Главная | Обратная связь

Вибухи газопароповітряних сумішей

 

При вибуху газопароповітряних сумішей (ГППС) зону детонаційної хвилі, обмежену радіусом r₀, можна визначити за формулою

 

, м, (4)

 

де 1/ 24 - коефіцієнт, м/кДж^1/3; Е - енергія вибуху суміші, визначається з виразу

 

, кДж, (5)

 

де - об'єм суміші, що дорівнює

 

, м³, (6)

 

де - об’єм газу в приміщенні;

С - стехіометрична концентрація пального за об’ємом у % (табл. 2);

- щільність суміші стехіометричного складу, кг/м³ (табл.2);

- енергія вибухового перетворення одиниці маси суміші стехіометричного складу, кДж/кг;

- вільний об'єм приміщення, що дорівнює , м³;

- об'єм приміщення;

при об'єм суміші приймають рівним .

У нормативній літературі по вибухозахисту будівель вибухонебезпечних виробництв існують спеціальні методики з визначення маси і об'єму газу, що поширюється в приміщенні при аварійній ситуації. Ці методики передбачають ретельне вивчення технологічного процесу. Для оперативного прогнозування наслідків вибуху у виробничих приміщеннях розрахунки доцільно проводити для випадку, при якому будуть максимальні руйнування, тобто коли вільний обсяг приміщення, де розташовані ємності з газом, буде повністю заповнений вибухонебезпечною сумішшю стехіометричного складу.

Тоді рівняння (5) з визначення енергії вибуху можна записати у вигляді

 

, кДж. (7)

 

Далі приймається, що за зоною детонаційної хвилі з тиском 17 кгс/см², діє повітряна ударна хвиля. Тиск у фронті повітряної ударної хвилі визначається з використанням даних табл. 1 або рис. 1.

 

Таблиця 2 ‑ Характеристики газопароповітряних сумішей

Речовина, що характеризує суміш	Формула речовини, що утворює суміш	Характеристики суміші
mk кг/кмоль	rстх, кг/м3	Qстх, МДж/кг	С, об. %
Газоповітряні суміші
Аміак	CH3		1,180	2,370	19,72
Ацетилен	C2H2		1,278	3,387	7,75
Бутан	C4H10		1,328	2,776	3,13
Бутилен	C4H8		1,329	2,892	3,38
Вінілхлорид	C2H3Cl		1,400	2,483	7,75
Водень	H2		0,933	3,425	29,59
Дивініл	C4H6		1,330	2,962	3,68
Метан	CH4		1,232	2,763	9,45
Окис вуглецю	CO		1,280	2,930	29,59
Пропан	C3H8		1,315	2,801	4,03
Пропилен	C3H6		3,314	2,922	4,46
Етан	C2H6		1,250	2,797	5,66
Етилен	C2H4		1,285	3,010	6,54
Пароповітряні суміші
Ацетон	C3H6O		1,210	3,112	4,99
Бензин авіаційний			1,350	2,973	2,10
Бензол	C6H6		1,350	2,937	2,84
Гексан	C6H14		1,340	2,797	2,16
Дихлоретан	C2H4Cl2		1,49	2,164	6,54
Діетильований ефір	C4H10O		1,360	2,840	3,38
Ксилол	C6H10		1,355	2,830	1,96
Метанол	CH4O		1,300	2,843	12,30
Пентан	C5H12		1,340	2,797	2,56
Толуол	C7H8		1,350	2,843	2,23
Циклогексан	C6H12		1,340	2,797	2,28
Етанол	C2H6O		1,340	2,804	6,54

 

Приклад розрахунку

Вибух етилен-повітряної суміші при розгерметизації технологічного блоку всередині виробничого приміщення.

Вихідні дані: V_п=1296 м³; r_стх=1,285 кг/м³; Q_стх=3,01 МДж/кг; С=6,54 %.

Визначити тиск ударної хвилі на відстані 30 м від контуру приміщення при руйнуванні його огороджувальних конструкцій.

Розрахунок:

1. кДж.

2. м.

3. .

4. При за табл. 1 DP_ф=93 кПа (0,93 кгс/см²).