Определяется количество газа (g), поступающего в помещение при аварии

Для горючих газов, представленных в приложении 2, количество газа G,

поступающего в помещение, определяют по формуле:

, м³/с,(3.32)

Для горючих газов, не указанных в приложении 2:

, м³/с, (3.33)

где: d – диаметр отверстия (трубы), м;

k – коэффициент расхода: k_р=0,9 – при полном раскрытии сечении канала трубы; k_р=0,6 – при истечении газа через аварийное отверстие в трубе (свищ);

Р₁ – рабочее давление в газопроводе, Па;

Р₀ – атмосферное давление, Р₀=101300 Па;

r₀ – удельная плотность газа при нормальных условиях (температура t₀С, или, Р°=0₀=101,3 кПа или 0,1 МПа), кг/м³;

r₁ – удельная плотность газа в газопроводе при давлении Р₁ и температуре t^°C, кг/м³С (293 К)°; принимать t=20

, кг/м³ (3.34)

3.6.3. Определяется время поступления газа в помещение из аварийного отверстия в трубопроводе:

, сек, (3.35)

где: V – объем помещения, м³(см. задание); L – воздухообмен в помещении, м³/с (см. задание), если воздухообмен неизвестен, то при естественной вентиляции помещения принимают: L=(1¸5)V/3600, м³/с; С – концентрация газа в помещении в момент образования газовоздушной смеси: C=b_н(в)/100; b_н(в) – нижний (верхний) концентрационный предел детонации газовоздушной смеси (см. приложение 2); ln – натуральный логарифм.

3.6.4. Определяется объем взрывоопасной газовоздушной смеси в помещении по формуле:

, м³, (3.36)

где: обозначения, входящие в состав формулы, см. выше.

3.6.5. Определяется избыточное давление при взрыве газовоздушной смеси в помещении по формуле:

, МПа (3.37)

где: DР_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси при нижнем или верхнем концентрационном пределе детонации (см. приложение 2), при отсутствии данных принимается равнымDР_max= 0,9МПа; Р₀=0,1 МПа – атмосферное давление; V – объем помещения, м³; Z₀ =0,5 – коэффициент участия горючего газа при взрыве; k_Н=3 – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатический процесс горения; С_ст – стехиометрическая концентрация горючих газов в % определяется по формуле:

, (3.38)

a - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания:

, (3.39)

где: n_c, n_н, n₀, n_x – число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов соответственно, в формуле газа.

Стехиометрия – такое состояние когда количество горючего соответствует количеству окислителя.

Таким образом, найденные значения t_п, Q и DР_ф для нижнего и верхнего концентрационных пределов детонации дают возможность сделать вывод об эффективности взрыва газовоздушных смеси и возможном характере разрушения помещения и объекта в целом, а также степень поражения людей, см. приложения 12 и 7. При этом на конструкции помещений будет действовать динамическая нагрузка интенсивностью q=2×DР_ф (3.40)

Глава 4. Прогнозирование последствий при прорывах (разрушениях) плотин гидроузлов