Практическая работа № 6 прогнозирование и оценка обстановки при горении и взрывах газо-воздушных смесей
Взрывчатые вещества – это химические соединения, содержащие в своем составе кислород.
Взрывчатые процессы (взрывы) – это очень быстрое превращение большого количества потенциальной химической или физической энергии системы в кинетическую энергию продуктов взрыва (газы, осколки).
Нижний концентрационный предел распространения пламени (предел воспламенения) – это объемная (массовая) доля горючего в смеси с окислительной средой (выраженная в процентах или в г/м3), с уменьшением которой смесь становится не способной к распространению пламени. Верхний концентрационный предел распространения пламени (предел воспламенения)– это объемная (массовая) доля горючего в смеси с окислительной средой, с увеличением которой смесь становится не способной к распространению пламени.
На основании ГОСТ Р 22.0.8-96 взрыв – это процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояния вещества, приводящим к возникновению скачка давления или ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов или паров, способных производить работу.
Взрывоопасность вещества в значительной степени зависит от того, в каком агрегатном состоянии оно находится, которое в свою очередь зависит от давления Р и температуры Т.
По типу взрывного процесса взрывы подразделяют на дефлаграционные и детонационные.
Дефлаграционный взрыв облаков газововоздушной смеси (ГВС) и топливо - воздушной смеси (ТВС) – это энерговыделение в объеме облака при распространении экзотермической, химической реакции с дозвуковой скоростью (взрывное горение).
|
|
|
Детонационный взрыв облаков газо- и топливовоздушных смесей – энерговыделение в объеме облака при распространении экзотермической химической реакции со сверхзвуковой скоростью.
На взрывоопасных объектах возможны следующие виды взрывов:
– неконтролируемое резкое высвобождение энергии за короткий промежуток им времени в ограниченном пространстве (взрывные процессы);
– образование облаков топливовоздушных смесей или других газообразных, пылевоздушных веществ, вызванное их быстрыми взрывными превращениями: (объемный взрыв);
– взрывы трубопроводов, сосудов, находящихся давлением или с перегретой жидкостью (физические взрывы).
Аварийный взрыв – чрезвычайная ситуация, возникающая на опасном объекте в любой момент времени в ограниченном пространстве спонтанно по стечению обстоятельств или в результате ошибочных действий работающего на нём персонала.
Взрыв в твердой среде вызывает её разрушение и дробление, в воздушной или водной – образует воздушную или гидравлическую ударную волну, которая оказывает разрушающее воздействие на объекты.
|
|
|
Основными поражающими факторами взрыва являются:
– воздушная ударная волна;
– тепловое излучение и разлетающиеся осколки;
– пылевые, дымные и токсические газовые облака и аэрозоли, возникшие от веществ, применявшихся в техпроцессе или образовавшихся в ходе пожара;
– пламя и пожар.
Вещества, введение которых в горючую смесь сужает область ее воспламенения или полностью устраняет возможность горения, называют флегматизаторами.
ЗАДАНИЕ 1
Горение топливно-воздушной смеси (ТВС)
При разрушении одиночного резервуара с горючей жидкости в образовании огненного шара участвует 50 %, а при групповом хранилище – 90 % смеси.
1. Радиус огненного шара R ош определяют по формуле:
(6.1)
где G − масса горючей жидкости, кг.
2. Радиус поражения тепловым полем находится в пределах
Зона токсического задымления 
определяется по формуле
где 
– коэффициент, учитывающий шероховатость местности (для открытой местности 
; для городской застройки, леса 
– коэффициент, учитывающий влияние степени вертикальной устойчивости приземных слоев атмосферы (
при инверсии; 
– при изотермии; 
– при конвекции);
|
|
|
– скорость приземного ветра, м/с;
– пожарная токсодоза продуктов задымления, мг×мин/л.
Задача 1. Резервуар, содержащий 100 т бензина, находится на открытой территории на расстояниях 500 м от населенного пункта.
Метеоусловия: скорость приземного ветра – 2 м/с, степень вертикальной устойчивости – конвекция.
Определить масштабы и выполнить оценку пожарной обстановки при мгновенном разрушении резервуара.
Решение
здесь D п − токсодоза для окиси углерода, как продукта неполного сгорания углеводородов, D п = 33 мг∙мин/л.
Вывод: Населенный пункт может оказаться в зоне токсического задымления.
ЗАДАНИЕ 2
Задача 1: На трубопроводе газа конвентируемого диаметром 1,42 м, давления Рг = 2,5 МПа произошел разрыв. Состав газа: Нг = 61,5 %; СО = 18,5 %; N2 = 20 %. Температура газа t = 30°С. Скорость ветра W = 10 м/с. Коэффициент расхода из образовавшегося отверстия μ = 0,8.
Определить: границы зоны детонации, полных, сильных, средних и слабых разрушений при взрыве образовавшегося газовоздушного облака; возможность нарушения жизнедеятельности в населенном пункте, расположенном на расстоянии 500 м от места аварии.
Решение
1. Определяется удельная газовая постоянная газа конвентируемого
|
|
|
где 
– доля i -го компонента в газе;
– молекулярная газовая постоянная, кг/к 
моль;
n – число компонентов;
8314 – универсальная газовая постоянная, Дж/кг 
К;
2. Определяется удельный объем газа конвентируемого
где Т – температура газа конвентируемого, К;
Рг– давление газа в газопроводе, Па.
3. Определяется массовый секундный расход газа конвентируемого из газопровода
где y – коэффициент, учитывающий расход газа от состояния потока (для звуковой скорости истечения y = 0,7).
F – площадь отверстия, принимается равной площади сечения трубопровода, м2.
μ – коэффициент расхода, учитывает форму отверстия, принимается μ = 0,8.
4. Определяется граница зоны детонации газа конвентируемого на месте аварии
В зоне действия облака ГВС, где действует детонационная волна, избыточное давление во фронте принимается постоянным в пределах облака ГВС и приблизительно равным 
Зона действия воздушной ударной волны (ВУВ) начинается сразу за внешней границей облака ГВС. Давление во фронте ударной волны 
кПа, зависит от расстояния до центра взрыва и определяется по табл. 6.1, исходя из соотношения
где 
– расстояние от центра взрыва до рассматриваемой цели, м.
Таблица 6.1
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 60; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!