Page 197 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 李军润，等： 基于开源信息融合的公共安全爆炸事故分析方法 第 10 期

进一步，结合厂区建筑分布图和第 3 行厂区建筑结构的破坏模式，精确确定爆源位置，如图 4(b)～(c)
所示。从图中可以看出，建筑结构 3-③硝化装置完全消失，周围建筑受冲击波作用，沿冲击波方向发生
倒塌。此外，从以往爆炸事故分析中得知，硝化反应伴随着剧烈的放热反应，导致反应温度失控，是大多
数工业厂房爆炸事故发生的主要原因。因此，可以确定建筑结构 3-③硝化装置是此次爆炸事故发生的
第一现场。
2.2 爆炸当量反演
2.2.1 基于远场建筑毁伤效应的当量反演
爆炸发生后，远场建筑结构受冲击波荷载作用，出现一定程度损伤。图 5 给出了距离爆炸中心约

1 600 m 处商户建筑结构（红宇烟酒、金足道）的视频监控画面 [20] 。可以看出，商户建筑结构外墙、屋顶和
内墙均无明显损伤，但玻璃门窗损伤较大。其中，红宇烟酒二层部分玻璃窗户掉落，金足道玻璃门受冲
击波荷载作用被冲开，但整体结构完整。对照表 1 冲击波超压作用下建筑物的毁伤等级，预估到达红宇
烟酒和金足道附近的超压约 2 kPa。

Door
Windows fall damage
Explosion
Commercial source
building 1 600 m

(a) Far-field building structures (b) Glass window (c) Glass door

图 5 远场建筑结构的损伤破坏 [20]
Fig. 5 Damage of far-field building structures [20]

通过反射超压反算爆炸当量，其中反射超压采用 Orlenko [21] 提出的不同入射角度下冲击波反射超压
计算公式，入射超压采用 Baker [22] 提出的经验公式：
Å ã
cosφ (γ +1)∆p m
2
p rf = ∆p m 1+ + cos φ (1a)
C (γ −1)∆p m +2γp 0

2.006 0.194 0.004
1/3
 + − 0.05 m/kg ≤Z＜0.5 m/kg 1/3
 2 3
∆p m = Z Z Z (1b)
 0.067 0.301 0.431
1/3
 + + 0.5 m/kg ≤Z＜70.9 m/kg 1/3
Z Z 2 Z 3
®
cosφ φ≤φ cr
C = (1c)
cosφ cr φ＞φ cr

… 3 Å ã
r +1 ∆p m
cosφ cr = 1−exp −2.3 (1d)
4 p 0
式中：p 为反射超压，MPa；Δp 为入射超压，MPa；γ 为绝热系数，取 1.4；p 为大气压力，取 φ 为
m
f
0
r 0.1 MPa；
√
冲 击 波 入 射 角 度 ； φ cr 为 临 界 角 度 ； Z =R/ W TNT 为 比 例 距 离 ， R 为 目 标 与 爆 源 间 距 离 ， m， W T 为 等 效
3
TN

TNT 当量，kg。
在该事故中，由于作用于玻璃门窗上的反射超压约为 2 kPa，相对大气压力 p 降低约 2 个量级。因
0
此，式 (1a) 等号右侧括号内第 3 项趋近于 0，第 2 项为 1。化简得 p =2Δp ，即 Δp =1 kPa。受损建筑结构
m
rf
m
距离爆源 R=1 600 m。将上述参数代入式 (1) 中反算得到爆炸等效 TNT 当量约 11 300 kg。由于入射超
压 Δp 较小，比例距离较大，因此采用比例距离为 0.5 m/kg ≤Z＜70.9 m/kg 1/3 条件下的计算公式。
1/3
m

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