油漆挥发与燃爆机理计算研究——以某船厂爆炸事故为例

摘要

以某船厂爆炸事故调查为例，综合使用现场踏勘、走访问询、数值模拟、理论计算、爆炸痕迹分析等调查技术手段，对事故发生、发展，爆炸后效，燃爆机理等展开深入研究。对涉事船体现场踏勘发现，右舷主甲板No.7空舱人孔区域残留有新鲜焊渣。此外，根据火源痕迹、船体破坏程度和舱体开裂方向确定右舷No.7空舱为爆炸事故起始点。综合现场调查结果，还原爆炸事故起因：船舶涂装作业时油漆和稀释剂挥发产生大量有机可燃物，与空气混合后形成爆炸性混合气体，在空舱有限空间内聚集。爆炸性混合气体遇人孔处溅落的焊渣，导致右舷No.7空舱发生爆炸，继而引发右舷其余舱室爆炸。由于爆炸冲击波的孕育-发展-消散的发展历程，爆炸现场破坏情况以No.7空舱为中心，向四周的破坏情况先逐步加深，而后损伤逐步降低。借助CFD分析软件FLUENT,模拟发现爆炸混合气12 h时间内通过人孔向外扩散10%。基于此分析结果，计算获得混合气体体积浓度7.3%,可满足燃爆的发生，且爆炸后TNT当量为188 kg。根据爆炸后事故现场建筑物损毁程度反演爆炸TNT当量为203 kg,与基于混合气体物性参数计算获得的爆炸TNT当量具有较好的一致性，证明此计算方式具有切实可行性。

关键词

油漆扩散 / 爆炸当量 / 数值模拟 / 反演计算

基金资助

中央高校基本科研业务费专项资金资助(30923010308); 国家自然科学基金(52274224)