吕 东, 张 欣, 吴 伟, 李 晋

(公安部天津消防研究所, 天津 300381)

石油、石化、化工，以及家庭、宾馆、小店铺等多种行业、多种场所均存在可燃气体爆炸风险。可燃气体爆炸给人们带来巨大的危害[1]。小体积可燃气体爆炸在没有遮挡的情况下，爆炸压力一般只有几千帕，不会引发灾害；但是当可燃气体体积增大，或者气体爆炸遇到遮挡时，爆炸压力会增大许多。如半球体无约束乙炔气云半径到达7.7 m时，无遮挡气体爆炸超压到达12 kPa，这个爆炸超压足以引发玻璃窗破裂；当半球体气云半径到达23.7 m时，可使砖墙发生破坏[2]。遮挡的增强同样会增强气体爆炸压力，如杨国刚[3]发现，对于半径0.5 m的乙炔气云，当遮挡物0.02 mm的聚乙烯膜从1层变4层时爆炸压力从2.410 kPa增至13.125 kPa。在真实环境中,气体爆炸范围内往往会遇到各种障碍，有些障碍会增大气体爆炸超压，往往会发生大的灾难。如2011年11月14日西安一个小吃店发生液化气泄漏爆炸事故，造成7死31伤的严重事故。

对可燃气体爆炸状况进行建模研究，是减少其爆炸事故的重要组成部分。气体爆炸模型有多种，如TNT当量法、TNO-MultiEnergy法和Baker-Strehlow法等。基于工程爆炸的TNT当量法常被用于气体爆炸伤害计算[4-5]，但是TNT当量法来源于TNT炸药爆炸经验，与气体爆炸情况存在一定的偏差。TNO-MultiEnergy法[6-9]和Baker-Strehlow[10-11]法自从上世纪80年代提出以来，经过多年的发展，在模拟气体爆炸方面获得了较多的应用。但是这两个模型都未考虑遮挡对气体爆炸的影响，只是粗略涉及到气体的封闭状况，至于如何封闭、多远距离封闭等，均未在考虑之列。……