Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Взрыв топливовоздушных, газовоздушных смесей





В очаге поражения при взрыве газовоздушной смеси образуются три зоны: зона детонационной волны; зона действия продуктов взрыва; зона действия воз­душной ударной волны [24].

Радиус зоны детонационной волны (зоны бризантного действия) R1 рас­считывают по формуле (м)

 

(13.1)

 

где Q –количество сжиженного углеводородного газа, кг,

а – тротиловый эквивалент (табл. 3.2).

Тротиловый эквивалент – это коэффициент, равный отношению теплоты сгорания данного вещества QV к теплоте сгорания тринитротолуола (ТНТ)

QТНТ

а = QV /QТНТ (13.2)

 

где QТНТ –теплота сгорания ТНТ, кДж/кг (QТНТ = 4,52∙103 кДж/кг).

Избыточное давление в пределах этой зоны может достигать 1700 кПа [9].

Избыточное давление Рф, (кПа) можно рассчитать по формуле М.В. Са­довского

(13.3)

 

где R – расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки, м;

Q' –количество углеводородного газа в тротиловом эквиваленте, кг;

 

Q = β· Q'·α

 

где β – доля прореагировавшего при взрыве газа, β = 0,1;

α – тротиловый эквивалент (табл. 13.2).

 

Таблица 13.2 – Физико-химические свойства углеводородных газов [24]

 

Вещество Тротиловый эквивалент α Максимальное давление взрыва Рmax,МПа Удельная теплота сгорания Qv МДж/кг
Метан 0,716 0,72
Эчан 0,533 - 47,3
пропан 0,535 0,86 46,40
Бутан 0,486 0,86 45,8
Бензол 0,521 0.90 38,5
Толуол 0,546 - 41,06
Ксилол 0,563 - 42,86
Аммиак 0,512 0,6 18,6
Сероводород 0,425 - 14,0

 

Радиус зоны действия продуктов взрыва (зоны огненного шара) опреде­ляют по формуле (м)

R2 = 1,7 ∙ R1 (13.4)

 

Избыточное давление в зоне действия продуктов взрыва меняется в преде­лах от 300 до 1350 кПа. Его можно рассчитать по формуле (кПа)

 

(13.5)

 

где R – расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки, м.

Радиус зоны действия воздушной ударной волны находят по формуле (м)

 

R3=12,3 ∙ R1 (13.6)

 

Избыточное давление в зоне действия воздушной ударной волны рассчи­тывают по формулам (кПа);

- при К ≤ 2 (13.7)

 

- при К > 2 (13.8)

 

где К – относительная величина;

 

К = 0,24 (R/R1) (13.9)

 

где R – расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки, м;

R1 радиус зоны детонационной волны, м.

Избыточное давление в третьей зоне можно также рассчитать по формуле (кПа)



(13.10)

 

Безвозвратные потери людей от воздействия ударной волны можно опре­делить из выражения

 

Ncм = 3∙Р∙Q0,666 (13.11)

 

где Q – количество сжиженного углеводородного газа, т;

Р –плотность населения, тыс.чел/км .

Характер разрушений объектов ударной волной определяется по табл. 13.3 или 13.4.

 

 

Таблица 13.3 – Уровни разрушения здания от ударной волны взрыва

 

Характеристика повреждения здания Избыточное давление, кПа
Полное разрушение здания
Тяжелое повреждение здания, здание подлежит сносу
Среднее повреждение, возможно восстановление
Разбито 90% остекления
Разбито 50% остекления 0,2
Разбито 5% остекления 0,0,5

Таблица 13.4 – Степень разрушения объектов

 

Объекты Степени разрушения
сильная средняя слабая
Избыточное давление, Рф кПа
Цех с легким металлическим каркасом 50-30 30-20 20-10
Кирпичные здания 30-20 20-12 12-8
Цистерны ж/д 90-60 60-40 40-20
Грузовая машина 50-40 40-20
Линия электропередач 120-80 70-50 40-20
Трубопроводы наземные
Трубопроводы на эстакадах 50-40 40-30 30-20
Резервуар ТСМ наземный 100-50 50-30 30-10
Резервуар ТСМ подземный 200-100 100-50 50-30
Теплоэлектроцентраль 25-20 20-15 15-10
Водонапорные башни 60-40 40-20 20-10
Деревянные дома 30-20 20-10

Пример 13.1.Требуется определить избыточное давление, ожидаемое в районе меха­нического цеха, расположенного в кирпичном здании, при взрыве емкости, в которой нахо­дится 100 т сжиженного пропана. Расстояние от емкости до цеха 300 м.

Решение.Определяем радиус зоны детонационной волны по формуле (13.1), подстав­ляя Q в кг и выбрав тротиловый эквивалент для пропана по табл. 13.2 = 0,535)

 

Вычисляем радиус зоны действия продуктов взрыва по формуле (13.4):

 

 

Определяем радиус зоны действия воздушной ударной волны по формуле (13.6)

Цех находится в зоне воздушной ударной волны, т.к. расстояние от центра взрыва до цеха 300 м.

Так как цех находятся в третьей зоне, вычисляем избыточное давление только для этой зоны. Находим избыточное давление на расстоянии 300 м, определив предварительно коэф­фициент К:

К = 0,24 R/R1 = 0,24·(300/65.7) = 1,9 < 2

 

Так как К< 2, выбираем формулу для расчета избыточного давления (13.7): 700

Характер разрушений определим по табл. 3.4. При 60 кПа кирпичное здание, получит полное разрушение.

Вывод. При взрыве 100т сжиженного пропана цех окажется под воздействием ударной волны с избыточным давлением около 60 кПа. Здание получит полное разрушение.

 





Дата добавления: 2014-11-20; Просмотров: 2216; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.005 сек.