Осередок руйнувань і уражень при вибуху
Осередок руйнувань і уражень на підприємствах зі вибухо- і пожеженебезпечною технологією виникають при витіканні газоподібних або зріджених вуглеводневих продуктів. Змішування їх з повітрям приводить до утворення вибухо- та пожеженебезпечних сумішей. До вибухо – та пожеженебезпечних відносяться гази пропілен, метан, пропан, етилен, бутилен і ін. Вибух або возгоряння відбувається при певному змісту газу в повітрі, приводить до зруйнування або ушкодження будинків, споруд, технологічних установок, ємностей та трубопроводів.
При вибуху вуглеводневої сировини може утворитися осередок ураження подібний осередку ядерного ураження.
В осередку вибуху у відкритій атмосфері можна визначити дві зони: зону детонації (детонаційної хвилі) і розповсюдження (дії) ударної хвилі. У зоні детонації тиск має максимальне значення.
Умовний (розрахунковий) радіус зони детонаційної хвилі (rO) визначають за емпіричною формулою: rO = 18.5 * 
,
де QH – кількість речовини (в тонах), яка вилилася або розтеклася з ємності (сховища), що розгерметизовано;
К – коефіцієнт , який характеризує об’єм газів або парів речовини, що перейшли в стехіометричну суміш (за даними джерел, він може розрізнятися від 0.4 до 0.6). Емпіричний показник перед коренем дозволяє враховувати різни умови виникнення вибуху.
В межах зони 1 діє надлишковий тиск, якій приблизно можна вважати постійним і рівним 1700 кПа. Точніші значення тиску визначають за довідковими даними для кожної речовини, наприклад, за таблицею 2.7. Максимальний тиск в зоні детонації – це найбільший тиск, який виникає при утворенні найбільш пожежо -, вибухонебезпечної суміші газу, пару або пилу з повітрям в замкнутому об’ємі при початковому тиску суміші 101кПа (атмосферному тиску).
За межами зони детонації, в зоні дії повітряної ударної хвилі, формується фронт ударної хвилі, який розповсюджується по поверхні землі. Він різко зніжується до атмосферного через невелику відстань. Літературні джерела дають різні закономірності його зміни з урахуванням відстані до місця вибуху, теж саме і з максимальним значенням тиску в детонаційної хвилі (зоні детонації).
В таблиці 2.6 приведені зведені дані зміни надмірного тиску, виходячи із відстані, що виражено в частках від радіуса зони детонації (r1 / rO), і максимального тиску в зоні детонації.
Використовуючи наведені вище табличні дані можна розраховувати масштаби зон руйнування з позначеними значеннями надмірного тиску, визначати можливе значення надмірного тиску при наявних відстанях об’єкта від місця аварії (вибуху), а також визначати ступень руйнування різних будинків, споруд, будівель в залежності від величини надмірного тиску та інші завдання.
Таблиця 2.6 - Зміна тиску в зоні розповсюдження ударної хвилі
| Максим. тиск в зоні детонації, кПа | Значення надмірного тиску, кПа, на відстані від центру вибуху в частках від rO (r1 / rO) | |||||||||||||||
| 1.05 | 1.1 | 1.2 | 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 | ||||||||||||||||
Таблиця 2.7 – Максимальний тиск і концентраційні межи загоряння окремих речовин
| Речовина (газ, суміш) | Максимальний тиск вибуху, кПа | Концентраційні межі загоряння | |
| НКМВ, % | ВКМВ, % | ||
| Аміак | |||
| Ацетилен | 2.5 | ||
| Ацетон | |||
| Бензол | 1.4 | 7.1 | |
| Водінь | |||
| Деревинна мука | |||
| Окис вуглецю | 12.5 | ||
| Толуол | 1.3 | 6.7 | |
| Полістирол | - | ||
| Поліетилен | - | ||
| Магній | - | ||
| Алюміній | - | ||
| Сірка | - | ||
| Фосфор червоний | - |