【摘　要】从工业生产中的介质类型出发，通过对内装固体介质、液体介质和气体介质装置可能发生的爆炸事故和破坏效应进行分析预测，编制了相应的分析流程图。结果表明无论从哪种介质出发进行分析，最终的爆炸事故模式只有凝聚相爆炸、气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气云爆炸及各类形式的容器爆炸。简要分析了几种事故模式破坏效应的最佳计算模型。最后应用实例，证明了所做的分析预测和编制的流程图可以很好的应用于事故模式中爆炸源性质及其破坏效应的判断，是对爆源的一个定性分析，是爆炸能量计算的重要依据。笔者的研究对企业的安全生产及爆炸事故的预防也具有较好的指导意义。

　　【关键词】工业过程；爆炸事故；爆炸模式；破坏效应

　　0引言

　　2004年4月15日晚，重庆天原化工总厂发生氯气泄漏，后在抢险过程中厂方违规操作，让工人用机器从氯罐向外抽氯气以加快排放速度，结果导致罐内温度升高，引发爆炸，造成9人失踪死亡，3人受伤，15万名群众被疏散。2005年11月3日，中石化吉林石化公司双苯厂苯胺装置硝化单元Ｐ-102塔发生堵塞，因处理不当引发着火爆炸，造成数十人死伤，数万人紧急疏散，松花江水体被污染，哈尔滨市停水数天，引起了巨大的社会恐慌。2006年7月28日，江苏射阳县氟源化工厂一车间在投料调试过程中反应釜发生爆炸，造成22人死亡、29人受伤、7000多人紧急疏散。

　　此类恶性事故不胜枚举［1—3］。因此，对工业过程爆炸事故模式及其破坏效应进行研究，分析装置内不同介质在不同的触发条件下可能发生的灾害，提取最终的爆炸事故模式，研究与不同爆炸模式相对应的破坏效应计算模型，对于今后指导安全生产，防止此类事故的再次发生具有重要意义。另外，该研究还可以为爆炸事故评估调查、抗爆和抗冲击设计中爆炸源性质的判断（例如：高级炸药、爆裂的压力容器、蒸气云雾、爆炸性粉尘等），爆炸能量的计算、爆炸事故分析等提供基础和理论依据。

　　1爆炸源的基本形式及特点

　　爆炸是物质的一种急剧的物理、化学变化。在变化过程中伴有物质所含能量的快速释放，变为对物质本身、变化产物或周围介质的压缩能或运动能，具有很大的破坏作用。根据爆炸源本身的体积对爆炸过程的影响程度，可将爆炸源分为理想爆源和非理想爆源。

　　1.1理想爆源

　　所谓理想爆源是指点爆炸源。它具有3个显著特征［4］：

　　1）能量密度大，爆源体积可忽略不计，可视为点源。

　　2）爆炸过程中，能量的释放是瞬时的，即点火后的瞬间爆炸压力就达到其最大值。

　　3）爆源区压力高，爆炸产生的冲击波初始压力可达50MPa量级，爆炸破坏的主要形式是由空气冲击波造成的，其破坏作用范围可达50倍对比距离以上。
　　式中，——对比距离；——离爆心的距离，m；——爆源的质量，kg。

　　理想爆源的爆炸场可用相似理论计算。凝聚相炸药爆炸和核爆炸是人们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点的爆源统称为非理想爆源。非理想爆源的能量密度远远低于凝聚相炸药，爆源半径R0与爆炸源特征长度L0之比约为0.1～0.5数量级［5］，能量释放速率也远远小于凝聚相炸药。这种爆炸不能再用点源爆炸模型进行研究，而必须采用与凝聚相炸药爆炸不同的研究方法和实验手段研究［5—6］。

　　2工业过程爆炸事故模式及其伤害程度分析

　　工业生产大致可分为生产、储存和运输3个部分。根据工艺要求，各部分会存在不同程度的危险，通常可能发生的主要灾害事故有火灾、爆炸和泄漏扩散，相应存在的伤害模式为热辐射伤害、冲击波伤害、毒物伤害。这几种伤害模式可以单独作用也可混合作用，主要取决于事故模式和介质类型。笔者以介质类型作为基准进行事故模式的分类，从而得到相应的伤害模式及其危害程度［4,7—9］。

　　工业生产中的介质类型一般分为固体、液体和气体，当也可能存在气液、气固、固液、气液固共存的情况，这些情况的处理办法通常采用折算或取影响最大的介质状态考虑，当然也可以将各种介质分开考虑其危险性。笔者把介质分为固、液、气三态进行研究。

　　2.1内装固体介质装置爆炸分析

　　对于固体介质而言，首先判断介质是否属于易爆物质，包括单体分解爆炸性物质和混合爆炸性物质。对于这类爆炸性物质，如果在操作过程中，出现高温、明火、振动、撞击等不同形式的触发条件，则会引发易爆化合物的爆炸；如果在整个操作过程中确保不会出现各类触发条件，则装置是安全的。

　　如果经判断固体物质并非爆炸性物质，则看固体物质是否呈颗粒粉末状。如果是，则需要继续判断这种粉末状物质在操作过程中是否会因为压力突变、高速流动等原因而飞扬起来，即是否受到扰动，形成粉尘。若形成粉尘，且此时操作空间存在一定浓度的助燃性气体，则在一定的点火条件（如明火、静电等）下会发生粉尘爆炸；如果粉尘不可燃，则判断是否被人员吸入，如果吸入，则会导致粉尘伤害。如果粉末状物质在操作过程中没有遇到任何扰动条件，则跟非粉末固体一样判断其是否可燃，如果可燃，则在助燃气体和点火源的情况下会引发火灾。具体分析预测见图1。