Оцінка інженерної обстановки при детонаційних вибухах ГППС

Детонаційний вибух характерний перш за все для твердих ВР (тротилу, динаміту і т. д.) і ГППС газоподібних вуглеводнів в замкнутому або сильно "захаращеному" просторі (промзабудова з високою щільністю розміщення технологічного устаткування, ліс, зарослий чагарником і тому подібне). При детонації процес горіння розповсюджується по речовині з надзвуковою швидкістю і після закінчення детонації від межі хмари вибуху також з надзвуковою швидкістю починає рухатися повітряна ударна хвиля і формується вогнище вибуху з характерними зонами руйнувань. У вогнищі вибуху у відкритій атмосфері можна виділити дві зони: детонація (детонаційної хвилі) і розповсюдження (дії) ударної хвилі.

Визначення розмірів зон руйнувань і надмірного тиску ПУХ на відстані r_i від місця вибуху ГППС проводиться в наступній послідовності:

1. Визначається радіус зони детонації хвилі r₀

(1.1)

де Q_n - кількість речовини (у тоннах), що розливається або що витікає з розгерметизованої ємності (сховища);

- коефіцієнт, що характеризує об'єм газів або парів речовини, що переходить в стехіометричну суміш (за даними різних джерел, він може змінюватися для зріджених під тиском газів від 0.4 до 0.6);

к - емпіричний показник, що дозволяє враховувати різні умови виникнення вибуху, включаючи деякі енергетичні характеристики газопароповітряної суміші, стан атмосфери, форму хмари, потужність (енергію) джерела займання і місце його ініціації, інші особливості розвитку аварійної ситуації. При експрес-оцінці к визначається як 18,5.

2. Визначається відношення r_i/r₀

3. По табл. 8 визначається величина надмірного тиску DРф, кПа на відстані r_i, м від місця вибуху.

Користуючись даними табл.8, при відомих (обчислених за приведеною вище формулою) значеннях радіусу зони детонації (r0) і максимальних значеннях надмірного тиску для різних речовин, узятих з табл.3, можна визначити радіуси зон з розрахунковими значеннями надмірного тиску на зовнішніх межах цих зон. Наприклад, при вибуху пропано-повітряної суміші, що утворилася в результаті розгерметизації ємності з десятьма тоннами зрідженого пропану, радіус зони детонації буде рівний:

Максимальний тиск в зоні детонації DPmax=900 кПа. По табл.1.8 (другий рядок зверху) отримаємо: тиск DРф=100 кПа відповідає відношенню r_i/r₀=1.8. Тоді радіус зони повних руйнувань (при r₀=33м) буде рівний 33×1,8 = 59,4 м.

Таблиця 1.8