AUTODYN带状炸药室内爆炸防护墙减压结构设计(2)

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1．2 国内外研究概况

1．3 基本理论及设计原则

1．3．1 基本理论

a.建筑防爆措施基本原则

为了尽量减少事故的发生，对于火炸药、火工品、装药这种生产过程中有爆炸、燃烧危险的工业过程，我们应当在起厂房建筑结构方面做一些相应的强化设计，以应对可能发生的灾害。一些必要的安全措施必须在建筑设计过程中着实考虑，这样即使事故不可避免的发生，也能够最大程度的减少人员的上网及财产的损失。

现在安全工作的原则是：安全第一，预防为主，综合治理。因此对于建筑防爆措施应当做到“预防为主”，将事故扼杀在启蒙之中。为了做到这些，必须在实现就找出事故隐患及对应的措施。如在设计施工时可以采用不发火地面，防止门窗玻璃在阳光直射下的聚光作用，防止积尘以及防雷击等措施，这些均是防爆措施。对于建筑结构的防爆设计，应当参与到建筑物的整体设计之中，同时设计、同时施工、同时投入生产使用，做到“三同时”，并且在正常生产运行中还要定期对设备设施进行检查与维护，将事故发生的可能性减小到最低。

减少事故损失、防止事态扩大的措施包括以下几方面：

①在设计中要考虑具有爆炸危险的功放要求采用钢筋混凝土支柱，不采用砖墙承重以防止砖墙倒塌、屋盖大面积塌落。

②工、库房设置防护屏障，设备安装在防爆间室内工作等。

③至于爆炸所产生的冲击波和地震波对本身建筑物和邻近建筑物的危害，在某些方面同地震对建筑物的危害，虽不完全相同，但有相似之处。因此，可以参照抗震规范采取其中一些行之有效的措施，如增加抗震围梁，提高烈度等级，加强构件之间的连接和墙体之间的连接等，这对避免事故后墙倒、屋塌，造成设备损坏、人员伤亡，将起到重要作用，至少也能使破坏程度减轻，或缩小破坏范围等。

b.爆炸灾害的几个基本形式及特点

①凝聚相含能材料的爆炸是一种人们最为熟悉的爆炸形式。在正常情况下，含能材料按我们所规定的要求，作为一种高能量密度能源为人类服务。但在某些意外情况下，他们也会造成危险的事故。

凝聚相含能材料的爆炸特点是高能量密度，爆炸破坏的主要形式是空气冲击波，所产生的空气冲击波初始压力为50MPa，其破坏作用范围可达50倍对比距离以上。

破片飞散破坏作用是炸药爆炸破坏的另外一种形式。一般有包装的炸药爆炸时，爆炸产生强大冲击波，使其包装破裂，这时产生的强烈破片杀伤力极强，军事上上战斗炸药就是运用这个机理制成的，想对于冲击波的范围破片的作用范围还是较小的。冲击波在远距离作用过程中会产生第二次破片效应。爆炸的直接作用区在爆炸过程中收到的作用最大，遭受破坏也最大，这是爆炸的产物超高压破坏作用造成的，爆炸的直接作用区域大约是装药半径的五到十倍。

爆轰是凝聚相炸药在爆炸后非常短时间内发展成的爆炸最强烈形式，此为定常稳态流动过程。爆轰的各项参数可以通过理论计算得出，通过实验研究测量也可以得到。

理想点源爆炸一般是对凝聚相炸药爆炸冲击波研究的一个简化，对于爆炸场中的相关参数可以利用点源爆炸或相似论来计算。危险品生产、储运、运输中安全距离等参数的规定规章可以根据《工业建筑设计规范》来确定。

②无约束气云爆炸

当空气中混入大量的可燃气体或细小液滴并且到达爆炸极限浓度时，遇到点火源就会发生剧烈爆炸。此爆炸发生后最剧烈的程度就是爆轰，一般情况下会有一个火球产生并向外部蔓延，冲击波有些情况下也会产生并且具有破坏性。军事上的燃料空气炸弹就是运用蒸汽云的爆燃转爆轰来产生巨大的破坏力。这种炸药的作用原理是：先将液体燃料抛洒在预定爆炸目标空中，使其形成燃料液滴空气混合云团，之后，再利用一个强力的起爆源起爆，是混合云团爆轰，这种炸药产生的杀伤力及杀伤面积相当大，爆炸效果相当于五到八倍质量的TNT爆炸。无约束云可以扩展在一篇极大的空间范围内，因此这种爆炸是非常危险的。对于工业生产，可能会由于一些可燃物的泄露与空气混合，再遇上特殊的气象，就可能形成一个无约束云爆炸，因此工业生产应当重点防护这类爆炸。