Основные характеристики АХОВ

Вещества удушающего и нейротропного действия. Типичным и наиболее часто встречающимся представителем таких веществ является аммиак. При ингаляционном его
воздействии в течение 60 минут с концентрацией 1,5 г/м³ возникает токсический отек легких, на фоне которого фор­мируется тяжелое поражение нервной системы. При кон­центрации 3,5 г/м³ в течение нескольких минут может про­явиться общерезорбтивное действие, а в первые же минуты проявляется раздражающее - спазмы, угнетение дыхательно­го центра и сердечной деятельности. В последующем пора­жение парами аммиака приводит к развитию воспалитель­ных процессов верхних дыхательных путей и токсическому отеку легких. Оказывает выраженное действие на централь­ную нервную систему - возбуждение, судороги.

6. Метаболические яды (окись этилена, бромистый ме­тил, диоксины, метилхлороид, дихлорэтан и др.). Отравле­ние такими АХОВ характеризуется отсутствием первичной реакции на яд и сопровождается длительным скрытым пе­риодом. Даже при смертельных поражениях от первых про­явлений заболевания до летального исхода проходят недели, а иногда и месяцы. В патологический процесс постепенно вовлекаются многие органы, но ведущими являются нару­шения центральной нервной и кроветворной систем, рабо­ты печени, почек.

Химически опасными объектами (ХОО) называются та­кие предприятия, где хранят, перерабатывают и используют или транспортируют опасные химические вещества и при авариях, на которых может произойти гибель или химичес­кое заражение людей, животных и растений, а также хими­ческое заражение окружающей природной среды. На начало нового тысячелетия ХООв нашей стране было более 3300. Наиболее химически опасными регионами России являются: Башкортостан, Воронежская, Волгоградская, Саратовская, Тульская, Нижегородская, Архангельская, Ленинградская и Московская области, города Челябинск, Екатеринбург, Дзержинск, Иркутск. Только в Нижегородской области име­ется 188 таких объектов.

Для выявления степени опасности и масштабов последст­вий возможных химических аварий, а также выработки науч­но обоснованных подходов к их предотвращению и умень­шению ущерба от них по принятой в РСЧС методике все ХООподразделяются на четыре класса опасности:

1) критический объект;

2) чрезвычайно опасный объект;

3) очень опасный объект;

4) потенциально опасный объект.
Наиболее опасным является первый класс.

1) Наряду с объектами, химически опасными бывают и тер­ритории. Принято считать, что если в городе, районе, обла­сти имеются химически опасные объекты, то данная адми­нистративно-территориальная единица также является химически опасной. Критерием, характеризующим степень такой опасности, является процент населения, которое мо­жет оказаться в зоне возможного химического заражения. В этом случае все территории также подразделяются на че­тыре степени опасности по следующему принципу - в зоне возможного химического заражения проживает: более 50% населения территории;

2) от 30 до 50% населения территории;

3) от 10 до 30% населения территории;

4) менее 10% населения территории.

Исходя из приведенных показателей, химически опас­ными можно считать 90% субъектов России.

Объекты с химически опасными веществами могут быть источниками: залповых выбросов АХОВ в атмосферу; сбро­са АХОВ в водоемы; «химического» пожара с поступлением токсических веществ в окружающую среду; разрушитель­ных взрывов; химического заражения объектов и местности в районе аварии и в следе распространения облака АХОВ; обширных зон задымления в сочетании с токсичными про­дуктами. Каждый из перечисленных видов опасности по ме­сту и времени может проявляться отдельно, последовательно и в сочетании с другими опасностями, а также может быть неоднократно повторен, в том числе и в различных комби­нациях.

В результате химической аварии образуется зона хими­ческого заражения. Это территория, в пределах которой рас­пространены или привнесены химически опасные вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, животных и растений в тече­ние определенного времени. Размеры этой зоны зависят от типа АХОВ, их выброшенного количества, метеоусловий и топографических особенностей местности. Внешние гра­ницы зоны химического заражения обычно соответствуют пороговому значению токсодозы при ингаляционном воз­действии на человека. Внутри этой зоны выделяют очаг хи­мического заражения и зоны: смертельных токсодоз, пора­жающих токсодоз и пороговую (дискомфортную) зону (рис. 2.38).

Очагом химического заражения называют территорию, на которой образовался источник химического заражения или аварийного разлива АХОВ. Его радиус зависит от вида АХОВ и условий хранения. При аварийном разливе АХОВ в поддон или обваловку внешние границы очагов химичес­кого заражения соответствуют границам обваловки или диа­метру поддона. При свободном разливе АХОВ на подстила­ющей поверхности толщина слоя (В) жидкости принимает­ся равной 0,05 м по всей площади разлива. Для этих условий радиус очага химического заражения (м) может быть рассчи­тан по формуле

,

где М_о - масса разлившегося вещества, т; ρ_в - плотность ве­щества, т/м³.

Рис. 2.38. Зоны химического заражения

В зоне смертельных токсодоз облако АХОВ обладает на­ибольшими поражающими возможностями. Часто за ради­ус зоны смертельных токсодоз принимают радиус района аварии, который зависит от вида АХОВ и условий его хра­нения. При проведении практических расчетов рекомендует­ся значение радиуса района аварии принимать равным при разрушении емкостей в 50 т: для низкокипящих жидких АХОВ - 0,5 км, для высококипящих АХОВ - 0,2-0,3 км. При возникновении пожаров в ходе химической аварии ра­диус увеличивается в полтора-два раза.

Удаления внешних границ зоны поражающих токсодоз от аварийных емкостей даны в СНиП 2.01.51-90 «Инженер­но-технические мероприятия ГО».

Пороговые (дискомфортные) зоны в зависимости от ме­теоусловий могут иметь различные размеры и форму. Рас­чет дискомфортных зон ведется по ОНД-86.

Пожары и взрывы. Пожар - это неконтролируемое горе­ние вне специального очага. Для реализации процесса горе­ния необходимо наличие горючего (Г), окислителя (О) и источника воспламенения (И). Горение возникает при од­новременном совпадении в пространстве компонентов Г, О и И. Отсутствие одного из этих компонентов делает про­цесс горения невозможным, если Г и О не самовоспламеня­ются.

Горючие вещества. Все горючие вещества разделяют на твердые, жидкие и газообразные. Пожарная опасность го­рючего вещества определяется его склонностью к возникно­вению и развитию пожара, характеризуемую температурой вспышки и температурой воспламенения вещества. При этом под температурой вспышки понимается самая низкая температура жидкого горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивого горения при этом не возникает.

Жидкости по температуре вспышки их паров делят на горючие (ГЖ) и легковоспламеняющиеся (ЛВЖ). Наиболь­шую пожарную опасность представляют смеси горючих га­зов и паров ЛВЖ. Температура вспышки ЛВЖ не выше 66 °С в открытом тигле; так, температура вспышки керосина равна 28°С, ацетона - 20°С.

Температурой воспламенения горючего вещества назы­вается та температура, при которой вещество выделяет па­ры и газы со скоростью, необходимой для поддержания ус­тойчивого горения, после удаления источника зажигания.

Температура самовоспламенения - это температура го­рючего вещества, при которой горение возможно во всем объ­еме вещества. Температура самовоспламенения некоторых веществ: картон серый - 478 °С, войлок строительный - 498 °С, ацетон - 523°С, этиловый спирт - 568°С, нефть - 573°С, бензин, керосин - 573°С, древесина сосновая - 643°С, дизельное топливо - 653°С, торф кусковой и брикет­ный - 700°С, мазут - 738°С, хлопок-волокно - 883°С.

Исходя из температур самовоспламенения различают:

• горючие вещества, имеющие температуру самовоспламенения выше температуры окружающей среды;

• горючие вещества, имеющие температуру самовоспламенения ниже температуры окружающей среды. Такие вещест­ва представляют наибольшую пожарную опасность, так как
могут загораться без внесения теплоты извне. Их называют самовозгорающимися веществами (материалами, смесью веществ), т.е. веществами, склонными к возгоранию в естественных условиях хранения.

Самовозгорающиеся вещества подразделяют на три группы:

• вещества, способные самовозгораться от воздействия воздуха. К ним относят бурые и каменные угли, торф, древесные опилки, обтирочные концы, загрязненные маслами и т.п.; вещества способные самовозгораться при действии на них воды (калий, магний, карбид кальция и щелочных металлов, негашеная известь и др.);

• вещества, самовозгорающиеся в результате смешения друг с другом. Хлор, бром, фтор и йод активно соединяются со многими веществами, при этом горение сопровождается
сильным выделением теплоты. Ацетилен, водород, метан и этилен в смеси с хлором возгораются при дневном свете, поэтому к хлору предъявляются особые требования по раз­
дельному хранению.

Окислители. На пожарах роль окислителя при горении чаще всего выполняет кислород воздуха, окружающий зону протекания химических реакций, поэтому интенсивность горения определяется не скоростью протекания этих реак­ций, а скоростью поступления кислорода из окружающей среды в зону горения.

Источники воспламенения. К ним относят: пламя, лучис­тую энергию, искры, разряды статического электричества, накаленные поверхности и т.п.

Зоны горения, виды и опасные факторы пожаров. Горение представляет собой физико-химический процесс превраще­ния горючих веществ в продукты сгорания, сопровождае­мый интенсивным выделением теплоты и светового излуче­ния. В основе горения лежат быстротекущие химические реакции окисления сгораемых материалов кислородом воз­духа с образованием в первую очередь СО₂ и Н₂О.

В пространстве, в котором развивается пожар, условно рассматриваются три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.

Зоной горения называется часть пространства, в которой происходит подготовка горючих веществ к горению (подо­грев, испарение, разложение) и их горение. Различают два основных вида горения: гомогенное и гетерогенное. При го­могенном (пламенном) горении окислитель и горючее на­ходятся в газовой фазе. Гомогенное горение имеет место при сгорании горючего газа или газовых сред, образующих­ся при испарении горючих жидкостей или при выделении газообразных фракций в результате нагрева твердых ве­ществ. Полученная любым из этих превращений газообраз­ная среда смешивается с воздухом и горит. При гетероген­ном (беспламенном) горении горючее находится в твердом состоянии, а окислитель в газообразном. Процесс горения происходит в твердой фазе и проявляется в покраснении твердого вещества в результате экзотермических реакций окис­ления.

Зоной теплового воздействия называется часть простран­ства, примыкающая к зоне горения, в которой тепловое воз­действие пламени приводит к заметному изменению состо­яния окружающих материалов и конструкций и делает невозможным пребывание в ней людей без средств специ­альной защиты.

Зоной задымления называется часть пространства, в ко­торой от дыма создается угроза жизни и здоровью людей.

Опасные факторы пожаров. К основным параметрам по­жаров относятся пожарная нагрузка, массовая скорость вы­горания, скорость распространения пожара, температура пожара, интенсивность выделения теплоты и др.

Пожарная нагрузка характеризует энергетический по­тенциал сгораемых материалов, приходящихся на единицу площади пола или участка земли. Она измеряется в едини­цах энергии или в единицах массы сгораемых материалов (в пересчете на древесину) на единице площади - Дж/м², кг/м². Пересчет на древесину осуществляется исходя из то­го, что при сгорании 1 кг древесины в среднем выделяется 18,8 МДж энергии.

Массовая скорость выгорания - потеря массы горючего материала в единицу времени. Она зависит от отношения площади поверхности горения веществ к их объему, плот­ности упаковки, условий газообмена и других причин. На­пример, скорость выгорания мебели - 50, бревен и крупных деревянных элементов - 25, пиломатериалов в штабелях - 400 кг/(м²/ч).

Скорость распространения пожара определяется скоро­стью распространения пламени по поверхности горючего материала. Она зависит от вида материала, его способности к воспламенению, начальной температуры, направления газо­вого потока, степени измельчения материала и др. Скорость распространения пламени варьируется в широких пределах в зависимости от угла наклона поверхности: при угле накло­на 90° скорость распространения пламени вниз в два раза меньше средней скорости для горизонтальной поверхности данного материала, а вверх - в восемь - десять раз больше.

Скорость распространения пламени в смесях газов, ис­пользуемых в промышленности, равна:

• углевоздушные смеси - 0,3-0,5 м/с;

• водородовоздушная смесь - 2,8 м/с;

• водородокислотная смесь - 13,8 м/с;

• ацетиленокислородная смесь - 15,4 м/с.

Возможность возгорания конструкций и материалов под действием потоков горячего воздуха и лучистого излучения пожара, а также безопасное удаление людей от очага пожа­ра являются главными показателями, характеризующими обстановку при пожарах. Пожары подразделяют:

1) по признаку изменения площади: распространяющиеся и нераспространяющиеся;

2) по условиям массо- и теплообмена с окружающей средой: в ограждениях (внутренние пожары) и на открытой местности (открытые пожары).

Большинство внутренних пожаров, связанных с горени­ем твердых материалов, начинается с возникновения ло­кального открытого пламенного горения. Постепенно уве­личивается температура горючего материала вблизи зоны горения, интенсифицируются физико-химические процессы горения, растет факел пламени, горение переходит в общее в пределах помещения; при достижении температуры пример­но 100 °С начинается разрушение оконных стекол и в связи с этим существенно изменяется газообмен, горение усилива­ется и пламя начинает выходить за пределы помещения, что может явиться причиной загорания соседних сооружений.

Распространение пламени на соседние здания и соору­жения возможно также за счет излучения и переброса на значительные расстояния горящих конструктивных эле­ментов (головни) или несгоревших частиц (искры).

За пределами помещений, в которых возник пожар, тем­пература продуктов горения может быть не критичной для человека, но содержание продуктов сгорания в воздухе мо­жет стать опасным. Это характерно для высоких зданий и зданий коридорной системы, в которых опасность для че­ловека наступает через 0,5-6 мин после начала пожара, по­этому при пожаре необходима немедленная эвакуация.

Показатель опасности при внутреннем пожаре - время, по истечении которого возникают критические ситуации для жизни людей. Время эвакуации, при превышении кото­рого могут сложиться такие ситуации, называется критиче­ским временем эвакуации. Различают критическое время по температуре (это время очень мало, так как опасная для человека температура невелика и составляет 60°С), крити­ческое время по образованию опасных концентраций вредных веществ (скорость распространения продуктов сгора­ния по коридорам равна 30 м/мин), критическое время по потере видимости (задымлению).

Необходимость срочной эвакуации определяется также тем обстоятельством, что пожары могут сопровождаться взры­вами, деформациями и обрушением конструкций, вскипа­нием и выбросом различных жидкостей, в том числе легко­воспламеняющихся и сильно ядовитых.

К открытым относятся пожары газовых и нефтяных фонтанов, складов древесины, пожары на открытых техно­логических установках, пожары на складах каменного угля и др. Общей особенностью всех открытых пожаров являет­ся отсутствие накопления теплоты в газовом пространстве. Теплообмен происходит с неограниченным окружающим пространством, газообмен не ограничивается конструктивны­ми элементами зданий и сооружений, он более интенсивен. Процессы, протекающие на открытых пожарах, в значитель­ной степени зависят от интенсивности и направления ветра.

Зона горения на открытом пожаре в основном определя­ется распределением горючих веществ в пространстве и формирующими зону горения газовыми потоками. Зона теплового воздействия - в основном определяется лучис­тым тепловым потоком, так как конвективные тепловые потоки уходят вверх и мало влияют на зону теплового воз­действия на поверхности земли. За исключением лесных и торфяных пожаров зона задымления на открытых пожа­рах несущественно препятствует тушению пожаров. В сред­нем максимальная температура пламени открытого пожара для горючих газов составляет 1200-1350, для жидкостей – 1100-1300 и для твердых горючих материалов органичес­кого происхождения - 1100-1250°С.

По масштабам и интенсивности открытые пожары мож­но подразделить на:

1) отдельный пожар, возникающий в отдельном здании (сооружении) или в небольшой группе зданий;

2) сплошной пожар, характеризующийся одновременным интенсивным горением преобладающего числа зданий и со­оружений на определенном участке застройки (более 50%);

3) огневой шторм - особая форма распространяющегося сплошного пожара, образующаяся в условиях восходящего потока нагретых продуктов сгорания и быстрого поступле­ния в сторону центра огневого шторма значительного количества свежего воздуха (ветер со скоростью 15 м/с и более);

4) массовый пожар, образующийся при наличии в мест­ности совокупности отдельных и сплошных пожаров.

Распространение пожаров и превращение их в сплош­ные определяется плотностью застройки территории объек­та. О влиянии плотности размещения зданий и сооружений на вероятность распространения пожара можно судить по ориентировочным данным, приведенным ниже:

При открытых пожарах главным источником распрост­ранения пожара является лучистый теплообмен. Плотность лучистого теплового потока Qл (Вт/м²) зависит от большо­го числа факторов, характеризующих как сам процесс фор­мирования теплового излучения, так и его воздействие на окружающие тела. Учесть каждый из этих факторов в ана­литическом выражении, описывающем процесс теплообме­на, не представляется возможным, поэтому при проведении расчетов учитываются только основные из них. Расчеты проводят по формуле Стефана - Больцмана:

,

где С_пр - приведенный коэффициент излучения (для прак­тических расчетов С_пр ≈ 4,9 Вт/(м²∙К⁴)); ε - приведенная степень черноты окружающих предметов; F₁ - площадь по­верхности, излучающей лучистый поток, м²; ψ - коэффици­ент облучаемости, зависящий от расположения и размеров поверхностей и показывающий долю лучистого потока, из­лучаемого поверхностью пламени; Т₁ - средняя температу­ра самовоспламенения нагреваемых поверхностей, К; Т₂ - средняя температура пламени, К.

Величины, необходимые для расчета по формуле, приве­дены ниже:

Приведенная степень черноты определяется по степени черноты ( ) факела пламени (ε_п) и степени черноты облу­чаемого материала (ε_м) по формуле

,

где S₁ и S₂ - площадь факела и облучаемой поверхности.

Степень черноты факела племени при горении различных материалов:

Степень черноты различных материалов:

Взаимное размещение факела пламени и облучаемого тела учитывается с помощью коэффициента ψ. Значение этого коэффициента зависит от формы и размеров факела пламени, а также от расположения облучаемой элементар­ной площадки по отношению к факелу пламени. Пламя имеет довольно сложную, изменяющуюся во времени фор­му, но в практических расчетах факел пламени условно за­меняется прямоугольной площадкой, размещение которой по отношению к облучаемому телу рассматривается так, как это показано на схеме, приведенной на рис. 2.39.

Рис. 2.39. Расчетная схема для определения значения ψ₁₂ (облучаемая элементарная площадка расположена на расстоянии г по нормали от одного из углов площадки, заменяющей факел пламени)

Значение ψ, соответствующее такой схеме, может быть определено по формуле: (в случае, когда элемен­тарная площадка расположена напротив геометрического центра излучающей поверхности); (в случае, когда элементарная площадка расположена на уровне нижней кромки излучающей поверхности):

.

Значение плотности теплового потока существенно за­висит от продолжительности воздействия. Минимально не­обходимая для возгорания материала плотность теплового излучения, воздействующая на тело в течение определенно­го времени, называется критической (Q_л.кр.) и определяется в лабораторных экспериментах. В табл. 2.28 приведены зна­чения Q_л.кр. для различных материалов при продолжитель­ности воздействия 3, 5 и 15 мин.

Таблица 2.28

Значения критической плотности теплового потока, Вт/м²

Рис. 2.40. Динамика пожаров на территории Российской Федерации

Динамика пожаров на территории Российской Федера­ции в 2003-2010 гг. показана на рис. 2.40.

Взрыв - быстро протекающий процесс физического или химического превращения веществ, сопровождающийся высвобождением большого количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем прост­ранстве образуется и распространяется ударная волна, спо­собная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести ма­териальный ущерб, ущерб окружающей среде и стать источ­ником ЧС.

Источником энергии при взрыве могут быть как химиче­ские, так и физические процессы. В большинстве взрывов источником выделения энергии являются химические пре­вращения веществ, связанные с окислением. Существует много веществ, которые в нормальных условиях достаточно устойчивы и могут находиться в твердом, жидком, газообраз­ном или аэрозольном состоянии. Однако в результате ини­циирующего воздействия (теплотой, трением, ударом или каким-либо другим способом) в них начинаются экзотер­мические процессы, протекающие с большой скоростью и приводящие к взрывчатому превращению.

Наиболее распространенными конденсированными взрывчатыми веществами (ВВ) являются тротил, гексоген, дымный порох, пироксилин, амматол, октоген и некоторые другие. Взрывы конденсированных ВВ протекают в режиме детонации, при котором взрывная волна в заряде распрост­раняется с постоянной скоростью. Скорости детонации на­ходятся в пределах от 1,5 до 8 км/с, а давление в эпицентре взрыва достигает 20-38 ГПа.

Примерами взрывов, энерговыделение при которых обусловлено физическими процессами, могут служить ава­рийное выливание расплавленного металла в воду, при ко­тором испарение протекает взрывным образом вследствие чрезвычайно быстрой теплоотдачи, и взрывы сжатых или сжиженных газов. В этом случае энергия определяется про­цессами, связанными с адиабатическим расширением паро­газовых сред и перегревом жидкостей.

На промышленных предприятиях наиболее взрывоопас­ными являются образующиеся в нормальных или аварий­ных ситуациях газовоздушные (ГВС) и пылевоздушные (ПлВС) смеси.

Из ГВС наиболее опасны взрывы смесей углеводород­ных газов с воздухом, а также паров легковоспламеняющих­ся жидкостей. Взрывы ПлВС происходят на мукомольном производстве, на зерновых элеваторах, при обращении с кра­сителями, при производстве пищевых продуктов, в текстиль­ной промышленности и т.п.

На практике чаще других встречаются свободные воздуш­ные, наземные (приземные) взрывы, взрывы внутри помеще­ний (внутренние), а также взрывы больших облаков ГВС. Суммарное выделение энергии при взрыве оценивается энер­гетическим потенциалом взрыва.

К свободным воздушным относят взрывы, происходящие на значительной высоте от поверхности земли, когда не про­исходит усиления ударной волны между центром взрыва и объектом за счет отражения. Взрывная волна ослабляется по мере ее распространения, и по характеру воздействия на окружающую среду образуются три зоны: ближайшая, про­межуточная и слабого взрыва. Ближайшая к источнику зо­на характеризуется огромными давлениями и температура­ми. В промежуточной зоне, в которой избыточное давление достаточно велико, возможны тяжелые разрушения и смер­тельные поражения людей. В зоне слабого взрыва вероятны средние и слабые разрушения и поражения людей средней степени тяжести.

Основным параметром, определяющим поражающее воздействие ударной волны на людей и объекты, является избыточное давление во фронте ударной волны ΔРф. Оно зависит от массы М заряда ВВ в тротиловом эквиваленте (кг) и от расстояния х от центра взрыва до объекта (м). Для практических расчетов зависимость избыточного давления взрыва от расстояния, массы заряда и вида взрыва опреде­ляется формулой

, МПа.

Наземные и приземные взрывы. Если взрыв происходит на поверхности земли, то воздушная ударная волна от него усиливается за счет отражения. Параметры ударной волны рассчитывают по формуле свободного воздушного взрыва, однако величину избыточного давления взрыва удваивают.

Более сложные процессы происходят при взрывах в при­земных слоях атмосферы. При этих взрывах образуются сферические воздушные ударные волны, распространяю­щиеся в пространстве в виде области сжатия - разряжения (рис. 2.41).

Фронт воздушной ударной волны характеризуется скач­ком давления воздуха, при достижении сферической удар­ной волны земной поверхности она отражается от нее, что приводит к формированию отраженной волны. На некото­ром расстоянии от эпицентра взрыва фронты прямой и от­раженной ударных волн сливаются, образуя головную вол­ну, имеющую фронт, нормальный к поверхности Земли и перемещающийся вдоль ее поверхности. Область прост­ранства, где отсутствует наложение и слияние фронтов, на­зывается зоной регулярного отражения, а область простран­ства, в которой распространяется головная волна, - зоной нерегулярного отражения.

С момента прихода фронта воздушной ударной волны в точку на земной поверхности давление резко повышается до максимального значения ΔРф, а затем убывает до атмосферного Р_о и ниже. Период повышенного избыточного давления называется фазой сжатия, а период пониженного давления - фазой разрежения.

Рис. 2.41. Волнообразование при воздушном взрыве в приземной зоне:

Э - эпицентр взрыва; П - фронт падающей волны; О - фронт отраженной волны; А - зона регулярного отражения; Б - зона нерегулярного отраже­ния; Г - фронт головной ударной волны

Действие воздушной ударной волны на здания и сооруже­ния определяется не только избыточным давлением, но и ско­ростным напором воздушных масс.

Внутренний взрыв характеризуется тем, что нагрузка воз­действует на объект изнутри. Возникающие нагрузки зависят от многих факторов: типа взрывчатого вещества, его массы, пол­ноты заполнения внутреннего объема помещения взрывча­тым веществом, его местоположения во внутреннем объеме и т. д. Полное решение задачи определения параметров взрыва является сложной задачей. Ориентировочно оценку возможных последствий взрывов внутри помещения можно производить по величине избыточного давления, возника­ющего в объеме производственного помещения.

Для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и го­рючих жидкостей избыточное давление взрыва рассчитыва­ется по формуле

,

где - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме; определяется экспериментально или по справоч­ным данным, при отсутствии данных его допускается при­нимать равным 900 кПа; Р₀ - начальное давление (допуска­ется принимать равным 101 кПа); М_т - масса горючего газа или паров легковоспламеняющейся или горючей жидкости, поступивших в результате аварии в помещение, кг; Z - до­ля участия взвешенного дисперсного продукта во взрыве; ρ_г - плотность газа, кг/м³; V_CB - свободный объем помеще­ния в м³, он определяется как разность между объемом по­мещения и объемом, занимаемым технологическим обору­дованием (если свободный объем помещения определить невозможно, то его принимают условно равным 80% геоме­трического объема помещения); С_ст - стехиометрический коэффициент; К_н- коэффициент, учитывающий негерме­тичность помещения и неадиабатичность процесса горения, его допускается принимать равным 3.

Избыточное давление взрыва для химических веществ, кроме упомянутых выше, а также для смесей рассчитывает­ся по формуле

,

где Н_Г - теплота сгорания, Дж/кг^-1; ρ_в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре, кг/м³; С_р - удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кгК); допускается принимать равной 1,01 -10³ Дж/кг∙К); Т_о - начальная температура воздуха, К.

Избыточное давление взрыва для горючих пылей опреде­ляют по формуле, где при отсутствии данных коэффициент Z принимается равным 0,5. Расчет избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, проводят по этой же формуле, принимая Z=l.

Основные параметры взрыва некоторых аэрозолей при­ведены в табл. 2.29 (НКПВ - нижний концентрационный предел воспламенения аэрозолей или предел распростране­ния пламени).

Таблица 2.29