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 DРф, 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 DPmax=900 кПа. По табл.1.8 (другий рядок зверху) отримаємо: тиск DРф=100 кПа відповідає відношенню ri/r0=1.8. Тоді радіус зони повних руйнувань (при r0=33м) буде рівний 33×1,8 = 59,4 м.
Таблиця 1.8
| P max у зоні детонації, кПа | Значення DРф, кПа, на відстанях ri від центру вибуху в долях від r0 (ri/r0) | |||||||||||||
| 1,32 | 1,4 | 1,8 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | |||||||
| 2,5 | 1,5 | 1,0 | ||||||||||||
| 4,5 | 2,7 | 1,8 | ||||||||||||
| 3,7 |