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不才電機工程師,只是剛好待過化工廠,我先不臆測燃燒的混合氣體是LPG還是LNP, 我只是看到某些推文說瓦斯桶沒有這種破壞力,我就忍不住想回一下,還真的有那個破壞力。 所以我用瓦斯桶估算「可能的」情境,就是下面的情景B。 講重點: * 空間概念對比:此混合空氣的可燃性氣體體積足以充滿一個長 25 公尺、寬 15 公尺、高 5 公尺(約 1,875 m3 )的大型廠房或整棟透天建築。 密閉空間內的最高爆炸壓力(Pmax)會瞬間飆升至初始大氣壓力的 7.5 ~ 9.0 倍(約 7.5 ~ 9.0 atm)。 - 一般民房結構僅能承受 0.02 ~ 0.1 bar 之超壓,故結構會在毫秒內徹底解體。 解體瞬間,高壓氣體釋放才會真正轉化為 7 ~ 8 倍的體積劇烈向外膨脹。 以下是細節: 液化石油氣(LPG)物理特性與氣爆能量科學計算 計算基準:液化石油氣LPG質量 76 公斤, 環境溫度 攝氏 28 度, 標準大氣壓 1 atm。 常規混合比例: 丙烷(Propane, C3H8)30%~40%, 丁烷(Butane, C4H10)70%~60%。 一、 液化石油氣的組成與爆炸範圍(LEL / UEL) 1. 單一純氣體爆炸範圍: - 丙烷(Propane): 低限(LEL) = 2.1% ,高限(UEL) = 9.5% - 丁烷(Butane): 低限(LEL) = 1.8% ,高限(UEL) = 8.4% 2. 台灣市售混合氣(LPG)爆炸範圍(依據勒沙特列原理估算): - 低限(LEL):約 1.9% ~ 2.0% - 高限(UEL):約 8.5% ~ 9.0% * 消防實務與安全工程評估通常採較寬鬆之 1.8% ~ 9.5% 作為廣義安全邊界。 二、 液態變氣態(攝氏 28 度)的體積膨脹倍數 LPG 從鋼瓶內的飽和液態釋放至常壓汽化時,在環境溫度 28°C、1 大氣壓下: - 純丙烷液汽膨脹比:約 280 倍 - 純丁烷液汽膨脹比:約 246 倍 - 常規混合比例 LPG 液汽膨脹比:約 257 ~ 261 倍(安全工程實務通常取整數 250 倍) 三、 質量 76 公斤之 LPG 氣化體積計算 依據理想氣體狀態方程式(PV=nRT)與常規商業混合比例精確計算: - 混合氣平均分子量:約 51.56 ~ 53.06 g/mol - 76 公斤總莫耳數:約 1,432 ~ 1,474 mol - 汽化後氣體總體積: 在 28°C、1 atm 下,產生約 35.4 ~ 36.4 立方公尺(m3 )的烷烴類氣體。 四、 與空氣混合達到爆炸範圍之最大體積 當 76 公斤的外洩氣體與空氣均勻混合,在濃度稀釋至最低爆炸下限(LEL = 1.9%)時,所能形成的可燃性蒸氣雲體積達到最大: - 最大混合氣體積 = LPG 氣態總體積 / LEL - 計算結果:36.4 m3 / 1.9% 1,865 ~ 1,910 立方公尺(m3 ) * 空間概念對比: 此體積足以充滿一個長 25 公尺、寬 15 公尺、高 5 公尺(約 1,875 m3 )的大型廠房或整棟透天建築。 五、 引燃後物理行為與破壞力(開放空間 vs 完全密閉空間) 外洩氣體經 72 小時充分均勻混合後引燃,在不同的空間受限條件下,其物理機制與破壞威 76 公斤 LPG 完全燃燒的理論化學總能量約為 3,788 百萬焦耳(MJ)。 【情境 A:開放 / 半開放空間(恆壓條件下爆燃)】 1. 再膨脹倍數(熱膨脹): - 引燃後發生化學放熱反應,反應後火焰高溫達 1,900°C ~ 2,000°C。 - 依據查理定律,氣體體積在瞬間會再膨脹約 7 ~ 8 倍,並產生向外推擠的衝擊波。 2. TNT 炸藥當量(爆炸效率約 1% ~ 10%): - 因能量極易散失,實務安全評估常規取 5% 效率,破壞力約合 45 公斤 TNT 炸藥。 - 保守上限取 10% 效率,破壞力約合 90 公斤 TNT 炸藥。 【情境 B:完全密閉空間(恆容條件下氣爆)】 1. 壓力升高倍數(無法自由膨脹): - 由於牆體限制,體積無法增加(體積膨脹倍數此時不適用,反應在壓力暴增)。 - 密閉空間內的最高爆炸壓力(Pmax)會瞬间飆升至初始大氣壓力的 7.5 ~ 9.0 倍(約 - 一般民房結構僅能承受 0.02 ~ 0.1 bar 之超壓,故結構會在毫秒內徹底解體。解體? 2. TNT 炸藥當量(爆炸效率急遽升高至 30% ~ 50%): - 密閉空間內能量無法散逸,壓力波在牆壁間不斷反射疊加,破壞力顯著增強。 - 工程實務評估(30% 能量轉換):約合 271 公斤 TNT 炸藥。 - 保守結構安全評估(50% 能量轉換):約合 453 公斤 TNT 炸藥。 - 理論極限最大破壞力(100% 完全釋放):約合 905 公斤 TNT 炸藥。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 59.124.94.4 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1781365800.A.61A.html
peter98: END 你以為官員看得你這些數學? 69.141.90.48 06/13 23:50
robrob99: 完全密閉空間的條件本身就是難度了223.141.127.104 06/13 23:51
ProTrader: 簡單說威力彩號碼全中就能變有錢人 60.248.254.207 06/13 23:53
zhanren: 回二樓:瓦斯外洩在一個沒有通風的室內環 59.124.94.4 06/13 23:55
zhanren: 境,就可視為密閉空間。 59.124.94.4 06/13 23:56
sa13961387: 這感覺比較像是數學推理上可以達到 36.225.193.142 06/14 00:36
sa13961387: 外洩氣體均勻混合本身可能性高嗎 36.225.193.142 06/14 00:36
ETTom: 太專業了 我承認我沒看完 123.194.19.215 06/14 00:59
Ultramarine: 專業= =150.116.107.115 06/14 01:00
mij: 對對對 我也這麼想 1.162.75.21 06/14 01:20
xixixxiixxii: M是百萬吧? 27.51.153.227 06/14 01:43
doomhammer: 嗯嗯 對對對 就是會爆對吧 71.198.195.100 06/14 01:50
ChungLi5566: 隨便問AI就知道30公斤瓦斯桶配40坪 42.79.11.224 06/14 07:14
ChungLi5566: 空間就是最佳的爆炸 42.79.11.224 06/14 07:14
ChungLi5566: 不用寫這麼多計算過程沒人要看 42.79.11.224 06/14 07:15
※ 編輯: zhanren (223.137.67.135 臺灣), 06/14/2026 11:03:02