爆炸模型
爆炸评价模型及伤害半径计算讲解
0.15 玻璃破碎 被碎玻璃击伤
0.4 10%玻璃破碎
5.6-3 天然气蒸气云爆炸冲击波损害范围表
Cs NE （NE）1/3 损害半径R 设备损坏 人员伤害
m?J-
1/3） J J1/3 m
0.03
1
199.77 5.99 重创建筑物和 加工设备 1%死亡人员肺部伤害 >50%耳膜破裂 >50%被碎片击伤
2VR
.0103.26
278568.1
621
1000kg液氨气化成蒸气时可能发生中毒浓度的区
621m，即0.621公里，因此，其扩散时的可能发生中毒浓度的区域面
π×R2=3.14×0.6212=1.21（平方公里）
、水煤气泄漏事故的模拟计算
《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）查得：水煤气（即
－可燃气体的燃烧热值；天然气高热值：39.86MJ／N m3；
－效率因子，一般取10％；
－经验常数，取决于损害等级。其具体取值情况见下表：
5.6-2 损害等级表
Cs/m?J-
1/3） 设备损害 人员伤害
0.03 重创建筑物的加工设备 1％死亡于肺部伤害；>50％耳
>50％被碎片击伤
0.06 损害建筑物外表可修复性
(5)
Es——水蒸气的爆破能量，kJ；
V——水蒸气的体积，m3；
Cs——干饱和水蒸气爆破能量系数，kJ／m3。
各种常用压力下的干饱和水蒸气容器爆破能量系数如表3所示。
3 常用压力下干饱和水蒸气容器爆破能量系数
1．2 介质全部为液体时的爆破能量
r——目标到火球中心的水平距离，m；
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸(VCE)模型分析计算2、沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)模型分析计算3、液氨泄漏中毒事故的模拟计算V= 0 01000 22.4V = 0 01000 22.4V D MV D M 0V 冗 p K3R 17.0332 = 0 1000 22.4 = 785VV 0.59768 7850. 10= 621m4、水煤气泄漏事故的模拟计算Vπ K32=R=3315、天然气泄漏形成喷射火模型分析= = 0.004 K 1.314 ))|K -1 =))|1.314-1= 0.54K P 0 共 (| 2 )|K -11002〉 〉16〉10-6 〉0. 10 3V 〉 〉π〉K 32 =R =33P \K + 1)Q0 = CdAπ()q=νQHCqRi4x2I=NIiI=I=1qRx=4I6、天然气泄漏形成蒸气云爆炸模型分析∙∙7、压缩气体与水蒸气容器爆破能量表 1 常用气体的绝热指数表 2 常用压力下的气体容器爆破能量系数(κ=1．4 时)表 3 常用压力下干饱和水蒸气容器爆破能量系数表 4 常用压力下饱和水爆破能量系数8、冲击波超压的伤害－破坏作用表 5 冲击波超压对人体的伤害作用表 6 冲击波超压对建筑物的破坏作用表 7 1 000k8TNT 爆炸时冲击波超压表 8 某些气体的高燃烧热值(kJ／m3)表 9 损害等级表9、冲击波计算表 F4.1 钢瓶模拟爆炸产生的冲击波超压数值表 F4.2 冲击波对人体的伤害作用表 F4 3 冲击波对建筑物的破坏作用.。
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：B AWW NT = ------- --------QTNT式中WN——蒸气云的TNT当量，kg;B——地面爆炸系数，取B =1.8 ；A ――蒸气云的TNT当量系数，取值范围为0.02%〜14.9%;W f -------- 蒸气云中燃料的总质量：kg;Q f ――燃料的燃烧热，kJ/kg ;Q TNT――TNT的爆热，QTNT=412〜4690kJ/kg。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE,设其贮量为70%寸，则为2.81吨，则其TNT当量计算为：取地面爆炸系数：B =1.8 ;蒸气云爆炸TNT当量系数，A=4%蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量，Wf=2.81 X 1000=2810 （kg）;水煤气的爆热，以CO30%"43%+ （氢为1427700kJ/kg, 一氧化碳为10193kJ/kg ）：取Q=616970kJ/kg ；TNT的爆热，取Q NT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得1.8X 0.04X 2810X 616970V T N T =4詔739(呦死亡半径R=13.6(W TN/1000) 0.37= 13.6 X 27.740.37=13.6 X 3.42=46.5(m)重伤半径R,由下列方程式求解:△P s/P。
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=1.8；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为0.02%～14.9%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为2.81吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=1.8； 蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=2.81×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg）：取Qf=616970kJ/kg；TNT的爆热，取QTNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT死亡半径R1=13.6(W TNT/1000)=13.6×27.740.37=13.6×3.42=46.5(m)重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=0.137Z2-3+0.119 Z2-2+0.269 Z2-1-0.019 Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△PS——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；P——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=WTNT ×QTNT。
蒸气云爆炸模型
蒸气云爆炸模型蒸气云爆炸的危害性蒸气云爆炸是一种工业事故，发生后可能会导致人员伤亡，设备损坏，环境污染等后果。
因此，研究蒸气云爆炸的模型对于预防事故的发生具有重要的意义。
蒸气云爆炸的定义蒸气云爆炸是指在一段时间内，由于放置在密闭容器中的气体或蒸气与外界发生焰接触后燃烧，导致大量的热能和压力释放的过程。
如果燃烧过程中产生的能量和压力超过容器的承载极限，容器会发生破裂，导致事故的发生。
蒸气云爆炸模型的基本组成部分蒸气云爆炸模型由以下三个基本组成部分构成：1. 蒸气云的形成蒸气云的形成是蒸气云爆炸模型中的第一个组成部分。
在工业设备中，可能会产生大量的蒸气或气体，如果这些气体或蒸气无法及时排放，就会形成密闭容器中的蒸气云。
2. 燃烧的点火源点火源是蒸气云爆炸模型中的第二个组成部分。
如果蒸气云与点火源发生接触，就会产生燃烧反应。
3. 爆炸的压力波一旦燃烧反应开始，就会产生大量的热能和气体，从而形成压力波。
这个压力波可以产生巨大的破坏力，导致容器破裂，事故发生。
蒸气云爆炸模型的预测方法为了预测蒸气云爆炸的发生，研究人员通常会选用一些数学模型，来模拟气体或蒸气与点火源相互作用后产生的反应。
常见的数学模型有：1. FLACS模型FLACS模型是一种三维计算流体动力学软件，它可以模拟气体或蒸气与点火源相互作用后产生的反应。
FLACS模型可以计算出散布云和火焰扩散等模型结果，从而预测事故后果。
2. CFD模型CFD模型是一种流体动力学模型，它可以计算气体或蒸气在复杂几何环境中的传输和燃烧行为，模拟气体与点火源相互作用后的反应。
CFD模型可以预测散布云和火焰扩散，以及破裂压力波等事故后果。
3. FDS模型FDS模型是一种火焰动力学模型，它可以预测气体或蒸气在火焰中的传输和燃烧行为，同时考虑到烟雾和热辐射等因素。
FDS模型适用于模拟火灾和爆炸等范围广泛的气体燃烧问题。
蒸气云爆炸是一种危险的工业事故，对于预防事故的发生，研究蒸气云爆炸模型具有重要的意义。
爆炸与类爆炸模型(解析版)--2024届新课标高中物理模型与方法
2024版新课标高中物理模型与方法爆炸与类爆炸模型目录【模型一】爆炸模型【模型二】弹簧的“爆炸”模型【模型三】人船模型与类人船模型【模型四】类爆炸(人船)模型和类碰撞模型的比较【模型一】爆炸模型一、爆炸模型的特点1.动量守恒：由于爆炸是极短时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒。
2.动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加。
3.位置不变：由于爆炸的时间极短。
因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可以忽略不计，可认为物体爆炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动。
二、爆炸模型讲解1.如图：质量分别为m A 、m B 的可视为质点A 、B 间夹着质量可忽略的火药．一开始二者静止，点燃火药(此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度)，则：A 、B 组成的系统动量守恒：m A v A =m B v B ①得：v A v B =m B m A②②式表明在爆炸过程中相互作用的两个物体间获得的速度与它们的质量成反比。
A 、B 组成的系统能量守恒：E 化学能=12m A v 2A +12m B v 2B ③①式也可以写为：P A =P B ④又根据动量与动能的关系P =2mE k 得2m A E kA =2m B E kB ④进一步化简得：E kA E kB =mB m A⑤⑤式表明在爆炸过程中相互作用的两个物体间获得的动能与它们的质量成反比。
②⑤联立可得：E kA =m Bm A +m B E 化学能E kB =m A m A +m B E 化学能⑥2.若原来A 、B 组成的系统以初速度v 在运动，运动过程中发生了爆炸现象则：A 、B 组成的系统动量守恒：(mA +mB )v =m A v A +m B v B ⑦A、B组成的系统能量守恒：E化学能=12m A v2A+12m B v2B-12（m A+m B）v=12m A m Bm A+m B(v A−v B)2⑧1(2023·全国·模拟预测)皮划艇射击是一种比赛运动，比赛时，运动员站在静止的皮划艇上，持枪向岸上的枪靶水平射击。
爆炸模型分析
19．3．1简述爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在短时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。
它通常是借助于气体的膨胀来实现。
(3)发出或大或小的响声；(4)周围介质发生震动或邻近物质遭受破坏。
一般将爆炸过程分为两个阶段：第一阶段是物质的能量以一定的形式(定容、绝热)转变为强压缩能；第二阶段强压缩能急剧绝热膨胀对外做功，引起作用介质变形、移动和破坏。
2)爆炸类型(2)受限空间内可燃混合气体的爆炸；(3)化学反应失控或工艺异常所造成压力容器爆炸；(4)不稳定的固体或液体爆炸。
总之，发生化学爆炸时会释放出大量的化学能，爆炸影响范围较大；而物理爆炸仅释放出机械能，其影响范围较小。
爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在短时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。
它通常是借助于气体(3)发出或大或小的响声；(4)周围介质发生震动或邻近物质遭受破坏。
一般将爆炸过程分为两个阶段：第一阶段是物质的能量以一定的形式(定容、绝热)转变为强压缩能；第二阶段强压缩能急剧绝热膨胀对外做功，引起作用介质变形、移动和破坏。
2)爆炸类型(2)受限空间内可燃混合气体的爆炸；(3)化学反应失控或工艺异常所造成压力容器爆炸；(4)不稳定的固体或液体爆炸。
总之，发生化学爆炸时会释放出大量的化学能，爆炸影响范围较大；而物理爆炸仅释放出机械能，其影响范围较小。
19．3．2物理爆炸的能量物理爆炸，如压力容器破裂时，气体膨胀所释放的能量(即爆破能从表中可看出，空气、氮、氧、氢及一氧化氮、一氧化碳等气体的绝热指数均为1．4或近似1．4，若用k=1．4代入式(28-42)中，用上式计算有较大的误差，因为它没有考虑蒸气干度的变化和其他的一些影响，但它可以不用查明蒸气热力性质而直接进行计算，因此可供危险性评价参考。
对于常用压力下的干饱和蒸气容器的爆破能量可按下式计算：2)介质全部为液体时的爆破能量通常将液体加压时所做的功作为常温液体压力容器爆炸时释放的能量，计算公式如下：19．3．3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用压力容器爆炸时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。
物理爆炸模型
从物质的危险有害因素识别和分析中可以看出，氧、氩、氮和二氧化碳虽然化学性质稳定，属于不燃气体，但是其在储罐中为液体，在气瓶中氧、氩、氮为压缩气体，二氧化碳为液体。
因超压有可能产生物理爆炸，因而具有一定的危险性。
对氧气储罐发生爆炸事故进行模拟分析。
假设储罐区30m3液氧储罐瞬间发生物理爆炸，对其造成的破坏程度进行理论计算1、首先计算爆破能量容积为30m3，工作压力为0.8MPa的液氧储罐发生物理爆炸意外事故，其压缩气体爆破能量值为：E g=2.5pV[1-(0.1013/p)0.2857] ×103令：C g=2.5p [1-(0.1013/p)0.2857] ×103则：E g=Cg×V=1.1×103×30=33×103（KJ）。
式中：E g—为气体爆破能量，单位KJ。
C g—为压缩气体爆破能量系数，单位KJ/m3。
V—是液氧储罐的容积。
2、将爆破能量计算成TNT当量：将爆破能量换算成TNT当量q。
因为1kg TNT爆炸所放出的爆破能量为4230-4836 kJ，一般取平均爆破能量为4520kJ，故其关系为：q= Eg/4500=33×103/4500≈7.3kg（TNT）3、求爆炸模拟比aa=q/q0=0.1×q1/3≈0.1×1.94≈0.1944、求出在1000kg TNT爆炸实验中的相当距离R0，R0=R/α。
附表2-1 1000kg TNT爆炸时的冲击波超压5、根据R0的值在附表2-1中找出距离为R0处的超压P∆，此即所求距离为R处的超压。
附表2-2距离为R处对应的超压6、根据超压P∆的值，找出对人员和建筑的伤害、破坏作用。
计算结果如下表附表2-3 物理爆炸时的冲击波对人和建筑物的伤害、破坏作用。
爆炸评价模型及伤害半径计算讲解
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：βAWQ ff= W TNT QTNT式中W——蒸气云的TNT当量，kg；TNTβ——地面爆炸系数，取β=1.8；14.9%；当量系数，取值范围为0.02%～ A——蒸气云的TNT ； W——蒸气云中燃料的总质量：kg f——燃料的燃烧热， QkJ/kg；f 4690kJ/kg。
TNT Q——的爆热，QTNT=4120～TNT）分析计算2（）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
则（VCE），设其贮量为70%时，若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸当量计算为：吨，则其为2.81TNT β=1.8；取地面爆炸系数：；A=4%蒸气云爆炸TNT当量系数，蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=2.81×1000=2810；）（kg10193H30%以水煤气的爆热，CO 、一氧化碳为1427700kJ/kg,（氢为计43% 2．Q=616970kJ/kg；kJ/kg）：取f =4500kJ/kg。
TNT的爆热，取Q TNT将以上数据代入公式，得616970×1.8×0.04×2810= =27739(kg)W TNT 45000.37 /1000)R=13.6(W死亡半径TNT10.37×27.74=13.6=13.6×3.42=46.5(m)重伤半径R，由下列方程式求解：2-3-2-1-0.019 =0.137Z+0.269 Z+0.119 Z △ P22221/3 )/(E/P Z=R022△P=△P/P 02S式中：△P——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；S P——环境压力（101300Pa）；0 E——爆炸总能量（J），E=W×Q。
爆炸模型是用于发生爆炸时对人员和建筑物的伤害
爆炸模型是用于发生爆炸时对人员和建筑物的伤害、破坏作用进行模拟分析的数学模型。
1）介质为液化气体的压力容器在容器内一般以气液两态存在，当容器破裂发生爆炸时，除了气体的急剧膨胀做功外，还有液化气体激烈蒸发过程。
大多数情况下，这类容器内液化气体占有容器内介质质量的绝大部分，它的爆破能量比气相要大得多，所以气相的往往可以忽略不计。
液化气体在容器破裂时释放出的能量按下式计算：E=[(H1-H2)-(S1-S2)T1]W式中:E——液化气体的爆破能量，kJ；H1——在容器破裂前的压力或温度下饱和液体的焓，kJ／kg；H2——在大气压力下饱和液体的焓，kJ／kg；S1——在容器破裂前的压力或温度下饱和液体的熵，kJ／(kg.℃)；S2——在大气压力下饱和液体的熵，kJ／(kg.℃)；W——饱和液体的质量，kg；T1——介质在大气压力下的沸点，K。
2）将爆破能量换算成TNT当量q，则q=E/4500。
3）计算爆炸模拟比a，即a=（q/q0）1/3=（q/1000）1/3=0.1q1/3。
4）根据附表2.4-2和附表2.4-3取对人员重伤、死亡、建筑物伤害、破坏作用的超压△p。
5）根据△p的值在附表2.4-1中找出△p对应的标准距离R0（中间值插入法）。
6）求出造成重伤、死亡、建筑物破坏等伤害、破坏的，即R= R0a。
附表2.4-1 1000kg TNT爆炸时的冲击波超压附表2.4-2 冲击波超压对人体的伤害作用附表2.4-3 冲击波超压对建筑物的伤害作用现采用爆炸模型对辅助设施单元中的二氧化碳储罐子单元液体二氧化碳储罐发生物理爆炸后其爆炸冲击波的伤害半径进行事故模拟。
该项目设液体二氧化碳储罐3台，其中100m3卧罐2台，1000m3球罐1台，储存压力均为2.0MPa，储存温度为-20℃。
过热状态下液体在容器破裂时释放出的爆破能量按下式计算：E=[（H1-H2）-（S1-S2）T1]W由资料查得：H1＝660.44kJ/kg；H2＝723.14kJ/kgS1＝5.14kJ/kg.K；S2＝5.93kJ/kg.K二氧化碳的沸点为-78.5℃，即194.5 K；按0.8的充装系数，100m3储罐的液体量为80m3，储存条件下液体二氧化碳的密度为970.8kg/m3，则W＝970.8×80＝77664kg。
爆炸模型的研究进展
爆炸模型的研究进展爆炸是一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程。
在此过程中，体系内的物质以极快的速度把其内部所含有的能量释放出来，转变成机械功、光和热等能量形态。
所以一旦失控，发生爆炸事故，就会产生巨大的破坏作用，爆炸发生破坏作用的根本原因是构成爆炸的体系内存有高压气体或在爆炸瞬间生成的高温高压气体或蒸汽的骤然膨胀。
爆炸体系和它周围的介质之间发生急剧的压力突变是爆炸的最重要特征，这种压力突跃变化也是产生爆炸破坏作用的直接原因。
按照爆炸的性质不同，爆炸可分为物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸，下面列举了几种常见的爆炸模型。
1蒸气云爆炸后果预测模型蒸气云爆炸后果的预测模型主要有树枝模型、物理模型和关系模型,其中关系模型比较方便应用从而得以广泛使用。
关系模型主要有TNT当量模型、多能法、Baker - Strehlow模型等。
1. 1 TNT当量模型蒸气云爆炸的能量用TNT当量描述,即将参与爆炸的可燃气体释放的能量折合为能释放相同能量的TNT炸药的量,这样就可以利用有关TNT 爆炸效应的实验数据预测蒸气云爆炸效应。
对于蒸气云,TNT当量模型的计算通常有以下几个步骤:(1) 确定蒸气云中可燃气体的质量。
比如,可以通过爆炸上、下限的等浓度线来确定可燃蒸气云的边界。
(2) 将可燃气体的质量与气体单位质量的燃烧热相乘,可得到蒸气云爆炸总的燃烧热。
(3) 总的燃烧热乘以一个当量系数得到实际的燃烧热,然后将这个实际的燃烧热除以TNT的燃烧热,就得到了TNT当量:式中,W TNT为可燃气体的TNT当量,kg; W f为蒸气云中可燃气体的质量,kg; a 为可燃气云的当量系数(一般取值为0. 01～0. 1 ,统计平均值为0. 04); Q f为可燃气体的燃烧热,MJ/ kg; Q TNT为TNT的爆炸热,一般取值为4.52 MJ / kg。
对于超压引起的伤害半径的计算可根据下式进行:式中, R 为伤害半径,m; Z 为比例距离,m/kg1/3；W TNT为可燃气体的TNT 当量,kg。
爆炸模型讲解
．3．1简述
炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在
时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。它通常是借助于气体
膨胀来实现。
物质运动的表现形式来看，爆炸就是物质剧烈运动的一种表
。物质运动急剧增速，由一种状态迅速地转变成另一种状态，并在
间内释放出大量的能。
爆炸的特征
般说来，爆炸现象具有以下特征：
化学性质不发生变化，发生变化的仅是介质的状态参数。例如锅炉、
力容器和各种气体或液化气体钢瓶的超压爆炸以及高温液体金属
水爆炸等。化学爆炸就是物质由一种化学结构迅速转变为另一种化
结构，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。如可燃气体、蒸气
粉尘与空气混合形成爆炸性混合物的爆炸。化学爆炸的特点是：爆
发生过程中介质的化学性质发生了变化，形成爆炸的能源来自物质
体爆炸；
受限空间内可燃混合气体的爆炸；
化学反应失控或工艺异常所造成压力容器爆炸；
不稳定的固体或液体爆炸。
之，发生化学爆炸时会释放出大量的化学能，爆炸影响范围较
；而物理爆炸仅释放出机械能，其影响范围较小。
炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在
时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。它通常是借助于气体
可供危险性评价参考。
于常用压力下的干饱和蒸气容器的爆破能量可按下式计算：
介质全部为液体时的爆破能量
常将液体加压时所做的功作为常温液体压力容器爆炸时释放
能量，计算公式如下：
液化气体与高温饱和水的爆破能量
化气体和高温饱和水一般在容器内以气液两态存在，当容器破
发生爆炸时，除了气体的急剧膨胀做功外，还有过热液体激烈的蒸
绝热指数均为1．4或近似1．4，若用k=1．4代入式(28-42)中，
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ；β——地面爆炸系数，取β=；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为%～%；W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ；Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE），设其贮量为70%时，则为吨，则其TNT当量计算为：取地面爆炸系数：β=；蒸气云爆炸TNT当量系数，A=4%；蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量，Wf=×1000=2810（kg）；水煤气的爆热，以CO 30%、H2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193 kJ/kg）：取Q f=616970kJ/kg；TNT的爆热，取Q TNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT死亡半径R1=(W TNT/1000)=×重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=+ Z2-2+Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△P S——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa； P0——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=W TNT×Q TNT。
爆炸评价模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为%～%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=；蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg）：取Q f=616970kJ/kg；TNT的爆热，取Q TNT=4500kJ/kg。
将以上数据代入公式，得W TNT ==27739(kg)死亡半径R1=(W TNT/1000)=×重伤半径R2，由下列方程式求解：△P2=+ Z2-2+Z2=R2/(E/P0)1/3△P2=△P S/P0式中：△P S——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa；P0——环境压力（101300Pa）；E——爆炸总能量（J），E=W TNT×Q TNT。
动量守恒爆炸模型公式
动量守恒爆炸模型公式一、动量动量定理1．冲量(1)定义：力和力的作用时间的乘积．(2)公式：I＝Ft，适用于求恒力的冲量．(3)方向：与力F的方向相同．2．动量(1)定义：物体的质量与速度的乘积．(2)公式：p＝mv.(3)单位：千克·米/秒，符号：kg·m/s.(4)意义：动量是描述物体运动状态的物理量，是矢量，其方向与速度的方向相同．3．动量定理(1)内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的增量．(2)表达式：F·Δt＝Δp＝p′－p.(3)矢量性：动量变化量方向与合力的方向相同，可以在某一方向上用动量定理．4．动量、动能、动量的变化量的关系二、动量守恒定律1．守恒条件(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒．(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒．2．动量守恒定律的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2或Δp1＝－Δp2.三、碰撞1．碰撞物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象．2．特点在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒．3．分类考点一动量定理的理解及应用1．动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力．这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值．2．动量定理的表达式F·Δt＝Δp是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F是物体或系统所受的合力．3．应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间Δt越短，力F就越大，力的作用时间Δt越长，力F就越小，如玻璃杯掉在水泥地上易碎，而掉在沙地上不易碎．(2)当作用力F一定时，力的作用时间Δt越长，动量变化量Δp越大，力的作用时间Δt越短，动量变化量Δp越小4.应用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和研究过程．研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段．(2)进行受力分析．只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，不必分析内力．(3)规定正方向．(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)，根据动量定理列方程求解．动量守恒定律与碰撞1．动量守恒定律的不同表达形式(1)p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′.(2)m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和．(3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向．(4)Δp＝0，系统总动量的增量为零．2．碰撞遵守的规律3．两种碰撞特例(1)弹性碰撞两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒．(2)完全非弹性碰撞两物体发生完全非弹性碰撞后，速度相同，动能损失最大，但仍遵守动量守恒定律．4.应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)；(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒)；(3)规定正方向，确定初、末状态动量；(4)由动量守恒定律列出方程；(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明．爆炸和反冲人船模型1．爆炸的特点(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒．(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加．(3)位移不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动．2．反冲(1)现象：物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动．(2)特点：一般情况下，物体间的相互作用力(内力)较大，因此系统动量往往有以下几种情况：①动量守恒；②动量近似守恒；③某一方向动量守恒．反冲运动中机械能往往不守恒．注意：反冲运动中平均动量守恒．3.实例：喷气式飞机、火箭、人船模型等．实验：验证动量守恒定律1．实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速率v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v′1＋m2v′2，看碰撞前后动量是否守恒．2．实验方案方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出滑块质量．(2)安装：正确安装好气垫导轨．(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)．(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥．(3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动．(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由算出速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O.(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.如图所示．(6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入m1＝m1＋m2，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒．【思想方法与技巧】动量守恒中的临界问题1．滑块与小车的临界问题滑块与小车是一种常见的相互作用模型．如图所示，滑块冲上小车后，在滑块与小车之间的摩擦力作用下，滑块做减速运动，小车做加速运动．滑块刚好不滑出小车的临界条件是滑块到达小车末端时，滑块与小车的速度相同．2．两物体不相碰的临界问题两个在光滑水平面上做匀速运动的物体，甲物体追上乙物体的条件是甲物体的速度v甲大于乙物体的速度v乙，即v甲>v乙，而甲物体与乙物体不相碰的临界条件是v甲＝v乙．3．涉及弹簧的临界问题对于由弹簧组成的系统，在物体间发生相互作用的过程中，当弹簧被压缩到最短时，弹簧两端的两个物体的速度相等．4．涉及最大高度的临界问题在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中，由于弹力的作用，斜面在水平方向将做加速运动．物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度，物体在竖直方向的分速度等于零．5.正确把握以下两点是求解动量守恒定律中的临界问题的关键：(1)寻找临界状态看题设情景中是否有相互作用的两物体相距最近，避免相碰和物体开始反向运动等临界状态。
爆炸评价模型和伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=1.8；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为0.02%～14.9%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为2.81吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=1.8； 蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=2.81×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg ）：取Q f =616970kJ/kg ；TNT 的爆热，取Q TNT =4500kJ/kg 。
将以上数据代入公式，得W TNT 死亡半径R 1=13.6(W TNT /1000)=13.6×27.740.37 =13.6×3.42=46.5(m)重伤半径R 2，由下列方程式求解：△P 2=0.137Z 2-3+0.119 Z 2-2+0.269 Z 2-1-0.019 Z 2=R 2/(E/P 0)1/3 △P 2=△P S /P 0式中：△P S ——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa ； P 0——环境压力（101300Pa ）； E ——爆炸总能量（J ），E=W TNT ×Q TNT 。
危险化学品爆炸模型计算公式
危险化学品爆炸模型计算公式1.爆炸效应模型爆炸效应模型是根据爆炸能量、物料特性和周围环境参数，计算在爆炸发生时可能引起的伤害程度的模型。
a.爆炸能量：爆炸能量是指在爆炸发生时释放出的能量。
可以通过物料的燃烧热值、爆炸热和爆炸产物的能量来计算。
b.物料特性：物料的爆炸性质包括爆炸极限浓度、爆炸压力、爆炸温度等。
这些参数可以通过实验数据或文献资料来获取。
c.周围环境参数：爆炸发生时周围的环境参数包括温度、压力、湿度等。
这些参数可以通过实测或文献资料获取。
爆炸效应模型的计算公式主要包括：1)气体爆炸压力计算公式：P=KΔH/V其中，P为爆炸产生的压力，K为一个常数，ΔH为燃烧热值，V为燃烧后产生气体的体积。
2)气体爆炸扩散速度计算公式：v=(2ΔP/ρ)^(1/2)其中，v为扩散速度，ΔP为燃烧产生的压力差，ρ为气体的密度。
3)气体爆炸火焰速度计算公式：vf = KFΔP^(1/3)其中，vf为火焰速度，KF为一个常数，ΔP为燃烧产生的压力差。
4)气体爆炸冲击波计算公式：r=(2m/ρS^2)^(1/4)其中，r为冲击波半径，m为爆轰产生的爆炸物质质量，ρ为气体的密度，S为标准距离。
2.伊曼顿爆炸模型伊曼顿爆炸模型是一种用于计算爆炸物质在固体形式下爆炸时的爆炸效应的模型。
伊曼顿爆炸模型的计算公式主要包括：1)爆炸冲击波的能量计算公式：E=M•（v•Δσ）其中，E为冲击波的能量，M为质量，v为扩散速度，Δσ为冲击波的应力差。
2)爆炸反应的速率计算公式：r=k•（P/P0）^n•（T/To）^m其中，r为反应速率，k为常数，P为压力，n和m为指数，T为温度，P0和To为常数。
以上只是危险化学品爆炸模型计算中的一部分公式，具体的计算公式和参数取决于具体的危险化学品和爆炸情况。
在实际应用中，通常需要根据不同的情况选择适合的计算模型和公式，并结合实验或现场数据进行验证和修正。
因此，在进行危险化学品爆炸模型计算时，应当慎重选择并合理应用公式，确保计算结果的准确性和可靠性。
爆炸评价与衡量模型及伤害半径计算
爆炸评价模型及伤害半径计算1、蒸气云爆炸（VCE ）模型分析计算（1）蒸气云爆炸（VCE ）模型当爆炸性气体储存在贮槽内，一旦泄漏，遇到延迟点火则可能发生蒸气云爆炸，如果遇不到火源，则将扩散并消失掉。
用TNT 当量法来预测其爆炸严重度。
其原理是这样的：假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以TNT 当量来表示蒸气云爆炸的威力。
其公式如下：W TNT =式中W TNT ——蒸气云的TNT 当量，kg ； β——地面爆炸系数，取β=1.8；A ——蒸气云的TNT 当量系数，取值范围为0.02%～14.9%； W f ——蒸气云中燃料的总质量：kg ； Q f ——燃料的燃烧热，kJ/kg ；Q TNT ——TNT 的爆热，QTNT=4120～4690kJ/kg 。
（2）水煤气储罐蒸气云爆炸（VCE ）分析计算由于合成氨生产装置使用的原料水煤气为一氧化碳与氢气混合物，具有低闪点、低沸点、爆炸极限较宽、点火能量低等特点，一旦泄漏，极具蒸气云爆炸概率。
若水煤气储罐因泄漏遇明火发生蒸气云爆炸（VCE ），设其贮量为70%时，则为2.81吨，则其TNT 当量计算为：取地面爆炸系数：β=1.8； 蒸气云爆炸TNT 当量系数，A=4%； 蒸气云爆炸燃烧时燃烧掉的总质量， Wf=2.81×1000=2810（kg ）；水煤气的爆热，以CO 30%、H 2 43%计（氢为1427700kJ/kg,一氧化碳为10193kJ/kg ）：取Q f =616970kJ/kg ；TNT 的爆热，取Q TNT =4500kJ/kg 。
将以上数据代入公式，得W TNT 死亡半径R 1=13.6(W TNT /1000)=13.6×27.740.37 =13.6×3.42=46.5(m)重伤半径R 2，由下列方程式求解：△P 2=0.137Z 2-3+0.119 Z 2-2+0.269 Z 2-1-0.019 Z 2=R 2/(E/P 0)1/3 △P 2=△P S /P 0式中：△P S ——引起人员重伤冲击波峰值，取44000Pa ； P 0——环境压力（101300Pa ）； E ——爆炸总能量（J ），E=W TNT ×Q TNT 。
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爆炸模型
19．3．1简述
爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在短时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。
它通常是借助于气体的膨胀来实现。
从物质运动的表现形式来看，爆炸就是物质剧烈运动的一种表现。
物质运动急剧增速，由一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间内释放出大量的能。
1)爆炸的特征
一般说来，爆炸现象具有以下特征：
(1)爆炸过程进行得很快；
(2)爆炸点附近压力急剧升高，产生冲击波；
(3)发出或大或小的响声；
(4)周围介质发生震动或邻近物质遭受破坏。
一般将爆炸过程分为两个阶段：第一阶段是物质的能量以一定的形式(定容、绝热)转变为强压缩能；第二阶段强压缩能急剧绝热膨胀对外做功，引起作用介质变形、移动和破坏。
2)爆炸类型
按爆炸性质可分为物理爆炸和化学爆炸。
物理爆炸就是物质状态参数(温度、压力、体积)迅速发生变化，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。
其特点是在爆炸现象发生过程中，造成爆炸发生的介质的化学性质不发生变化，发生变化的仅是介质的状态参数。
例如锅炉、压力容器和各种气体或液化气体钢瓶的超压爆炸以及高温液体金属
遇水爆炸等。
化学爆炸就是物质由一种化学结构迅速转变为另一种化学结构，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。
如可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合形成爆炸性混合物的爆炸。
化学爆炸的特点是：爆炸发生过程中介质的化学性质发生了变化，形成爆炸的能源来自物质迅速发生化学变化时所释放的能量。
化学爆炸有3个要素，即反应的放热性、反应的快速性和生成气体产物。
雷电是一种自然现象，也是一种爆炸。
从工厂爆炸事故来看，有以下几种化学爆炸类型：
(1)蒸气云团的可燃混合气体遇火源突然燃烧，是在无限空间中的气体爆炸；
(2)受限空间内可燃混合气体的爆炸；
(3)化学反应失控或工艺异常所造成压力容器爆炸；
(4)不稳定的固体或液体爆炸。
总之，发生化学爆炸时会释放出大量的化学能，爆炸影响范围较大；而物理爆炸仅释放出机械能，其影响范围较小。
爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，也是大量能量在短时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。
它通常是借助于气体的膨胀来实现。
从物质运动的表现形式来看，爆炸就是物质剧烈运动的一种表现。
物质运动急剧增速，由一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间内释放出大量的能。
1)爆炸的特征
一般说来，爆炸现象具有以下特征：
(1)爆炸过程进行得很快；
(2)爆炸点附近压力急剧升高，产生冲击波；
(3)发出或大或小的响声；
(4)周围介质发生震动或邻近物质遭受破坏。
一般将爆炸过程分为两个阶段：第一阶段是物质的能量以一定的形式(定容、绝热)转变为强压缩能；第二阶段强压缩能急剧绝热膨胀对外做功，引起作用介质变形、移动和破坏。
2)爆炸类型
按爆炸性质可分为物理爆炸和化学爆炸。
物理爆炸就是物质状态参数(温度、压力、体积)迅速发生变化，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。
其特点是在爆炸现象发生过程中，造成爆炸发生的介质
的化学性质不发生变化，发生变化的仅是介质的状态参数。
例如锅炉、压力容器和各种气体或液化气体钢瓶的超压爆炸以及高温液体金属
遇水爆炸等。
化学爆炸就是物质由一种化学结构迅速转变为另一种化学结构，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。
如可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合形成爆炸性混合物的爆炸。
化学爆炸的特点是：爆炸发生过程中介质的化学性质发生了变化，形成爆炸的能源来自物质迅速发生化学变化时所释放的能量。
化学爆炸有3个要素，即反应的放热性、反应的快速性和生成气体产物。
雷电是一种自然现象，也是一种爆炸。
从工厂爆炸事故来看，有以下几种化学爆炸类型：
(1)蒸气云团的可燃混合气体遇火源突然燃烧，是在无限空间中的气体爆炸；
(2)受限空间内可燃混合气体的爆炸；
(3)化学反应失控或工艺异常所造成压力容器爆炸；
(4)不稳定的固体或液体爆炸。
总之，发生化学爆炸时会释放出大量的化学能，爆炸影响范围较大；而物理爆炸仅释放出机械能，其影响范围较小。
19．3．2物理爆炸的能量
物理爆炸，如压力容器破裂时，气体膨胀所释放的能量(即爆破能量)不仅与气体压力和容器的容积有关，而且与介质在容器内的物性相态相关。
因为有的介质以气态存在，如空气、氧气、氢气等；有的以液态存在，如液氨、液氯等液化气体、高温饱和水等。
容积与压力相同而相态不同的介质，在容器破裂时产生的爆破能量也不同，而且爆炸过程也不完全相同，其能量计算公式也不同。
1)压缩气体与水蒸气容器爆破能量
当压力容器中介质为压缩气体，即以气态形式存在而发生物理爆炸时，其释放的爆破能量为：
从表中可看出，空气、氮、氧、氢及一氧化氮、一氧化碳等气体的绝热指数均为1．4或近似1．4，若用k=1．4代入式(28-42)中，
压缩气体爆破能量C g是压力P的函数，各种常用压力下的气体爆破能量系数列于表28-6中。
若将k=l代入式(28—42)，可得干饱和蒸气容器爆破能量为：
用上式计算有较大的误差，因为它没有考虑蒸气干度的变化和其他的一些影响，但它可以不用查明蒸气热力性质而直接进行计算，因此可供危险性评价参考。
对于常用压力下的干饱和蒸气容器的爆破能量可按下式计算：
2)介质全部为液体时的爆破能量
通常将液体加压时所做的功作为常温液体压力容器爆炸时释放的能量，计算公式如下：
3)液化气体与高温饱和水的爆破能量
液化气体和高温饱和水一般在容器内以气液两态存在，当容器破裂发生爆炸时，除了气体的急剧膨胀做功外，还有过热液体激烈的蒸发过程。
在大多数情况下，这类容器内的饱和液体占有容器介质质量的绝大部分，它的爆破能量比饱和气体大得多，一般计算时考虑气体膨胀做的功。
过热状态下液体在容器破裂时释放出的爆破能量可按下式计算：
19．3．3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用
压力容器爆炸时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。
后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3％～15％，也就是说大部分能量是产生空气冲击波。
1)爆炸冲击波
冲击波是由压缩波叠加形成的，是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。
容器破裂时，器内的高压气体大量冲出，使它周围的空气受到冲击波而发生扰动，使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化，其传播速度大于扰动介质的声速，这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。
在离爆破中心一定距离的地方，空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。
开始时，压力突然升高，产生一个很大的正压力，
接着又迅速衰减，在很短时间内正压降至负压。
如此反复循环数次，压力渐次衰减下去。
开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。
多数情况下，冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。
超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。
冲击波伤害、破坏作用准则有：超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。
为了便于操作，下面仅介绍超压准则。
超压准则认为，只要冲击波超压达到一定值，便会对目标造成一定的伤害或破坏。
超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见表28—9和表28一10。
2)冲击波的超压
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：
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R与R0比与q与q0之比的三次方根相等，则所产生的冲击波超压相同，用公式表示如下：
利用式(28—52)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28一11是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。
综上所述，计算压力容器爆破时对目标的伤害、破坏作用，可按下列程序进行。
(1)首先根据容器内所装介质的特性，分别选用式(28—43)至式(28—49)计算出其爆破能量E。
(2)将爆破能量q换算成TNT当量q TN T。
因为1kgTNT爆炸所放出的爆破能量为4230～4836kJ／kg，一般取平均爆破能量为4500kJ ／kg，故其关系为：
(3)按式(28—51)求出爆炸的模拟比a，即：
(4)求出在1000kgTNT爆炸试验中的相当距离R0，即R0=R／a。
(5)根据Ro值在表28一11中找出距离为R0处的超压△p0(中间值用插人法)，此即所求距离为尺处的超压。
(6)根据超压△p值，从表28—9、表28—10中找出对人员和建筑物的伤害、破坏作用。
3)蒸气云爆炸的冲击波伤害、破坏半径
爆炸性气体以液态储存，如果瞬间泄漏后遇到延迟点火或气态储存时泄漏到空气中，遇到火源，则可能发生蒸气云爆炸。
导致蒸气云形成的力来自容器内含有的能量或可燃物含有的内能，或两者兼而有之。
“能”的主要形式是压缩能、化学能或热能。
一般说来，只有压缩能和热量才能单独导致形成蒸气云。
根据荷兰应用科研院TNO(1979)建议，可按下式预测蒸气云爆炸的冲击波的损害半径：。