天津爆炸事故為何破壞力如此巨大？
昨日深夜，天津濱海新區一碼頭突發強力爆炸，火光衝天，視頻影像震撼國人。迄今為止，已有17人遇難。這次爆炸威力到底有多大，為什麼爆炸會造成大範圍的人員傷亡？
這次爆炸威力非常巨大
昨天夜裡天津港發生的這起爆炸，從外在特徵和過程來看，與致14人死的2013年美國德克薩斯州化肥廠爆炸事件有些類似，先是發生火災，然後引發爆炸，產生巨大蘑菇雲和地震。不過從視頻和圖片來看，天津這場爆炸似乎來得要更猛烈些。從地震震級的比較來看也可以佐證這一點：2013年美國那起爆炸引發的地震里氏震級為2.1級，據稱那次爆炸威力約為7.5～10噸TNT炸藥之間；而這次天津爆炸的波形記錄顯示，第一次近震震級ML約2.3級，第二次近震震級ML約2.9級，相當於21噸TNT。並且，由於爆炸發生地並非在地下而是地上，很多能量在空中已經耗散，從震級來推斷的這個21噸也許還相當保守。這與美軍最大的常規炸彈、重達6800公斤的MOAB炸彈（號稱「炸彈之母」）威力所差無幾。
從目前可以獲知的爆炸後果來看，威力也十分可怕，有網友發布疑似一所醫院的監控視頻，視頻顯示一名男子站在大廳門前時，突然發生爆炸。爆炸衝擊波將大門擊碎，男子被掀翻並被倒塌的大門埋壓。有消息稱甚至某個輕軌站的局部都被這次爆炸轟塌。
爆炸形成的衝擊波對人形成致命威脅天津這次威力巨大的爆炸，既有衝天的火光，也引發了地震甚至是蘑菇雲，不過都不是主要的危害——畢竟燃燒範圍有限，震級也才2點多，蘑菇雲則只是反映了爆炸產生的低壓熱氣上升的景象，實驗室也能形成。爆炸真正可怕的地方是其產生的爆炸衝擊波，對人類和建築物都有巨大威脅。
什麼是爆炸衝擊波？爆炸物在空中爆炸時，形成高溫高壓的氣體，擠壓其周圍鄰近的空氣層形成密區，層層向外推進，這就是爆炸衝擊波。普通炸藥在空中爆炸，當衝擊波超壓為0.1大氣壓時，就會引致門窗損壞、玻璃破碎；超壓為0.5大氣壓時，能使屋頂掀蓋；超壓為1大氣壓時，會造成房屋倒塌。0.1大氣壓的超壓相當於每平方厘米受0.1公斤的力，粗看起來，這個力很小，可是當它作用在長、寬各1米的玻璃窗上時，受力竟達1000公斤，雖然這個力的作用時間很短，但這麼大的衝擊力仍能產生相當可觀的破壞作用。對於人體而言，衝擊波超壓為0.5大氣壓時，人的耳膜破裂，內臟受傷；超壓為1大氣壓時，作用在人體整個軀幹的力可達4－5千公斤，在這麼大的衝擊力擠壓下。人體內臟器官嚴重損傷，尤其會造成肺、肝、脾破裂，以至導致人員死亡。
據一篇爆炸學論文研究，一個6噸當量TNT爆差產生的衝擊波，對16米以外的對象，能形成10個大氣壓的衝壓。如果當量達到21噸以上，即便考慮到距離的衰減因素，恐怕方圓數百米內都會遭到巨大的衝壓，從前面提到的衝擊波擊碎醫院大門來看，這個衝擊波的破壞力絕對是相當可怕的。
為何這次爆炸威力如此驚人？這次爆炸發生的地點是天津港瑞海危險品物流倉庫。目前尚不清楚是什麼物品發生了爆炸，不過許多危險品都有易燃易爆的性質，而爆炸從來就是危險品事故中造成死亡人數最多的事故類型。根據中國化學品安全協會公布的事故信息，2011～2013年我國共發生危險化學品事故569起，累計死亡 638 人，其中58%死於危險品爆炸。但發生這次這麼大的事故還比較罕見，說明此次發生爆炸的危險品「爆炸壓力」非常高——所謂爆炸壓力，是指爆炸物品在密閉容器中著火爆炸時所產生的壓力，爆炸壓力的最大值稱最大爆炸壓力。最大爆炸壓力越高，壓力時間越短，壓力上升速度越高，爆炸威力就會愈大。
爆炸威力最大的爆炸品自然是炸彈。歷史上曾發生過嚴重得多的炸彈爆炸事故。1917年12月6日，加拿大新斯科舍省哈利法克斯，法國貨船SS Mont-Blanc滿載炸藥，與挪威船舶SS伊莫在海峽發生碰撞，海峽與哈利法克斯港及貝德福德盆地相接。大約二十分鐘後，法國貨船炸彈爆炸，摧毀哈利法克斯列治文區。大約有2000人死於泥石流，火災和建築物倒塌，近9000人受傷。這次爆炸是核武器發展前最大的人造爆炸，估算約相當於2.9萬噸TNT炸藥。
我國曾經也發生過炸彈爆炸的惡性事故。1996年1月，湖南邵陽祭旗村曾發生過一起特大爆炸案，幾位村民對偷運來的十幾噸炸藥進行細加工，欲轉手售賣。不料在過程中發生巨大的爆炸悲劇：爆炸中心周圍100米左右106戶、605間房屋全部炸倒，方圓2公里350戶、1400間房屋受損，附近通信、供水、供電設施遭毀壞，經核實從倒塌的房屋下清理出屍體134具，傷405人，直接經濟損失1960餘萬元。
相比之下，天津這次爆炸的程度應該要小一些，不過代價同樣慘痛。所以，必須調查清楚這次到底是哪種危險品發生了爆炸，為何爆炸威力如此之大。
不能止於追責判刑，搞清事故原因，樹立安全意識更為重要
天津這起爆炸，不管調查結果出來後有多大意外因素，肯定是逃不脫責任事故的。有責任，那麼就會問責，直接相關人員甚至很有可能被判刑。不過，這種做法總是伴隨著隱患——主政者乃至民眾往往都認為，只要把責任人員判刑，就算給死者、生者一個交代了。至於從中吸取多少安全教訓，則往往不夠重視。一個典型例子是，中國近年來發生多起可燃氣體爆炸事件，如2013年青島中石化輸油管道泄漏爆炸、2014年崑山粉塵爆炸，都是與可燃氣體有關。但按消防學者麻庭光今年4月查詢比較了世界各國對氣體可燃性的關注程度——結果發現，中國生產和科研領域對氣體安全性的關注，大概是美國的20分之一，印度的18分之一。
是因為我國學者已經對各種爆炸事故原因了如指掌了嗎？肯定不是。事實上，複雜成分的可燃物的可燃性研究，仍然是一個國際學術界的難題。美國也是在1996年發生TWA800油箱爆炸事件之後，突然意識到混合物的可燃性問題沒有解決，現在也仍然缺乏一種統一的廣為接受的可燃性理論。而中國學術界卻偏偏敢對安全領域的國際進展視而不見。在麻庭光看來，問責制和人禍論對此貢獻很大，在問責制之下，很多人不敢用新理論，新方法；在人禍論之下，很少人會去關注相關的安全文化。這都導致國人往往不知道為什麼會引起事故，如何處理事故，如何總結經驗教訓，以致相同類型的事故經常會重演，這種安全文化是亟待改進的。
下面簡單的用TNT當量法評估一下爆炸後果：
新聞反覆提到了第二次爆炸相當於2點幾級的地震，21噸TNT炸藥爆炸。這裡提到了「TNT當量」 - 一種常用於評價火災爆炸後果的方法，大體的意思是將爆炸物等量換算至工業炸藥三硝基甲苯，再由TNT當量和距離等關係計算某一地點的超壓峰值，最後評價這一地點的建築毀壞程度和人員傷害程度。由於爆炸具體物品不詳，而報道已經指出了由震級反推出來的TNT當量21噸，所以假設此報道正確，根據下圖：
1. 距離爆炸中心1-5km的範圍，超壓在2-20kPa級別，破壞力見下表（2）-（3）；
2. 距離爆炸中心1km以內，超壓由30kPa急劇增加（由於不是線性關係）可高至1個大氣壓，破壞力見下表（3）-（6）
爆炸威力是一方面，爆炸波及範圍內的人口密度是另一方面
如此規模的爆炸，一定範圍內可能直接氣化
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