Энергетические характеристики
Категорирование технологических объектов по взрывоопасное™ производится по значениям показателей QB и W. Относительный энергетический потенциал взрывоопасное™ технологического блока (оборудования) (?„ = (16,534)-' -Е1/3.
Большой тротиловый эквивалент взрыва парогазовоздуш-ных смесей достигается в преднамеренных взрывах при использовании военной техники, когда создаются условия для достижения максимального разрушающего эффекта. В США в отличие от традиционных ВВ в качестве горючего использовали этиленоксид, смесь газов (метилацетилен, пропадиен, пропилен w-пропилнитрат), пропиленоксид. В таких боеприпасах при взрыве центрального заряда разрушается корпус снаряда и горючее распыляется в воздухе с образованием облака парогазовой и мелкодисперсной топливно-воздушной смеси, которое подрывается при помощи детонаторов после Некоторой задержки, обеспечивающей необходимое время для перемешивания горючего с воздухом. В этих условиях по разрушительной способности такие вещества в несколько раз превышают тротил такой же массы. Мощность взрыва, например этиленокси-да с воздухом, по горючему веществу в 3—5 раз больше той, которая достигается при детонации такой же массы тротила. Энергетический потенциал взрывоопасности в ряде случае* ошибочно приравнивают к энергии взрыва, а иногда (также ошибочно) проводят прямое сопоставление энергии взрыва чистых углеводородов с энергией взрыва конденсированного ВВ, которую принято считать в 10 раз превышающей энергию взрыва ТНТ. Например, полная тепловая энергия сгорания пропана составляет «46-103 кДж/кг, что соответствует энергетическому потенциалу взрывоопасности 1 кг углеводорода В то же время тепловая энергия, выделяющаяся при детонации ТНТ, составляет 4,2-103 кДж/кг. Такое сравнение не является правомерным, так как полная энергия сгорания ТНТ '(вещества с отрицательным кислородным балансом) в кислороде оказывается значительно больше и составляет 15-Ю3 кДж/кг (т. е. при детонации выделяется лишь 28% энергии его сгорания), что численно равно энергии перехода в продукты разложения кислорода, входящего в состав молекулы ТНТ. В то же время энергетический потенциал взрывоопасности пропана рассчитывают как энергию его полного сгорания (до СОг и HjO) по чистому веществу без учета эквивалентной массы кислорода и азота в горючей пропан-воздушной смеси.
Приведенная масса горючей парогазовой среды определяется как отношение общего энергетического потенциала к удельной теплоте сгорания вещества, равной 46-103 кДж/кг. Общий энергетический потенциал технологических объектов Е может определяться как совокупность энергий адиабатического расширения парогазовой среды, полного сгорания имеющихся и образующихся из жидкости газов за счет* внутренней и внешней (окружающей среды) энергии при внезапном раскрытии технологической аппаратуры. В инженерных расчетах значения Е определяют раздельно по каждому технологическому блоку (аппарату, технологическому участку) по конкретным моделям возникновения и развития возможных на них аварий. При этом учитывают условия наложения (одновременности) энерговыделения от различных энергоносителей. Например, для системы (блока), содержащей нейтральную перегретую жидкость и паровую среду под давлением, значения Е определяют как сумму одновременно высвобождающихся энергий перегрева жидкости и адиабатического расширения паров; в подобной же системе, но содержащей горючую жидкость и взрывоопасные в смеси с воздухом пары, дополнительно учитывают энергию сгорания имеющихся паров и образующихся за счет теплоты перегрева жидкости при полной разгерметизации системы. В реальных технологических системах сочетания энергоносителей и условий для одновременного энерговысвобождения весьма многообразны; они будут рассмотрены в последующих разделах, посвященных анализу конкретных аварий.
ния объектов. Для описанного выше взрыва рассчитанный по формулам (3.1) и (3.2) общий энергетический потенциал сжатого воздуха при условиях, предшествовавших взрыву, составил, соответственно 970 и 500 кг ТНТ. При расходе энергии взрыва на образование ударной волны, равном 0,6, по закону "кубического корня определены расчетные уровни разрушения на соответствующих расстояниях от места установки газгольдера.
(газов); с учетом выноса и диспергирования жидкости за это время могло быть выброшено в атмосферу 2000—200 кг горючих продуктов. При этом общий энергетический потенциал парового облака мог быть в пределах эт 92-103 до 92-Ю2 МДж, что эквивалентно 20—2 т ТНТ. .
При таких условиях основными источниками энергии взрыва могли быть энергия сжатых паров циклогексана и теплота перегрева жидкой фазы циклогексана. Общая масса облака, образовавшегося за счет энергии перегрева жидкости, с учетом эффекта диспергирования и рассеивания в виде мелких капель в окружающей среде могла составить «60 т циклогексана. При этом общий ориентировочный расчетный энергетический потенциал взрыва парового облака мог быть равен сумме энергий расширения сжатых паров и сгорания мгновенно образовавшихся паров и диспергированной жидкости. На быстро-, течное развитие аварии и крупные масштабы разрушений решающее влияние оказала большая масса перегретого жидкого циклогексана в единичном объеме технологического блока. При доле участия во взрыве парового облака циклогексана, равной 0,1, расчетные энергетические показатели приближенно соответствуют уровню разрушений от реального взрыва.
Подобные аварии происходили при полимеризации винил-хлорида и других мономеров, в хранилищах* хлоропрена и в железнодорожных цистернах с жидким хлором, углеводородами и другими активными соединениями, когда <в них ошибочно закачивали вещества, взаимодействующие с содержащимися в них продуктами. При значительном превышении тепловыделения по сравнению, с теплоотводом при таких авариях происходит полное раскрытие технологической системы, при котором резко уменьшается давление, снижается скорость химической реакции или она совсем прекращается. В этом случае общий энергетический потенциал составляет сумму эквивалентов энергий сгорания паров (газов), находящихся над жидкостью и образующихся % результате испарения под действием тепла перегрева жидкости до тем'пературы, соответствующей критическим условиям разрушения системы.
Общий энергетический потенциал' взрывоопасное™ технологического блока, кДж
Относительный энергетический потенциал взрывоопасное™ блока
Общий энергетический потенциал технологического блока окисления существенно изменяется в зависимости от характера аварии: он выше при аварийной ситуации, возникшей вследствие неуправляемой экзотермической реакции, чем при механическом нарушении герметичности системы; соответственно различны и возможные уровни разрушений. Ниже приведены уровни разрушений при аварийном раскрытии технологической системы в регламентированном режиме (числитель) и от экзотермической реакции (знаменатель):
Для оценки уровня взрывоопасное™ аэрозоля в помещении (аппаратуре) необходимо определить энергетический потенциал взрыва по формуле
Таким образом, при коротком замыкании в ответвлении параметры разряда определяются энергией, запасенной распределенной емкостью на всей линии связи, с двух секций 4, 7. Это позволяет увеличить напряжение и искробезопасную мощность дистанционного питания по сравнению с этими параметрами системы без секционирования энергии линии связи. При этом максимальный эффект достигается применением искробезопасных источников питания с сокращением длительности коммутационных разрядов. Максимальное напряжение дистанционного питания определяется длиной неразветвленного участка линии связи и максимальной длиной ответвления и не зависит от числа ответвлений. Предложенное техническое решение позволяет сохранить энергетические характеристики системы дистанционного питания на искробезопасном уровне при усложнении структуры линии связи.
Ниже приведены основные энергетические характеристики системы абсорбции (в числителе — в исходном состоянии, в знаменателе — перед взрывом) :
Биологическое действие лазерного излучения зависит от энергии излучения Е, энергии импульса Е„, плотности мощности (энергии) Wv (И',), времени облучения /, длины волны X, длительности импульса т, частоты повторения импульсов/, потока излучения Ф, поверхностной плотности излучения Е3, интенсивности излучения /. Основные энергетические характеристики лазерного излучения приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5. Энергетические характеристики излучения
Для оценки потенциальных неблагоприятных воздействий электромагнитных волн приняты допустимые энергетические характеристики электромагнитного поля для различного диапазона частот.
Компрессорные агрегаты мидели А130, компрессорио-коиденсаторпые агрегаты модели АК130, холодильные машины модели MKTI30 выполнены на базе винтового компрессора нового поколении ИХ 140 с автоматически регулируемой степенью сжатия и системой автоматическое регулирования н контроля параметров на базе микропроцессора, что позволяет поддерживать оптимальные энергетические характеристики ио всем диапазоне температур кнпгмин.
В этой главе мы рассмотрим физические и главным образом энергетические характеристики различных колебательных процессов, в том числе вибраций, воздействующих на человека, отмечая все то, что является существенным или может представлять частный интерес как в применении к измерению вибраций и их гигиеническому нормированию, так и в оценке особенностей биологического действия вибраций на организм человека. В общем случае вибрации, возникающие при работе технологического оборудования и механизированного инструмента, движении средств транспорта или сотрясении зданий, представляют собой сложные колебательные процессы, характеризующиеся широким диапазоном частот и флюктуирующих во времени амплитуд. В частных случаях экспериментального изучения действия вибраций на организм человека обычно пользуются синусоидальными колебаниями, создаваемыми механическими, электродинамическими или гидравлическими стендами, поэтому рассмотрение колебательных процессов следует начать с простейшего случая гармонического колебания, являющегося физической основой любого сложного колебательного процесса.
ГАРМОНИЧЕСКОЕ КОЛЕБАНИЕ И ЕГО КИНЕМАТИЧЕСКИЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Рассмотрим энергетические характеристики свободного гармонического колебательного процесса и прежде всего энергию колебания Е, т. е. работоспособность колеблющейся системы в любой момент времени. Напомним, что работоспособность в данный момент всегда является следствием накопления энергии за предшествующий период и что в механике различают два вида
Мы рассмотрели кинематические и энергетические характеристики гармонического колебания. Эти характери-
Таким образом, при распространении в бруске неограниченной длины бегущей волны упругих колебаний деформации среды, напряжения в ней, интенсивность колебаний и плотность колебательной энергии, т. е. все возможные динамические и энергетические характеристики колебательного процесса, определяющие эффект его биологического действия, пропорциональны колебательной скорости, а их максимумы совпадают с минимумами смещения и ускорения.
 Читайте далее:
 Эффективный коэффициент
Эффективных мероприятий
Экологических требований
Эффективная эквивалентная
Экологического мониторинга
Человеческого организма
Экономические организационно технические
Экономические социальные
Экономических показателях
Частичное разрушение
Экономическими соображениями
Экономически целесообразно
Экономической эффективности капитальных
Экономическое обеспечение
Эффективной температуры
|
