多相爆轰：工业爆炸灾害的预防和特征

这里多相爆轰是指气相和液、固相的2种或3种混合物的爆轰，至于液-固两相爆轰不在本书研究范围内。工业上的爆炸灾害事故，绝大部分属于多相爆轰。

与凝聚相爆轰相比，多相爆轰具有虽体积能量密度低，但单位质量燃料的能量高、爆轰强度高的特点，并且多相爆轰包括许多低速物理过程和机械过程，受管壁摩擦和传热影响大，同时液滴及粉尘的大小、液体燃料饱和蒸气压的高低、固体燃料的热容和导热系数等都对多相爆轰参数有影响。

与气相爆轰相比，多相爆轰过程更为复杂，不但要考虑相与相之间的相互作用、液滴的破碎及雾化，还要考虑颗粒、液滴的非均相燃烧等复杂的物理化学过程。

气-液两相爆轰也称为云雾爆轰，这是因为其结构和云雾一样，不同的是燃料液滴代替了水液滴，燃料液滴由于某些原因散布在空气中，形成空气与燃料液滴的混合介质。军事上的燃料-空气炸药将液体燃料抛撒出去形成这样的两相介质，经点火形成爆轰，而工业领域中的石油化工系统包含各种可燃液体的生产、运输和储存，这些过程均存在云雾爆轰的危险。例如：2013年11月22日，中石化东黄输油管道泄漏爆炸，造成62人死亡、136人受伤，其原因是东黄输油管道泄漏原油进入市政排水暗渠，油气在形成密闭空间的暗渠内积聚，遇火花发生爆炸。(www.xing528.com)

气-固两相爆轰通常指粉尘爆炸，其形式是可燃粉尘悬浮在空气或氧气中，形成可爆炸混合物，在一定条件下发生爆轰。军事领域中的温压武器毁伤过程和工业领域中的粉尘爆炸事故均是典型的气-固两相爆轰现象。美国化学安全和危险调查委员会（CSB）的调查数据显示，在2006—2017年，美国共发生111起粉尘爆炸事件，造成66人死亡、337人受伤。我国粉尘爆炸事故也屡有发生，发生粉尘爆炸的主要粉尘为金属粉尘、木材粉尘、食品粉尘，产生这类粉尘的企业多为劳动密集型企业。例如：2010年2月24日，河北省秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司淀粉四车间发生粉尘爆炸。该事故造成21人死亡、47人受伤（其中8人重伤），原因是作业人员在维修振动筛和清理淀粉的过程中使用了铁质工具，包括铁质扳手、铁质钳子、铁锨和铁畚箕等，这些工具在使用中发生撞击和摩擦，产生了点燃玉米淀粉粉尘云的能量。

多相爆轰的爆压、爆速与凝聚相爆轰相比小得多，但是它的爆源数量多，面积广，冲量和释放的总能量很大，爆炸源靠近建筑设施及人口，而且具有突发性，因此其破坏效应很大。多相爆轰的化学反应区很宽，属于非理想爆轰，常常是不稳定的，受外界环境和限制条件的影响大。对于多相爆轰灾害的预防，要求多相爆轰的概率低于安全许可值；对于云爆武器，则要求有较高的多相爆轰发生概率和多相爆轰可靠性，因此有必要充分认识多相爆轰的特征。