文/高建丰　杜扬　蒋新生　朱根民　文建军



油气爆炸冲击载荷对金属油罐断裂损伤的模拟实验研究

文/高建丰杜扬蒋新生朱根民文建军

摘 要：油料洞库发生火灾时，在狭长受限空间，金属储油罐在环绕油罐的油气爆炸冲击波冲量作用下，会发生断裂损伤，造成重大的爆炸火灾安全事故。本文一方面对受限空间不同初始条件下油气爆炸冲击波的发生进行了实验研究与分析；另一方面，对冲击波产生的冲量作用对金属油罐断裂损伤进行了研究和分析。研究表明：受限空间油气爆炸冲击波将由爆燃向爆轰快速发展，爆炸压力将达到最大，即爆轰压力。油罐距爆炸点的距离对发生断裂损伤模式影响很大。按现有规范设计的金属油罐不能承受一定规模的爆炸冲击波的损伤，在罐体宏观缺陷部位（如裂纹、腐蚀坑点等处）产生脆性断裂；冲击波的冲量作用比最高爆炸压力的直接力作用危害更大，可能导致金属油罐脆性断裂。

关键词：油气爆炸；冲击波； 载荷；金属油罐；损伤断裂；模拟实验研究

1.引言

图1　原型实验坑道结构简图

金属油罐是最常见的油料储存容器。由于油料的易燃、易爆等特性，油库火灾、爆炸事故往往带来巨大的人员伤亡和经济损失，并造成严重的环境破坏和污染。油库发生爆炸时，金属油罐在环绕油罐尤其是狭长受限空间的油气爆炸冲击波冲量的作用下，会发生断裂损伤，甚至彻底摧毁储油罐，造成重大的爆炸火灾安全事故。……