Page 199 - 《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

2.3 爆炸事故原因分析
由上述爆炸事故反演可知，爆源位于 1 号硝化装置，爆炸当量约为 12 000 kg TNT 当量。在此基础
上，从爆炸发生的物理成因和事故后厂区建筑毁伤范围 2 个方面展开论述。
事故发生的诱发机理方面，其本质在于连续流硝化工艺发生热失控 [26] 。硝化反应属于典型的强放
热反应，对温度变化敏感。当反应体系的放热速率超过散热能力时，体系温度将持续升高并形成正反馈
效应，最终导致热失控。根据开源信息事故还原时间线显示 [27] ，事故发生前中控室监测到硝化反应釜温
度由 80 ℃ 迅速升至 147 ℃，表明反应体系已进入严重失控状态。与此同时，安全仪表系统（safety
instrumented system, SIS）未能及时发挥紧急联锁和切断作用 [28] ，导致反应体系内副反应加剧、危险物料
快速分解，并释放大量热量和气体，使容器内部压力急剧升高并超过设计承载能力，最终诱发爆炸事故。
事故后厂区建筑毁伤范围方面，主要与危险物大量聚集及厂区防护措施不足有关。依据相关规范要
求，车间浆料堆料不应超过日生产所需用量，据此推算正常运行下硝化浆料存量约为 10 000 kg（约 3 300 kg
TNT） [29] 。然而，据公开报道资料 [30] ，实际爆炸过程为管链机内 500 kg 堵塞物料率先起爆（约 170 kg
TNT），引燃湿料仓中 2 500 kg 物料爆炸（约 830 kg TNT），最终触发约 30 000 kg 含 92% 硝酸的硝化浆料
殉爆（约 10 000 kg TNT）。由此可知，实际车间当量约 4 300 kg TNT [30] ，而实际爆炸当量约 12 000 kg
TNT，危险物质实际存量远超规范限值，致使毁伤范围显著扩大。同时，高危涉爆区域缺乏与其危险等级
相匹配的防护结构和隔离设施，使冲击波直接作用于邻近建筑，最终造成厂区建筑毁伤加剧。
综上所述，事故直接原因为该公司实际生产负荷超出设计标准，设备长期满负荷运行，工艺系统失
稳，最终导致危险物质失控释放并引发爆炸。SIS 系统因维护缺失或违规屏蔽而未能在异常工况下启动
联锁保护并阻断事故升级。此外，高危险区域未设置与风险等级相匹配的防护或隔离设施，致使爆炸冲
击波缺乏缓冲衰减，直接作用于邻近建筑，加剧了厂区建筑毁伤。

3 厂区内部建筑结构防护措施的有效性探讨

为探究大当量爆炸荷载作用下防护结构对爆源邻近建筑结构的防护性能，采用数值模拟方法定量
分析钢筋混凝土（reinforced concrete, RC）防爆墙的防护效果，并给出增强厂区建筑结构抗爆性能的防护
措施。
3.1 有限元模型建立及工况设计

基于 GB 50010—2010《混凝土结构设计规
范》 [31] 、GB 50016—2014（2018 年版）《建筑设计 Building
防火规范》 [32] 和 GB 51182—2016《火炸药及其 240 surface
Protective
制品工厂建筑结构设计规范》 [33] ，建立了工业厂 structure P 1 1 000
Rebar
房有限元简化模型，爆源中心距建筑结构外表面 2 000
Concrete P 2
12 000 mm，如图 7 所示。防护结构采用钢筋混 TNT 3 000
∅ 12@100，并通过 形 2 000
凝土结构，双层双向配筋 L P 3
锚固筋实现结构底部与地基的可靠连接。混凝 1 000
6 000
土标号 C40，配筋采用 HRB400 钢筋，防护结构
6 000
布置于爆源与建筑结构中心，其位置设计满足规 12 000
6 000
范要求，同时兼顾厂区消防车道净宽需求。参考
图 7 有限元模型与测点布置（单位：mm）
该案例，TNT 当量设置为 2 000～12 000 kg，以覆
Fig. 7 Finite element model and monitoring
盖正常生产、轻度违规积存及严重超限积存等
point layout (unit: mm)
不同情景。其中，12 000 kg TNT 当量与实际事
故规模较为接近。每种当量下设置有、无防护结构 2 种场景。建筑结构外表面从下到上共布置 3 个反
射超压测点，用于记录不同工况下的超压时程曲线。

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