Оцінка інженерної обстановки при детонаційних вибухах ГППС

Визначення режиму вибухового перетворення хмари ГППС

По класу простору, займання хмари ГППС (табл.1.4) і класу речовини, що бере участь у вибуху (табл.1.5) по експертній таблиці (табл.1.6) визначається клас режиму горіння речовини.

Таблиця 1.4 - Характеристика класів простору, що оточує місце потенційної аварії

№ класу	Характеристика простору
	Наявність суміжних об'ємів, довгих труб, порожнин, заповнених горючою сумішшю і ін..
	Сильно захаращений простір: наявність напівзамкнених об'ємів, висока щільність розміщення технологічного устаткування, ліс, велика кількість перешкод
	Середнє загромадження простору: технологічне обладнання, резервуарний парк

Таблиця 1.5

Клас 1	Клас 2	Клас 3	Клас 4
ацетилен	акрилонітрил	ацетальдегід	бензол
вінілацетилен	акролеїн	ацетон	декан
водень	аміак	бензин	дизпаливо
гідразин	Бутан	винилацетат	дихлорбензол
метил ацетилен	Бутилен	винилхлорид	додекан
нітрометан	пентадієн	гексан	гас
окисел пропилену	бутадієн	генераторний газ	метан
ізопропілнитрат	пропан	ізооктан	метилбензол
окисел етилену	пропилен	метиламін	метілмеркаптан
этілнітрат	сірковуглець	метілацетат	метилхлорид
	етан	метілбутил	нафталін
	етилен	кетон	окисел вуглецю
	ефіри:	метілпропілен	фенол
	диметиловый	метілетіл	хлорбензол
	дивініловий	октан	етилбензол
	метилбутиловый	сірководень
		циклогексан етилхлорид

Примітка: у випадку, якщо речовина не внесена до класифікації, його слід класифікувати по аналогії з наявними в списку речовинами, а за відсутності інформації про властивості даної речовини його слід віднести до класу 1, тобто розглядати найбільш небезпечний випадок

Таблиця 1.6

Клас палива	Клас навколишнього простору

По класу режиму горіння речовини визначається режим вибухового перетворення хмари ГППС і діапазон швидкостей розповсюдження фронту полум'я w м/с (табл. 1.7)

Таблиця 1.7 - Класифікація режимів вибухових перетворень хмари ГППС по діапазонахшвидкостей розповсюдження фронту полум'я

Клас режиму горіння	Режими вибухових перетворень хмари ГППС
	Детонація або горіння із швидкістю фронту полум'я w>500 м/с
	Дефлаграція, w = 300-400 м/с
	Дефлаграція, w = 200-300 м/с
	Дефлаграція, w = 150-200 м/с
	Дефлаграція, w = k1×M^1/6, де k1= 35÷43; М - маса палива в хмарі ГППС в тоннах
	Дефлаграція, w = k2×M^1/6, де k2 = 17÷26

Детонаційний вибух характерний перш за все для твердих ВР (тротилу, динаміту і т. д.) і ГППС газоподібних вуглеводнів в замкнутому або сильно "захаращеному" просторі (промзабудова з високою щільністю розміщення технологічного устаткування, ліс, зарослий чагарником і тому подібне). При детонації процес горіння розповсюджується по речовині з надзвуковою швидкістю і після закінчення детонації від межі хмари вибуху також з надзвуковою швидкістю починає рухатися повітряна ударна хвиля і формується вогнище вибуху з характерними зонами руйнувань. У вогнищі вибуху у відкритій атмосфері можна виділити дві зони: детонація (детонаційної хвилі) і розповсюдження (дії) ударної хвилі.

Визначення розмірів зон руйнувань і надмірного тиску ПУХ на відстані r_i від місця вибуху ГППС проводиться в наступній послідовності:

1. Визначається радіус зони детонації хвилі r₀

(1.1)

де Q_n - кількість речовини (у тоннах), що розливається або що витікає з розгерметизованої ємності (сховища);

- коефіцієнт, що характеризує об'єм газів або парів речовини, що переходить в стехіометричну суміш (за даними різних джерел, він може змінюватися для зріджених під тиском газів від 0.4 до 0.6);

к - емпіричний показник, що дозволяє враховувати різні умови виникнення вибуху, включаючи деякі енергетичні характеристики газопароповітряної суміші, стан атмосфери, форму хмари, потужність (енергію) джерела займання і місце його ініціації, інші особливості розвитку аварійної ситуації. При експрес-оцінці к визначається як 18,5.

2. Визначається відношення r_i/r₀

3. По табл. 8 визначається величина надмірного тиску DРф, кПа на відстані r_i, м від місця вибуху.

Користуючись даними табл.8, при відомих (обчислених за приведеною вище формулою) значеннях радіусу зони детонації (r0) і максимальних значеннях надмірного тиску для різних речовин, узятих з табл.3, можна визначити радіуси зон з розрахунковими значеннями надмірного тиску на зовнішніх межах цих зон. Наприклад, при вибуху пропано-повітряної суміші, що утворилася в результаті розгерметизації ємності з десятьма тоннами зрідженого пропану, радіус зони детонації буде рівний:

Максимальний тиск в зоні детонації DPmax=900 кПа. По табл.1.8 (другий рядок зверху) отримаємо: тиск DРф=100 кПа відповідає відношенню r_i/r₀=1.8. Тоді радіус зони повних руйнувань (при r₀=33м) буде рівний 33×1,8 = 59,4 м.

Таблиця 1.8

Pmax у зоні детонації, кПа	Значення DРф, кПа, на відстанях ri від центру вибуху в долях від r0 (ri/r0)
	1,32	1,4	1,8	2,0	3,0	4,0	6,0	8,0
												2,5	1,5	1,0
												4,5	2,7	1,8
														3,7

Дата добавления: 2014-11-20