Приложение 2. Расчет участвующей во взрыве массы вещества и радиусов зон разрушений

Приложение 2

Расчет участвующей во взрыве массы вещества и радиусов зон разрушений

Расчет 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 (перекисные соединения, ацетилениды, нитросоединения различных классов, продукты осмоления, трихлористый азот и др.), способных взрываться.

Расчет дает ориентировочные значения участвующей во взрыве массы вещества.

1. В данном расчете по результатам исследований крупномасштабных взрывов на промышленных объектах и экспериментальных взрывов приняты следующие условия и допущения.

1.1. В расчетах принимаются общие приведенные массы парогазовых сред m и соответствующие им энергетические потенциалы Е, полученные при количественной оценке взрывоопасности технологических блоков согласно приложению 1.

Для конкретных реальных условий значения m и Е могут определяться другими методами с учетом эффекта диспергирования горючей жидкости в атмосфере под воздействием внутренней и внешней энергий, характера раскрытия технологической системы, скорости истечения горючего продукта в атмосферу и других возможных факторов.

Масса твердых и жидких химически нестабильных соединений определяется по их содержанию в технологической системе, блоке, аппарате.

1.2. Масса парогазовых веществ, участвующих во взрыве, определяется произведением

, (1)

где z - доля приведенной массы парогазовых веществ, участвующих во взрыве.

В общем случае для неорганизованных парогазовых облаков в незамкнутом пространстве с большой массой горючих веществ доля участия во взрыве может приниматься равной 0,1. В отдельных обоснованных случаях доля участия веществ во взрыве может быть снижена, но не менее чем до 0,02.

Для производственных помещений (зданий) и других замкнутых объемов значения z могут приниматься в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Значение z для замкнутых объемов (помещений)

Вид горючего вещества	z
Водород	1,0
Горючие газы	0,5
Пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей	0,3

1.3. Источники воспламенения могут быть постоянные (печи, факелы, невзрывозащищенная электроаппаратура и т.п.) или случайные (временные огневые работы, транспортные средства и т.п.), которые могут привести к взрыву парогазового облака при его распространении.

1.4. Для оценки уровня воздействия взрыва может применяться тротиловый эквивалент. Тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды (кг), определяемый по условиям адекватности характера и степени разрушения при взрывах парогазовых облаков, а также твердых и жидких химически нестабильных соединений, рассчитывается по формулам:

1.4.1. Для парогазовых сред

, (2)

где 0,4 - доля энергии взрыва парогазовой среды, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

0,9 - доля энергии взрыва тринитротолуола (ТНТ), затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

- удельная теплота сгорания парогазовой среды, кДж/кг;

- удельная энергия взрыва ТНТ, кДж/кг.

1.4.2. Для твердых и жидких химически нестабильных соединений

, (3)

где - масса твердых и жидких химически нестабильных соединений;

- удельная энергия взрыва твердых и жидких химически нестабильных соединений.

2. Зоной разрушения считается площадь с границами, определяемыми радиусами R, центром которой является рассматриваемый технологический блок или наиболее вероятное место разгерметизации технологической системы. Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений по фронту ударной волны и соответственно безразмерным коэффициентом К. Классификация зон разрушения приводится в табл.2.

Таблица 2

Классификация зон разрушения

Класс зоны разрушения	К	, кПа
1	3,8
2	5,6	70
3	9,6	28
4	28	14
5	56

2.1. Радиус зоны разрушения (м) в общем виде определяется выражением

, (4)

где K - безразмерный коэффициент, характеризующий воздействие взрыва на объект.

2.2. При выполнении инженерных расчетов радиусы зон разрушения могут определяться выражением

, (5)

где при кг

,

или при кг

.