5吨爆炸冲击波伤害模型法

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1、炸药爆炸会产生冲击波、飞散物和地震波。对周围建筑物和人员等目标的破坏主要是爆炸空气冲击波作用，炸药在空气中爆炸形成高温、高压气体产物，迅速向外膨胀，使原来静止的空气压力、温度突然升高，形成爆炸冲击波。冲击波对周围人员和建筑物造成很大破坏和伤害。描述空气冲击波强弱的参数有三个：峰值超压、正压作用时间和冲量。在无掩蔽的情况下，人体无法承受0.02MPa以上的冲击波超压。空气冲击波对人体的伤害程度分为五级。见表5-1，当冲击波超压大于0.02MPa小于0.09MPa时，对建筑物将造成二级破坏，即木窗扇少量破坏、窗玻璃少部分到大部分呈大块状或小块状破坏，屋顶瓦少量移动，内墙及棚

2、顶抹灰少量掉落。冲击波超压对建筑物破坏等级分为7级，划分方法见表5-2。表5-1空气冲击波对人体的伤害程度超压△P（MPa）伤害作用<0.02无伤但被吓一跳0.02~0.03轻微伤害0.03~0.05听觉器官损伤或骨折0.05~0.10内脏严重损伤或死亡>0.10大部分人员死亡表5-2冲击波超压对建筑物破坏等级划分超压△P（MPa）破坏等级及名称<0.02一级（基本无破坏）0.02~0.09二级（次轻度破坏）0.09~0.25三级（轻度破坏）0.25~0.40四级（中等破坏）0.40~0.55五级（次严重破坏）0.55~0.76六级（严重破坏）>0.76七级（完全破坏）

3、现按TNT爆炸伤害模型测算不同距离的冲击波超值，计算库区库房中最大单库存药量的空气冲击波超压。首先将库房内工业炸药折合为TNT当量（1吨工业炸药折算为0.76吨TNT当量），若库房周围修建了标准的防爆土堤，依据公式（1）测算在有防护土堤的情况下冲击波超压值：△P土堤=6.81（1/R3）+7.73(1/R2)+0.23（1/R）(适用范围：3≤R≤18)（1）其中：△P土堤——有防护土堤的爆炸点周围一定距离的爆炸冲击波超压值；R——比例距离或对比距离，它是距爆炸中心距离r与库房内炸药药量w的立方根之比。先将本项目中5吨工业炸药和2万发工业雷管（折合10千克TNT）均有完

4、整的防护土堤的△P值，距离与人的伤害程度和建筑物的破坏程度的对照关系列于表5-3和表5-4中表5-3△P值、距离r及对人的伤害程度关系对照表冲击波超压△P（MPa）R值距离r（m）对人体伤害的估算5t的炸药库2万发的雷管库<0.02>7.3>113.6>19.8基本无伤害0.02~0.035.8~7.390.3~113.615.7~19.8轻伤内伤、耳鸣0.03~0.054.5~5.870.1~90.312.2~15.7中伤内伤、耳膜破裂0.05~0.103.25~4.550.6~70.18.8~12.2重伤骨折、内出血>0.10<3.25<50.6<8.8死亡或致命伤

5、表5-4△P值、距离r及对建筑物破坏程度关系对照表冲击波超压△P（MPa）R值距离r（m）破坏等级及名称5t的炸药库2万发的雷管库<0.02>28>435.7>75.9一级（基本无破坏）0.02~0.0911~28171.2~435.729.8~75.9二级（次轻度破坏）0.09~0.256.6~11103.0~171.217.9~29.8三级（轻度破坏）0.25~0.405~6.677.8~103.013.6~17.9四级（中等破坏）0.40~0.554.5~570.1~77.812.2~13.6五级（次严重破坏）0.55~0.763.7~4.557.6~70.110

6、.0~12.2六级（严重破坏）>0.76<3.7<57.6<10.0七级（完全破坏）通过以上计算可知，距库房的距离不同，冲击波超压值不同，对人体的伤害和建筑物的破坏程度也不同。以上评价方法可以预测民用爆炸物品储存发生爆炸时产生的冲击波对人员及建筑物不同程度伤害或破坏时的半径。