钱亚男

(中国石化青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛 266104)

工业爆炸中大部分是由于化学反应引起的化学爆炸，如气体爆炸、粉尘爆炸、炸药爆炸等。化学爆炸过程的反应机理，如反应路径、反应放热性及生成的产物等决定着爆炸的危险度。认识和了解爆炸过程详细的反应机理，如爆炸引发反应、微观放热反应等，是从本质上掌握事故诱发和演变机理的关键，可为爆炸事故的有效预防和控制提供科学指导，也为新型抑制剂的开发提供理论依据。然而，爆炸过程化学反应非常复杂，存在大量的基元反应、瞬态变化的自由基和中间物。即使对于相对简单的甲烷爆炸，化学反应机理也十分复杂多样，反应机理模型还未达到全面、统一认识。而实际工业爆炸往往为更加复杂的混合气体爆炸、粉尘爆炸、可燃气-粉尘两相混合爆炸等，反应过程尚缺乏认识，更不要提机理及动力学的模型化，使安全防控技术的进一步开发遇到很大的瓶颈和挑战。

随着分子模拟方法在理论计算中的广泛应用，研究者们可以从分子层次深入理解化学爆炸的本质，研究反应的每一个基元步骤，认识反应路径，识别影响爆炸反应速率的关键点，因此分子模拟技术在化学爆炸领域展现出广阔的应用前景。本文重点针对分子模拟方法，包括量子化学、反应分子动力学的特点及其在化学爆炸反应机理研究中的应用现状进行了分析，为分子模拟方法在燃爆领域的应用提供参考借鉴。……