Как происходят взрывы парогазовоздушных смесей?
Для взрыва необходимо создать однородную смесь горючего вещества и окислителя в нужных пропорциях. При взрыве происходит почти мгновенное изменение физического и химического состава вещества, сопровождающееся быстрым выделением большого количества световой и тепловой энергии, ростом давления. При этом скорость пламени достигает 10 – 100 м/с, а температура – нескольких тысяч градусов. При этом давление газов (ударная волна) возрастает в сотни раз. Взрыв всегда сопровождается механическими разрушениями на судне и расширением зоны горения.
Для характеристики степени взрывоопасности газов и насыщенных паров жидкостей используется специальный показатель: концентрационные пределы взрываемости. Концентрационными пределами взрываемости смесей газов, насыщенных паров жидкостей с воздухом называется их минимальная и максимальная концентрации, при которых происходит взрыв.
Пример нижнего и верхнего концентрационного предела для некоторых газов и паров:
ацетон – 0,6 
80% объёмных; бензин – 0,8 51% объёмных; водород - 4 75% объёмных; метан – 5 – 15% объёмных; бутан – 1,86 – 8,41% объёмных.
При меньших или больших концентрационных пределах, взрыв не происходит из-за недостатка или избытка кислорода.
Кроме паров, жидкостей и газов могут взрываться пыли: это мучная, угольная, древесная пыль, пыль различных металлов, а также продукты неполного сгорания топлив и горючих веществ при пожаре.
|
|
|
Какими явлениями характеризуется судовой пожар?
Практически любой пожар характеризуется следующими явлениями:
- быстрое распространение;
- выделение и передача тепла;
- выделение и распространение продуктов сгорания;
- образование газового обмена (поступление воздуха и удаление продуктов сгорания).
Дополнительные явления, характеризующие отдельные виды пожаров:
- обрушение и деформация судовых конструкций;
- взрывы оборудования, емкостей с газами, горючих газов и взрывчатых веществ;
- вскипание и выброс горючих жидкостей из цистерн и танков.
Каковы опасные факторы пожара на танкерах?
Особую опасность представляют процессы взрывного сгорания парогазовоздушных смесей в открытом пространстве. Случай возгорания парогазовоздушной смеси произошел в городе Новороссийске одновременно на двух судах 20. 01. 2007г. Возгорание произошло во время грузовых операций на нефтепричале Шесхарис при ударе молнии (см. Введение).
Основными, опасными факторами сгорания таких смесей являются:
а) « пожар - вспышка ». В случае образования парогазовоздушной смеси в открытом пространстве и ее зажигания относительно слабым источником (например - искрой) сгорание этой смеси происходит, как правило, с небольшими видимыми скоростями пламени. Зона поражения высокотемпературными продуктами сгорания, практически совпадает с максимальным размером облака продуктов сгорания (т. е. поражаются в основном объекты, попадающие в это облако). Расчеты показывают, что при такой аварии на причале ошвартованное судно окажется в зоне поражения. При « пожаре - вспышке » на судне, ошвартованном у причала, в зоне поражения окажется и технологическая площадка причала;
|
|
|
б) « огненный шар ». Поражающий фактор – тепловое излучение. Взрывы с образованием « огненных шаров » происходят при больших массах горючих жидкостей, высоких значениях энергии перегрева и внезапном разрушении сосудов, когда мгновенно образуется огромная масса паров. Это часто происходит при огневом или другом интенсивном нагреве сосудов со сжиженными углеводородными газами и легко воспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ). При массе горючего вещества от 2 до 435 т радиусы « огненных шаров » составляют от 35 до 300 м;
в) взрыв парогазовоздушного облака. Поражающий фактор – избыточное давление взрыва во фронте ударной волны и импульс положительной фазы ударной волны. Например, в Порт – Гудзоне (США) при обрыве трубопровода, по которому подавался жидкий пропан, за 24 минуты было выброшено около 113 м³ жидкого пропана. Через 5 мин. после разрушения трубопровода пропановое облако поднялось на 15 – 25 м над уровнем моря. При достижении облаком зданий, расположенных в 300 м от места утечки, произошел взрыв. Ударная волна распространилась на расстояние 800 м, а воздушная волна зарегистрирована в 9,6 км от места разрыва трубопровода. Обломки зданий разлетались на расстояние 1,2 км;
|
|
|
г) пожар пролива, газовый факел, факельное горение струи жидкости, поражающий фактор – тепловое излучение. Опасные интенсивности теплового излучения при этом достигают до 100 м от границ пожара.
Таким образом при любом пожаре появляется пламя, выделяется теплота, образуются вредные газы и дым, а при взрывах – избыточное давление. Все это может стать причиной серьезных травм, гибели людей и нанесение колоссального материального ущерба и масштабной экологической катастрофы.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 717; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!