Справочная

" - 1 2 4 b N O S А Б В Г Д Е Ж З И К Л м Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э

ВЗРЫВООПАСНОСТЬ

ВЗРЫВООПАСНОСТЬ , совокупность факторов, обусловливающих возможностьобразования взрывоопасной среды в объеме, превышающем 5% своб. объемапомещения, и ее воспламенения. Такими факторами служат горючее в-во, окислительи источник воспламенения. Понятие взрывоопасности относится к объектам, в к-рых возможныобразование газо-, паро- или пылевоздушной взрывоопасной среды и взрыв, приводящие к ихразрушению.

Расчетные характеристики. Максимальный объем взрывоопасной среды (в м3) дляпомещений, в к-рых в результате аварии возможно накопление горючихгазов, находят по ф-ле:
/images/enc2/003432.jpg

где с — нижний концентрационный предел воспламенения, г/м3;Gг - масса горючих газов, к-рые могут попасть в помещение припродолжительности истечения газов до 15 мин, г; k — кратность воздухообменааварийной вентиляции;/images/enc2/003433.jpg-времядействия вентиляции, ч; z-коэф., учитывающий объемную долю газа в образованиивзрывоопасной среды (принимается равным 0,5-0,7).

Для оценки взрывоопасности помещений, в к-рых взрывоопасная среда создается при испарении аварийноизлившихся горючих жидкостей, определяют время достижения объема взрывоопасной среды, равного5% объема помещения:
/images/enc2/003434.jpg

где Vп-своб. объем помещения, м3; И — коэф., учитывающийвлияние на испарение скорости и т-ры воздушного потока; р — давлениенасыщ. паров жидкости при заданной т-ре, мм рт. ст.; М — мол. масса жидкости;F — пов-сть разлившейся жидкости, м2. Если/images/enc2/003435.jpg<1 ч, помещение взрывоопасно.

Для помещений, в к-рых возможно образование пылевоздушной смеси, объемвзрывоопасной среды вычисляют по ф-ле для Vгвс. Массу пыли,образующей газовзвесь, определяют по ф-ле:
/images/enc2/003436.jpg

где G — масса пыли, оседающей в помещении за межуборочный период, г;/images/enc2/003437.jpg,/images/enc2/003438.jpg-коэф.,характеризующие соотв. интенсивность пылеосаждения и пов-сть труднодоступныхмест; n — число циклов поступления пыли; Ку - коэф. эффективностипылеуборки, составляющий 0,6-0,9; Кг - коэф., характеризующийсодержание горючей пыли в отложениях; Gмакс - макс. масса пыли,выбрасываемой из аппарата при аварии, г; G' -масса пыли, поступающей доотключения аппарата, г;/images/enc2/003439.jpg-время,прошедшее до момента отключения аппарата (до 15 мин); Кп-коэф.,характеризующий содержание пыли в газовзвеси (в зависимости от плотностипыли от 0,1 до 0,5).

Наиб. объективна и универсальна оценка допустимого объема взрывоопасной среды, основаннаяна расчете фактич. взрывной нагрузки при сгорании взрывоопасной среды, м. б. произведенапо ф-ле:
/images/enc2/003440.jpg

где G — миним. масса горючего в-ва, образующего взрывоопасную среду, кг; Тo-начальнаят-ра, °С; Q-теплота сгорания, кДж/кг; Рo-начальноедавление, кПа;/images/enc2/003441.jpg-допустимый прирост давления (принимаемый равным 25 кПа); Kн -уд. негерметичность помещения, м23; Uн-нормальная скорость распространения пламени при горении в-ва, м/с;/images/enc2/003442.jpg-степеньрасширения в-ва при сгорании.

В соответствии с требованиями спец. стандарта к взрывоопасным относятобъекты, в к-рых вероятность воздействия опасных факторов взрывоопасности (давлениеударной волны, обрушение конструкций) на людей превышает 10-6в год.

Устройства взрывозащиты. Взрывобезопасность обеспечивается предупреждениемобразования взрывоопасной среды, исключением источников зажигания и ослаблением действиявзрыва. Предупредить образование взрывоопасной среды можно посредством устройств вентиляцииили флегматизации. Последняя заключается в добавлении к окислит. средев-в, благодаря к-рым она не способна поддерживать горение. наиб. эффективныдля флегматизации сильные ингибиторы горения — трифторбромметан, дифторхлорбромметан,дибромтетрафторэтан (соотв. хладоны 13В1, 12В1, 114В2). Контроль за созданиемвзрывоопасной среды осуществляется автоматич. газосигнализаторами. Для устранения источниковзажигания во взрывоопасных объектах используют спец. взрывозащищенное электрооборудование.

Действие взрыва ослабляется с помощью предохранительных мембран, взрывныхклапанов, легкосбрасываемых ("вышибных") конструкций. Толщину мембран (вм) находят по ф-ле:
/images/enc2/003443.jpg

где рд - допустимое давление, Па; d — диаметр мембраны,м; k — коэф., принимаемый равным 0,33-0,38 и 0,15-0,18 соотв. дляалюминиевых и медных мембран. Необходимую пропускную способность клапанов(в кг/с) рассчитывают по ф-ле:
/images/enc2/003444.jpg

где рв - давление взрыва (принимаемое в зависимостиот физ.-хим. св-в горючих в-в в 7-10 раз больше начального), МПа; F-рабочеесечение клапана, м2; Т — т-ра, К. Рабочее сечение клапана определяютпо ф-ле:
/images/enc2/003445.jpg

где dc - диаметр седла клапана, м; h — высотаподъема клапана, м.

Легкосбрасываемые конструкции устанавливают при недостаточной пов-стиостекления зданий. Эффективное ср-во защиты от взрыва — огнепреградители,представляющие собой закрытые цилиндрич. сосуды, устанавливаемые на газопроводах.Они м. б. сухими, орошаемыми и с гидрозатвором. наиб. применение нашлипервые. Принцип их действия основан на разделении потока горючих газовили паров на отдельные струйки, движущиеся по узким каналам. Это достигаетсятем, что в корпус огнепреградителя перпендикулярно оси движения газа засыпаютслой насадки из гранулированных или металлокерамич. материалов (стеклянныеи фарфоровые шарики, гравий, кольца Рашига и т.п.) либо вставляют стальныепластины или сетки с большим числом отверстий. Охлаждение и гашение пламенив каналах обусловлено теплоотдачей от него к стенкам каналов и определяетсягл. обр. их диаметром. Длина и материал стенок каналов существенно не влияютна пламягасящие св-ва огнепреградителей. Расчет их основан на взаимосвязимежду нормальной скоростью распространения пламени, давлением и диаметромканала, определяемой ур-нием:
/images/enc2/003446.jpg

где Ре — критерий Пекле; Ср — теплоемкость продуктовсгорания, Дж/(моль*К); Р — давление, Па; d-диаметр канала, м; R- газовая постоянная, Дж/(моль*К); Тo - т-ра, К;/images/enc2/003447.jpg-теплопроводность горючей смеси, Дж/(м*с*К). При Ре < 65 распространениепламени исключается.

Система подавления взрыва газовых смесей в технол. аппаратах состоитиз быстродействующего датчика обнаружения возникновения взрыва, сосудас взрывоподавительным в-вом (ингибитором горения), напр. хладоном, и быстродействующегоустройства для подачи его в очаг взрыва. Последний подавляется в результатебыстрого ингибирования хим. р-ций в пламени (см. Огнетушащие составы).При взрыве нек-рых орг. газовзвесей эффективным ср-вом подавления служитраспыленная вода. В первые 40-60 мс развития взрыва давление еще не успеваетопасно возрасти, и если за это время удается ингибировать процесс, разрушительныхпоследствий его можно избежать.


===
Исп. литература для статьи «ВЗРЫВООПАСНОСТЬ»: Розловский А. И., Научные основы техники взрывобезопасности при работе с горючими газами и парами, М., 1972; Монахов В. Т., Методыисследования пожарной опасности веществ, 2 изд., М., 1979, с. 422-23; БаратовА. Н., "Ж. Всес. хим. о-ва им. Д.И.Менделеева", 1982, т. 27, № 1, с. 22-29.А. Н. Баритов.

Страница «ВЗРЫВООПАСНОСТЬ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.