Осередок руйнувань і уражень при вибуху

Осередок руйнувань і уражень на підприємствах зі вибухо- і пожеженебезпечною технологією виникають при витіканні газоподібних або зріджених вуглеводневих продуктів. Змішування їх з повітрям приводить до утворення вибухо- та пожеженебезпечних сумішей. До вибухо – та пожеженебезпечних відносяться гази пропілен, метан, пропан, етилен, бутилен і ін. Вибух або возгоряння відбувається при певному змісту газу в повітрі, приводить до зруйнування або ушкодження будинків, споруд, технологічних установок, ємностей та трубопроводів.

При вибуху вуглеводневої сировини може утворитися осередок ураження подібний осередку ядерного ураження.

В осередку вибуху у відкритій атмосфері можна визначити дві зони: зону детонації (детонаційної хвилі) і розповсюдження (дії) ударної хвилі. У зоні детонації тиск має максимальне значення.

Умовний (розрахунковий) радіус зони детонаційної хвилі (r_O) визначають за емпіричною формулою: r_{O =} 18.5 * ,

де Q_H – кількість речовини (в тонах), яка вилилася або розтеклася з ємності (сховища), що розгерметизовано;

К – коефіцієнт, який характеризує об’єм газів або парів речовини, що перейшли в стехіометричну суміш (за даними джерел, він може розрізнятися від 0.4 до 0.6). Емпіричний показник перед коренем дозволяє враховувати різни умови виникнення вибуху.

В межах зони 1 діє надлишковий тиск, якій приблизно можна вважати постійним і рівним 1700 кПа. Точніші значення тиску визначають за довідковими даними для кожної речовини, наприклад, за таблицею 2.7. Максимальний тиск в зоні детонації – це найбільший тиск, який виникає при утворенні найбільш пожежо -, вибухонебезпечної суміші газу, пару або пилу з повітрям в замкнутому об’ємі при початковому тиску суміші 101кПа (атмосферному тиску).

За межами зони детонації, в зоні дії повітряної ударної хвилі, формується фронт ударної хвилі, який розповсюджується по поверхні землі. Він різко зніжується до атмосферного через невелику відстань. Літературні джерела дають різні закономірності його зміни з урахуванням відстані до місця вибуху, теж саме і з максимальним значенням тиску в детонаційної хвилі (зоні детонації).

В таблиці 2.6 приведені зведені дані зміни надмірного тиску, виходячи із відстані, що виражено в частках від радіуса зони детонації (r₁ / r_O), і максимального тиску в зоні детонації.

Використовуючи наведені вище табличні дані можна розраховувати масштаби зон руйнування з позначеними значеннями надмірного тиску, визначати можливе значення надмірного тиску при наявних відстанях об’єкта від місця аварії (вибуху), а також визначати ступень руйнування різних будинків, споруд, будівель в залежності від величини надмірного тиску та інші завдання.

Таблиця 2.6 - Зміна тиску в зоні розповсюдження ударної хвилі

Таблиця 2.7 – Максимальний тиск і концентраційні межи загоряння окремих речовин