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爆炸冲击波在空气中传播规律的经验公式对比及数值模拟

爆炸冲击波在空气中传播规律的经验公式对比及数值模拟
爆炸冲击波在空气中传播规律的经验公式对比及数值模拟

爆炸冲击波

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。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通用范本

内部编号:AN-QP-HT268 版本/ 修改状态:01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通 用范本

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通用 范本 使用指引:本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升,对工作的正常进行起指导性作用,产生流程包括确定问题对象和影响范围,分析问题提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,执行,后期跟进和交互修正,总结等。资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油

爆炸公式汇总

一、物理爆炸能量 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: 31 10]) 1013.0(1[1?--=-k k p k pV E 式中,E 为气体的爆破能量(kJ ), 为容器内气体的绝对压力(MPa ),V 为容器的容积(m 3), k 为气体的绝热指数,即气体的定压比热与定容比热之比。 常用气体的绝热指数 2、介质全部为液体时的爆破能量 当介质全部为液体时,鉴于通常用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,爆破能量计算模型如下: 2 )1(2t l V p E β-= 式中,E l 为常温液体压力容器爆炸时释放的能量(kJ ),p 为液体的绝对压力(Pa ),V 为容器的体积(m 3),βt 为液体在压力p 和温度T 下的压缩系数(Pa -1)。 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重量的绝大部分,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: W T S S H H E ])()[(12121---=

式中,E 为过热状态液体的爆破能量(kJ ),H 1为爆炸前饱和液体的焓(kJ/kg ),H 2为在大气压力下饱和液体的焓(kJ/kg ),S 1为爆炸前饱和液体的熵(kJ/(kg?℃)),S 2为在大气压力下饱和液体的熵(kJ/(kg?℃)),T 1为介质在大气压力下的沸点(℃),W 为饱和液体的质量(kg )。 爆炸冲击波及其伤害、破坏模型 2.1、超压准则 超压准则认为:爆炸波是否对目标造成伤害由爆炸波超压唯一决定,只有当爆炸波超压大于或等于某一临界值时,才会对目标造成一定的伤害。否则,爆炸波不会对目标造成伤害。研究表明,超压准则并不是对任何情况都适用。相反,它有严格的适用范围,即爆炸波正相持续时间必须满足如下条件: ωT>40 式中:ω为目标响应角频率(1/s),T 为爆炸波持续时间(s) 2.2、冲量准则 冲量准则认为,只有当作用于目标的爆炸波冲量达到某一临界值时,才会引起目标相应等级的伤害。由于该准则同时考虑了爆炸波超压、持续时间和波形,因此比超压准则更全面。 冲量准则的适用范围为: ωT ≤40 2.3、超压—冲量淮则(房屋破坏) ()()C i i p p cr s s cr s s =-??-?.. 式中Δps 和Δps.cr :分别为爆炸波超压和砖木房屋破坏的临界超压(Pa),is 和is.cr :分别为爆炸波冲量和砖木房屋破坏的临界冲量(Pa·s),C 为常数,与房屋破坏等级有关(Pa 2·s) 2.4、冲击波超压的计算 根据爆炸理论与试验,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距离有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为: ??? ? ??=?R q f p 3 式中:ΔP 为冲击波波阵面上的超压,MPa ;R 为距爆炸中心的距离,m ;q 为爆

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(标准版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 爆炸冲击波的破坏作用和防护措 施(标准版)

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(标准版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置

(1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如山沟、丘陵、河滩等地,在满足安全距离的条件下,确定销毁场地和有关建筑的位置。 4)安全距离 为保证爆炸事故发生后冲击波对建(构)、筑物等的破坏不超过预定的破坏等级,危险品生产区、总仓库区、销毁场等区域内的建筑物之间应留有足够的安全距离,称为内部安全距离。危险品生产区、总仓库区、销毁场等与该区域外的村庄、居民建筑、工厂住宅、城镇、运输线路、输电线路等必须保持足够的安全防护距离,称为外部安全距离。 安全距离的数值查阅有关设计安全规范就可找到。 5.工艺布置 (1)、在生产工艺方面应尽量采用新技术、机械化、自动化、连续化、遥控化、做到人机隔离、远距离操作。 (2)、在生产工艺流程中,需区分开危险生产工序与非危险生产工

预裂爆破技术参数的计算与选1

预裂爆破技术参数的计算与施工 技术开发部唐自平 摘要合理的确定预裂爆破参数是确保预裂爆破达到理想效果的关键因素。本文以理论计算和工程内比为列,简要介绍了预裂爆破技术参数的计算和施工方法。 关键词预裂爆破技术参数施工 1·概述 预裂爆破是指预先在爆破开挖区主炮孔引爆前,在开挖区与保留区之间形成一条与开挖区边界一致的、具有一定宽度要求的裂缝。以此达到防震、减震,提高一次起爆药量,减少开挖区爆破地震波对保留区内地下构筑物或地上建筑物的爆震危害;预防开挖区爆破时对保留区边坡的破坏,减少爆破对边坡稳定性的破坏和清邦工作量,加快施工进度的目的。预裂爆破和光面爆破都是属于工程控制爆破。合理的确定预裂爆破参数则是取得其理想效果的关键。预裂爆破技术的关键是预裂孔的破坏控制和预裂缝隙的形成及其质量,以达到满足保留区边坡面上的半孔率、坡面不平正度和裂纹深度及阻震、减震的技术要求。 预裂爆破的发展已有三十多年的历史,在工程实践中,技术人员从理论和运用技术方面已总结出了许多经验,并在水利工程建设、岩石基础、边坡甚至洞室等石方爆破开挖、石型材开采和城市保留控制爆破拆除等方面的运用取得了可喜的成果。但在理论上还不成熟,至今还没有一套公认通用的设计计算方法。本文试图从理论上和设计方法上做进一步的探讨。以供设计和施工参考。 2·预裂爆破的基本原理 预裂爆破的基本原理是综合利用缓冲原理、等能原理、断裂力学机理和应力叠加原理,结合爆破现场实际情况,通过合理的设计其爆破孔网参数、装药参数及装药结构和起爆网路,达到其主要技术要求。 所谓缓冲原理就是优选合适的炸药和装药结构,以缓和爆轰压力对岩石孔壁的冲击作用,减少或避免粉碎区和次生裂缝的产生,使爆炸能量得到合理得分配和利用。其方法一是选用爆速低、猛度小和威力大的炸药;二是采用具有合理的不耦合系数及装药结构形式的不耦合装药。 等能原理是指选择合适的装药量,使每个炮孔产生的爆炸能与每个孔担负的预裂面积所需要的能量相等,没有多余的能量造成其他破坏性裂隙;既预裂爆破的药量恰好等于分离岩体并形成一定的断裂面积所需要的药量。 应力叠加原理:为了控制裂隙面仅沿炮孔中心连线形成,应用应力叠加理论需要沿预裂面布置一排适当加密的炮孔,并同时起爆,在炮孔连线上形成应力叠加,使叠加后的拉应力大于岩石的抗拉强度,而其他方向的爆破拉力低于岩石的强度,裂隙仅沿炮孔中心连线形成。 断裂力学机理:由于岩石是一种各向异性的多裂隙脆性材料,岩体内存在着某些自然裂纹,在高压爆生气体作用下,孔间拉应力使原有裂纹呈张开型。如果其应力强度因子大于岩石的断裂韧性,裂纹将扩展;如果应力强度因子大于大于岩石的断裂韧性,裂纹将高速扩展;如果应力强度因子小于岩石的断裂韧性,裂纹将停止扩展。 总上所述,预裂爆破的力学理论是岩体爆破成缝机理的基础,在岩体爆破成缝过程中,应力波和爆生气体共同作用的结果形成了贯通裂缝,其中,爆生气体起着决定作用。预裂爆破裂隙形成的全过程大体可分为开裂、扩展和止裂三个阶段:在成排孔预裂爆破时,爆生气体以较高的压力峰值瞬间作用于炮孔壁上并使孔壁四周产生许多径向微裂纹,其大小和方向是随机的;随后在压力作用下继续扩展;由于相邻炮孔的存在,改变了炮孔壁附近环向应力

爆炸冲击波

爆炸冲击波 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

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。 比与q 实验数据表明,不同数量的同类炸药发生爆炸时,如果R与R 与q 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 。因为1kgTNT爆炸所放出的爆 T N T 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:

安全阀计算公式

安全阀计算公式 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一,也是在线压力容器定期检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列,即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效,另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。 一.安全阀的选用方法 a)根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b)根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级; c)对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式; d)对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀; e)当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀; f)对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀 g)液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀. h)根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀. i)对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.

j)工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式(高压锅)或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀. k)对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置. l)根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1 m) 安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表 表1 安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。 二.安全阀计算实例

爆破冲击波的控制与防护(正式版)

文件编号:TP-AR-L6348 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 爆破冲击波的控制与防 护(正式版)

爆破冲击波的控制与防护(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1)尽量避免采用裸露药包爆破或导爆索露天爆破,必须采用时,要覆盖砂土; 2)控制一次起爆炸药量,从“空间”(分散布药)和“时间”(分段起爆)两个方面,将爆区总药量均匀分布到各个爆破部位,使爆炸能量最大限度地有效利用,将耗于爆炸冲击波的无效能量减至最小限度。 3)选取合理的最小抵抗线方向和大小,优化爆破参数,改进装药结构(如采用空气间隔分段装药、垫层装药和不耦合装药等),确保填塞高度和质量等,使每个药包的爆炸能量都得到充分利用。

4)精心施工,抓住地形测量、地质勘查、竣工检查和爆破施工等四个环节,确保设计要求。 5)不在清晨、傍晚或露天等有利于空气冲击波传播的气象条件下实施爆破。 6)巷道中空气冲击波可采用“挡”的措施消弱其强度。例如在爆区附近垒砖墙、垒沙袋、砌石墙等构筑阻波墙。有些国家曾采用高强度的人造薄膜制成水包代替阻波墙。充满水的水包与巷道四周紧密接触,当冲击波来到时水包压力增大,即将其转移到巷道的两帮,增加了抗冲击波的能力。水力阻波墙造价低,制作快,防冲击波效果好,一般可减弱冲击波3/4以上,并能降低爆尘和有害气体。 7)水下爆破时,降低水下爆炸冲击波强度的有效措施是采用气泡帷幕防护技术。就是在爆源与保护对象之间的水底设置一套气泡发射装置。一般采用钢

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施正式样本

文件编号:TP-AR-L3213 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 爆炸冲击波的破坏作用 和防护措施正式样本

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 正式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压 力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建 (构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度 的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址 应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区 和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周 围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线

路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置 (1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如山沟、丘陵、河滩等地,在满足安全距离的条件下,确定销毁场地和有关建筑的位置。

压力容器爆破实验

实验五压力容器爆破实验 一、实验目的 1、初步掌握压力容器整体爆破的实验方法及装置;观察并分析实验过程中所出现的各种现象; 2、测定容器的整体屈服压力并与理论计算值进行比较; 3、对容器的爆破口及断口做出初步的宏观分析; 4、对爆破容器的性能进行评价的初步训练。 二、实验意义 整体构件爆破实验是压力容器研究、设计、制造中的一个综合性实验方法,是考核构件材料的各项机械性能,结构设计的合理性,安全储备以及其它方面性能的直观性很强的实验方法。 有以下几个方面的应用: 1、定型:新设计压力容器的选材、结构及制造工艺合理性验证。 这也包括新产品的试制,材料更新,结构型式改变以及制造工艺更动时为确保产品质量而进行的实验。 2、质量监控:对已定型的压力容器,为了监控在生产中由于生产工艺的波动等因素而引起的质量波动所进行的实验,模具的变形,热处理炉温的波动,原材料质量波动以及焊接工艺条件的波动等都能引起压力容器产品质量的波动。 3、科研及其它用途的评定性实验。 压力容器爆破实验属于破坏性实验,耗费较高。因此确定是否需要进行这类实验时要慎 重考虑。 三、实验方法及原理 压力容器的爆破实验分模拟构件爆破实验和产品抽样实验两种: 1、模拟构件的爆破实验;按照一定的模拟条件制造模拟构件,进行爆破实验,以推断实际容器的爆破性能,此法多用于研究、制造费用高的单件重要容器。此法的关键是建立准确的模拟条件。 2、产品抽样实验:从一定数量的产品中随机抽取若干只进行爆破实验。此法适用于成本相对比较低的大批量生产容器。 整个实验过程是由压力源向容器内注入压力介质直至容器爆破。压力介质可为气体或液体两种。由于气压爆破所释放的能量比液压爆破所释放的能量大得多,相对而言气压爆破比较危险,因此一般都采用液压爆破,但即使用液压爆破,仍有一定的危险性,需要安全防护措施,以保证人员及设备的安全。 在爆破实验过程中,随着容器内压力的增高,容器经历弹性变形阶段,进而出现局部屈服、整体屈服、材料硬化、容器过度变形直至爆破失效。为了表征容器爆破实验过程中各阶段的变化规律,可用压力~进水量、压力~升压时间、压力~筒体直径变化量等曲线进行描述,这些参数可借助于压力表,水位计等在实验中测得。图5-1即为钢质无缝气瓶爆破实验中

爆破冲击波的控制与防护参考文本

爆破冲击波的控制与防护 参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

爆破冲击波的控制与防护参考文本使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1)尽量避免采用裸露药包爆破或导爆索露天爆破,必须 采用时,要覆盖砂土; 2)控制一次起爆炸药量,从“空间”(分散布药)和 “时间”(分段起爆)两个方面,将爆区总药量均匀分布 到各个爆破部位,使爆炸能量最大限度地有效利用,将耗 于爆炸冲击波的无效能量减至最小限度。 3)选取合理的最小抵抗线方向和大小,优化爆破参数, 改进装药结构(如采用空气间隔分段装药、垫层装药和不 耦合装药等),确保填塞高度和质量等,使每个药包的爆 炸能量都得到充分利用。 4)精心施工,抓住地形测量、地质勘查、竣工检查和爆 破施工等四个环节,确保设计要求。

5)不在清晨、傍晚或露天等有利于空气冲击波传播的气象条件下实施爆破。 6)巷道中空气冲击波可采用“挡”的措施消弱其强度。例如在爆区附近垒砖墙、垒沙袋、砌石墙等构筑阻波墙。有些国家曾采用高强度的人造薄膜制成水包代替阻波墙。充满水的水包与巷道四周紧密接触,当冲击波来到时水包压力增大,即将其转移到巷道的两帮,增加了抗冲击波的能力。水力阻波墙造价低,制作快,防冲击波效果好,一般可减弱冲击波3/4以上,并能降低爆尘和有害气体。 7)水下爆破时,降低水下爆炸冲击波强度的有效措施是采用气泡帷幕防护技术。就是在爆源与保护对象之间的水底设置一套气泡发射装置。一般采用钢管在其两侧开设两排小孔,当向发射装置输入压缩空气后,大量细小气泡便从小孔连续不断地向外射出。受浮力的作用,气泡群由水底向水面不断上升,形成一道气泡帷幕。能有效地减弱

蒸气云爆炸冲击波uvce

L P G罐区定量模拟评价 模拟事故及条件 液化石油气(LPG)一旦大量泄漏,极易与周围空气混合形成爆炸性混合物,如遇到明火引起火灾爆炸,其产生的爆炸冲击波及爆炸热火球热辐射破坏、伤害作用极大。LPG 罐区发生过的事故类型主要有蒸气云爆炸(UVCE)和沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)。蒸气云爆炸(UVCE)是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。UVCE发生后的危害主要是爆炸冲击波对周围人员、建筑物、储罐等设备的伤害、破坏。沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)是指液化气体储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂,压力平衡破坏,液化石油气(LPG)急剧气化,并随即被火焰点燃而产生的爆炸。BLEVE 发生后的危害主要是火球热辐射危害,同时爆炸产生的碎片和冲击波也有一定的危害。 恒源石化炼油厂液化气储罐区共有液化气储罐9台,总储量3000 m3,最大储罐1000m3。 蒸气云爆炸(UVCE)定量模拟评价 TNT当量法是一种对UVCE定量评价的主要方法,首先按超压-冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。冲击波超压破坏准则见表1: 表1冲击波超压破坏、伤害准则 1发生蒸气云爆炸(UVCE)的LPG的TNT当量W TNT 及爆炸总能量E: LPG的TNT当量:W TNT =αW LPG Q/Q TNT (1) α为LPG蒸气云当量系数(统计平均值为0.04); W LPG 为蒸气云中LPG质量(在此模拟400 m3储罐,折合约240t);Q为LPG燃烧热,46.5MJ/kg;

Q TNT 为TNT爆炸热5.066MJ/kg; 由式(1)可求得LPG的TNT当量:W TNT =88.1t; 2爆炸冲击波正相最大超压ΔP: LPG的爆炸冲击波正相最大超压: (1) 式中,—对比距离。 △P—为冲击波的正相最大超压(kPa); R—为距UVCE中心距离(m); W—为TNT质量或TNT当量(kg)。 图1冲击波的正相最大超压-距UVCE中心距离对数曲线由表1和图1可得出以下结果(表2): 表2冲击波超压破坏、伤害距离 超压/kPa 距UVCE中 心距离m 建筑物破坏程 度 超压/kPa 距UVCE中 心距离m 人伤害程度 5.88-9.81 797-491 受压面玻璃大部分 破碎 20-30 261-201 轻微伤害 20.7-27.6 263-216 油储罐破裂30-50 201-154 中等损伤68.65-98.07 132-114 砖墙倒塌50-100 154-113 严重损伤196.1-294.2 88-77 大型钢架结构破坏>100 <113 大部分死亡 沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)定量模拟评价 BLEVE是在LPG储罐暴露于火源时发生的,是由储罐区发生的小型火灾引发的。BLEVE 的基本特点:容器损坏;超热液体的蒸气突然燃烧;蒸气燃烧并形成火球。 BLEVE发生后的最主要危害是产生火球强热辐射,火球当量半径R可由下式计算:R=2.9W1/3() 火球持续时间t可由下式计算: t=0.45W1/3() W:发生BLEVE的LPG质量,单位kg 模拟1000 m3储罐发生BLEVE,其火球当量半径R=244m,持续时间t=38s。 定量模拟评价总结

爆炸极限的计算方法

爆炸极限的计算方法 1 根据化学理论体积分数近似计算 爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下: L下≈0.55c0 式中 0.55——常数; c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,c0可用下式确定 c0=20.9/(0.209+n0) 式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。 如甲烷燃烧时,其反应式为 CH4+2O2→CO2+2H2O 此时n0=2 则L下=0.55×20.9/(0.209+2)=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。 2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算 目前,比较认可的计算方法有两种: 2.1 莱?夏特尔定律 对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱?夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则: LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)(V%) 混合可燃气爆炸上限: UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)(V%) 此定律一直被证明是有效的。 2.2 理?查特里公式 理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。 Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln) 式中Lm——混合气体爆炸极限,%; L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%; V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。 例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)求爆炸下限。 Lm=100/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86)=4.369 3 可燃粉尘 许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间,爆炸上限在2-6kg/m3之间。 碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽,则爆炸下限可由布尔格斯-维勒关系式计算: c×Q=k

爆破冲击波的控制与防护(新编版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 爆破冲击波的控制与防护(新编 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

爆破冲击波的控制与防护(新编版) 1)尽量避免采用裸露药包爆破或导爆索露天爆破,必须采用时,要覆盖砂土; 2)控制一次起爆炸药量,从“空间”(分散布药)和“时间”(分段起爆)两个方面,将爆区总药量均匀分布到各个爆破部位,使爆炸能量最大限度地有效利用,将耗于爆炸冲击波的无效能量减至最小限度。 3)选取合理的最小抵抗线方向和大小,优化爆破参数,改进装药结构(如采用空气间隔分段装药、垫层装药和不耦合装药等),确保填塞高度和质量等,使每个药包的爆炸能量都得到充分利用。 4)精心施工,抓住地形测量、地质勘查、竣工检查和爆破施工等四个环节,确保设计要求。 5)不在清晨、傍晚或露天等有利于空气冲击波传播的气象条件

下实施爆破。 6)巷道中空气冲击波可采用“挡”的措施消弱其强度。例如在爆区附近垒砖墙、垒沙袋、砌石墙等构筑阻波墙。有些国家曾采用高强度的人造薄膜制成水包代替阻波墙。充满水的水包与巷道四周紧密接触,当冲击波来到时水包压力增大,即将其转移到巷道的两帮,增加了抗冲击波的能力。水力阻波墙造价低,制作快,防冲击波效果好,一般可减弱冲击波3/4以上,并能降低爆尘和有害气体。 7)水下爆破时,降低水下爆炸冲击波强度的有效措施是采用气泡帷幕防护技术。就是在爆源与保护对象之间的水底设置一套气泡发射装置。一般采用钢管在其两侧开设两排小孔,当向发射装置输入压缩空气后,大量细小气泡便从小孔连续不断地向外射出。受浮力的作用,气泡群由水底向水面不断上升,形成一道气泡帷幕。能有效地减弱冲击波压力峰值,对保护对象起防护作用。经过工程验证,效果良好。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

蒸气云爆炸冲击波uvce

LPG罐区定量模拟评价 模拟事故及条件 液化石油气(LPG)一旦大量泄漏,极易与周围空气混合形成爆炸性混合物,如遇到明火引起火灾爆炸,其产生的爆炸冲击波及爆炸热火球热辐射破坏、伤害作用极大。LPG 罐区发生过的事故类型主要有蒸气云爆炸(UVCE)和沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)。蒸气云爆炸(UVCE)是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。UVCE发生后的危害主要是爆炸冲击波对周围人员、建筑物、储罐等设备的伤害、破坏。沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)是指液化气体储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂,压力平衡破坏,液化石油气(LPG)急剧气化,并随即被火焰点燃而产生的爆炸。BLEVE发生后的危害主要是火球热辐射危害,同时爆炸产生的碎片和冲击波也有一定的危害。 恒源石化炼油厂液化气储罐区共有液化气储罐9台,总储量3000 m3,最大储罐1000m3。 蒸气云爆炸(UVCE)定量模拟评价 TNT当量法是一种对UVCE定量评价的主要方法,首先按超压-冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。冲击波超压破坏准则见表1: 表1 冲击波超压破坏、伤害准则 1 发生蒸气云爆炸(UVCE)的LPG的TNT当量W TNT及爆炸总能量E:

LPG的TNT当量:W TNT=αW LPG Q/Q TNT (1) α为LPG蒸气云当量系数(统计平均值为0.04); W LPG为蒸气云中LPG质量(在此模拟400 m3储罐,折合约240t);Q为LPG燃烧热,46.5MJ/kg; Q TNT为TNT爆炸热5.066 MJ/kg; 由式(1)可求得LPG的TNT当量:W TNT=88.1t; 2爆炸冲击波正相最大超压ΔP: LPG的爆炸冲击波正相最大超压: (1) 式中,—对比距离。 △P—为冲击波的正相最大超压(kPa); R—为距UVCE中心距离(m); W—为TNT质量或TNT当量(kg)。

爆炸空气冲击波的研究

关于爆破空气冲击波的研究 1:空气冲击波 炸药在空气中爆炸时,会将化学能转化为热能,产生高温高压的爆轰气体。由于空气初始的大气压远远小于爆炸所产生的,所以周围的空气会被急剧的压缩,此时,密度和压强都会有跳跃式的升高,紧接着,会立刻迫使空气离开它原来的位置。在空气的前沿产生了一个压缩状态的空气层,这个空气层会对周围的建筑物产生巨大的伤害。 这样一种能使介质的压力、密度、速度等参数发生急剧变化,产生陡立的波阵面,形成非周期性的脉冲,并以超音速传播的机械波叫做冲击波。 冲击波虽然以极高的速度传播,在运动的过程中由于能量的传递和损耗,速度衰减得很快,当波阵面压力降至周围气体压力时,波阵面并没有停止运动,由于惯性作用而继续运动,一直到速度衰减为零。 此时,波阵面的平均压力低于周围介质的压力,会出现负压区,出现负压后,周围介质反过来对波阵面进行第一次压缩,使其压力不断增加。因此,冲击波传播过程中波阵面压力是迅速衰减的,并且初始阶段衰减快,后期衰减渐缓。

理想爆炸波与时间曲线 2:稀疏波 介质状态参数压力P ,密度ρ,温度T 均下降的波,特点是质点的移动方向与波的传播方向相反,弱扰动。 由它的性质得:min 001P P P =<<;min min 00P P P ?-=< 由布罗德的理论工作和试验研究可近似关系, min 0.35 P R R ?-=, >1.6 带入数据:7.0535 .035.0min -=-=-= ?R p 6.1≥R 3:超压计算 炸药在空气自由场中爆炸时,影响空气爆炸冲击波波阵面 超压如的因素主要有:炸药的能量E 0,空气初始状态下的压力P 0,密度 ρ0 以及传播的距离R,用数学形式可表 示:000(,,,)p f E p R ρ?=。 一般来说,炸药的能量0E 可用其质量W 乘以爆热V Q ,将上

油管爆破压力计算

Do=22mm δ=3mm 20σs =245MPa σb =410MPa K= 1.38P b =126.35MPa Tensile strength of material (1)K--油管的外径与内径比: The ratio for external and internal diameter of pipe (1)D o --油管外径: (3) 油管材料 : (2)P b --油管的爆破压力: The bursting pressure of pipe (2)δ--油管壁厚: Thickness of pipe Material of pipe 一、说明(Intruction) External diameter of pipe 二、参数输入(Parameter input) 三、计算(Calculation) 油管爆破压力计算 Pipe Bursting Pressure California (4)σs --油管材料的屈服强度: Yield strength of material (5)σb --油管材料的抗拉强度: 该计算依据圆筒形容器爆破压力计算公式“福贝尔公式”,材料的性能依据《GB/T 8163-2008 输送流体用无缝钢管》和《GB/T 14976-2002 流体输送用不锈钢无缝钢管》 This calculation on the basis of Faupel formula(burstpressure calculation for cylindrical container),and material property on the basis of 《GB/T 8163-2008Seamless steel tubes for liquid service》和《GB/T 14976-2002 Stainless steel seamless tubes for fluid transport》 K =D o D o ?2×δ P b =2 √3×σs ×(2?σs b )×lnK 第 1 页,共 1 页

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施

编号:SM-ZD-12847 爆炸冲击波的破坏作用和 防护措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施实用版

YF-ED-J9489 可按资料类型定义编号 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

爆炸冲击波的破坏作用和防护措 施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面 压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时, 对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构 成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的 厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立 在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜 区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、

桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置 (1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如

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