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 = h∙m∙η (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.