 |
Вибухи газоповітряних сумішей
|
|
|
|
При змішуванні вуглеводневих речовин з повітрям утворюються вибухо- і пожежонебезпечні суміші, які при певних умовах вибухають або спалахують.
В наслідок вибуху газоповітряної суміші виникає осередок вибуху з повітряною ударною хвилею, яка може спричинити зруйнування елементів об’єкта чи об’єкта в цілому.
Керуючись Послідовністю виконання дослідження стійкості і наступними положеннями, відповідно до вихідних даних індивідуального завдання, провести оцінку стійкості заданого об’єкта до впливу надмірного тиску.
Попереднє зауваження: осередок вибуху газоповітряної суміші характеризується трьома зонами. Зона І – зона дії детонаційної хвилі – RІ, м; Зона ІІ – зона дії продуктів вибуху – RІІ, м; Зона ІІІ – зона дії повітряної ударної хвилі – RІІІ, м (радіус зони ІІІ умовно розглядають як відстань від місця можливого вибуху до заданого об’єкту – більш конкретно див. «Методичне забезпечення» – 13).
1. Визначити радіус Зони І. Формула 1:
(1)
де Q – кількість вуглеводневої речовини в тоннах.
Примітка: залежно від характеру зберігання речовини застосовується відносний коефіцієнт – К.
Резервуари з газоподібними речовинами, К=1.
Резервуари для газів зріджених під тиском, К=0,6.
Ізотермічні ємності (гази зрідженні охолодженням), К=0,1.
Аварійний розлив легкозаймистих рідин, К=0,05.
При застосуванні коефіцієнта матимемо 
2. Визначити радіус Зони ІІ. Формула 2:
(2)
3. Порівняти значення визначених радіусів за відстанню від центру можливого вибуху до заданого об’єкта і встановити в яку зону може потрапити об’єкт. Якщо відстань більше радіусів зон І і ІІ об’єкт може потрапити в зону ІІІ. В зоні І, де надмірний тиск коливається в межах 1700–1350 кПа, будуть повні зруйнування. В зоні ІІ на її зовнішній межі – 300 кПа. Якщо заданий об’єкт може потрапити в зону ІІ надмірний тиск на його території розраховується за формулою (3):
|
|
|
(3)
де R – відстань від центру можливого вибуху до об’єкта якщо він, за прогнозом потрапляє в зону ІІ.
4. Визначити величину надмірного тиску для об’єкта, якщо він потрапляє в Зону ІІІ – зону дії повітряної ударної хвилі.
Величина надмірного тиску визначається за однією із формул (5 або 6). Вибір формули залежить від відносної величини ψ (псі) яка визначається за формулою (4):
(4)
де R – радіус зони ІІІ, що умовно є відстанню L, м.
, 
, (5,6)
де 
– надмірний тиск в межах Зони ІІІ на території заданого об’єкта, кПа.
Якщо ψ менше або дорівнює «2» – формула 5.
Якщо ψ більше «2» – формула 6.
5. Виконати дії, передбачені пунктами 6,7,8 в розділі «Послідовність виконання дослідження». Межу стійкості основних елементів об’єкта встановлювати за табл. 1 за графою «слабке руйнування», але із двох величин за розрахункову береться більша, тобто та, яка є початковою для «середніх руйнувань».
Якщо «слабкі руйнування» характеризуються одним числом – брати його за розрахункове.
6. Виконати дії, передбачені пунктами 9,10 та 12.
7. Якщо індивідуальним завданням передбачено складання схеми осередку вибуху з показом зон зруйнувань – виконати розрахунки за визначенням радіусів R10, R20, R30, R50 і накреслити відповідну схему.
Формула (7) для розрахунку радіусів зон зруйнувань:
(7)
де R – символізує радіуси зон слабких, середніх, сильних та повних зруйнувань;
К – відносний коефіцієнт.
Таким чином:
| К | 2,825 | 1,749 | 1,317 | 1,015 |
| R | R10 | R20 | R30 | R50 |
|
|
|
