Безопасность жизнедеятельнос_под ред. Белова С.В_Учебник_2007 -618с (966432), страница 90
Текст из файла (страница 90)
В подавляющем большинстве взрывов источником выделения энергии являются химические превращения ве- ществ, связанные с окислением. Установились определенные подходы и терминология при рассмотрении пожаров, взрывов и связанных с ними проблем: в случаях, когда процессы окисления протекают сравнительно медленно, без образования ударной волны, явления рассматриваются как горение.
Аналогичные процессы во взрывчатых средах протекают значительно быстрее и определяются как взрывное горение или взрыв. Примерами взрывов, энерговыделение при которых обусловлено физическими процессами, могут служить, во-первых, аварийное выливание расплавленного металла в воду, при котором испарение протекает взрывным образом вследствие чрезвычайно быстрой теплоотдачи, и, во-вторых, взрывы сжатых или сжиженных газов. В этом случае энергия, выделяющаяся при взрыве, определяется процессами, связанными с адиабатическим расширением парогазовых сред и перегревом жидкостей.
Суммарное выделение энергии при взрыве называется энергетическим потенциалом взрыва и определяет его масштабы и последствия. Существует много веществ, в которых в том или ином виде запасено большое количество энергии, например в виде внутримолекулярных или межмолекулярных связей. В нормальных условиях эти вещества достаточно устойчивы и могут находиться в твердом, жидком, газообразном или аэрозольном состоянии. Однако в результате инициирующего воздействия (теплом, трением, ударом или каким-либо другим способом) в них начинаются экзотермические процессы, протекающие с большой скоростью и приводящие к взрывчатому превращению. К взрывчатым веществам могут быть отнесены любые вещества, способные к взрывчатому превращению, однако на практике к ВВ относят вещества, обладающие следующими свойствами: — достаточно высокое содержание энергии в единице массы и большая мощность, развиваемая при взрыве; — пределами чувствительности к внешнему воздействию, обеспечивающие как достаточную безопасность, так и легкость возбуждения взрыва.
На промышленных предприятиях наиболее взрывоопасными являются образующиеся в нормальных или аварийных условиях газо- воздушные и пылевоздушные смеси (ГВС и ПлВС). Из ГВС наиболее опасны взрывы смесей с воздухом углеводородных газов, а также паров легковоспламеняющихся жидкостей. Взрывы ПлВС происходят на мукомольном производстве, на зерновых элеваторах, при обращении с красителями, при производстве пище- 454 Т а б л и ц а 12.2. Категории помещений и зданий по полщрной и взрывной опасности Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращеющихся) в помещении Категория помещения Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28'С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа А (взрывопожарная) Вещества и материалы, способные взрываться и горе ть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа Б (взрывопожаро опасная) Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28"С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточн ое давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа В1 — В4 (пожароопасные) Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючне вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещение, в котором они имеются в наличии или обращении, не относятся к категориям А или Б Горючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии 15* 455 вых продуктов, лекарственных препаратов, на текстильном производстве.
Пожаровзрывоопасность производства определяется параметрами пожароопасности и количеством используемых в технологических процессах материалов и веществ, конструктивными особенностями и режимами работы оборудования, наличием возможных источников зажигания и условий для быстрого распространения огня в случае пожара. Согласно НПБ 105 — 03, все объекты в соответствии с характером технологического процесса по взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на пять категорий (табл. 12.2). Обозначенные выше нормы не распространяются на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ, средств инициирования взрывчатых веществ, здания и сооружения, проектируемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке.
Категории помещений и зданий, определяемые в соответствии с табл. 12.2, применяют для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных зданий и сооружений в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования и т. д. Оценка поражающих факторов ЧС при взрывах. На практике чаще других встречаются свободные воздушные взрывы, наземные (приземные) взрывы, взрывы внутри помещений (внутренний взрыв), а также взрывы больших облаков ГВС. К свободным воздушным взрывам относят взрывы, происходящие на значительной высоте от поверхности Земли, при этом не происходит усиления ударной волны между центром взрыва и объектом за счет отражения.
Избыточное давление на фронте и длительность фазы сжатия т зависят от энергии взрыва (массы С заряда ВВ), высоты центра взрыва над поверхностью Земли, условий взрыва и расстояния Я от эпицентра. Параметры взрыва подчиняются законам подобия согласно следующим соотношениям: Я, = ~ ~)С, / С, т, = т '/С, / С где С, и С, — массы первого и второго заряда; Я, и Я, — расстояния до рассматриваемых точек. Предыдущее соотношение можно записать в виде Я =Я/((С где Я вЂ” приведенное расстояние; С вЂ” тротиловый эквивалент. Для воздушных взрывов на высоте Н из условий подобия имеем Н =Н/ЧС, где Н вЂ” приведенная высота, Давление Рф (МПА) для свободно распространяющейся сферической воздушной ударной волны ХР4 = 0,084/Я+ 0,27/Я2 + 0,7Я', в которой вид взрывчатого вещества учитывается тротиловым экви- валентом.
456 рис. 12.2. Волнообразование при воздушноы взрыве: Э вЂ” эпицентр взрыва; П вЂ” фронт падаюгпей волны; Π— фронт отраженной волны; Г— ,рронт головной ударной волны; Т вЂ” траектория тройной точки; А — зона регулярного отражения;о — зона нерегулярногоотражения Для ядерных взрывов величина С представляет тротиловый эквивалент по ударной волне. Если обозначить ф— полный тротиловый эквивалент, то для свободно распространяющейся в атмосфере ударной волны воздушного взрыва С = 0,5С„, а для наземного и приземного ядерных взрывов — С= 2 0,5С,.
Наземные и приземные взрывы. Если взрыв происходит на поверхности Земли, то воздушная ударная волна от взрыва усиливается за счет отражения. Параметры ударной волны рассчитывают по формулам воздушного взрыва, однако величину энергии взрыва удваивают; в случае конденсированных ВВ избыточное давление взрыва можно рассчитывать по соотношению ~уР, =Р, 106 71 ф43 ~т1 ~ -«14 где Р, — атмосферное давление, МПа; г — расстояние от центра взрыва; С вЂ” мощность заряда, кг; т1 — свойства поверхности, на ко- торой происходит взрыв.
Значения коэффициента т1 приведены ниже; Грунт средней плотности .. Плотные глины и суглинки. Бетон . Стальные плиты........ 0,6...0,65 0,8 0,85...0,9 0,95...!,0 457 Более сложные процессы происходят при взрывах в приземных слоях атмосферы. При этих взрывах образуются сферические воздушные ударные волны, распространяющиеся в пространстве в виде области сжатия — разряжения (рис. 12.2). Фронт воздушной ударной волны характеризуется скачком давления, температуры, плотности и скорости частиц воздуха.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
