4.2. Оцінка інженерної обстановки при детонаційних вибухах гппс
Детонаційний вибух характерний перш за все для твердих ВР (тротилу, динаміту і т. д.) і ГППС газоподібних вуглеводнів в замкнутому або сильно "захаращеному" просторі (промзабудова з високою щільністю розміщення технологічного устаткування, ліс, зарослий чагарником і тому подібне). При детонації процес горіння розповсюджується по речовині з надзвуковою швидкістю і після закінчення детонації від межі хмари вибуху також з надзвуковою швидкістю починає рухатися повітряна ударна хвиля і формується вогнище вибуху з характерними зонами руйнувань. У вогнищі вибуху у відкритій атмосфері можна виділити дві зони: детонація (детонаційної хвилі) і розповсюдження (дії) ударної хвилі.
Визначення розмірів зон руйнувань і надмірного тиску ПУХ на відстані ri від місця вибуху ГППС проводиться в наступній послідовності:
1. Визначається радіус зони детонації хвилі r0
(1.1)
де Qn - кількість речовини (у тоннах), що розливається або що витікає з розгерметизованої ємності (сховища);
-
коефіцієнт, що характеризує об'єм газів
або парів речовини, що переходить в
стехіометричну суміш (за даними різних
джерел, він може змінюватися для зріджених
під тиском газів від 0.4 до 0.6);
к - емпіричний показник, що дозволяє враховувати різні умови виникнення вибуху, включаючи деякі енергетичні характеристики газопароповітряної суміші, стан атмосфери, форму хмари, потужність (енергію) джерела займання і місце його ініціації, інші особливості розвитку аварійної ситуації. При експрес-оцінці к визначається як 18,5.
2. Визначається відношення ri/r0
3. По табл. 8 визначається величина надмірного тиску Рф, кПа на відстані ri, м від місця вибуху.
Користуючись даними табл.8, при відомих (обчислених за приведеною вище формулою) значеннях радіусу зони детонації (r0) і максимальних значеннях надмірного тиску для різних речовин, узятих з табл.3, можна визначити радіуси зон з розрахунковими значеннями надмірного тиску на зовнішніх межах цих зон. Наприклад, при вибуху пропано-повітряної суміші, що утворилася в результаті розгерметизації ємності з десятьма тоннами зрідженого пропану, радіус зони детонації буде рівний:
Максимальний тиск в зоні детонації Pmax=900 кПа. По табл.1.8 (другий рядок зверху) отримаємо: тиск Рф=100 кПа відповідає відношенню ri/r0=1.8. Тоді радіус зони повних руйнувань (при r0=33м) буде рівний 331,8 = 59,4 м.
Таблиця 1.8
|
P max у зоні детонації, кПа |
Значення Рф, кПа, на відстанях ri від центру вибуху в долях від r0 (ri/r0) | |||||||||||||
|
1 |
1,32 |
1,4 |
1,8 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
10 |
12 |
15 |
20 |
30 | |
|
500 |
500 |
100 |
90 |
55 |
48 |
25 |
15 |
8 |
5 |
4 |
3 |
2,5 |
1,5 |
1,0 |
|
900 |
900 |
180 |
162 |
100 |
86 |
45 |
26 |
14 |
9 |
7 |
5 |
4,5 |
2,7 |
1,8 |
|
1000 |
1000 |
200 |
180 |
110 |
96 |
50 |
29 |
16 |
10 |
8 |
6 |
5 |
3 |
2 |
|
1700 |
1700 |
340 |
306 |
195 |
163 |
82 |
50 |
28 |
18 |
13 |
10 |
8 |
5 |
3,7 |