Тема 14 определение зон возможных разрушений и травмирования персонала

Для взрывов применяется метод адекватности разрушений, вызванных различными взрывчатыми веществами и средами. По этому методу степень разрушения характеризуют тротиловым эквивалентом. Первоначально вся энергия сосредоточена в источнике в форме потенциальной энергии. В момент взрыва она переходит как в тепловую и кинетическую энергию, так и в энергию излучения. Энергия волны, как движущейся части газовой среды, складывается из тепловой энергии и кинетической.

При взрывах конденсированных взрывчатых веществ на образование воздушной ударной волны расходуется практически вся (>98 %) энергия взрыва.

Максимально возможный коэффициент полезного действия взрыва парового облака (т.е. отношение энергии воздушной ударной волны к общему энергетическому потенциалу воздушной смеси) составляет ~ 48 %. Остальная часть взрыва расходуется на нагрев продуктов реакции и воздуха в ударной волне.

Под тротиловым эквивалентом взрыва понимается условная масса тринитротолуола, взрыв которой по степени разрушения адекватен взрыву парогазовой среды с учетом реальной доли участия во взрыве горючего вещества парогазовой среды, доли расхода энергии взрыва парогазовой среды и тринитротолуола на формирование ударной волны.

Масса паров, участвующих во взрыве:

где – приведенная масса горючих газов (паров), кг;

     – доля приведенной массы паров, участвующих во взрыве.

Для производственных помещений и других замкнутых объемов значение принимается:

для горючих газов – 0,5;

для ЛВЖ и ГЖ – 0,3.

Для неорганизованных паровых облаков в незамкнутом пространстве с большой массой горючих веществ доля участия во взрыве может приниматься 0,1. В отдельных обоснованных случаях доля участия веществ во взрыве может быть снижена, но не менее 0,02.

Тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды W_т определяется по формуле:

где0,9 – доля энергии взрыва тринитротолуола, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

    0,4 – доля энергии взрыва ПГФ, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

     – удельная теплота сгорания ПГФ, кДж/кг;

    – удельная теплота сгорания тринитротолуола, кДж/кг.

Зоной разрушения считается площадь с границами, определенными радиусами, центром которых является рассматриваемый технологический блок или наиболее вероятное место разгерметизации технологической системы. Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений по фронту ударной волны (Δp) и коэффициентом k.

Классификация зон разрушения представлена в таблице 14.1.

Таблица 14.1