1.2 Категории технологических взрывов

По этим показателям технологические объекты подразделяются на три категории:

Категория взрывоопасности	Qв	W, кг
I	>37	>5000
II	27…37	2000…5000
III	<27	<2000

В зависимости от категории взрывоопасности действующими нормами устанавливаются определенные ограничения и назначаются мероприятия для обеспечения взрывоопасности.

Взрыв внутри объекта характеризуется тем, что нагрузка воздействует на объект изнутри. При взрыве смеси внутри объекта, заполненного частично, на последствия взрыва будет влиять местоположение взрывоопасного облака. В общем случае последствие взрывов внутри помещения во многом будут определяться максимально возможным избыточным давлением взрыва ∆р, расчет которого возможно производить по следующему соотношению:

∆р=WZp0HT1/KHN0CBpBVCK ,

Где W-масса горючего газа, пара ЛЖВ или взвешенной в воздухе горючей пыли, поступившей в объем помещения, кг; Z-коэффициент участия горючего вещества во взрыве; р0-атмосферное давление, равное 101 кПа; Нт- теплота сгорания поступившего в помещение вещества; Кн- коэффициент учитывающий негерметичность помещения(принимается равным трем); Т0-температура в помещении (можно принять равной 293К); Св- теплоемкость воздуха (можно принять равной 1,01 кДж/(кг*К)); рв- плотность воздуха (можно принять равной 1,2 кг/м3); Vс- свободный объем помещения, м3; K=kBt+1-коэффициент, учитывающий наличие в помещении аварийной вентиляции (kB-кратность воздуха обмена в помещении, с-1; t-время поступления взрывоопасных веществ в помещении.

1.3. Особенности взрывов

Взрывы систем повышенного давления сопровождаются разлетом осколков. На сообщение осколкам кинетической энергии тратится до 60% энергии расширения газов, а 40 %- на формировании ударной волны. При взрывах большая часть осколков (до 80%) разлетается на расстояние 200 м, меньшая (20%) на расстояния до 1000 м, отдельные осколки могут разлетаться на расстояния до 3 км. Направления разлета осколков для цилиндрических сосудов со сниженными газами характеризуются схемой, представленной на рис 9.4. за безопасное расстояние для людей можно принимать величину, превышающую 1000 м.

Большие газовые облака могут образовываться при утечках или внезапном разрушении герметичных емкостей, трубопроводах и т.д. Процесс взрыва или горения таких газовых облаков имеет ряд специфических особенностей. Образующиеся в атмосфере газовые облака чаще всего имеют сигарообразную форму, вытянутую по направлению ветра. Инициаторы горения или взрыва в этих случаях носят чаще всего случайный характер. Причем воспламенение не всегда сопровождается взрывом.

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

При оценке разрушительного действия взрыва газового облака в открытом пространстве определяющим будет скоростной напор во фронте пламени. Для пламени предельных углеводов скоростной напор в открытом пространстве может достигать 26кПа.

Под физической величиной понимают характеристику физического объекта, общую для множества объектовв качественном отношении (например, длина, масса, мощность) и индивидуальную для каждого объекта вколичественном отношении (например, длина нервного волокна, масса тела человека, мощностьпоглощенной дозы ионизирующего излучения). Между физическими величинами, характеризующими какойлибо объект, существует закономерная свяь. Установление этой связи благодаря измерению физическихвеличин имело важное научное и практическое значение. Под измерением физической величиныподразумевается совокупность экспериментальных (с помощью мер и эталонов) и в некоторых случаяхвычислительных операций для определения количества данной величины. При этом важное значение имеетобоснованный рациональный выбор ее единицы.

История развития метрологии свидетельствует о том, что большинство старых единиц длины, площади,объема, массы, времени и других величин выбиралось произвольно, без учета какой бы то ни быловнутренней связи между ними. Это привело к появлению в разных странах мира множества различныхединиц для измерения одних и тех же физических величин. Так, длину измеряли в аршинах, локтях, футах,дюймах, массу в фунциях, фунтах, золотниках и т. д. В ряде случаев единицы выбирали исходя из удобствтехники измерения или практического применения. Так появились, например миллиметр ртутного столба,лошадиная сила. Интенсивное и поначалу независимое развитие отдельных областей науки и техники вразличных странах в начале 19 в., формирование новых отраслей знаний способствовали возникновениюновых физических величин и, соответственно, множества новых единиц. Множественность единиц измеренияявлялась серьезным препятствием для дальнейшего развития науки и роста материального производства;отсутствие единства в понимании, определении и обозначении физических величин усложняломеждународные торговые связи, тормозило научно-технический прогресс в целом. Все это вызвалонеобходимость строгой унификации единиц и разработки удобной для широкого использования системединиц физических величин. В основу построения такой системы был положен принцип выбора небольшогоколичества основных, не зависящих друг от друга единиц, на базе которых с помощью математическихсоотношений, выражающих закономерные связи между физическими величинами, устанавливалисьостальные единицы системы.

Попытки создания унифицированной системы единиц предпринимались неоднократно. Были созданыМетрическая система мер, системы МКС, МКСА, МКГСС, СГС и др. Однако каждая из этих систем вотдельности не обеспечивала возможности использования ее во всех областях научной и практическойдеятельности человека, а параллельное применение различных систем создавало помимо прочих неудобствопределенные трудности во взаимных пересчетах. Различные международные научно-техническиеорганизации, работавшие в области метрологии, в течение второй половины 19 в. и в первой половине 20 в.готовили почву для создания единой международной системы единиц, и 7 октября 1958 г. Международныйкомитет законодательной метрологии объявил об установлении этой системы.

Решением Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 г. была принята универсальная системаединиц физических величин. получившая название «Systeme internationale d'unites» (Международнаясистема единиц) или сокращенно SI (в русской транскрипции СИ). Постоянная комиссия СЭВ постандартизации утвердила основополагающий стандарт «Метрология. Единицы физических величин. СТСЭВ 1052—78», автором-разработчиком которого является СССР. Стандартом устанавливалосьобязательное применение начиная с 1979—1980 гг. в странах-членах СЭВ Международной системы единиц.Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 марта 1981 г. стандарт СЭВ былзаменен Государственным стандартом ГОСТ 8.417—81 (СТ СЭВ 1052—78) «Единицы физических величин»,введенным в действие с 1 января 1982 г. ГОСТ установлены перечень Е. ф. в. для применения в СССР, ихнаименование и обозначение, а также порядок использования внесистемных единиц и исключения рядавнесистемных единиц, подлежащих изъятию. Применение СИ стало обязательным во всех областях науки итехники, а также в народном хозяйстве.

Структура Международной системы единиц (СИ). Международная система единиц представляет собойсовокупность основных и производных единиц, охватывающих все области измерений механических,тепловых, электрических, магнитных и других величин. Важным преимуществом этой системы является такжеи то, что составляющие ее основные и производные единицы удобны для практических целей. Основнымдостоинством СИ является ее когерентность (согласованность), т.е. все производные единицы в нейполучены с помощью определяющих формул (так называемых формул размерности) путем умножения илиделения основных единиц без введения числовых коэффициентов, показывающих, во сколько разувеличивается или уменьшается значение производной единицы при изменении значений основных единиц.например, для единицы скорости она имеет следующий вид: v = kL․T-1Едини́цы физи́ческих величи́н; где k —коэффициент пропорциональности, равный 1, L — длина пути, Т — время. Если вместо L и Т подставитьнаименования единиц измерения длины и времени в системе СИ, получим формулу размерности единицыскорости в этой системе: V = м/с, или v = м․с-1. Если физическая величина представляет собой отношениедвух размерных величин одной природы, то она не имеет размерности. Такими безразмерными величинамиявляются, например, коэффициент преломления, массовая или объемная доля вещества.

Единицы физических величин, которые устанавливаются независимо от других и на которых базируетсясистема единиц, называются основными единицами системы. Единицы, определяемые с помощью формули уравнений, связывающих физические величины между собой, называются производными единицамисистемы. Основные или производные единицы, входящие в систему единиц, называются системнымиединицами.

Международная система единиц включает 7 основных (табл. 1), 2 дополнительные (табл. 2), а такжепроизводные единицы, образованные из основных и дополнительных единиц (табл. 3 и 4). Дополнительныеединицы (радиан и стерадиан) не зависят от основных единиц и имеют нулевую размерность. Длянепосредственных измерений они не применяются изза отсутствия измерительных приборов,проградуированных в радианах и стерадианах. Эти единицы используют для теоретических исследований ирасчетов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Подлежат обязательному применению единицы Международной системы единиц*, а также десятичные кратные и дольные от них (см. разд. 2настоящего стандарта).

1.2. Допускается применять наравне с единицами по п. 1.1 единицы, не входящие в СИ, в соответствии с пп. 3.1 и 3.2, их сочетания с единицами СИ, а также некоторые нашедшие широкое применение на практике десятичные кратные и дольные от вышеперечисленных единиц.

1.3. Временно допускается применять наравне с единицами по п. 1.1 единицы, не входящие в СИ, в соответствии с п. 3.3, а также некоторые, получившие распространение на практике кратные и дольные от них, сочетания этих единиц с единицами СИ, десятичными кратными и дольными от них и с единицами по п. 3.1.

1.4. Во вновь разрабатываемой или пересматриваемой документации, а также публикациях значения величин должны выражаться в единицах СИ, десятичных кратных и дольных от них и (или) в единицах, допускаемых к применению в соответствии с п. 1.2.

Допускается также в указанной документации применять единицы по п. 3.3, срок изъятия которых будет установлен в соответствии с международными соглашениями.

1.5. Во вновь утверждаемой нормативно-технической документации на средства измерений должна предусматриваться их градуировка в единицах СИ, десятичных кратных и дольных от них или в единицах, допускаемых к применению в соответствии с п. 1.2.

1.6. Вновь разрабатываемая нормативно-техническая документация по методам и средствам поверки должна предусматривать поверку средств измерений, проградуированных во вновь вводимых единицах.

1.7. Единицы СИ, установленные настоящим стандартом, и единицы, допускаемые к применению пп. 3.1 и 3.2, должны применяться в учебных процессах всех учебных заведений, в учебниках и учебных пособиях.

1.8. Пересмотр нормативно-технической, конструкторской, технологической и другой технической документации, в которой применяются единицы, не предусмотренные настоящим стандартом, а также приведение в соответствие с пп. 1.1 и 1.2 настоящего стандарта средств измерений, градуированных в единицах, подлежащих изъятию, осуществляют в соответствии с п. 3.4 настоящего стандарта.

1.9. При договорно-правовых отношениях по сотрудничеству с зарубежными странами, при участии в деятельности международных организаций, а также в поставляемой за границу вместе с экспортной продукцией (включая транспортную и потребительскую тару) технической и другой документации, применяют международные обозначения единиц.

1.10. В нормативно-технической конструкторской, технологической и другой технической документации на различные виды изделий и продукции, используемые только в СССР, применяют предпочтительно русские обозначения единиц. При этом независимо от того, какие обозначения единиц использованы в документации на средства измерений при указании единиц физических величин на табличках, шкалах и щитках этих средств измерений применяют международные обозначения.

1.11. В печатных изданиях допускается применять либо международные, либо русские обозначения единиц. Одновременно применение обоих видов обозначений в одном и том же издании не допускается, за исключением публикаций по единицам

2. ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Основные единицы СИ приведены в табл. 1.

Таблица 1

Величина		Единица
Наименование	Размерность	Наименование	Обозначение		Определение
			международное	русское
Длина	L	метр	m	м	Метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 S [XVII ГКМВ (1983 г.), Резолюция 1].
Масса	М	килограмм	kg	кг	Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма [I ГКМВ (1889 г.) и IIIГКМВ (1901 г)]
Время	Т	секунда	s	с	Секунда есть время, равное 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 [XIII ГКМВ (1967 г.), Резолюция 1]
Сила электрического тока	I	ампер	А	А	Ампер есть сила равная силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 m один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 m силу взаимодействия, равную 210-7 N [МКМВ (1946 г.), Резолюция 2, одобренная IX ГКМВ (1948 г.)]
Термодинамическая температура		кельвин	К	К	Кельвин есть единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды [ХIII ГКМВ (1967 г.), Резолюция 4]
Количество вещества	N	моль	mol	моль	Моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 kg. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц [XIV ГКМВ (1971 г.), Резолюция 3]
Сила света	J	кандела	cd	кд	Кандела есть сила, равная силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 5401012 Hz, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 W/sr [XVIГКМВ (1979 г.), Резолюция 3]