Взрывного разложения
При оценке взрывных явлений в резервуарах по наблюдениям отдельных исследователей ударная волна взрыва стехиомет-рической смеси углеводородов составляет 20 кг на 1 тыс. м3 парогазовоздушной смеси в предположении, что только 2,5% тепловой энергии горения переходит в энергию ударной волны. Однако эта оценка не является достаточно обоснованной. Доля перехода энергии горения в энергию ударной'волны находится в пределах от 0 до 40% определяется режимом взрывного превращения смеси. При этом в описанном выше случае наибольший ТНТ эквивалент мог составить »1,5 т, что больше соответствует реальным условиям разрушений. При доле расхода энергии сюрания на формирование ударной волны 2,5% эквивалент такого же взрыва мог составить «90 кг ТНТ, что мень-
Доля энергии, перешедшая в энергию воздушной ударной волны, определяется, вообще говоря, режимом взрывного превращения смеси. Эта доля лежит в пределах 0 - 40 %. - Прим. ред.
Так, например, в аварии в Фликсборо в 1974 г., где между разрывом бай-паса и взрывом прошло менее 1 мин, шестерым удалось спастись бегством. Наиболее вероятный сценарий развития событий при значительной утечке, по-видимому, таков. Немедленно погибают от действия ударной волны, возникающей при разгерметизации резервуара, удушья или переохлаждения. Оставшиеся в живых имеют достаточно времени, чтобы покинуть зону смертельного поражения взрывного превращения парового облака или огневого шара.
Конечными продуктами глубокого пиролиза ацетилена, в частности взрывного превращения, являются сажа и водород. Можно считать установленным, что к состоянию полного распада на элементы ацетилен приходит через предварительные стадии прогрессирующей полимеризации и укрупнения молекул промежуточных продуктов. Большинство исследователей полагает, что первая стадия пиролиза ацетилена заключается в его димеризации. Состав димера окончательно не установлен; высказывались предположения об образовании на этой стадии реакции циклобутадиена, винилацетилена и ди-ацетилена, а также радикала С4Н3.
где М - полная масса выброса, т; ц - коэффициент активной доли выброса; Р - отношение энергии взрывного превращения углеводородного продукта к теплоте взрыва тротила.
Здесь Le • суммарный тепловой эффект взрывного превращения и расширения энергоносителя - взрывного источника: хранимого под давлением продукта - газа, пара, химреактива или ВВ; Lm - суммарная величина, включающая внутреннюю потенциальную Еп и кинетическую Е^ энергию продуктов детонации (ПД), энергию, переданную осколками окружающему воздуху и идущую на деформацию и разрушение оболочки; К -кинетическая энергия разлета осколков оболочки.
Как известно из литературных источников и актов расследования аварий, в закрытых помещениях способны взрываться и небольшие количества углеводородов (от 100 кг), вызывая большую разрушительную силу. На открытых площадках необходимо значительно большее количество взрывоопасного вещества для взрывного превращения (более 2000 кг). Но в то же время выброс углеводородов на открытых площадках может привести к возникновению пожара.
Методики позволяют учитывать 6 режимов взрывного превращения облаков ТВС: от детонации до дефлаграции, со скоростью видимого фронта пламени до 100 м/с (таблица 4.4), в зависимости от сочетания типа топлива и класса окружающего пространства. При проведении расчетов рекомендуется учитывать дрейф облака на расстояние до 300 м в соответствии с розой ветров.
Таблица 4.4 - Режим взрывного превращения облаков ТВС
После определения режима взрывного превращения, рассчитывают массу вещества в облаке ТВС. Например, оценка последствий аварий на объектах по хранению, переработке и транспортированию сжиженных углеводородных газов производится для случаев мгновенной разгерметизации и длительного истечения из трубопровода. При мгновенной разгерметизации оборудования со сжиженным газом принимается, что 100 % имеющейся массы участвует в образовании облака ТВС. При длительном же истечении масса вещества М определяется по формуле
Определение ожидаемого режима взрывного превращения
Опасность взрыва ацетилена и вероятность перехода его взрывного разложения в детонацию находятся в прямой зависимости от давления ацетилена, протяженности и диаметра ацетилено-проводов и газовых объемов аппаратов. Эти основные закономерности необходимо учитывать в полной мере как при проектировании, так и во время эксплуатации. Однако, как установлено органами технадзора, в производстве моновинилацетилена иногда допускается повышение давления ацетилена до опасных пределов. При проектировании более мощных производств в ряде случаев без достаточного технического обоснования увеличивают размеры ацетиленопроводов и габариты аппаратов. Известны случаи разложения полимеров дивинилацетилена в кипятильнике и отгонной
3. Предупреждение взрывного разложения нитрит-нитратных солей . 4б
3. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ВЗРЫВНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ НИТРИТ-НИТРАТНЫХ СОЛЕЙ
В практике отмечались случаи взрывного разложения реакционной массы в аппарате синтеза при попадании в него воды.
После аварии сборник плава оснастили предохранительной взрывной мембраной, усовершенствовали систему автоматического регулирования температуры горячей воды, подаваемой в рубашку аппарата, и установили звуковую сигнализацию о превышении допустимой температуры теплоносителя. Очевидно, для предупреждения взрывного разложения хлорамины следует хранить
прекращаться при увеличении температуры нитромассы выше заданной, остановке погружного циркуляционного насоса, служащего для циркуляции реакционной массы через холодильник, а также снижении уровня нитромассы в реакторе ниже установленного. Однако при реализации системы контроля и регулирования процесса были допущены ошибки (на рис. XIV-10 приведена схема установки нитрования, на которой произошла авария). Кроме того, как уже говорилось, вместо пропеллерных мешалок установили погружные насосы, которые не обеспечивали эффективного перемешивания; причем производительность насосов была равна 8 м3/ч вместо 17 м3/ч, требуемых по расчету. Использование насосов, погруженных во взрывоопасную нитромассу, само по себе могло явиться источником взрыва, так как в случае неисправности возможен нагрев деталей насоса до температуры, значительно превышающей 30 °С. Система охлаждения нитратора при помощи рассола, прокачиваемого через рубашку аппарата, и циркуляции нитромассы через выносной холодильник не обеспечивала быстрого снятия тепла реакции при отклонениях от нормального режима подачи нитруемого продукта, так как применялся насос недостаточной производительности. Температуру нитромассы контролировали в одной точке, при этом чувствительный элемент (спай) термопары был установлен на расстоянии 60 см от возможной зоны разогрева нитромассы, т. е. зоны смешения хлоргидринстирола с азотной кислотой. Вследствие низкой теплопроводности нитромассы, недостаточного ее перемешивания и инерционности прибора сигнал об изменении температуры в зоне реакции поступал с большим запаздыванием (через 25 мин), что не давало возможности немедленно прекратить подачу хлоргидринстирола в случаях перегрева нитромассы. Установлено, что при непрерывной подаче хлоргидринстирола на неперемешиваемую смесь опасная температура в зоне подачи достигается в течение 5 мин, а в течение 25 мин температура в зоне реакции достигает 329 °С, что значительно превышает температуру взрывного разложения. Клапан, регулирующий подачу хлоргидринстирола в нитратор, не мог срабатывать в случае выхода из
Тепловое инициирование взрывного разложения органических пероксидов может происходить не только в технологических системах, но при различных производственных операциях с этими продуктами. Так, на площадке, предназначенной для пропаривания бочек и контейнеров из-под гидропероксида изопропилбензола, произошел взрыв контейнера в момент его пропарки. Пропариваемый контейнер был полностью разрушен, стоявшие рядом контейнеры были деформированы и отброшены взрывной волной. Контейнер представлял собой емкость объемом 1 м3, рассчитанную на давление 300 кПа. Диаметр цилиндрической части составлял 1000 мм; общая высота была равна 1740 мм, толщина стенки из стали 1Х18Н9Т составляла 38 мм. На контейнере имелись два .патрубка диаметром 50 и 80 мм с резьбой под пробку для слива и налива гидропероксида. Кроме TOI\O, на сосуде имелся штуцер ;с вентилем для сообщения с атмосферой в моменты слива и налива. При проверке патрубок диаметром 80 мм был закрыт. Спустя 5— 10 мин после начала пропаривания было замечено резкое колебание шланга на выходе паров из контейнера, после чего последовал взрыв.
По модели высвобождения энергии сжатого газа можно оценивать взрывные процессы химического разложения твердых нестабильных соединений со значительно меньшей объемной плотностью энерговыделения, чем плотность энергии, характерной для типичных конденсированных ВВ. Например, описанный в гл. 2 взрыв 2 кг диазосоединений может характеризоваться энергией 0,25 м3 сжатого до 0,7 МПа газа при открытом люке, через который был возможен сброс газообразных продуктов разложения. При этом следует отметить дЪе граничные скорости реакции разложения диазосоединения (и соответственно скорости газовыделения и нарастания давления в аппарате). Первая скорость несколько превышала скорость нарастания давления при взрывах газовых сред в закрытых сосудах; в противном случае газообразные продукты разложения диазосоединения могли быть эвакуированы через люк диаметром 0,4 м (который на момент взрыва был открыт), и отрыва крышки аппарата в этом случае не произошло бы. Вторая граничная скорость взрывного разложения (газовыделения) диазосоединения значительно меньше скорости энерговыделения типичных
ся даже при внесении расплавленной молибденовой проволоки (т. пл. 2500 °С). Отсюда можно предположить, что чистый ацетилен при обычной температуре и абсолютном давлении до 1,4 ат неопасен. Однако позднее установили возможность взрывного разложения ацетилена при очень больших импульсах и абсолютном давлении ниже 1,4 ат.
Величина энергии электрической искры, необходимая для инициирования взрывного разложения ацетилена, сильно зависит от давления, возрастая при его уменьшении. Согласно данным С. М. Когарко и Б. А. Иванова35, взрывное разложение ацетилена возможно даже при абсолютном давлении 0,65 от, если энергия искры равна 1200 дж. Под атмосферным давлением энергия инициирующей искры составляет 250 дж.
Преддетонационным расстоянием называют такой участок трубопровода, по которому должен переместиться фронт начавшегося взрывного разложения ацетилена до начала детонации. На основе обработки экспериментальных данных16 установлена зависимость между преддетонационным расстоянием и начальным давлением распада ацетилена (рис. 26).
 Читайте далее:
 Выполнение профилактических мероприятий
Выполнение следующих
Выполнение установленных
Выполнении электросварочных
Выполнении мероприятий
Выполнении погрузочно
Возможности изменения
Выполнении сварочных
Выполнению мероприятий
Выполненных исследований
Выполнить следующие
Выпускаемой продукции
Выпускного отверстия
Выраженный атрофический ринофарингит
Выраженные изменения
|
