Распространения детонационной
Промышленные образцы таких насосов должны изготовляться в соответствии со специальными нормативами. На основании длительных промышленных испытаний на такие насосы должны быть установлены допустимые сроки их эксплуатации, в течение которых должна обеспечиваться гарантированная безаварийная работа насоса. По истечении установленного срока эксплуатации насосы должны изыматься из производства аммиачной селитры и использоваться для перекачки других сред в более безопасных производствах. Для снижения опасности распространения детонации от указанных насосов по линиям приема и нагнетания и снижения тяжести последствий аварий эти насосы должны быть изолированы от смежной аппаратуры специальными антидетонационными вставками.
Сборники плава с погружными насосами и переливные бачки плава, по-видимому, целесообразно размещать в специальных достаточно прочных кабинах или закрытых приямках, выдерживающих силу взрыва находящейся в них селитры. Это позволит исключить возможность распространения детонации на другую технологическую аппаратуру производства аммиачной селитры и снизить масштабы разрушения при возможном взрыве, а при оснащении насосов средствами дистанционного управления — исключить возможность травмирования производственного персонала.
Взрывоопасность перекисей характеризуется силой взрыва и чувствительностью к механическим и тепловым воздействиям. Сила взрыва перекисей значительно ниже, чем обычных взрывчатых веществ. Однако скорость распространения детонации при взрыве перекисей относительно высока, а чувствительность к удару некоторых перекисных соединений близка к чувствительности инициирующих веществ. Перекисные соединения характеризуются также работоспособностью взрыва, которая определяется теплотой и количеством газообразных продуктов, образующихся при взрыве и зависящих от величины кислородного баланса (число граммов кислорода, необходимого для сжигания 100 г вещества до СО2 и Н2О). Работоспособность перекисей значительно ниже, чем обычных взрывчатых веществ. Это обусловлено их отрицательным кислородным балансом. В зависимости от величины кислородного баланса, а следовательно и от работоспособности взрыва, перекисные соединения разделяют на способные и неспособные к взрывчатому разложению. Такое разделение справедливо в пределах кислородного баланса до минус 200. Перекиси с более отрицательными кислородными балансами разлагаются без взрыва.
Скорость энерговысвобождения в общем случае выражается удельной мощностью, т. е. количеством энергии, выделяемой в единицу времени на единицу объема. При химических взрывах скорость энерговыделения можно определить по скоростям распространения детонации или пламени в газовой среде. Скорость распространения детонации в твердом или жидком ВВ приблизительно соответствует скорости звука в веществе и находится в интервале 2-Ю3—9-Ю3 м/с; при газовых химических и физических взрывах волны сжатия двигаются со скоростью, близкой к скорости звука в воздухе (последняя составляет 330 м/с).
Скорость распространения детонации при взрыве пероксидов относительно невысока, а чувствительность к удару некоторых оксидных соединении близка к чувствительности инициирующих веществ. В зависимости от величины кислородного баланса, а следовательно, и от силы взрыва пероксидные соединения разделяют на способные и не способные к эзрывча-тому разложению. Такое деление справедливо в пределах кислородного баланса до —200. Пероксиды с более .отрицательными кислородными балансами разлагаются без взрыва.
Можно убедительно продемонстрировать, что для большого числа органических веществ энергия, высвобождающаяся при горении, превышает примерно в 10 раз энергию, выделяющуюся при детонации равной массы ТНТ. Однако можно отметить, что это расхождение значительно уменьшится, если учесть также массу кислорода, без которой не сможет произойти высвобождение энергии. Таким образом, отношение выделенной энергии при горении X кг стехиометрической смеси типичного представителя ряда парафинов и кислорода к энергии, выделенной при детонации X кг ТНТ, примерно равно 2,25. Вопрос : "Что представляет собой "внезапное" высвобождение?" - требует количественного определения. Скорость распространения детонации в твердом или жидком ВВ (ниже называемом "конденсированным" ВВ) - это приблизительно скорость звука в веществе. В энциклопедии [Kirk-Othmer,1980] приводится диапазон 2 • 103^9 • 103 м/с. Что касается газовых взрывов, происходящих вследствие химической реакции или физических взрывов, когда выбрасывается газ под давлением, то волны сжатия двигаются по-разному, со скоростью, примерно
боте с «ими. У концентрационных 'пределов распространения- детонации в определенных условиях рост давления значительно превосходит теоретическое значение; для распада ацетилена наблюдался рост давления до 700 раз.
Стационарный режим распространения детонации.......... 165
Стационарный режим распространения детонации. Достаточно сильная ударная волна может вызвать воспламенение нагретой ею взрывчатой среды. Однако режим горения, вызванный одиночным импульсом сжатия, может быть нестационарным. Ударная волна создает неизменные условия сжатия все новых слоев газа только в том случае, если ее поддерживать внешним воздействием, производящим соответствующую работу, например непрерывным движением сжимающего поршня. При одиночном, впоследствии затухающем импульсе сжатия воспламенение нагретого газа может инициировать дефлаграционное горение.
дает особые трудности. У пределов распространения детонации ц определенных условиях наблюдается значительно больший рост Давления, чем это соответствует теории, изложенной в гл. 5, разд. 2 [113]. При детонационном распаде ацетилена давление возрастало до 700-кратного в сравнении с начальным.
Детонация с потерями [113, 93]. Для объяснения гашения детонации в узких каналах необходимо рассмотреть особенности распространения детонации, сопровождающегося тепловыми потерями в стенки, как прямыми —'путем теплопроводности *, так и косвенными — связанными с трением газа о стенки. Тепловые потери из зоны реакции детонационной волны приводят к отклонениям от закономерностей детонации, изложенных в гл. 5, разд. 2.
ности фронта пламени. При этом возникает ударная волна, во фронте которой резко повышаются плотность, давление и температура смеси; при возрастании этих параметров смеси до самовоспламенения горючего вещества возникает детонационная волна, являющаяся результатом сложения ударной волны и образующейся зоны сжатой, быстрореагирующей (само воспламеняющейся) смеси. При этом скорость распространения детонационной волны и давление в ней не зависят от скорости реакции в пламени, а определяются ее тепловым эффектом и теплоемкостью продуктов сгорания.
Скорость распространения детонационной волны относительно продуктов сгорания точно равна скорости звука в продуктах сгорания. Это важное свойство детонации, известное в литературе как условие Жуге, позволяет сделать вывод о том, что скорость детонации однозначно определяется теплотой сгорания горючей смеси, так как именно ею определяется температура продуктов сгорания, а значит и скорость звука в них.
Скорость D распространения детонационной волны можно определить по следующей приближенной формуле:
Следовательно, скорость детонации определяется лишь составом горючей смеси и практически не зависит ни от давления, ни от начальной температуры. Абсолютное значение скорости распространения детонационной волны составляет 1000—3500 м/с и даже более.
Разрушительная же сила детонации значительно превышает силу дефлаграционных взрывов. Кроме того, скорость распространения детонационной волны настолько велика [30], что ни одно из рассмотренных предохранительных устройств не может успеть защитить аппарат от разрушения. В то же время в емкостях горение газообразных сред редко переходит в детонацию, поэтому основными «генераторами детонации» являются трубопроводы. Все это подтверждает важность вопроса создания и правильного применения эффективных средств, позволяющих предотвратить распространение пламени по трубопроводам.
Ацетилено-воздушные и ацетилено-кислородные сме си при концентрации С2Н2 соответственно 4,2—50 и 3,5—9,3 объемн. % могут в определенных условиях детонировать. Скорость распространения детонационной волны в аце-тилено-кислородных смесях составляет 1800— 3800 м/сек. Явление детонации в основном изучено для газов, движущихся в трубопроводах. Возможность возникновения детонации при взрыве газо-воздушных или газо-кислородных смесей, которые находятся в помещениях большого объема или в виде газового облака, в настоящее время мело исследована,
На рис. 32 (стр. 86) была показана установка разрывных мембран на огнепреградителе. Места установки мембран на трубопроводах возле огнепреградителей вы бирают с учетом характера возможного распространения детонационной волны.
Один из аспектов этой проблемы заключается в возможности возникновения и распространения детонационной волны по водородсодержащим смесям. Анализ такой возможности выполнен Ю. Н. Шебеко, А. Я- Корольченко, О. Я- Еременко в работе «Расчет критической толщины газового слоя по отношению к распространению детонацион-. ной волны», в которой оценена критическая толщина газового слоя 6Кр, граничащего с твердой стенкой, обеспечивающая возможность распространения детонационной волны по водородсодержащим смесям различного состава. По оценкам авторов этой работы для смеси 2Н2+О2 толщина газового слоя бкр находится в пределах от 1,35 до 1,80 см, для смеси, состоящей из 29 % объема Н2 и 71 % объема воздуха, 9,0<бкр^13,5 см; для смеси, состоящей из 23 % объема Н2 и 77 % объема воздуха, 27,0<6КР^36,0 см, для смеси 4Н2+02 4,5^бкр<6,8 см. Скорость распространения детонационной волны для указанных составов смесей в зависимости от толщины газового слоя колеблется от 1,8-103 до 3,8-Ю3 м/с.
Та блица 3.5. Условия распространения детонационной волны по гремучей смеси, разбавленной азотом
В стационарной детонационной волне эпюра давлений и скоростей определяется кинетикой разложения В В, а в зоне расширяющихся продуктов детонации эпюра давлений и скоростей зависит от геометрии заряда и внешней среды (воздух, вода, оболочка и т.п.). Стационарная зона должна двигаться при нормальном режиме детонации относительно ПД со звуковой скоростью, в противном случае волна разрежения догонит стационарную зону (зону химической реакции), что приведет к расширению вещества в зоне химической реакции, падению давления и температуры, и процесс стационарного распространения детонационной волны будет невозможен. Поэтому возмущения из зоны ПД при стационарном режиме детонации не могут догнать зону химической реакции. В самой же зоне химической реакции скорость возмущений больше скорости ударной волны, что обеспечивает
Влияние боковой оболочки заряда объясняется направленностью действия взрыва, создаваемой оболочкой. Дальность передачи детонации будет максимальной в том случае, когда расположение пассивного заряда совпадает с направлением инициирования A3. Объясняется это тем, что в направлении распространения детонационной волны начальная скорость истечения продуктов детонации заметно
 Читайте далее:
 Раствором хлорамина
Раствором каустической
Растворов содержащих
Равномерное распределение
Резервуаров газгольдеров
Равномерно распределяется
Равномерно распределенная
Равновесной диссоциации
Разъедает некоторые
Разбавлении диоксидом
Раздельное определение
Разделительных трансформаторов
Раздражает слизистые
Раздражающими веществами
Раздражения слизистой
|
