Полностью развитого
В компрессорном помещении холодильной установки газоперерабатывающего завода произошла авария, в результате которой работающие получили тяжелые травмы. Здание установки было полностью разрушено. Причина аварии — внезапная загазованность части компрессорного зала, возникшая при срыве прокладки во фланцевом соединении обвязки вспомогательного компрессора типа 2ВН-150П, и взрыв газовоздушной смеси. Работники, монтировавшие эту установку, применили во фланцевом соединении уплотнение типа шип — шип, вместо шип •—• паз, предусмотренное проектом. Перед пуском газа не проверили тщательно фланцевые соединения, не подключили систему автоматической сигнализации взрывоопасной концентрации газа и аварийную вентиляцию. Два приточных вентилятора холодильного цеха также не работали. На некоторых фланцевых соединениях не хватало крепежных деталей.
На одном из предприятий произошел взрыв пыли полиэфирной смолы и частиц хлопчатобумажных волокон в проходных каналах вытяжных вентиляционных воздуховодов, расположенных под полом. Взрывом было полностью разрушено большое здание из сборного железобетона. Авария произошла в результате скопления пыли на полах, стенах, конструкциях, оборудовании, в воздуховодах и других сооружениях. Вероятным источником воспламенения пыли послужило короткое замыкание в электросети и искрение от электрооборудования открытого исполнения.
Из первых сообщений стало известно, что погибли 68 человек, полностью разрушено 150 жилых домов, 250 домов получили серьезные повреждения. О силе взрыва можно судить также из сообщений очевидцев, наблюдавших, как за километр от места взрыва летели куски рельсов, в кирпичном здании в 0,5 км от железной дороги наблюдались* пробоины в полуразрушенных стенах. На железнодорожном пути на месте взрыва образовалась воронка в «половину футбольного поля» и глубиной около 30 м. За взрывом последовал пожар от воспламенения природного газа, выходящего из разрушенного магистрального подземного трубопровода, который пересекал железнодорожный путь. В сообщениях газет упоминалось о материальном ущербе, исчисляемом в 100 млн. руб.
и металлоконструкции. Полностью была разрушена обшивка градирен. Дальность разлета металлических осколков в среднем составляла «300 м. Остекление было полностью разрушено у зданий, находящихся в радиусе до 1 км. По характеру и масштабам разрушения установлено явно выраженное бризантное действие взрыва, эквивалентного более 1 т нитрит-нитратных солей аммония.
Три человека, оказавшиеся в потоке воды, были травмированы движущимися и разлетавшимися предметами (обломками кирпичной стены, трубами), несколько человек получили тяжелые травмы, один рабочий, находившийся на эстакаде,— термические ожоги. Быстрое обширное разрушение водяного резервуара произошло на 6, 5, 4 и 3 поясах по основному металлу и в нескольких местах по сваренным швам. Утончение стенок из металла в местах разрушения составляло 40—70% от первоначальной толщины. Во 2 и 3 поясах разрыв произошел iid сварным швам. Потоком воды стенка резервуара была развернута на 35—40°. Обломки кирпичной утепляющей стенки были обнаружены в радиусе 30—35 м от первоначального места установки. Колокол газгольдера был опрокинут набок, смещен в сторону и имел повреждения стенок. Небольшой угол наклона колокола свидетельствует о том, что в начальный период возникновения аварии (до взрыва) в атмосферу была выброшена незначительная часть сравнительно легкого газа — ацетилена. Технологическая эстакада, проходившая на расстоянии 15 м от газгольдера, была покрыта техническим углеродом, выделяющимся при горении ацетилена, одна из опор эстакады повреждена трубами, перемещаемыми потоками воды. В целом эстакада не обрушилась и не получила тяжелых повреждений, что свидетельствует о незначительном избыточном давлении ударной волны, воздействующей на нее при взрыве газгольдера. Полностью разрушено помещение КИП соседней технологической системы.
2,8 10~2 Смещены на несколько сантиметров плиты парапета крыши; по фронту ударной волны полностью разрушено остекление
за 16 с в атмосферу было выброше- о ю ~го зо 40 но 63 т изобутана. Через 8—10 мин произошел взрыв парового облака, при котором погибло 7 человек и 33 получили тяжелые ранения, пострадало 316 человек. Полностью разрушено 283 и серьезно повреждены 312 вагонов, сильно разрушено здание станции, повреждения различной степени получили 667 зданий, в том числе 11 школ в жилом районе. Ущерб составил 18,4 млн. долларов.
отделения (Эдмонтон, Канада, 1982 г.). Вследствие разрушения измерителя давления произошел выброс 220—5000 кг этилена из технологической системы, находившейся под давлением 10 ГПа. Утечка продолжалась в течение нескольких минут в помещение размерами 30X15X10 (4500 м3). При взрыве само здание было разрушено полностью, разрушено расположенное вблизи здание операторной, и радиусе около 7 км в зданиях были выбиты стекла.
Взрывом были полностью разрушено само здание (рис. 7.1) выделения, а также другие здания и сооружения, расположенные на площади в радиусе 100—150 м от эпицентра (рис. 7.2); значительные повреждения получили также сооружения, расположенные в радиусе «250 м (рис. 7.3). Наблюдаемый уровень разрушений оказался близким к рассчитанному по троти-
Причины и характер аварии свидетельствуют о том, что не извлекались уроки из прошлых тяжелых событий. Ранее была описана авария, связанная со взрывом пыли полиэфирной смолы при подобных обстоятельствах, при которой погибло около 100 человек, работающих на шлифовальных и полировальных станках корпусов радиоаппаратуры. Взрыв пьи#и произошел на первом этаже в каналах, где располагались вентиляционные системы и проходили воздуховоды от станков, установленных на перекрытиях каналов (на втором этаже). Пыль от станков по воздуховодам отсасывалась пылевыми вентиляторами и через рукавные фильтры отводилась в атмосферу. Вентиляционные подпольные каналы были местом скопления пыли на полах, стенах, в воздуховодах. Источником воспламенения пыли послужили короткое замыкание в электропроводке и искрение от силового электрооборудования, находящегося в проходном вентиляционном канале; в этих каналах допускалось и проведение сварочных работ. Взрывом было полностью разрушено большое производственное здание, погибла вся работавшая на станках смена.
Нарушения правил подготовки и организации проведения ремонта на одном нефтегазоперерабатывающем заводе привели к взрыву в насосной оборотного водоснабжения. При разборке задвижки, установленной на водоводе диаметром 500 мм, в водовод стала поступать под давлением вода с газом. Меры безопасности своевременно не были приняты и примерно через 30 мин насосная взорвалась. При взрыве было полностью разрушено здание насосной и два человека получили травмы. Комиссия,
Тепловое излучение горячего дыма, как теперь известно, является важным фактором, влияющим на развитие пожара внутри замкнутых пространств. Во время развития пожара в помещении горячие дымные газы накапливаются под потолком, излучая в нижележащие области и тем самым приближая начало полностью развитого горения (гл. 9). Слой дыма является неоднородным, при этом частичное поглощение излучения в нижележащих слоях играет важную роль. Указанные особенности были успешно изучены с помощью метода моделирования в работе [286] и других исследованиях; они будут рассматриваться в гл. 9.
В предыдущем разделе указывалось, что высота струйного пламени пропорциональна примерно корню квадратному из объемной скорости истечения горючего, но это правомерно только при ламинарном режиме горения. При скоростях струи выше определенного уровня начинается турбулентный режим горения, причем первоначально в вершине пламени. Высота пламени уменьшается с увеличением скорости истечения и остается, грубо говоря, постоянной для полностью развитого турбулентного пламени (рис. 4.6). Как показывают наблюдения, переход от ламинарного к турбулентному пламени происходит при значении числа Рейнольд-са у горелки значительно большего 2000 [191]. По этому местному числу Рейнольдса (Re = ux/v) внутри пламени и определяется начало турбулентного режима горения. Число Re значительно уменьшается с ростом температуры из-за изменения кинематической вязкости v. Турбулентность сначала появляется в вершине пламени, постепенно распространяясь вниз к соплу формунки по мере увеличения скорости истечения, не достигая сопла (см. рис. 4.6). Уменьшение высоты пламени от максимального значения внутри ламинарной области до постоянного уровня для режима полностью развитой турбулентности можно объяснить с помощью увеличения захвата масс воздуха при вихревом перемешивании, что в итоге приводит к более интенсивному горению.
поверхности, полипеноуретан достигает режима полностью развитого пламенного горения за меньшее время, чем необходимое для этого пластине РММА. Эти результаты четко показывают, что тепловая инерция (kpc) является важным показателем при определении скорости развития пожара, как и легкости воспламенения.
2. Этап полностью развитого пожара или пожара, полностью охватившего помещение; на этом этапе горят все возгораемые предметы в помещении, пламя, по-видимому, заполняет весь объем.
На этапе полностью развитого пожара интенсивность тепловыделения достигает максимума и угроза соседним помещениям и, вероятно, соседним зданиям (разд. 2.4.1) наибольшая. Пламена могут вырываться через окна, двери и т. д., что приводит к распространению пожара на остальную часть здания. Это распространение может носить внутренний (через открытые дверные проходы),, либо внешний характер (через окна). Кроме очевидной угрозы жизни оставшихся в здании людей на данном этапе может произойти разрушение конструкции, которое может вызвать либо частичное, либо полное обрушение здания. В период охлаждения (этап 3) интенсивность горения уменьшается по мере того, как в составе горючих веществ все меньше и меньше будет оставаться летучих продуктов. В конце концов, пламя прекратится, оставив за собой массу тлеющих в золе угле, которые, хотя и медленно, будут продолжать гореть в течение некоторого времени, в результате чего будут поддерживаться высокие местные температуры (разд. 8.3).
Конечно, в идеале необходимо получить численную оценку необходимых и достаточных условий возникновения полностью развитого пожара. Качественного понимания основных аспектов периода нарастания пожара можно добиться с помощью понятий, описывающих элементы поведения пожара, рассмотренные в первых главах настоящей книги. На открытом месте интенсивность горения изолированного очага определяется тепловым потоком, исходящим от пламени к поверхности, Ор, т.е.
Принимая, что ряд признаков определяют начало полностью развитого пожара, следует тем не менее уточнить понятие полного охвата помещения пламенем для того, чтобы можно было проанализировать факторы, определяющие продолжительность периода нарастания пожара. Наиболее распространенные определения, появившиеся в литературе [394] , можно сформулировать следующим образом.
В данной книге будет использовано первое из приведенных определений явление полностью развитого пожара, хотя в работе [390] указывается, что оно не применимо к очень длинным или слишком высоким помещениям, в которых, быть может, по чисто физическим соображениям нельзя представить себе одновременного вовлечения в пожар всего горючего материала, находящегося в помещении.
В работе [423] исследовалось данное явление путем проведения серии экспериментов, при которых в помещении размером 3,64x3,64х х2,43 м (последний множитель - высота помещения) сжигались предметы мебели. Начало полностью развитого пожара определялось по зажиганию бумажных мишеней, расположенных на полу. Автор работы [423] пришел к заключению, что для наступления полного охвата пламенем помещения требуется тепловой поток интенсивностью примерно 20 кВт/м2 на уровне пола. Для воспламенения бумаги такая интенсивность вполне достаточна, в то время .как для воспламенения [258] толстых образцов древесины и других горючих твердых веществ она должна быть намного выше. Тем не менее указанной интенсивности более чем достаточно для обеспечения источника зажигания и быстрой переброски пламени на поверхности большинства возгораемых материалов (разд. 6.3 и 7.1.5). Автор работы [423] утверждал, что большая часть теплового потока исходит из нагретых верхних поверхностей ком-наты, а не непосредственно от пламен над горящим материалом. Кроме этого, автор отметил, что полный охват помещения пламенем наступал только тогда, когда интенсивность горения превосходила 40 г/с.
когда скорость горения определяется максимальной скоростью, с которой может поступать свежий воздух в помещение во время полностью развитого процесса горения, разд. 10.1.) В книге рассматривалась квазистационарная модель нарастания пожара, при которой интенсивности тепловыделения и теплоотвода сравниваются как две функции температуры. В простейшем случае, для которого принимается несколько упрощающих допущений (например, постоянство площади очага пожара), интенсивность тепловыделения быстро нарастает по мере увеличения температуры и ограничивается скоростью притока воздуха. Эта модель схематически иллюстрируется на рис. 9.5, причем приведены сравнения с тремя репрезентативными кривыми теплоотвода LI, L2 и L3, которые соответствуют уменьшающимся размерам помещения. Судя по рисунку, возможны три типа пересечения кривых тепловыделения R и теплоотвода L, а аменно А, В и С. В то время как точке В соответствует неустойчивое состояние, точка А соответствует стационарному состоянию пожара, регулируемого вентиляцией (гл. 10), а точка С соответствует небольшому локализованному пожару, на который не влияет любое сколько-нибудь существенное воздействие, обусловленное обратным лучистым тепловым потоком, исходящим от верхних частей помещения. При нарастающем пожаре характер кривых R и L будет меняться и может дойти до критической ситуации, при которой
Хотя подробное рассмотрение полностью развитого пожара будет проведено в гл. 10, здесь необходимо отметить один результат, а именно, что скорость горения штабеля из древесины в помещении в условиях ограниченной вентиляции подчиняется следующему соотношению:
 Читайте далее:
 Порошковые огнетушители
Пожаровзрыво опасности
Показывают результаты
Показаниями контрольно
Подготовительные мероприятия
Пенообразователя поступает
Показатель называется
Показатель токсичности
Показатель упрочнения
Показателям вредности
Показателей эффективности
Показателей производства
Перечисленные мероприятия
Показатели безотказности
Последнее выражение
|
