|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|||
|
|
Исходные данные для оценки последствий аварийных взрывов ТВС |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вари- |
Вид |
|
Расстояние |
Вещество |
|
Кол- |
|
Концентрация |
|
Объем |
|
|
|
ант |
окружающего |
|
от места |
|
|
во, т |
|
вещества в |
|
облака, |
|
|
|
|
пространства |
|
аварии, м |
|
|
|
|
воздухе |
|
тыс. м3 |
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
140 г/м3 |
|
|
|
|
||
1 |
Открытая |
|
150 |
Пропан |
|
10 |
|
|
60 |
|
|
||
|
|
местность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Открытая |
|
100 |
Природный |
10 |
|
150 г/м3 |
|
70 |
|
|
||
|
|
местность |
|
|
газ (сжиж.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Открытая |
|
300 |
Аммиак |
|
30 |
|
100 мг/м3 |
|
60 |
|
|
|
|
|
местность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Открытая |
|
100 |
Бензин |
|
27 |
|
150 мг/м3 |
|
60 |
|
|
|
|
|
местность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Загроможденное |
|
100 |
Бензол |
|
10 |
|
50 мг/м3 |
|
50 |
|
|
|
|
|
облака |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Основными структурными элементами алгоритмов расчетов |
||||||||||||
|
параметровприударных волн взрыве |
ТВС являются: |
|
|
|
|
|||||||
|
– определен е о ъема газового облака ТВС; |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|||||
|
– определен е эффективного энергозапаса ТВС; |
|
|
|
|
|
|||||||
|
– определение ожидаемого режима взрывного превращения ТВС; |
|
|
||||||||||
|
– расчет максимального из ыточного давления и импульса фазы |
||||||||||||
|
сжатия воздушных ударных волн для различных режимов; |
|
|
|
|
||||||||
|
– определение дополнительных характеристик взрывной нагрузки; |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
Д |
|
|
||||||
|
– оценка поражающего воздействия взрыва ТВС. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
2.1. Определение эффективного энергозапаса ТВС |
|
|
|
|
|||||||
|
Эффективный энергозапас горючей смеси определяется по соотношению |
|
|
||||||||||
|
|
|
Е Мг qг при Сг Сст , |
|
И |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1) |
|
|||
|
где Мг |
– масса горючего вещества, содержащегося в облаке ТВС, кг; qг – |
|||||||||||
|
удельная теплота сгорания газа, Дж/кг; Сг – концентрация горючего |
||||||||||||
|
вещества в облаке ТВС, кг/м3; Сст – стехиометрическая концентрация |
||||||||||||
|
вещества в смеси с воздухом, кг/м3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е М г qг Сст / Сг при Сг |
Сст . . |
|
|
|
|
|
|||
Для оценки объема газового облака ТВС можно воспользоваться соотношением
V М г / Сст .
81
Стехиометрическая концентрация (концентрация, при которой смесь горючего вещества с воздухом наиболее взрывоопасна) рассчитывается по формуле
Сст |
|
100 |
, где nc |
nн nx n0 |
|
|
|
|
, |
||||
|
4,84 |
|||||
1 |
|
4 |
2 |
|
||
где β – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания; nс, nн, nо, nх – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего (табл. 5).
В случае если определение концентрации горючего вещества в смеси затруднено, в качестве вел чины Сг в соотношении (1) принимается концентрац я, соответствующая нижнему концентрационному пределу
|
воспламенен я |
нкпр горючего газа. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
Теплота сгоран я горючего газа qг в ТВС (при отсутствии данных в |
|||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
табл. 5) оцен вается по формуле |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
qг |
44 . |
|
|
|
|
|
Коррект ровочный параметр β для наиболее распространенных в |
|||||||||||
|
промышленном про зводстве опасных веществ определяется из табл. 6. |
|||||||||||
|
и |
горючих |
веществ |
по степени |
||||||||
|
Класс ф кац я |
некоторых |
||||||||||
|
чувствительности пр |
ведена в та л. 7. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Физико-химические характеристики некоторых взрывчатых веществ |
|||||||||||
|
б |
|
|
|
||||||||
|
Название |
|
Вид |
Число атомов С, Н, О |
|
Молярная |
Теплота |
|
||||
|
|
|
смеси |
|
и галоидов в |
|
масса, |
сгорания, |
|
|||
|
|
|
|
|
молекуле горючего |
|
кг/моль |
кДж/кг |
|
|||
|
|
|
|
|
nс |
nн |
nо |
nх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|||
|
Аммиак |
|
газовая |
0 |
3 |
0 |
0 |
|
17,03 |
18584 |
|
|
|
Ацетальдегид |
|
газовая |
2 |
4 |
1 |
0 |
|
44,05 |
27071 |
|
|
|
Ацетилен |
|
газовая |
2 |
2 |
0 |
0 |
|
26,04 |
49961 |
|
|
|
Ацетон |
|
газовая |
3 |
6 |
1 |
0 |
|
58,08 |
31359 |
|
|
|
Бензол |
|
гетеро- |
6 |
6 |
0 |
0 |
|
78,11 |
40576 |
|
|
|
|
|
генная |
|
|
Д |
|
|
||||
|
Бутан |
|
газовая |
4 |
10 |
0 |
0 |
|
58,123 |
45713 |
|
|
|
Водород |
|
газовая |
0 |
2 |
0 |
0 |
|
2,016 |
119841 |
|
|
|
Дихлорэтан |
|
гетеро- |
2 |
4 |
0 |
2 |
|
98,96 |
10873 |
|
|
|
|
|
генная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диэтиловый эфир |
|
газовая |
4 |
10 |
1 |
0 |
|
74,12 |
34147 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
Изобутиловый |
|
гетеро- |
4 |
10 |
1 |
0 |
|
74,12 |
36743 |
|
|
|
спирт |
|
генная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изопропиловый |
|
гетеро- |
3 |
8 |
1 |
0 |
|
60,09 |
34138 |
|
|
|
спирт |
|
генная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метан |
|
газовая |
1 |
4 |
0 |
0 |
|
16,04 |
50000 |
|
|
|
Метиламин |
|
газовая |
1 |
5 |
0 |
0 |
|
31,06 |
33290 |
|
|
|
Метиловый спирт |
|
газовая |
1 |
4 |
1 |
0 |
|
32,04 |
23838 |
|
|
82
Таблица 6
Корректировочный параметр β для наиболее распространенных в промышленном производстве опасных веществ
|
Класс 1-й |
|
Класс 2-й |
|
|
Ацетилен |
1,1 |
Акрилонитрил |
0,67 |
|
Винилацетилен |
1,03 |
Акролеин |
0,62 |
|
Водород |
2,73 |
Бутан |
1,04 |
|
Гидразин |
0,44 |
Пропилен |
1,04 |
|
Изопропилн трат |
0,41 |
Сероуглерод |
0,32 |
|
Метилацет лен |
1,05 |
Диметиловый эфир |
0,66 |
|
Нитрометан |
0,25 |
Дивиниловый эфир |
0,77 |
|
этилена |
|
|
|
|
Окись проп |
0,7 |
Диэтиловый эфир |
0,77 |
С |
|
|
|
|
|
Окись |
0,62 |
Дизопропиловый эфир |
0,82 |
|
Этилнитрат |
0,30 |
Пропан |
1,05 |
|
|
б |
|
|
|
Окончание табл. 6 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс 3-й |
|
|
|
|
|
Класс 4-й |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ацетальдег д |
|
|
0,56 |
|
|
ммиак |
|
|
|
0,42 |
|
|
|
|
Ацетон |
|
|
0,65 |
|
Бензол |
|
|
|
|
0,88 |
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
||||||
|
Бензин, сжиженный природный газ |
1 |
|
Декан |
|
|
|
|
1 |
|
|
|||
|
Изооктан |
|
|
1 |
|
Метан |
|
|
|
|
1,14 |
|
|
|
|
Метиламин |
|
|
0,7 |
|
Метилбензол |
|
|
1 |
|
|
|||
|
Метилэтилкетон |
|
0,71 |
|
Окись углерода |
|
|
0,23 |
|
|
||||
|
Октан |
|
|
1 |
|
Фенол |
|
|
|
|
0,92 |
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
||||||
|
Сероводород |
|
|
0,34 |
|
Этилбензол |
|
|
0,90 |
|
|
|||
|
Метиловый спирт |
|
0,52 |
|
|
ихлорэтан |
|
|
0,25 |
|
|
|||
|
Этиловый спирт |
|
0,62 |
|
Трихлорэтан |
|
|
0,14 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
||||
|
Классификация некоторых горючих веществ по степени чувствительности |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Класс 1-й |
|
Класс 2-й |
|
Класс 3-й |
|
Класс 4-й |
|
|
|
||||
|
Особочувствитель- |
Чувствительные |
Среднечувствительные |
Слабочувствительные |
|
|||||||||
|
ные вещества |
вещества |
|
вещества |
|
вещества |
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
Ацетилен |
|
Акрилонитрил |
Ацетальдегид |
|
|
Аммиак |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||||
|
Винилацетилен |
|
Акролеин |
Ацетон |
|
|
|
Бензол |
||||||
|
Водород |
|
Бутан |
Бензин, |
|
сжиженный Декан |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
природный газ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Гидразин |
|
Пропилен |
Изооктан |
|
|
|
Метан |
|
|
|
|||
|
Изопропилнитрат |
Сероуглерод |
Метиламин |
|
|
Метилбензол |
|
|
|
|||||
|
Метилацетилен |
Диметиловый |
Метилэтилкетон |
|
Окись углерода |
|
|
|
||||||
|
|
|
эфир |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
83
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 7 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
Нитрометан |
|
Дивиниловый |
Октан |
|
Фенол |
|
|
|
|
эфир |
|
|
|
|
|
Окись пропилена |
Диэтиловый эфир |
Сероводород |
|
Этилбензол |
||
|
Окись этилена |
|
Дизопропило- |
Метиловый спирт |
|
Дихлорэтан |
|
|
|
|
вый эфир |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
||
|
Этилнитрат |
|
Пропан |
|
Этиловый спирт |
|
Трихлорэтан |
|
2.2. Определен е ожидаемого режима взрывного превращения |
||||||
|
Чувстви |
|
|
|
|||
|
|
2.2.1. Определение класса горючих веществ по степени |
|||||
|
|
|
|
чувствительности |
|
|
|
|
|
тельность – характеристика взрывчатых веществ (ВВ), |
|||||
|
определяющая вероятность возникновения взрыва при каком-либо |
||||||
|
внешнем воздейств . Чувствительность ВВ чаще всего представляют в |
||||||
|
виде м н мального значения |
какого-либо |
внешнего воздействия |
||||
|
(начального |
бмпульса), которое с определённой (чаще всего 100%-ной) |
|||||
Взависимости Аот характера воздействия на ВВ существует значительное количество разнообразных видов и методик определения чувствительности. Наиболее распространённымиДявляются следующие виды чувствительности ВВ:
–к удару (характеристика ВВ, определяющая вероятность возникновения взрыва при внешнем воздействии ударного характера);
– к трению (характеристика ВВ, определяющая вероятность возникновения взрыва при внешнем воздействииИфрикционного характера);
– к нагреву (температура вспышки);
– к воздействию пламени;
– к воздействию искры;
– к детонации (восприимчивость к детонации).
ТВС, способные к образованию горючих смесей с воздухом, по своим взрывоопасным свойствам разделены на четыре класса (см. табл. 3).
Вслучае если вещество отсутствует в табл. 3, его следует классифицировать по аналогии с имеющимися в таблице веществами, а при отсутствии информации о свойствах данного вещества – относить его
кклассу 1, т.е. рассматривать как наиболее опасный случай.
84