鍋爐爆炸的機理

　　鍋爐爆炸是鍋爐系統中儲存的大量能量意外瞬間釋放，轉化為機械能的現象。在鍋爐運行過程中，由于受壓元件的某些部位超過了材料的極限強度，薄弱處發生斷裂，或是由于爐膛燃爆導致某些鍋爐受壓部件損壞，使得儲存在鍋爐中的水及蒸氣立即從破口處沖出來，發生鍋爐爆炸。此時，由于鍋內壓力瞬間降至外界大氣壓力，鍋內的飽和水立即劇烈汽化、膨脹，蒸汽也隨之劇烈膨脹，造成壓力再次升高，破口進一步擴大。由于從破口處沖出的汽、水有很高的速度，形成強烈的沖擊波，當與空氣或地面接觸后，便會產生強大的反作用力，使鍋爐騰空而起或朝反作用力的方向運動、翻滾。鍋爐爆炸時所釋放的能量除了很少一部分消耗在撕裂鋼板、將部分碎片以及與鍋爐相連的汽水管道、閥門和本體拋離原地外，其余大部分能量將以沖擊波的形式作用于周圍環境，造成建筑物的破壞及人員傷亡。

    鍋爐爆炸事故后果預測

　　1 事故后果預測概述

　　由前所述，鍋爐一旦發生事故，特別是破裂爆炸事故，不僅設備本身遭到破壞，而且往往會破壞其周圍的建筑物和其它設備，甚至造成人身傷亡等災難性的事故后果。事故后果預測可以初步確定事故危害范圍，對確立周圍財產的保護措施具有重要意義。由于鍋爐爆炸時所產生的沖擊波情況十分復雜，而且缺乏這方面的系統的試驗數據。目前對鍋爐破裂爆炸所產生的沖擊波超壓一般都是根據同能量的梯恩梯(TNT)爆炸的試驗數據按相似法則來確定，即TNT當量法。

　　2 鍋爐爆炸的能量分析

　　整個鍋爐系統中儲存的能量包括兩部分，一部分為高溫、高壓的干飽和蒸氣所具有的能量，另一部分為飽和水所具有的能量。

　　(1)干飽和水蒸汽的爆炸能量因干飽和水蒸汽爆炸時僅在瞬間發生泄壓，未及與外界發生熱量交換，因此是一絕熱膨脹過程，其爆炸能量為理想氣體作絕熱膨脹所釋放的能量。

　　(2)高溫飽和水的爆炸能量鍋爐破裂后，不僅氣體要泄壓膨脹，而且原來處于汽液平衡的飽和液體在壓力下降到大氣壓力時溫度超過了大氣壓力下的沸點(也稱過熱)，過熱狀態的水急劇蒸發沸騰，體積激烈膨脹而引發爆炸。因此計算高溫飽和水的爆炸能量包括了上述兩部分爆炸能量。

　　3 爆炸沖擊波及其傷害、破壞作用

　　鍋爐爆炸時，爆破能量在向外釋放時以沖擊波能量、碎片能量和容器殘余變形能量三種形式表現出來，后二者所消耗的能量只占總爆破能量的3％～15％，也就是說大部分能量產生了空氣沖擊波。