第38卷第6期
化工机械
压力容器蒸气爆炸现象研究进展
徐书根*1,2王威强2.3
(1.中国石治大学（华东)机电工程学院；2.山东省特种设备安全工程技术研究中心：3.山东大学机械工程学院）摘要总结了当前研究对于基气爆炸机理的认识、蒸气爆炸压力的试验测量和理论计算的研究成果。分析了当前压力客器基气爆炸研究中存在的不足，提出了进一步研究的方向。
关键调压力容器
研究进展
蒸气爆炸
文献标识码A
号TQ051.3
中图分类号
压力容器在使用过程中所盛装的物料有多种可能的爆炸类型，其中蒸气爆炸是一种常见的物理爆炸形式，自从1957年发现沸腾液体膨胀蒸气爆炸现象后，研究人员对其进行了理论计算和现场试验等各种研究，取得了许多非常有价值的成果。从压力容器中燕气爆炸对自身结构损伤的角度进行考察燕气爆炸的后果，最关心的就是在燕气爆炸过程中，产生的容器内部动态爆炸压力。真实容器的蒸气爆炸往往猝不及防，而且压力数据采集系统因为精度不高或爆炸过程中遵到破坏等原因，至今未见真实容器蒸气爆炸的压力变化曲线的报道。科研人员获得容器内部的爆炸动态压力的方法主要手段是现场模拟试验和理论建模计算("->)。笔者综述了燕气爆炸发生机理，蒸气爆炸试验测量和理论计算取得的最新成果，并提出了当前研究存在的间题和进一步研究方向。蒸气爆炸机理
BLEVE一调最早出现于1957年，PetersonD F(4]在分析盛装过热福尔马林和苯酚混合物的容器失效时，认为该容器造受了沸聘液体膨胀蒸气爆炸(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion， BLEVE）。此后不同的学者给出了不同的定义，并且随着研究的深入，该定义仍有可能进一步的丰富和完善。美国化学过程安全中心将其定义为：承压的大量的过热液体突然泄压至大气压。引起泄压的可能原因有：受火、撞击、腐蚀、制造缺
文章编号0254-6094(2011)06-0647-04
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陷及内部过热等[5]。BirkAM和CunninghamM H【]认为BLEVE是盛装压缩液化气体的容器灾难性失效时，膨胀蒸气和沸腾液体的爆炸性释放。在2006到2007年，BirkAM等(7,*)针对受火加热条件下的丙烷储罐进行了一系列蒸气爆炸研究，提出了两阶段蒸气爆炸机理。2009年，ManuCC 等("}用三维有限元分析了前期研究丙烷储罐局部受火或整体被烧时的爆破过程，是前期工作的一个延续。俞昌铭和VenartJ(o)给出的定义是处于高压饱和状态下的气液容器由于某种原因，致使饱和液体部分骤然气化而膨胀，由此促使蒸气压力上升而引发容器爆炸；并探讨了容器气相空间壁面上出现小孔时所引发的爆炸现象。该理论发展成为沸腾液体压缩气泡爆炸（BoilingLiquid Collapsed Bubble Explosion, BLCBE) ()。
有些学者认为只有在气相空间发生泄漏，才有可能发生熏气爆炸。但是1988年，McdevittC A等【]通过一系列蒸气爆炸试验，证明了压力容器在液相空间发生泄漏，同样可以发生蒸气爆炸。他提出的蒸气爆炸机理为：在泄漏口附近的液体首先经历降压过程，当降压稀疏波传播了有限距离后，在此波后面的过热液体发生均相成核，并且诱发压力波产生。这个压力波将超过稀疏波，使得储罐末端的液体也经历一个压力波。因而，参与爆炸的液体的体积，爆炸核心的尺寸都取决于初始破口的尺寸。因此，气相或液相泄漏并不是
*徐书根，男，1983年10月生，博士研究生。山东省青岛，266555。
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