9. Взрыв твс в производственных помещениях, его особенности, параметры и поражающие факторы.

Рассмотрим последствия воспламенения парогазовой смеси в замкнутом (относительно) объеме. В любом случае смесь, находящаяся внутри концентрационных пределов воспламенения, реагирует так быстро, что процесс следует рассматривать как взрывной. В зависимости от условий и состава смеси горение может развиваться до высоких скоростей, вплоть до детонационных. При этом могут образовываться волны сжатия и ударные волны, возникать сложная картина обращения и взаимодействия волн.

Однако и в отсутствии высоких скоростей горения и волн сжатия ситуация может стать опасной. Рассмотрим, какое избыточное давление образуется в помещении при сгорании парогазовой смеси. Для индивидуально горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле:

, где

Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определенное экспериментально или по справочным данным, измеряется в кПа. При отсутствии данных допускается применять Р_max = 900кПа;

Р_о – начальное давление. (Обычно 101кПа);

m – масса паров, вышедших в помещение, кг;

Z – коэффициент участия горения во взрыве.

V_СВ – свободный объем помещения, м³;

- плотность газа или пара при расчетной температуре. Измеряется кг/м³ и вычисляется по формуле:

, где

М – молярная масса, кг/кмоль;

V_O – мольный объем, 22,4 м³/кмоль;

t_P – расчетная температура, ^ОС (максимально возможная Т воздуха).

С_СТ – стехиометрическая концентрация газа или паров, % об.

- стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания.

n – число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего;

К_Н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса. Допускают равным 3.

Взрыв в помещении представляет угрозу не только возможностью разрушения, но и почти всегда сопровождается разрушением остекления. Можно считать, что масса осколков стекла не превышает 100г, дальность полета – 20-30м при начальной скорости 20м/с.

10. Оценка зон поражения при авариях с выбросом токсических веществ

Для расчета размеров зон (в м), в пределах которых газо- или паровоздушные смеси при аварийном поступлении горючих газов и паров летучих жидкостей в открытое пространство сохра­няют опасные концентрации, можно использовать следующие формулы: для газов

для паров не нагретых летучих жидкостей где

Здесь т_г — масса поступившею в открытое пространство газа, кг;

С — опасная концентрация, % об.;

р_г,_п — плотность газа или паров летучей жидкости при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³;

K — коэффициент, принимаемый для летучих жидкостей равным K = T/3600;

Т — продолжительность поступления паров летучих жидкостей в окружающее пространство, с;

т_п — масса паров летучих жидкостей, поступивших в от­крытое пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг;

р_н — давление насыщенных паров летучей жидкости при расчетной температуре, к Па;

М — молярная масса, кг/ кмоль;

V₀ — мольный объем, 22,413 м³/кмоль;

t_p — расчетная температура, °С.

За начало отсчета R_c (м) принимают внешние габариты аппаратов, установок и т.д. Во всех случаях значение R_c должно быть не менее 0,3 м.