今天聊一下金属气瓶和复合材料气瓶疲劳失效的问题

大家周六下午好，我这边忙完了一天的工作，今天让我们对气瓶爆炸的伤害距离进行一个推导计算，伤害距离其实主要是有三个方面。1.喷射火焰的伤害；（近距离伤害）2.超压冲击波的伤害；（近距离伤害）3.爆炸碎片的伤害；（远距离伤害）对于气瓶爆炸超压来说，我比较认同的观点是分为两个阶段，第一阶段是气瓶破裂，机械能释放所带来的机械能冲击波，其次是氢气高速喷出后产生的爆轰所带来的冲击波。今天我主要是基于爆破模型进行讲解，将这两个超压进行统一，方便我们进行计算。对于超压来说，我们首先需要知道氢气所携带的能量大小。之前我有算过关于TNT计算的一个案例，之前是没有加效率因子，什么是效率因子呢，就是气瓶在爆破时受到外部遮挡，反应条件等详细的因素，不能完全发挥理想性能。这篇文章中，关于爆破的效率因子的话提到，对于高压储氢气瓶来说，效率因子为1%。假设氢气氢气气瓶储氢质量1kg；计算出TNT效率当量为0.31kg。根据爆炸试验证明：超压与TNT当量和距离爆炸远点的距离r有拟合关系式我们根据距离爆炸原地距离和算出的TNT当量，便可计算出Ze的值。将Ze带入以上计算公式，则可以计算出距离爆炸点多远的位置，超压值是多少。关于计算出的超压值，就可以带入下面的资料进行判断。通过这些就可以计算出来人距离多远可以受到冲击波的伤害；；关于爆破碎片的投射距离，我找了参考文献，大家可以通过这个对爆破碎片进行计算。关于喷火距离，我之前文章有写过，大家可以看一下。关于氢气喷射火焰的长度计算对于超压距离的计算，其实还有一种计算方法，这里我没有计算，大家感兴趣的话可以看下面的自己计算一下；本文主要参考及引用文献：1.书籍《燃烧爆炸理论及应用》2.Analysis of high-pressure hydrogen and natural gas cylinders ex-plosions through TNT equivalent method.3.基于超压和冲量的爆炸冲击波杀伤概率计算模型；4.爆炸冲击波伤害破坏作用定量分析；来源：气瓶设计的小工程师