Задание №4 расчет участвующей во взрыве массы вещества и радиусов зон разрушений
Методика расчета может применяться при выборе основных направлений технических мероприятий по защите объектов и персонала от воздействия взрыва парогазовых сред, а также твердых и жидких химически нестабильных соединений, способных взрываться (перекисные соединения, ацетилениды, нитросоединения различных классов и др.).
Задача 1. Определить ориентировочные значения участвующей во взрыве массы вещества.
В расчетах
принимаются общие приведенные массы
парогазовых сред (
)
и соответствующие им энергетические
потенциалы (Е), полученные при количественной
оценке взрывоопасности технологических
блоков по заданию 3.
Масса парогазовых
веществ
,
участвующих во взрыве, определяется
произведением:
=
, (4.1)
где z – доля приведенной массы парогазовых веществ, участвующих во взрыве (табл. 4.1)
Таблица 4.1
Значения коэффициента участия во взрыве горючего вещества
Вид горючего вещества |
z |
Горючие газы |
0,5 |
Пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей |
0,3 |
Для оценки уровня воздействия взрыва может применяться тротиловый эквивалент. Тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды WT рассчитывается по формулам:
Для парогазовых сред:
,
(4.2)
где 0,4 – доля
энергии взрыва парогазовой среды,
затрачиваемая на формирование ударной
волны; 0,9 – доля энергии взрыва
тринитротолуола (ТНТ), затрагиваемая
на формирование ударной волны;
-
удельная теплота сгорания парогазовой
среды, кДж/кг;
-
удельная энергия взрыва ТНТ, кДж/кг.
Для твердых и жидких химически нестабильных соединений:
,
(4.3)
где
-
масса твердых и жидких химически
нестабильных соединений, кг;
-
удельная энергия взрыва твердых и жидких
соединений.
Задача 2. Определить радиус зоны разрушения.
Зоной разрушения считается площадь с границами, определяемыми радиусами (R), центром которого является рассматриваемый технологический блок. Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений по фронту ударной волны (Р) и, соответственно, безразмерным коэффициентом (К) (табл.4.2).
Таблица 4.2
Классификация зон разрушения
-
Класс зоны разрушения
К
кПа1
3,8
100
2
5,6
70
3
9,6
28
4
28,0
14
5
56,0
2,0
Радиус зоны разрушения в общем виде определяется выражением:
,
(4.4)
При массе паров (m), более 5000 кг радиус зоны разрушения определяется выражением
.
(4.5)
Для выполнения практических инженерных расчетов радиусы зон разрушения определяются выражением
,
(4.6)
где
-
,
при m
5000
кг (4.7)
или
,
при m >5000 кг. (4.8)