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泄爆墙能有效的泄除爆炸冲击波压力,避免造成二次伤害
1. 1 冲击波超压的破坏伤害作用
峰值超压Op 可以达到数个甚至数十个大气压。冲击波超压对建筑物的破坏作用和对人员的伤害作用如 表1 和表2 所示。
冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关。在其他条件相同的情况下, 爆炸能量越大, 冲击波强度越大, 波阵面上的超压也越大。爆炸产生的冲击波是立体冲击波, 它以爆炸点为中心, 以球面或半球面向外扩展传播。随着半径增大, 波阵面表面积增大, 超压逐渐减弱。
表1 1000 kgTNT 地面爆炸时冲击波超压对建筑物的破坏作用
O p / kPa | 破坏作用 |
5~6 | 门、窗玻璃部分破碎 |
6~15 | 受压面的门窗玻璃大部分破碎 |
15~20 | 窗框损坏 |
20~30 | 墙裂缝 |
40~50 | 墙裂大缝, 屋瓦掉落 |
60~70 | 木建筑厂房房柱折断, 房架松动 |
70~100 | 砖墙倒塌 |
100~200 | 防震钢筋混凝土破坏, 小房屋倒塌 |
200~300 | 大型钢架结构破坏 |
表2 冲击波超压对人员的伤害作用
O p / kPa | 冲击波破坏效应 |
< 19. 6 | 能保证人员安全 |
19. 6~29. 4 | 人体受到轻微损伤 |
29. 4~49. 0 | 损伤人的听觉器官或产生骨折 |
49. 0~98. 0 | 严重损伤人的内脏或引起死亡 |
> 98. 0 | 大部分人员死亡 |
1. 2 立方根比例定律
立方根比例定律又称为Ho pkinson-Cr anz 比例定律。两个几何相似但尺寸不同的同种炸药在相同的大气环境条件下爆炸, 必然在相同的比例距离产生相似的冲击波。Ho pkinson-Cr anz 比例距离见式(1) 所示。
z = R/ E (1)
式中: R 为冲击距离, m; E 为爆炸能量, kJ。
1. 2. 1 当量比例距离法
1973 年, Baker 提出用TNT 当量比例距离估算超压。即冲击波超压可由T NT 当量mTNT , 以及距地面上爆炸源点的距离R 来估算, 见式(2) 所示。
z e = R/ m TNT (2)
式中: mTN T = E / Q TNT , Q TNT 为TNT 的爆炸当量能量, 一般取平均值4 686 kJ/ kg 。
发生在平坦地面上的T NT 爆炸产生的侧向峰值超压与比例距离间的关系如图 1 所示, 其曲线关系可用式(3) 描述。
式中: p a 为周围环境压力。
在确定出TNT 当量比例距离z e 后, 即可由图1 直接查得爆炸产生的冲击波峰值超压, 或根据式( 3) 计算求得。对于发生在敞开空间的远高于地面的爆炸, 所得到的超压值应乘以0. 5。