永久气体气瓶充装站隔爆防护墙设置问题的探讨

现行的规范、标准未明确永久气体气瓶充装站设置隔爆防护墙的具体要求,各设计、充装单位对设置隔爆防护墙的理解差异很大,很多充装站的隔爆防护墙达不到安全防护的目的。对永久气体气瓶充装站设置隔爆防护墙的目的、防护要求及范围进行探讨,并介绍了设置隔爆防护墙的结构型式。     

爆炸冲击波作用于便携式防爆墙的绕射规律

为研究爆炸冲击波作用于便携式防爆墙的绕射规律,利用LS/DYNA软件,采用欧拉耦合的方法,分析了TNT药量不同爆距相同、TNT药量相同爆距不同以及TNT药量相同墙厚不同的条件下墙体对环流超压的影响规律,且拟合出了不同TNT药量时墙后超压峰值公式,并通过防爆墙墙前、墙后超压值与已知试验值对比,验证了计算模型的正确性.结果表明:环流超压峰值随着TNT药量的增加而增加,随着墙体厚度的增加而减少,且其超压峰值出现在墙后约2倍墙高位置处;当爆距大于2.4 m时,环流超压的峰值先递增、后递减,最大环流超压发生在约2倍墙高位置;当爆距小于2.4 m时,最大环流超压向墙体移动,距离墙体后面1.0 m左右.验证了其绕射规律与已知研究结果的一致性.     

快速拼装式防爆墙消波性能数值模拟研究

为研究快速拼装式防爆墙墙后超压分布规律及影响因素,基于2D映射3D网格建模技术,采用AUTODYN有限元软件分别对TNT当量为6.82 kg,爆高1 m、爆距3 m、墙厚0.5 m,墙体高度为1.5 m、2 m、2.5 m的计算模型和比例爆距分别1.58 m/kg~(1/3)、1.28 m/kg~(1/3)、1.05 m/kg~(1/3)的计算模型以及比例爆距为1.05 m/kg~(1/3),爆高1 m、墙高2 m、墙厚0.5 m,爆距为2 m、3 m、4 m的计算模型进行了模拟,分析了墙体高度、比例爆距和炸药位置对墙后超压分布的影响。结果表明:墙体高度增加将显著增强防爆墙消波性能,墙体高度在1.5~2.5 m范围内变化时,墙后消波系数变化较大;随着比例爆距的减小,墙后较远处消波系数有所增大;随着测点高度和爆高增大,测点处受到的防爆墙保护效应将减小。综合考虑以上因素对墙后测点超压的影响,拟合出了计算墙后超压大小的公式,计算结果与数值模拟结果能较好的吻合。     

弹药动态加载下破片测试方法

弹药在动态加载下破片威力必然发生变化,静爆试验方法已经不再适用。为获取弹药动态加载下破片分布威力场,设计一种炮射弹药的动态加载试验,通过高速摄像和标杆获取弹药的动态炸点。预设碰撞触发靶,设置同步触发,同步高速摄像和电测系统,获取弹药动态加载爆炸后破片的飞行时间。建立动态炸点与矩形破片拦截靶和测速靶的对应关系,结合静爆破片威力场处理方法,获取弹药动态加载下破片的轴向分布、破片的动态飞散角和动态飞散方位角以及破片的平均速度,试验结果可为实弹条件下弹药威力和毁伤评估提供技术支持。     

钢板夹芯防爆墙防护效应的影响因素

研究防爆墙的防护效应,使其更为有效地降低爆炸冲击波对目标的破坏作用,设计了钢板夹聚氨酯和钢板夹混凝土两种防爆墙。利用一维应力波理论分析比较了两种防爆墙的防护能力,借助ANSYS/LS-DYNA软件讨论了不同墙高、爆距及测距对防爆墙防护效应的影响。研究表明:钢板夹芯的防爆墙芯材刚度越小,防护效应越好,且芯材会影响高压区形成的位置;防护率与墙后测点并无明显的数学关系,但各点防护率都围绕某一固定值上下波动,且该固定值随墙高的增加而增大;防护率(均值)随着墙高的增加而增大,且增幅也随之增大;防护率(均值)随爆距的增大而均匀减小,且减小的幅度与墙高呈负相关。     

钢板夹芯防爆墙防护效应的影响因素

研究防爆墙的防护效应,使其更为有效地降低爆炸冲击波对目标的破坏作用,设计了钢板夹聚氨酯和钢板夹混凝土两种防爆墙。利用一维应力波理论分析比较了两种防爆墙的防护能力,借助ANSYS/LS-DYNA软件讨论了不同墙高、爆距及测距对防爆墙防护效应的影响。研究表明:钢板夹芯的防爆墙芯材刚度越小,防护效应越好,且芯材会影响高压区形成的位置;防护率与墙后测点并无明显的数学关系,但各点防护率都围绕某一固定值上下波动,且该固定值随墙高的增加而增大;防护率(均值)随着墙高的增加而增大,且增幅也随之增大;防护率(均值)随爆距的增大而均匀减小,且减小的幅度与墙高呈负相关。     

弹药防殉爆包装技术浅析

目的研究弹药防殉爆包装设计形式和技术方法,防止弹药间殉爆的发生。方法综合运用弹药安全性评估、弹药殉爆、弹药殉爆试验、爆炸防护和包装设计等5个专业方向的技术方法,分析概括弹药防殉爆包装技术实施原理和典型的防殉爆包装应用案例。结果隔爆、抗爆、泄爆和缓冲减震等4种技术方法是弹药防殉爆包装设计实施的主要依据。结论弹药防殉爆包装是解决弹药殉爆问题的一条可靠途径。在弹药防殉爆包装具体实施时要考虑弹药安全性要求、弹药殉爆试验结果和防护包装经济性等因素。     

钢筋混凝土扶手控制爆破拆除及安全措施

介绍了在复杂环境中采用控制爆破技术拆除2组钢筋混凝土结构楼梯扶手,论述了工程方案参数设计及主要安全措施。拟拆除扶手为钢筋混凝土墙体,厚30cm,墙体布置2层钢筋,纵向钢筋为Φ15mm,间距15cm,横向钢筋为Φ12mm,间距20cm,因墙体较薄,钢筋密集,沿墙面水平向钻孔,施工难度大,采取剔除墙端部箍筋,沿墙体垂直钻孔,孔间距30cm,采用不耦合装药结构。扶手墙体不规则,需分区段确定孔深,由于扶手底座混凝土需要保护,孔底填充缓冲材料,采用非电导爆管雷管逐段孔外接力起爆。利用炮被(橡胶轮胎制作)进行覆盖防护,使爆破飞石控制在被爆体周围2~3m范围内,同时在距被爆体周围2m范围搭设防护排架,铺设竹席、棉被和草帘等进行隔离防护,确保爆破飞散物不飞出防护层外,爆破后达到预期的爆破效果。     

快速拼装式防爆墙消波性能试验研究

通过炮弹静爆试验,对快速拼装式防爆墙的消波性能进行了研究。对比了不同比例爆距下防爆墙前后的冲击波超压峰值,提出了反映防爆墙消波能力的超压消波效应系数,并结合试验数据分析了比例爆距、比例墙高和墙后比例距离对消波性能的影响。结果表明:作用于防爆墙迎爆面的反射超压一般比墙后的最大绕射超压大一个数量级,比例爆距和墙后测点距离对绕射超压影响较大;有防爆墙时墙后冲击波超压明显低于无墙时自由场超压,防爆墙的消波效应可达50%以上;比例爆距和比例墙高共同影响防爆墙的消波性能,随着墙后比例距离的增大,消波效应系数逐渐减小。     

第八届全国工程爆破学术会议征文通知

介绍了在复杂环境中采用控制爆破技术拆除2组钢筋混凝土结构楼梯扶手,论述了工程方案参数设计及主要安全措施。拟拆除扶手为钢筋混凝土墙体,厚30cm,墙体布置2层钢筋,纵向钢筋为Φ15mm,间距15cm,横向钢筋为Φ12mm,间距20cm,因墙体较薄,钢筋密集,沿墙面水平向钻孔,施工难度大,采取剔除墙端部箍筋,沿墙体垂直钻孔,孔间距30cm,采用不耦合装药结构。扶手墙体不规则,需分区段确定孔深,由于扶手底座混凝土需要保护,孔底填充缓冲材料,采用非电导爆管雷管逐段孔外接力起爆。利用炮被(橡胶轮胎制作)进行覆盖防护,使爆破飞石控制在被爆体周围2³m范围内,同时在距被爆体周围2m范围搭设防护排架,铺设竹席、棉被和草帘等进行隔离防护,确保爆破飞散物不飞出防护层外,爆破后达到预期的爆破效果。     

某炸药库内爆作用下坑道内隔爆防护墙厚度估算

文章以某炸药库安全评估工程的实际问题为背景,考虑到周围墙体的限制,坑道内的冲击波得以加强,以及附近坑道施工不受到影响为原则,通过数值模拟和简单公式,分析了10 t炸药库的爆炸破坏作用,提出了内爆作用下隔爆防护墙厚度的估算方法,并研究在一定的冲击波作用下隔爆防护墙的厚度,为安全评估提供参考。     

异型防爆墙抗空气冲击波的数值模拟

通过对比广泛认可的空气冲击波计算经验公式,验证了运用动力有限元软件AUTODYN 2D进行数值模拟计算冲击波问题的可行性与准确性;运用AUTODYN 2D计算了4种不同形式防爆墙在相同爆源距时各防爆墙的抗冲击波能力,其次计算了随爆源距的减小各种防爆墙的冲击波超压峰值减弱率均值,并对比分析了其变化趋势,得出4种防爆墙中(b)、(c)、(d)型防爆墙的冲击波超压峰值减弱率均值是随爆源距的减小而递增的,防爆效果较好。     

汽车炸弹爆炸作用下防爆墙防护效应试验研究

为了检验不同构筑方式的快速拼装式防爆墙组合防护性能,利用皮卡车承载602 kg TNT制作的汽车炸弹进行实爆来模拟恐怖袭击。试验表明:汽车炸弹爆炸对墙后目标的破坏作用主要是由于顶部绕射的冲击波造成的,其消波性能的主要影响因素是墙体高度,且当墙体布设高度大于2 m时,防爆墙的消波效应可达81%以上,同时,在墙后1～2.5倍墙高处增设一道消波墙,可提高防爆墙的消波效应;防爆墙对墙后活体目标具有较好的防护能力,能有效抵抗汽车炸弹的袭击损伤。     

汽车炸弹爆炸作用下防爆墙防护效应试验研究

为了检验不同构筑方式的快速拼装式防爆墙组合防护性能,利用皮卡车承载602 kg TNT制作的汽车炸弹进行实爆来模拟恐怖袭击。试验表明:汽车炸弹爆炸对墙后目标的破坏作用主要是由于顶部绕射的冲击波造成的,其消波性能的主要影响因素是墙体高度,且当墙体布设高度大于2 m时,防爆墙的消波效应可达81%以上,同时,在墙后1～2.5倍墙高处增设一道消波墙,可提高防爆墙的消波效应;防爆墙对墙后活体目标具有较好的防护能力,能有效抵抗汽车炸弹的袭击损伤。     

K8型单层球面网壳基于AUTODYN的外爆响应分析

该文采用显式动力有限元软件AUTODYN对K8型单层球面网壳在外爆荷载下的动态响应进行了研究。数值模拟中采用流固耦合方法施加荷载,钢材采用多段线性模型,首先验证了AUTODYN进行近场爆炸分析和远场爆炸分析的准确性;考察了跨度为20 m的网壳结构在外爆荷载下的荷载传播规律、最大节点位移变化规律以及塑性杆件发展规律,考察了跨度为40 m网壳结构在TNT质量、炸点距离以及炸点高度参数变化下的结构响应规律。数值分析的结果表明:AUTODYN具备准确进行近场爆炸和远场爆炸分析的能力;单层球面网壳在外爆荷载下主要经历两次冲击波荷载,最大节点位移出现在第一次冲击荷载作用时,结构杆件的塑性发展在0.05 s后基本结束;网壳结构的响应随TNT质量增加和炸点高度增加而加大,随炸点距离增大而减小。     

双线扫描CCD测量远距离闪光点平均高度

为了准确测量远距离炸点平均高度，采用了双线扫描 CCD 成像的方法并建立了测量系统理论模型。首先采用了望远式成像光学系统对远距离炸点进行成像，采用柱面镜进行成像变换；采用Zemax软件对成像光路进行了模拟，模拟点列图结果表明了系统在物距为20 m时，能够在5 m范围内有效测量炸点光的平均高度。最后，采用曲线拟合的方法求出光斑中心位置并对测量系统进行了线性标定。经实验验证本测量系统可以在物距为20 m处测量炸点的平均高度最高约为3 m，测量精度可以达到1.95%。所设计的炸点平均高度测量系统满足了远距离、大范围的测量要求，系统运行稳定、可靠，采用双线阵CCD的测量方法有效的消除了物距不能确定的影响。     

下穿隧洞爆破掘进对既有隧洞的振动影响

结合福建晋江隧洞小角度下穿既有上行隧洞的工程施工,采用爆破振动监测和数值模拟方法,研究在建隧洞相对空间变化条件下邻近既有洞的动力响应与振动影响。结果表明:距爆源30 m以内,结构部位和爆心距共同影响振速分布;30 m以外区域,以爆心距影响为主。指出既有隧洞最大振速出现于爆源前方5 m范围内迎爆侧底板高程上,爆源近区的竖直向峰值质点振动速度是控制结构安全的主要监测指标,提出适用于不同监测区域的振速控制值的选取方法。     

基于记转数测速的定距修正系统

为了增强武器系统的毁伤能力,提高对目标的命中概率,基于磁传感器记转数测速原理,提出了一种炮口初速修正弹丸起爆时间的定距系统.分析了记转数测速修正定距系统的基本原理,初步提出记转数定距系统方案.针对某小口径弹药,建立了弹道计算模型,并设计了定距系统的原理样机.静态实验和实弹回收试验证明了:记转数测速修正定距系统是可行的,能够较精确地实现定距起爆,提高相应弹药的毁伤效能.该设计思想和方法对装甲兵实现对地目标的高效毁伤具有一定的借鉴意义.     

工业炸药成品装车位的隔爆设计

对于一些工业炸药生产线老厂区,由于厂区内建设用地紧张、内部距离受限等原因,无法在原有生产线基础上单独设置成品中转站台或成品中转库时,需要找到一种可靠措施,在保证转运车辆中工业炸药与生产工房内存药不相互殉爆的前提下实现工房土堤外装车。通过某公司的隔爆墙设计实例得出,采用两层钢砼墙板中间夹砂的组合隔爆墙替代防护土堤,占地面积小,能够起到抗爆、防殉爆效果,可以有效阻止生产工房或成品装车位有一方爆炸时导致另一方主体结构遭受严重破坏,是解决工业炸药生产企业老厂区工业炸药生产线防护土堤外装车的有效途径之一。     

刚性防爆墙迎爆面荷载计算方法研究

防爆墙作为一种有效的防护措施在国内外重要工程中得到了广泛应用,研究防爆墙迎爆面荷载计算方法有助于防爆墙的科学设计和合理使用。该文采用数值模拟的方法,对不同倾斜角度刚性墙迎爆面压力荷载的计算方法及不同倾角墙体的抗爆效能进行了研究。分析了冲击波在垂直墙体、迎向以及背向炸药倾斜墙体上的反射、绕流以及荷载分布规律,总结出了不同工况时墙体荷载计算方法。研究发现背向炸药倾斜的墙体与垂直墙体以及迎向炸药倾斜的墙体具有几乎相同的防护效果,但墙体所承受的荷载要低于其他两者,合理的解释了工程中存在的防爆墙后倾现象的力学机制。