Расчет тротилового эквивалента взрыва и безопасного расстояния по действию воздушных ударных волн
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Тротиловый эквивалент вещества рассчитывается по формуле:

 

ηтнт=  (2.2)

где η - тротиловый эквивалент парогазовой смеси; Qвзр = Qн – теплота взрыва вещества, кДж/кг;QТНТ = 4,184∙103 кДж/кг – теплота взрыва тротила (тринитротолуола).

 

Тротиловый эквивалент взрыва (мощность взрыва) –  это мощность взрыва. Из определения тротилового эквивалента взрыва следует, что тротиловый эквивалент взрыва есть условное количество взорвавшегося тротила.

Тротиловый эквивалент взрыва (мощность взрыва) парогазовых сме-

сей рассчитывается по формуле:

 

Мтнт=   (2.3, а)

или с учетом (2.2):

      МТНТ = hmη              (2.3, б)

 

где МТНТ – масса условно взорвавшегося тротила;

m – масса горючего вещества пожаровзрвывоопасной смеси;

g – доля потенциальной энергии, перешедшей в кинетическую энергию взрыва.

При взрыве парогазовой смеси углеводородных топлив в ограничен-

ном объеме (помещении, оборудовании) коэффициент g принимается рав-

ным 1, при взрыве в неограниченном объеме (взрыв облака парогазовой

смеси) коэффициент g, как правило, принимают равным 0,4.

Размер безопасной зоны по действию давления воздушной ударной

волны взрыва рассчитывают по формуле:

 

R без=15                      (2.4)

 

где Rбез – безопасное расстояние по действию ударной волны взрыва, м;

М ТНТ – тротиловый эквивалент взрыва, кг.

 

П р и м е р 1. Рассчитать тротиловый эквивалент взрыва бутана.

Р е ш е н и е:

1. Теплота взрыва бутана принимается равной его низшей теплоте

сгорания. Значение Qн для бутана составляет 2,67·103 кДж/моль. При пере-

счете на 1 кг бутана теплота взрыва составит:

 

Qвзр = = = 46∙103 кДж/кг.

 

2. Согласно соотношению (2.2) тротиловый эквивалент взрыва бутана

в смеси стехиометрического состава будет: С4Н10

 

ηС4Н10 = = =10.9≈11

 

П р и м е р 2. Рассчитать тротиловый эквивалент возможного аварийного взрыва 20 кг бутана с воздухом:

а) в технологическом оборудовании;

б) в облаке.

Р е ш е н и е.

1. Тротиловый эквивалент взрыва бутана в смеси стехиометрического

состава равен 10,9 (см. пример 1).

2. Тротиловый эквивалент возможного аварийного взрыва при взрыве

в технологическом оборудовании рассчитывается по формуле (2.3б), при

условии g=1.

МТНТ = η m∙g = 10,9∙20∙1 = 220 кг (тротила).

 

3. Тротиловый эквивалент возможного аварийного взрыва при взрыве

облака рассчитывается по формуле (2.3, б) при условии g=0,4.

 

МТНТ = η m∙g = 10,9∙20∙0,4 = 90 кг (тротила).

 

П р и м е р 3. Для случаев взрывов, рассмотренных в примере 2, рас-

считать безопасное расстояние по действию ударной воздушной волны.

Р е ш е н и е.

1. Безопасное расстояние по действию ударной воздушной волны при

взрыве в технологическом оборудовании (согласно 2.4) будет равно:

 

Rбез=15 =15 91 м.

 

2. Безопасное расстояние по действию ударной воздушной волны при

взрыве облака (согласно 2.4) будет равно:

 

Rбез=15 =15 67 м.

 

Контрольные задачи

1. Определить тротиловый эквивалент аварийного взрыва облака из

смеси паров ацетона с воздухом и безопасное расстояние по действию

ударной волны взрыва. Концентрация паров горючего в смеси 0,2 кг/м3.

Объем облака 2500 м3.

2. Определить количество взорвавшихся паров бензола, если после

аварии отмечены разрушения на расстоянии 100 м от эпицентра взрыва.

Взрыв произошел в помещении.

3. Определить возможность разрушения металлического резервуара,

рассчитанного на давление 5·105 Па, при взрыве паров толуола.

 

Задание для самостоятельной работы

Рассчитать максимальное давление взрыва и безопасное расстояние

по действию ударной волны взрыва для парогазовоздушной смеси i-го ве-

щества. При расчете максимального давления взрыва принять давление и

температуру до взрыва равными: Ро = 105 Па, То = 273 К.

Расчет безопасного расстояния выполнить как для условия взрыва в

ограниченном объеме, так и для взрыва в открытом пространстве. Расчет

выполнить для горючего вещества массой mi.

Т а б л и ц а 1

№ варианта   Горючее вещество Брутто-формула Масса горючего, кг
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19   диметиловый эфир диэтиловый эфир н-бутиловый спирт нитроэтан окись углерода н-пентан пропан сероводород этилбензол ацетилен толуол этиленгликоль этан уксуснобутиловый эфир н-гексиловый спирт уксусноэтиловый эфир метиловый спирт пропиловый спирт метан С2Н6О С4Н10О С4Н10О C2H5NO2 CO C5H12 C3H8 H2S C8H10 C2H2 C7H8 C2H6O C2H6 C6H12O2 C6H14O C4H8O2 CH4O C3H8O СН4   10 150 15 2 3 50 100 20 15 120 80 5 60 20 70 30 130 30 54

Дата: 2019-05-29, просмотров: 418.