

2

4x QT I c π=

式中 Tc ——传导系数，保守取值为1；

x ——目标距火球中心的水平距离，m ；

其他符号同前。 由此，得出硝酸铵受到的总入射通量28.718M KW I =。

参考下表，在半个小时内，足以将硝酸铵从100℃分解加热到1000℃，而事实上，当入射辐射量达到37.5KW/㎡，5分钟内温度可以达到400℃，硝酸铵达到爆炸条件，进而导致了第二次爆炸。

天津爆炸事故报告分析

（2）燃烧爆炸产生的冲击波超压计算

经专业记录，从波形记录结果看，第一次爆炸发生在8月12日23时34分6秒，近震震级ML约2.3级，相当于3吨TNT，第二次爆炸在30秒种后，近震震级ML约2.9级，相当于21吨TNT。

冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关，同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为：

n

R

p-

∝

∆

式中△p——冲击波波阵面上的超压，MPa；

R——距爆炸中心的距离，m；

n——衰减系数。

衰减系数在空气中随着超压的大小而变化，在爆炸中心附近为2.5～3；当超压在数个大气压以内时，n=2；小于1个大气压，n=1.5。

实验数据表明，不同数量的同类炸药发生爆炸时，如果距离爆炸中心的R之比与炸药量q 三次方根相等，则所产生的冲击波超压相同，用公式表示如下：

若

α

=

=3

q

q

R

R

则0

p

p∆

=

∆

式中R——目标与爆炸中心距离，m；

R0——目标与基准爆炸中心的相当距离，m；

q0——基准炸药量，TNT，kg；

q——爆炸时产生冲击波所消耗的炸药量，TNT，kg；

△p——目标处的超压，MPa；

△p0——基准目标处的超压，MPa；

α——炸药爆炸试验的模拟比。

上式也可写成为：

△p(R)=△p0(R/a)

由

就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应距离下的超压。

表1是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。

表1 1 000kgTNT爆炸时的冲击波超压