Основные параметры взрыва аэрозолей

Материал	Нг кДж/кг	Дисперс­ность, мкм	НКПВ, г/м3	АР, кПа
Полиэтилен Полистирол Метилцеллюлоза Нафталин Фталевый ангидрид Сера Алюминий	47 100 39 800 И 800 39 900 21 000 8 200 30 130	250 20...70 850 100 74 8,5 —	45,0 27,5 30,0 2,5 12,6 2,3 58,0	630 590 660 651 750 406 830

Для гибридных взрывоопасных смесей, содержащих газы (пары) и пыли, расчетное избыточное давление взрыва находят по формуле:

∆Р= ∆Р₁+∆Р₂ ,

где ∆Р₁ - давление взрыва, вычисленное для газа (пара); ∆Р₂ - давление взрыва, вычисленное для пыли.

Взрыв (горение) газового облака. Причинами взрывов могут быть большие газовые облака, образующиеся при утечках или внезапном разрушении герметичных емкостей, трубопроводов и т. п. Инициаторы горения или взрыва в этих случаях носят чаще всего случайный характер. Причем воспламенение не всегда со­провождается взрывом. Процесс взрыва или горения таких газовых облаков имеет ряд специфических особенностей, что при­водит к необходимости рассмотреть эти процессы отдельно.

При плохом перемешивании газообразных веществ с атмосферным воздухом взрыва вообще не наблюдается. В этом случае при воспламенении газо- или паровоздушной смеси от места инициирования будет распространяться "волна горения" с дозвуковой скоростью. Так как распространение пламени происходит со сравнительно низкой скоростью, в волне горения давление не повышается. В таком процессе имеет место только расширение продуктов горения за счет их нагрева в зоне пламени, и давление успевает выровняться по всему объему. Медленный режим горения облака с наружной поверхности с большим выделением лучистой энергии мо­жет привести к образованию очагов пожаров.

При оценке разрушительного действия взрыва газового об­лака в открытом пространстве необходимо определить избы­точное давление (скоростной напор) во фронте пламени. Если пламя распространяется от точечного источника зажигания в неограниченном пространстве, то оно имеет форму, близкую к сфере. Для пламени предельных углеводородов скоростной на­пор в открытом пространстве может достигать 26 кПа.

По избыточному давлению взрыва можно ориентиро­вочно оценить степень воздействия ударной волны на людей, технику и сооружения (табл. 1.34 и 1.35). При количе­ственной оценке степени поражения, применены средние значения давлений, вызывающие ту или иную степень по­ражения у 50 % пострадавших (П₅₀).

Таблица 1.34

Давления ударной волной, вызывающие поражения человека

АРф, кПа	Результат воздействия
20	Разрывы барабанных перепонок. Небольшие кро­воизлияния в легкие (поражения 1-й степени)
50	Кроме указанного выше, общее сотрясение организ­ма, болезненный удар по голове, кровоизлияние в легкие, межмышечное кровоизлияние, пшермия мозга, иногда перелом ребер (поражения 2-й степени)
70	Давление, трудно переносимое организмом, вызы­вающее состояние контузии (поражение 3-й степени)
100	Переломы ребер, летальный исход (поражения
и более	4-й степени)

Таблица 1.35

Здания и сооружения	Избыточное давление ударной волны, кПа
	1000...200	200... 100	100...50	50... 30	30...20	20...10
Жилые, производственные и общественные антисейсмиче­	а	б	в	г	д	—
ской конструкции
Промышленные с металлическим или железобетонным кар­	—	—	а	б	в	в, г
касом
Малоэтажные каменные	—	—	а	б	в	г, д
Многоэтажные жилые дома с несущими каменными стенами	—	—	—	а	б, в	г, д
Деревянные	—	—	—	—	а	а, б
Сооружения и сети коммунально-энергетического хозяйства	—	—	—	а,б	в	г
и связи:
подземные резервуары	—	а,б	в	г	д	—
наземные трубопроводы	—	а,б	б,в	в,г	г	д
водонапорные башни	—	—	а,б	б,в	в	г
воздушные линии электропередач	—	а	б	в	г	г, д
Металлические мосты пролетом до:
45 м	а, б	б,в	г	д	—	—
100... 150 м		а,в	в	г,д	—	—
Железобетонные мосты пролетом до:
Юм		а,в	в, г	д	—	—
20...25 м		а,б	б,в	д	—	—
Железнодорожные пути	а, в	г	д	—	—	—
Автомобильные дороги с твердым покрытием	в, г	—	—	—	—	—
Метрополитен мелкого заложения	а, б	в	г	—	—	—
Машины и оборудование; металлообрабатывающие станки	—	а	в	г	д	—
Грузовые автомобили	—	—	а	б	в,г	г,д
Условные обозначения: а – полные разрушения; б – сильные разрушения; в - средние разрушения; г – слабые разрушения; д - повреждения

По международным нормам, опасным для человека, яв­ляется избыточное давление ∆Р_Ф ≥6,9 кПа.

Пожары и взрывы достаточно часто взаимосвязаны в пространстве и времени. Так, при пожаре возможны взрывы нагреваемых емкостей со сжатыми и сжиженными газами, ем­костей с ЛВЖ, а при взрыве, например бытового газа, возмож­но возгорание окружающих предметов. Отметим, что взрывы природного газа (магистрального и подаваемого из баллонов) в жилых помещениях довольно частое событие. Оно возникает из-за попадания газа в объем помещения в количестве выше НКПВ (для бытового газа НКПВ = 2 % объема) при появле­нии источника воспламенения (пламени, искры и т. п.).

Данные по количеству чрезвычайных ситуаций различного ха­рактера, числу погибших и пострадавших приведены в табл. 1.36.

Таблица 1.36