Расчет избыточного давления для газовоздушных смесей при взрыВЕ в помещении
Из сказанного выше следует, что одним из главных параметров разрушительного действия взрыва является избыточное давление 
Р1.
Весьма приближенные методы определения величины Р1 приведены ранее. Ниже приводится методика для конкретных аварийных ситуаций.
Избыточное давление взрыва в помещении, где произошел взрыв в результате аварии определяется по формуле
 , кПа ,
| (18.7) |
где m - масса взрывоопасного вещества, образовавшего газопаро- или паро-воздушную смесь, попавшего в результате аварии в помещение, кг;
Qт - количество тепла, выделяющегося при разложении ( теплота сгорания), Дж/кг; значения Qт для некоторых веществ приведены в таблице 3;
P0 - начальное давление в помещении, кПа;
z - коэффициент участия горючего газа во взрыве;
Vсв - свободный объем помещения, м3; разность между объемом помещения и объемом оборудования; допускается принимать условно равным 80% геометрического объема помещения;
в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т0, кг/м3;
Ср - теплоемкость воздуха, Дж/(кг*К);
Т0 - начальная температура воздуха, К;
Кн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатический процесс горения, допускается принимать Кн=3.
Таблица 6
Значения начальных условий воздуха в помещении и коэффициента Z , входящих в формулу (18.7)
| Наименование, обозначение | Размерность | Величина |
| Начальное давление. Р0 | кПа | |
| Плотность воздуха до взрыва. в
| кг/м3 | 1.293 |
| Теплоемкость воздуха. Ср | Дж/(кг*К) | 1.01*103 |
| Начальная температура. Т0 | К | |
| Коэффициент z: - для аэрозолей, нагретых до температуры вспышки и выше - для легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, нагретых ниже температуры вспышки - для горючих газов | - | 0.3 0.3 0.5 |
Перед определением величины следует убедиться, достаточна ли концентрация газо-воздушной смеси для взрыва? Взрыв может произойти лишь в том случае, если концентрация смеси лежит в пределах между нижним и верхним концентрационными пределами взрываемости.
Концентрация смеси определяется по формуле
 , г/м3 ,
| (18.8) |
где m- масса газо-воздушной смеси, г;
Vсв - свободный объем помещения, принимаемый с учетом объема оборудования условно равным 80% от геометрического объема помещения, м3.
Полученное значение концентрации сравнивается со значениями пределов взрываемости, приведенных в таблице 16.1 и 16.2.
Пример. Требуется определить избыточное давление и сделать вывод о характере разрушения для следующей аварийной ситуации.
В цехе химического комбината произошла утечка сжиженного пропана из емкости, в результате чего все содержимое емкости оказалось в помещении цеха. При соприкосновении с горячим источником произошел взрыв образовавшейся газо-воздушной смеси.
Исходные данные: 1) масса вытекшего из емкости пропана m =1000 кг; 2) размеры цеха, м: высота 10, ширина 12, длина 100.
Решение
1. Определяем концентрацию газо-воздушной смеси
| г/м3 . |
2. Полученное значение сравниваем со значениями предельных концентраций. Из табл. 18.2 для пропана НКПВ = 36.6 г/м3, а ВКПВ = 173.8 г/м3. Следовательно, взрыв возможен при наличии источника инициирования.
3. Пользуясь данными табл. 16.3 и 18.2 , определяем величину избыточного давления
| кПа |
Вывод. Полученное значение величины Р1 дает основание предположить, что помещение цеха находится в зоне полных и сильных разрушений взрыва.
Анализ рассмотренной аварийной ситуации указывает на необходимость разработки мероприятий по предупреждению взрывов или уменьшению их последствий.s