3.3. Ход решения задачи
Исходные данные принимаем согласно варианту № 30.
3.3.1. Оценка вероятных последствий при взрыве гвс на boo
Определяем радиус зоны детонации r0 по формуле (3.1):
,
м (3.1)
где Qn - количество вещества (в тоннах), разливающегося или вытекающего из разгерметизированной ёмкости (хранилища);
χ - коэффициент, характеризующий объём газов или паров вещества, переходящих в стехиометрическую смесь (по данным различных источников, он может изменяться для сжиженных под давлением газов от 0,4 до 0,6);
k - эмпирический показатель, позволяющий учитывать различные условия возникновения взрыва, включая некоторые энергетические характеристики газопаровоздушной смеси, состояние атмосферы, форму облака, мощность (энергию) источника воспламенения и место его инициирования, другие особенности развития аварийной ситуации. При экспрессоценке k принимают равным 18,5.
По табл. 3.2 определяем величину максимального избыточного давления ΔPф max (в кПа) на расстоянии r0 (м) от места взрыва.
Таблица 3.2
Физико-химические характеристики наиболее распространенных
газовоздушных смесей
Горючий компонент ГВС |
Молекулярная масса горючего, μ |
ρстх, (плотность) кг/м3 |
Сстх, (концентрация) объемная доля, % |
Объемные концентрационные пределы воспламенения смеси, об % |
Рmax, кПа |
||
нижний предел воспламенения |
верхний предел воспламенения |
||||||
Водород |
2 |
0,933 |
29,59 |
4 |
75 |
739 |
|
Этан |
30 |
1,250 |
5,66 |
2,9 |
15 |
675 |
|
Пропан |
44 |
1,315 |
4,03 |
2,1 |
9,5 |
860 |
|
Бутан |
58 |
1,328 |
3,13 |
1,8 |
9,1 |
960 |
|
Ацетилен |
26 |
1,278 |
7,75 |
2,5 |
81 |
1030 |
|
Этилен |
28 |
1,285 |
6,54 |
3,0 |
32 |
886 |
|
Пропилен |
42 |
1,314 |
4,46 |
2,2 |
10,3 |
648 |
|
Аммиак |
17 |
1,180 |
19,72 |
15 |
28 |
600 |
|
Пользуясь табл.3.3, можно определить соотношения (ri/r0) для определённых значений избыточного давления (например, на границах зон разрушения). Зная значения (ri/r0) и r0, определим расстояние ri для соответствующего значения избыточного давления во фронте ударной волны (например, на границе зон разрушения).
Таблица 3.3
Значение избыточного давления в очаге взрыва
Рmax, в зоне детонации кПа |
Значение ΔPф, кПа, на расстояниях ri от центра взрыва в долях от r0 (ri/r0) |
||||||||||||
1,32 |
1,4 |
1,8 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
10 |
12 |
15 |
20 |
30 |
|
500 |
100 |
90 |
55 |
48 |
25 |
15 |
8 |
5 |
4 |
3 |
2,5 |
1,5 |
1,0 |
900 |
180 |
162 |
100 |
86 |
45 |
26 |
14 |
9 |
7 |
5 |
4,5 |
2,7 |
1,8 |
1000 |
200 |
180 |
110 |
96 |
50 |
29 |
16 |
10 |
8 |
6 |
5 |
3 |
2 |
1700 |
340 |
306 |
195 |
163 |
82 |
50 |
28 |
18 |
13 |
10 |
8 |
5 |
3,7 |
Т.к. в табл. 3.3 нет значений Pmax соответствующего заданному ВВ воспользуемся методом интерполяции для определения (ri/r0).
Определяем внешний радиус зоны полных разрушений ri при r0=53 м и ri/r0=1,44, т.е. 53х1,44≈76(м).
Соотношения (ri/r0) и ri, определяем для других границ зон разрушений, также применяя табл.3.3 и метод интерполяции, если значений нет в таблице.