Надмірний тиск вибуху

Питання 1. Загальні відомості про вибух, параметри вибуху.

Вибухом називається процес швидкого (за соті частки секунди) фізичного або хімічного перетворення речовин або їх сумішей з виділенням великої кількості енергії.

Таким чином, відмінностями від інших видів перетворень речовин є:

В основі одних вибухів лежить явище детонації, що відбувається при фізичному розкладанні речовин (вибух тротилу, ядерний вибух і т.п.) (детонаційні вибухи)

В основі інших вибухів лежить швидко протікає реакція горіння газо-паро-пилоповітряних сумішей, що займають частину або весь обсяг приміщення, вибухове горіння горючих сумішей. У технічній літературі такі вибухи ще називаються аварійними. тому вони виникають внаслідок аварійних режимів роботи технологічного обладнання, електроустановок і т.п.

У виконанні завдання ПВЗ будівель нас, як працівників пожежної охорони, цікавлять вибухи аварійні, тому що природа їх виникнення і розвитку описується теорією горіння. Саме про таких вибухах ми будемо говорити в цій темі.

Розглянемо, якими ж параметрами характеризується вибухове горіння сумішей (аварійний вибух).

Для простоти сприйняття матеріалу розглянемо схему на малюнку 1.

Мал. 1. Характеристики параметрів вибухового горіння

Основним з перерахованих вище параметрів є надлишковий тиск, тому розглянемо його більш детально, а по іншим тільки кінцеві рівняння без виведення їх (висновок рівнянь параметрів вибуху дан на сторінках 371-380 підручника для ВНЗ за редакцією Кудаленкіна В.Ф. «Пожежна профілактика в будівництві» ).

Основною ознакою вибуху є миттєва зміна тиску, що залежить від температури і об'єму продуктів горіння.

Для замкнутого обсягу, повністю заповненого вибухонебезпечною сумішшю і при повному згорянні її, при стехиометрической концентрації визначається за рівнянням:

де: Рм - тиск вибуху;

Р0 - початкове значення тиску в приміщенні.

А при частковому загазованість за рівнянням:

де: Wом - обсяг вибухонебезпечної суміші, при стехиометрической концентрації;

Wпом - обсяг приміщення, м 3;

Абсолютний тиск, що впливає на огороджувальні конструкції при вибуховому горінні суміші в замкнутому об'ємі, визначається за рівнянням Я.Б. Зельдовича:

При початкове тиск при вибуху збільшиться в раз:

де: Тв - температура продуктів горіння під час вибуху, К;

Тн - початкова температура суміші, К.

n, m - число молей в реакції горіння

Підставивши значення тиску вибуху в формулу надлишкового тиску отримаємо таке значення:

Надмірний тиск на конструкції, Па

Ступінь руйнування конструкцій

Мал. 2. Зміни тиску при вибуху:

1 - в замкнутому об'ємі; 2 - з легкоскидними конструкціями

Якщо застосування ЛСК забезпечує зниження навантажень до 5'10 5 Па, то перевірка несучої здатності під час вибуху існуючих основних конструкцій не потрібна.

При DРдоп більш 5'10 3 Па, необхідно виробляти розрахунок вибухостійкого конструкцій, а для цього треба знати рівняння, за якими оп-ределяются параметри вибуху.

Надмірна обсяг продуктів вибуху

де: DWв - надлишковий обсяг продуктів вибуху;

e - ступінь розширення продуктів горіння при вибуху;

Wcм - обсяг вибухонебезпечної суміші;

Wпом - обсяг приміщення;

Рдоп - допустиме тиск на конструкції;

Р0 - початковий тиск.

Генерація сторінки за: 0.009 сек.