- Listați principalele cauze ale incendiilor și exploziilor la locul de muncă.
- Oferiți o descriere a substanțelor combustibile.
- Care este clasificarea industriilor și zonelor pentru foc și explozie?
- Cum sunt caracterizate structurile de construcție pentru pericolul incendiilor și clădirile și structurile de rezistență la foc?
- Ce se înțelege prin foc și siguranță la foc?
- Care sunt factorii necesari pentru combustie?
- Ce se înțelege prin bliț, aprindere, autoaprindere, ardere spontană și explozie?
Accidentele din industriile explozive și periculoase sunt asociate, de regulă, cu ieșirea bruscă de produse hidrocarbonate gazoase sau lichefiate, amestecând astfel amestecurile cu amestecuri explozive și periculoase pentru foc. Cele mai periculoase în acest sens sunt amestecurile cu aer ale următoarelor gaze de hidrocarburi: metan, propan, butan, etilenă, propilenă, butilenă etc. Explozia sau aprinderea acestor gaze are loc la un anumit conținut de gaz în aer. De exemplu, este posibilă o explozie de propan cu un conținut de aer de 1 m 3 de la 36,6 (LEL) la 173,8 g (VKPV) de gaze (a se vedea tabelul 16.1). Intensificarea agitării propanului cu aer în cazul unei eliberări accidentale se explică prin punctul său de fierbere negativ (-42 ° C) la presiunea atmosferică.
Exploziv pot fi, de asemenea, amestecuri de vapori de lichide inflamabile, praf suspendat sau fibre în aer la anumite concentrații.
Explozia duce la distrugerea și deteriorarea clădirilor, a echipamentelor tehnologice, a rezervoarelor și a conductelor. Aceste fenomene sunt legate atât de explozia în sine, cât și de acțiunea undelor de șoc produse în timpul exploziei.
Un val de șoc este un val caracterizat prin prezența unei suprafețe de rupere a parametrilor fizici de bază ai stării mediului (presiune, densitate, temperatură) în care se propagă la viteză supersonică. În funcție de mediul în care se propagă valul - în aer, apă sau pământ, se numește un val de șoc de aer, un val de șoc în apă sau o undă de explozie seismică în pământ.
Unda de șoc aerian este o regiune cu aer puternic comprimat care se propagă în toate direcțiile din centrul exploziei cu o viteză supersonică. Limita frontală a valului (Figura 17.1), caracterizată printr-un salt ascuțit în presiune. numit frontul undei de șoc.
În partea din față a undei de șoc, parametrii stării aerului (presiune, densitate, temperatură, viteză) se modifică brusc. O caracteristică caracteristică a unui val de șoc de aer este fluxul mediei de aer care se mișcă în spatele acestuia, îndreptat în aceeași direcție.
Mecanismul formării unui val de șoc de aer este după cum urmează. În timpul exploziei, se formează un număr mare de produse gazoase. Aceștia, sub presiune foarte mare (de ordinul mai multor MPa), ca un izvor foarte comprimat și eliberat imediat, se extind. Deoarece presiunea aerului înconjurător este de mai multe ori mai mică decât presiunea produselor exploziei, aceasta din urmă, care se extinde, provoacă un impact puternic asupra straturilor adiacente. Din acest motiv, aerul este comprimat, presiunea, densitatea, temperatura cresc. Masa produselor de explozie, care se extinde, deplasează aerul din jur și formează în jurul său o zonă de aer comprimat. Această zonă acționează asupra aerului înconjurător, încă neperturbat și îl stoarce. În acest fel, compresia este rapid transferată mai departe și mai departe de locul exploziei. Limita exterioară a stratului de aer comprimat este partea din față a undei de șoc de aer care se deplasează la viteză supersonică.
Fig. 17.1. Schema de formare a undelor de șoc de aer:
a - în timpul unei explozii de aer; b - pentru o explozie la sol;
1 - centrul exploziei; 2 - produsul gazos al exploziei; 3 - zona aerului comprimat; 4 - fața valului de șoc
Unda de șoc are o fază de comprimare și o fază de rărire. În faza de compresie a undelor de șoc, presiunea este peste presiunea atmosferică, iar în sfera de rărire este mai mică. Cea mai mare presiune a aerului este observată la limita exterioară a fazei de compresie - în partea din față a valului.
Așa cum se poate vedea din fig. 17.2 La momentul sosirii undei de șoc, presiunea crește de la valoarea normală (atmosferică) P0 la cea maximă în fața P1. În viitor, pe măsură ce unda de șoc avansează, presiunea scade sub presiunea atmosferică.
Fig. 17.2. Caracterul schimbării presiunii la un punct fix în spațiu în funcție de timp și rezultatul acțiunii undelor de șoc asupra obiectelor locale: t1 - momentul în care frontul șocului ajunge la un punct fix pe teren; t2 - momentul căderii de presiune după trecerea undei de șoc la normal; t3 - momentul încetării acțiunii unui val de șoc și a straturilor de aer
Parametrii principali ai undelor de șoc, care determină efectul lor distructiv și dăunător, sunt:
- suprapresiune P1. Pa (kgf / cm2);
- cap de mare viteză Rsk. Pa (kgf / cm2);
- viteza valului. m / s;
- viteza debitului de aer U1. m / s;
- timpul de acțiune al undelor de șoc. a.
Presiunea în exces în partea din față a undei de șoc este diferența dintre valoarea maximă P1 și presiunea atmosferică P0; P1 = P1-P0 (a se vedea figura 17.2)
Presiunea în exces la un anumit punct depinde de distanța până la centrul exploziei și de puterea sa.
Capul de viteză din spatele frontului undei de șoc este determinat de la
Viteza undelor de șoc depinde de intensitatea lor și poate fi determinată de formula simplificată
unde P1 este presiunea în exces, kgf / cm2.
Viteza fluxului de aer din spatele frontului undei de șoc este determinată de formula simplificată
Timpul de acțiune al undei de șoc este timpul de acțiune al suprapresiunii. Valoarea sa poate fi determinată din formula
unde m este masa mediului de aer detonat de aer, kg
R este distanța de la centrul exploziei, m.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: