
3. Классификация взрывных явлений.
В табл. 3.2 приведена классификация взрывов, которая содержит перечень источников взрыва, включая природные, преднамеренные и случайные взрывы. Перечень составлен с учетом различных способов энерговыделения и представляется достаточно полным, включен и перечень теоретических моделей, описывающих источники, используемые для изучения взрывов. В разных столбцах таблицы приведены независимые данные.
Теоретические модели
|
Природные взрывы
|
Преднамеренные взрывы
|
Случайные взрывы
|
Идеальный точечный источник: – в идеальном газе; – в реальном газе Автомодельный источник (источник с бесконечно большим энерговыд.) Сфера с мгновенным Энерговыд. (взрывающаяся сфера) Сфера с плавным Энерговыд. Поршень: – с постоянной скоростью; – ускоряющийся; – с конечным ходом Волна энерговыделения: – при горении с по- стоянной скоростью; – при детонации – при ускоряющихся пламенах; – при пламенах, рас- пространяющихся к центру источника
|
Молнии Вулканы Метеориты
|
Ядерные взрывы Взрывы конденси- рованных ВВ: – промышленных ВВ; – военных ВВ; – пиротехнических ВВ Взрывы топливно- воздушных облаков Ружейные и пушечные взрывы: – у дульного среза; – у сброса безоткатного орудия Электрические искры Взрывающиеся проволочки Лазерные искры Взрывы в замкнутых объемах, на- пример, исследовательские взрывы газов и пылевзвесей, а также взрывы в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания
|
Взрывы конденсиро- ванных ВВ: – в непрочной оболочке или без нее; – в прочной оболочке Взрывы при горении в замкнутом объеме без избыточного давления газов и паров пылевзве- сей Взрывы емкостей с га- зом под давлением: – при простых авариях; – при горении; – с последующим горе- нием; – при выходе из-под контроля химической реакции; – при выходе из-под контроля ядерного реактора - BLEVE (взрывы емкостей с перегретой жид- костью): – при внешнем нагреве; – с горением после аварии; – без горения после аварии; – при выходе из-под контроля химической реакции Взрывы неограниченного облака паров Физические взрывы
|
Из всего разнообразия взрывов наиболее распространенными и изученными являются взрывы за счет потенциальной химической энергии, которая превращается в энергию сжатых газов в результате быстрого протекания химической реакции.
4. Характеристика аварийных взрывов.
В химических и нефтехимических производствах используется и перерабатывается большое количество горючих и взрывоопасных материалов.
Поэтому высока потенциальная опасность взрывов большой разрушительной силы, приводящих к травмам обслуживающего персонала, наносящих значительный материальный ущерб народному хозяйству.
Анализ крупных аварий показывает, что при взрывах больших объемов
парогазовых выбросов разрушению подвергаются не только здания и сооружения самих промышленных предприятий, но и близлежащих жилых массивов.
Как показывает анализ аварий, отдельные производства, характеризуемые большой потенциальной опасностью, недостаточно снабжены средствами, предупреждающими залповый выброс горючих продуктов в атмосферу и взрывы в закрытых системах. С другой стороны, ряд производств
со сравнительно невысокой потенциальной опасностью необоснованно оснащен ненужными и дорогостоящими средствами противоаварийной защиты.
Изучение характерных опасностей типовых химико-технологических
процессов дает возможность еще на стадии исследовательских и проектных работ выбрать наиболее рациональное аппаратурное оформление и соответствующей надежности и класса точности КИП, средства автоматизации и противоаварийной защиты в зависимости от физико-химических свойств веществ и характера процесса.
Важнейшим обособленным направлением повышения взрывозащиты химико-технологических процессов во всех случаях является устранение внешних постоянных и случайных источников воспламенения выбрасываемых в атмосферу горючих и взрывоопасных веществ.
Из опубликованного ВНИИТБХП анализа аварий следует, что основное
их количество (81 %) связано с ведением химико-технологических процессов, 13 % с подготовкой оборудования к ремонту, ремонтными работами или приемом оборудования из ремонта и 6 % – по другим причинам.
Аварии катастрофических размеров, сопровождающиеся разрушением зданий и сооружений предприятий и прилегающих жилых районов отмечены в крупнотоннажных производствах аммиачной селитры, капролактама, полиэтилена, синтеза спирта, хлор-пренового каучука и др.
Анализ аварий в химической и нефтехимической промышленности в сочетании с математической обработкой статистических данных позволил выделить наиболее характерные опасности химических производств:
- образование взрывоопасного облака парогазовоздушных смесей над территорией предприятия и близлежащих жилых районов, а также в объеме помещений производственных зданий;
- образование взрывоопасных парогазовых смесей в аппаратуре и инициировании их внутренними источниками воспламенения в аппаратуре и трубопроводах;
- образование жидких или твердых взрывоопасных продуктов и накопление их в аппаратуре, а также инициирование взрыва внутренними источниками воспламенения;
- образование взрывоопасных пылевоздушных смесей в производственных помещениях и в аппаратуре и инициирование взрыва внутренними и внешними источниками воспламенения;
- проявление внешних источников воспламенения, инициирование взрыва парогазовых и жидкостных технологических выбросов.