Главная | Обратная связь

Тема 1. Обстановка при производственных авариях со взрывом

Взрыв газовоздушных смесей в открытом пространстве

 

При взрыве газовоздушных смесей различают две зоны действия детонационной волны:

– в пределах облака ГВС и воздушной ударной волны

- за пределами облака ГВС.

В зоне облака действует детонационная волна, избыточное давление во фронте которой принимается постоянным в пределах облака ГВС и приблизительно равным DР = 17 кгс/см² (1,7 МПа).

В расчетах принимают, что зона действия детонационной волны ограничена радиусом r₀, который определяется из допущения, что ГВС после разрушения емкости образует в открытом пространстве полусферическое облако.

 

Зона действия детонационной волны ограничена радиусом r₀

 

м. (1.1)

где - количество сжиженных углеводородных газов в хранилище до

взрыва, кг;

- коэффициент, учитывающий долю активного газа (долю

продукта, участвующего во взрыве);

- молярная масса газа, кг/кмоль.

- стехиометрическая концентрация газа в % по объему.

(Приложение 1).

Значение коэффициента k принимают в зависимости от способа хранения продукта:

k = 1 - для резервуаров с газообразным веществом;

k = 0,6 - для газов, сжиженных под давлением;

k = 0,1 - для газов, сжиженных охлаждением (хранящихся в изотермических емкостях);

k = 0,05 - при аварийном разливе легковоспламеняющихся жидкостей.

Зона действия воздушной ударной волны (ВУВ) начинается сразу за внешней границей облака ГВС. Давление во фронте ударной волны DР_ф зависит от расстояния до центра взрыва и определяется по рис. 1.1 или таблице 1.1, исходя из соотношения

 

DР_ф = f (r / r₀),(1.3)

 

где r - расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки.

 

Таблица 1.1

r/r0	0 - 1	1,01	1,04	1,08	1,2	1,4	1,8	2,7
DРф,кПа

 

Таблица 1.1 и рис.1.1 аппроксимируют известные формулы, характери-

зующие зависимость давления от расстояния до центра взрыва.

 

Рисунок 1.1 - Изменение значений ∆Р_фв (кгс/см²) при взрыве пропанобутановых ГВС в зависимости от массы сжиженного газа Q (кг) и расстояния r (м)

 

 

Пример расчета

 

Произошел взрыв облака ГВС, образованного при разрушении резервуара с 10⁶ кг сжиженного пропана.

Исходные данные: Q =10⁶ кг; К = 0,6; m_k = 44; С = 4,03%.

 

Определить давление ударной волны на расстоянии r = 200 м от центра взрыва.

 

Расчет

 

1. м.

2. .

3. При по табл.1 DP_ф = 350 кПа (3,5 кгс/см²).

Задача 1

Произошел взрыв облака ГВС, образованного при разрушении резервуара. Определить давление ударной волны на расстоянии r м от центра взрыва.

 

Таблица 1.2 - Исходные данные

Параметр	Последняя цифра зачетной книжки
Количество метана до взрыва, Q ∙10-3 т.
Доля продукта, участвующего во взрыве, k		0,6	0,1	0,05		0,6	0,1	0,05		0,6
Параметр	Предпоследняя цифра зачетной книжки
Вещество, образующие смесь	CH3	C2H2	C4H10	C4H8	C2H3Cl	C6H6	C6H14	C2H4Cl2	C4H10O	C6H10
Расстояние r от центра взрыва, м.