Взрыв облака газовоздушной смеси на поверхности земли

Целый ряд тяжелых катастроф имел место при взрывах газовоздушных смесей в атмосфере.

При аварии, сопровождающейся разгерметизацией емкости, содер-жащей сжатый или сжиженный горючий газ, или разрыве газопровода об-разуется облако газовоздушной смеси. Характер взрыва облака ГВС зави-сит от ряда факторов: его размеров, распределения и концентрации горю-чей примеси по облаку, величины энергии инициирования. Возможны ре-жимы горения, взрывного горения, детонации, а также их комбинации. Воспламенение облака происходит при наличии источника зажигания. При этом возможен переход дефлаграционного дозвукового режима горения к детонационному сверхзвуковому. Детонационный режим может возник-нуть и непосредственно, например, от взрыва детонатора или электричес-кой искры, если размеры облака превышают некоторое критическое значе-ние. При оценке параметров взрыва облако взрыва приближенно принима-ют в форме полусферы.

Взрыв в режиме детонации. Наиболее тяжелые последствия наблюю-даются при детонации облака ГВС. Такой взрыв может иметь место при значениях радиуса облака R ₀, концентрации горючей примеси r_п, энергии зажигания, отвечающих условиям:

, (5.26)

где R_кр. – характерный размер облака, м;

Е_воспл. – энергия воспламенения, Дж;

НКП_д, ВКП_д – нижний и верхний концентрационные пределы горючей примеси, определяющие область детонации ГВС, кг/м³.

Значения R_кр., НКП_д, ВКП_д, Е_воспл. для некоторых горючих газов приве-дены в табл.30. В этой таблице приведены также данные о концентрации горючей примеси r_*, кг/м³, при которой газовоздушная смесь наиболее чувствительна к детонации; значения нижнего НКП, кг/м³, и верхнего ВКП, кг/м³, концентрационных пределов примеси, определяющих область воспламенения ГВС [16].

Таблица 30

Концентрационные пределы воспламенения и детонации газовоздушных смесей и минимальные размеры облака,