Основные параметры взрыва аэрозолей

Расчетное избыточное давление взрыва для гибридных взрывоопасных смесей, содержащих газы (пары) и пыли, находят по формуле

,

где - давление взрыва, вычисленное для газа (пара); - давление взрыва, вычисленное для пыли.

Взрыв (горение) газового облака. Причинами взрывов мо­гут быть большие газовые облака, образующиеся при утеч­ках или внезапном разрушении герметичных емкостей, тру­бопроводов и т.п. Инициаторы горения или взрыва в этих случаях носят чаще всего случайный характер, причем вос­пламенение не всегда сопровождается взрывом. Процесс взрыва или горения таких газовых облаков имеет ряд спе­цифических особенностей, что приводит к необходимости рассмотреть эти процессы отдельно.

При плохом перемешивании газообразных веществ с атмо­сферным воздухом взрыва вообще не наблюдается. В этом случае при воспламенении газо- или паровоздушной смеси от места инициирования с дозвуковой скоростью будет рас­пространяться «волна горения». Так как распространение пламени происходит со сравнительно низкой скоростью, в волне горения давление не повышается. В таком процессе имеет место только расширение продуктов горения за счет их нагрева в зоне пламени, и давление успевает выровняться по всему объему. Медленный режим горения облака с наруж­ной поверхности с большим выделением лучистой энергии может привести к образованию очагов пожаров.

При оценке разрушительного действия взрыва газового облака в открытом пространстве необходимо определить избыточное давление (скоростной напор) во фронте пламе­ни. Если пламя распространяется от точечного источника зажигания в неограниченном пространстве, то оно имеет форму, близкую к сфере. Для пламени предельных углево­дородов скоростной напор в открытом пространстве может достигать 26 кПа.

По избыточному давлению взрыва можно ориентировоч­но оценить степень воздействия ударной волны на людей (табл. 2.30).

Таблица 2.30

Давления ударной волной, вызывающие поражения человека

При количественной оценке степени поражения применены средние значения давлений, вызывающие ту или иную степень поражения у 50% пострадавших.

По международным нормам опасным для человека явля­ется избыточное ΔР 6,9 кПа.

Пожары и взрывы достаточно часто взаимосвязаны в про­странстве и времени. Так, при пожаре возможны взрывы на­греваемых емкостей со сжатыми и сжиженными газами, ем­костей с ЛВЖ, а при взрыве, например, бытового газа, возможно возгорание окружающих горючих веществ. От­метим, что взрывы природного газа (магистрального и по­даваемого из баллонов) в жилых помещениях - довольно частое событие, которое возникает из-за попадания газа в объем помещения в количестве выше НКПВ (для бытово­го газа НКПВ = 2% объема) при появлении источника вос­пламенения (пламени, искры и т.п.).

2.5. Чрезвычайные опасности стихийных явлений

В условиях современной техносферы возможно негатив­ное воздействие стихийных явлений. К ним относятся зем­летрясения, наводнения, штормовые ветры и снежные мете­ли, заносы, оползни, провальные и просадочные процессы, грозы и т.п.

Землетрясения. Наибольшее воздействие землетрясения оказывают на здания и сооружения, которые подразделяют­ся на три типа:

• А - здания из рваного камня, сельские постройки, до­ма из кирпича сырца, глинобитные дома;

• Б - кирпичные дома, здания крупноблочного типа, здания из естественного тесаного камня;

• В - здания панельного типа, каркасные железобетонные здания, деревянные дома хорошей постройки.

При этом регламентируют пять степеней повреждения зданий и сооружений:

• 1 - легкие повреждения: тонкие повреждения в штукатурке и откалывание небольших ее кусков;

• 2 - умеренные повреждения: небольшие трещины в стенах, откалывание довольно больших кусков штукатурки, падение кровельных черепиц, трещины в дымовых трубах и падение частей дымовых труб;

• 3 - тяжелые повреждения: глубокие и сквозные трещины в стенах, падение дымовых труб;

• 4 - разрушения: обрушения внутренних стен и стен заполнения каркаса, проломы в стенах, обрушение частей зданий, разрушение связей между отдельными частями зданий;

• 5 - обвалы: полное разрушение зданий.

В табл. 2.31 приведена краткая характеристика воздейст­вия землетрясений на объекты техносферы. Интенсивность землетрясений оценивается по 12-балльной шкале.

Таблица 231