Условия детонации газовоздушной смеси в открытой атмосфере

БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА

КАФЕДРА ЗАЩИТЫ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Д.т.н., профессор

А.В. Кипер.

Калининград

Условия детонации газовоздушной смеси в открытой атмосфере

Ряд тяжелых катастроф произошел в результате взрывов газовоздушных смесей в атмосфере. Известно, что при авариях, сопровождающихся разгерметизацией емкостей, содержащих сжатый или сжиженный горючий газ, или разрыве газопровода образуется облако газовоздушной смеси.

При этом возможные режимы дефлаграционного, взрывного горения, детонации или их комбинации определяются:

1) размерами облака ГВС;

2) характером распределения и концентрацией горючей примеси;

3) величиной энергии инициирования.

Первичное воспламенение облака происходит при наличии источника зажигания. Возникшее при этом дефлаграционное горение может перейти в детонацию.

Детонация может возникнуть и непосредственно, например, от взрыва детонатора или электрической искры, если параметры облака ГВС удовлетворяют некоторым критическим значениям.

При определении параметров взрыва, область взрыва приближенно представляют в виде полусферы.

Наиболее тяжелые последствия наблюдаются при детонации облака ГВС. Детонация может иметь место при радиусе R_О облака, концентрации r_п горючей примеси и энергии Е зажигания, отвечающих условиям детонации

R_о > R_кр,

£ r_п £ , (10)

Е > Е_воспл,

где: R_КР – критический радиус облака, м;

Е_воспл – энергия воспламенения, Дж;

r_п - концентрации горючей примеси, кг/м³;

, , – нижний и верхний предельные значения концентрации горючей примеси, определяющие область детонации ГВС, кг/м³.

Значения R_кр, , , Е_воспл для некоторых горючих газов, а также данные о концентрации r_П.СТХ горючей примеси, соответствующей наибольшей чувствительности газовоздушной смеси к детонации, значения нижнего НКП и верхнего ВКП, пределов концентрации примеси, определяющие область воспламенения ГВС приведены в таблице

Таблица 1