Диссертация (1172877), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Принимаясреднее значение Hоб = 6 м и учитывая полученные в главе 3 данные по формированиюразмераогненногошара,разгонпламенисчитаемравнымRр = 0,75 ∙ 6 ∛8,06 = 9,0 м.Видимая скорость распространения пламени, не возмущѐнная средой, равна:ϑ(√)м/с.(4.33)И с учѐтом внешних условий скорость распространения пламени равна:ϑ2 = К1 ∙ К2 ∙ ϑнв = 2 ∙ 2 ∙ 17,7 = 70,8 м/с.(4.34)1004.2.2.2 Расчёт скорости распространения фронта пламенипо методике, описанной в главе 3 (Вариант III)Скорость распространения фронта детонационной волны:√м/с.(4.35)Скорость движения продуктов детонации на фронте:ϑм/с.(4.36)Избыточное давление на фронте детонационной волны:кПа.(4.37)Расстояние, через которое горение смеси перейдет в турбулентное горение:(м.)(4.38)Видимая скорость распространения пламени, не возмущѐнная влияниемвнешней среды, равна:ϑ()м/с.(4.39)С учѐтом влияния условий окружающей среды скорость распространенияпламени равна:ϑ3 = 2 ∙ 2 ∙ 15,69 = 62,7 м/с.(4.40)Определяем максимальное избыточное давление по формуле (1.33), так какW < 140 м/с, для скорости распространения пламени W2 = 70,8 м/с и W3 = 62,7 м/с.()кПа;(4.41)()кПа.(4.42)Радиус облака и размер огненного шара для надземного взрыва составляют:√м,RОШ = 45,5 8,061/3 = 91,2 м.(4.43)(4.44)Значения избыточного давления и импульса фазы сжатия для расстояний100; 200; 300; 400; 1000 м от места взрыва представлены в таблице 4.10.101Таблица 4.10 – Значения избыточного давления и импульса фазы сжатияОпределяемыевеличиныP2, кПаIуд2, Па∙сP3, кПаIуд3, Па∙сРасстояние от центра взрыва, м1006,633345,330712004,120723,218973003,014942,313704002,311651,85107210001,04980,84634.2.3 Анализ результатов расчёта и последствий взрываРезультаты расчѐта параметров взрыва по трем вариантам приведены в таблице 4.11.Таблица 4.11 – Результаты расчѐта параметров взрыва по трем вариантамОпределяемыевеличиныP1, кПаIуд1, Па∙сP2, кПаIуд2, Па∙сP3, кПаIуд3, Па∙с10035,547566,633345,33071Расстояние от центра взрыва, м20030040023,717,213,42335,515111111,44,13,02,32072149411653,22,31,8518971370107210005,2425,21,04980,8463Значения давления взрыва и импульса фазы сжатия, рассчитанные по варианту II и III, отличаются по абсолютной погрешности максимально на 1,3 кПаи 263 Па∙с соответственно.
Сравнивая с вариантом I, параметры взрыва сильноразличаются по избыточному давлению – приблизительно в 5–6 раз, значения импульса фазы сжатия по всем трѐм вариантам почти соизмеримы.В результате взрывной аварии значительная часть территории была выжжена. Также не было обнаружено признаков, характерных для взрыва: разрушенныхили повреждѐнных зданий, сооружений, коммуникаций и т.п., расположенныхвблизи места взрывоопасного облака. Расчѐтами по вариантам II и III хорошоподтверждается, что скорость распространения фронта пламени была мала для создания избыточного давления, способного привести к подобным уровням разрушения (см.
таблицу 4.4). Если бы авария произошла по варианту I, то на расстоянии 1000 м имело место разрушение стѐкол, чего не наблюдалось.102ВыводыС использованием методик определения скорости распространения фронтапламени, изложенных в [5, 6, 15], и методики, с учетом формулы описанной вглаве 3 настоящей работы, были восстановлены сценарии взрыва на предприятии«Нипро Кемикл Плант» и на участке 2169 км магистрального газопровода «Нижневартовск–Курган–Куйбышев». Сравнение расчѐтных значений избыточногодавления и импульса фазы сжатия с последствиями взрыва позволило установить,что значения СРФП, полученные по методикам [15] и усовершенствованной методики, достоверней отражают картину последствий взрыва. Поэтому описаннуюв главе 3 формулу можно применять для определения СРФП при дефлаграционном взрыве ГВС.103ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.
В результате анализа значений основных параметров взрыва, рассчитанных по методикам, математически описывающим дефлаграционный взрыв, установлено, что они дают схожие результаты при одинаковой СРФП. Основное различие заключается в методе определения СРФП. Для одного и того же сценариявзрыва ГВС методики прогнозирования СРФП дают существенно разные значения.2. Разработана математическая модель фототеплового воспламенения дляопределения показателей пожаровзрывоопасности газовых смесей, основанная назаконах химической кинетики и термодинамики.
Верификация данной моделиподтверждена экспериментальными исследованиями. Удовлетворительная сходимость результатов расчѐта и эксперимента при определении концентрационныхпределов воспламенения, минимальной флегматизирующей концентрации и температуры самовоспламенения указывает на широкие возможности и перспективыразвития такого метода расчѐта показателей пожаровзрывоопасности различныхгорючих газовых смесей.3. Теоретически обоснована формула для прогнозирования СРФП с учѐтомфизико-химических и газодинамических свойств газовой среды при взрыве ГВС.Верификация усовершенствованной методики на основе сравнительного анализа сэмпирическими методиками других авторов подтвердила возможность еѐ применения для расчѐта СРФП при дефлаграционных взрывах ГВС.4.
По усовершенствованной методике прогнозирования СРФП для аварий,произошедших на заводе «Нипро Кемикл Плант» и на 2169 км участка нефтепровода «Нижневартовск–Курган–Куйбышев», рассчитаны значения СРФП. Полученные результаты показали, что предлагаемая методика удовлетворительно прогнозирует возможную СРФП при взрывах ГВС в открытом пространстве.5. Для дальнейшего развития методики расчѐта СРФП необходимо учестьнеравномерность распределения концентрации веществ в ГВС, образующихсяпри аварийных выбросах, и изменение скорости пламени при преодолении пре-104пятствий.
Учѐт этих обстоятельств позволит повысить точность проводимых расчѐтов.105СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Уроки,извлечѐнныеРостехнадзор:изаварий.сайт.2014–[ЭлектронныйРежимресурс].доступа:http://gosnadzor.ru/industrial/oil/lessons/2014%20год/ (дата обращения 07.12.2017)2. Комаров, А.А. Взрыв газа на газонаполнительной станции в посѐлкеЧагода. Причины и последствия [Текст] / А.А. Комаров, Г.В. Васюков,Р.А. Загуменников, Е.В. Бузаев // Пожаровзрывобезопасность.– 2014. – № 7. –С. 58–62.3.
Бесчастнов, М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение[Текст] / М.В. Бесчастнов. – М.: Химия, 1991. – 432 с.4. Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленнойбезопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасныххимических,нефтехимических[Электронный ресурс]:инефтеперерабатывающихпроизводств»приказ федеральной службы по экологическому,технологическому и атомному надзору от 11 марта 2013 г. № 96 // Гарант: инф.прав. об-ние.
– Эл. дан. – М., 2016. – Доступ из лок-ной сети б-ки Академии ГПСМЧС России (дата обращения 07.08.2017)5. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушныхсмесей [Электронный ресурс]: руководство по безопасности // Госнадзор: сайт. –http://www.gosnadzor.ru/public/discussion/acts/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20005.doc(датаобращения 07.08.2017)6.
Об утверждении методики определения расчетных величин пожарногориска на производственных объектах [Электронный ресурс]: приказ МЧС РФ от10 июля 2009 г. № 404 // Гарант: инф.-прав. об-ние. – Эл. дан. – М., 2017. – Доступиз лок-ной сети б-ки Академии ГПС МЧС России (дата обращения 07.08.2017)7. Садовский, М.А.
Механическое действие воздушных ударных волнвзрыва по данным экспериментальных исследований [Текст] / М.А. Садовский //В кн. Физика взрыва. – М.: Изд. АН СССР, 1952.1068. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий инаружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с Изменением№ 1) [Электронный ресурс]: государственный стандарт // Гарант: инф.-прав. обние. – Эл. дан. – М., 2017. – Доступ из лок-ной сети б-ки Академии ГПС МЧСРоссии (дата обращения 07.08.2017)9. ГОСТ Р 12.3.047–2012. Система стандартов безопасности труда (ССБТ).Пожарная безопасность технологических процессов.
Общие требования. Методыконтроля [Электронный ресурс]: государственный стандарт // Гарант: инф.-прав.об-ние. – Эл. дан. – М., 2017. – Доступ из лок-ной сети б-ки Академии ГПС МЧСРоссии (дата обращения 07.08.2017)10. Комаров,А.А.Прогнозированиенагрузокотаварийныхдефлаграционных взрывов и оценка последствий их воздействия на здания исооружения [Текст]: дис. … д-ра техн. наук: 05.26.03 / Комаров АлександрАндреевич. – М., 2001. – 492 с.11. Комаров, А.А.
Обеспечение защиты человека при аварийных взрывах[Текст] / А.А. Комаров // международный симпозиум: Человек и катастрофы:проблемы обучения новым технологиям и подготовки специалистов к действиямв чрезвычайных условиях. – Секция 4. Научные основы защиты человека откатастроф. – М.: ИМАШ РАН, 1999. – С. 40–41.12. Комаров, А.А. Научные основы нормативной базы по обеспечениювзрывоустойчивости объектов [Текст] / А.А. Комаров // науч.-практ. конф.:Современные технологии в строительстве. Образование, наука, практика. – М.:МГСУ, 2001. – С. 77–78.13. Комаров, А.А. Научные основы нормативной базы по обеспечениювзрывоустойчивости объектов [Текст] / А.А. Комаров // научн.
конф.:Конференция, посвященная 80-летию МГСУ. – М.: МГСУ, 2001. – С. 77–78.14. Комаров, А.А. Расчет газодинамических характеристик потоков приаварийных дефлаграционных взрывах на наружных установках [Текст] /А.А. Комаров // Пожаровзрывобезопасность. – 2002. – Т. 11. – № 5. – С. 15–18.10715. Аварийные взрывы газовоздушных смесей в атмосфере [Текст]:монография / Д.З. Хуснутдинов, А.В. Мишуев [и др.]. – М.: МГСУ, 2014. – 80 с.16. Мишуев, А.А. Общие закономерности развития аварийных взрывов иметоды снижения взрывных нагрузок до безопасного уровня [Текст] /А.А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
