Взрывы газопаровоздушных смесей

Модели воздействия при взрыве.

В производственных помещениях

Взрывы газовоздушных и пылевоздушных смесей

Последствия взрыва на пожаровзрывоопасных предприятиях определяются в зависимости от условия размещения взрывоопасных продуктов. Если продукты размещаются вне помещений, то принимается, что авария развивается по сценарию взрыва в открытом пространстве. Если технологический аппарат со взрывоопасными продуктами размещен в зданиях, то авария развивается по сценарию взрыва в замкнутом объеме.

Кратко рассмотрим модели воздействия, позволяющие определить поля давлений при прогнозировании последствий взрывов в производственных помещениях. Наиболее типичными аварийными ситуациями в этом случае считаются: разрушение аппарата или трубопровода со смешанными газами или жидкостями; потеря герметичности трубопроводов (разрыв сварного шва, прокладки, отрыв штуцера); разлив жидкостей по полу помещения или по рельефу местности; образование или выброс горючей пыли. В этом случае газо-, паро-, пылевоздушная смесь займет частично или полностью весь объем помещения. Затем этот объем заменяется расчетной сферой (в отличии от полусферы в открытом пространстве), радиус которой определяется с учетом объема помещения, типа и массы опасной смеси. При прогнозировании последствий считают, что процесс в помещении развивается в режиме детонации.

При взрыве газопаровоздушных смесей (ПВС) зону детонационной волны, ограниченную радиусом r₀, можно определить по формуле

r₀ = , м (3.42)

где 1/ 24 - коэффициент, м/кДж^1/3;

Э - энергия взрыва смеси, определяемая из выражения

Э = V_ГПВС ´ r_стх ´ Q_стх, кДж, (3.43)

где V_ГПВС - объем смеси, равный

V_ГПВС = 100 V_г / С, (3.44)

где V_г - объем газа в помещении;

С - стехиометрическая концентрация горючего по объему в %

(см. табл.3.16);

r_стх - плотность смеси стехиометрического состава, кг/м³ (см.табл.3.16);

Q_стх - энергия взрывчатого превращения единицы массы смеси стехиометрического состава, кДж/кг;

V₀ - свободный объем помещения, равный V₀=0,8V_п, м³;

V_п - объем помещения;

При объеме ГПВС (V_ГПВС) более объема помещения (V₀) объем смеси V_ГПВС принимают равным V₀.

Для оперативного прогнозирования последствий взрыва в производственных помещениях расчеты целесообразно проводить для случая, при котором будут максимальные разрушения, то есть когда свободный объем помещения, где расположены емкости с газом, будет полностью заполнен взрывоопасной смесью стехиометрического состава.

Тогда уравнение (3.43) по определению энергии взрыва можно записать в виде

Э = , кДж, (3.45)

Далее принимается, что за зоной детонационной волны с давлением 17 кгс/см², действует ВУВ. Давление во фронте ВУВ можно определить с использованием данных табл.3.18.

Дата добавления: 2015-06-25