Промышленная экология. Алябышева Е.А - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МарГУ | Йошкар-Ола

Составители: 

Рубрика: 

48
П Р И М Е Р Р А С Ч Е Т О В
В результате аварии на автодороге, проходящей по открытой
местности, в безветренную погоду произошел разрыв автоцистерны,
содержащей 8 т сжиженного пропана. Для оценки максимально
возможных последствий принято, что в результате выброса газа в
пределах воспламенения оказалось практически все топливо,
перевозившееся в цистерне. Средняя концентрация пропана в
образовавшемся облаке составила около 140 г/м
3
. Расчетный объем
облака составил 57 тыс. м
3
. Воспламенение облака привело к
возникновению взрывного режима его превращения. Требуется
определить параметры воздушной ударной волны (избыточное
давление и импульс фазы сжатия) на расстоянии 100 м от места
аварии.
Р еш ени е
Сформируем исходные данные для дальнейших расчетов: тип
топлива – пропан; агрегатное состояние смеси – газовая;
концентрация горючего в смеси Сr=0,14 кг/м
3
; масса топлива,
содержащегося в облаке, Мr=8000 кг; удельная теплота сгорания
топлива qr=4,64·10
7
Дж/кг; окружающее пространство – открытое (вид
4).
Определяем эффективный энергозапас ТВС Е. Так как Сr>Сст,
следовательно,
Е = 2МrСст/Сr = 2·8000·4,64·10
7
·0,077/0,14 = 4,1·10
11
Дж.
Исходя из классификации веществ, определяем, что пропан
относится к классу 2 опасности (чувствительные вещества).
Геометрические характеристики окружающего пространства
относятся к виду 4 (открытое пространство). По таблице 8 определяем
ожидаемый режим взрывного превращения облака ТВС –
дефлаграция с диапазоном видимой скорости фронта пламени от 150
до 200 м/с.
Для проверки рассчитываем скорость фронта пламени по
соотношению:
Vr = k
1
Мr
1/6
= 43·8000
1/6
= 192 м/с.
Полученная величина меньше максимальной скорости диапазона
данного взрывного превращения.
Для заданного расстояния R=100 м рассчитываем безразмерное
расстояние Rx:
Rx = R/(E/P
0
)
1/3
= 100/(4,1·10
11
/101 324)
1/3
= 0,63.
Рассчитываем параметры взрыва при скорости горения 200 м/с. 
                    ПРИМЕР РАСЧЕТОВ
    В результате аварии на автодороге, проходящей по открытой
местности, в безветренную погоду произошел разрыв автоцистерны,
содержащей 8 т сжиженного пропана. Для оценки максимально
возможных последствий принято, что в результате выброса газа в
пределах воспламенения оказалось практически все топливо,
перевозившееся в цистерне. Средняя концентрация пропана в
образовавшемся облаке составила около 140 г/м3. Расчетный объем
облака составил 57 тыс. м3. Воспламенение облака привело к
возникновению взрывного режима его превращения. Требуется
определить параметры воздушной ударной волны (избыточное
давление и импульс фазы сжатия) на расстоянии 100 м от места
аварии.
                                 Р е ш ен и е
    Сформируем исходные данные для дальнейших расчетов: тип
топлива – пропан; агрегатное состояние смеси – газовая;
концентрация горючего в смеси Сr=0,14 кг/м3; масса топлива,
содержащегося в облаке, Мr=8000 кг; удельная теплота сгорания
топлива qr=4,64·107 Дж/кг; окружающее пространство – открытое (вид
4).
    Определяем эффективный энергозапас ТВС Е. Так как Сr>Сст,
следовательно,
        Е = 2МrСст/Сr = 2·8000·4,64·107·0,077/0,14 = 4,1·1011 Дж.
    Исходя из классификации веществ, определяем, что пропан
относится к классу 2 опасности (чувствительные вещества).
Геометрические       характеристики         окружающего       пространства
относятся к виду 4 (открытое пространство). По таблице 8 определяем
ожидаемый режим взрывного превращения облака ТВС –
дефлаграция с диапазоном видимой скорости фронта пламени от 150
до 200 м/с.
    Для проверки рассчитываем скорость фронта пламени по
соотношению:
                   Vr = k1Мr1/6 = 43·80001/6 = 192 м/с.
    Полученная величина меньше максимальной скорости диапазона
данного взрывного превращения.
    Для заданного расстояния R=100 м рассчитываем безразмерное
расстояние Rx:
             Rx = R/(E/P0)1/3 = 100/(4,1·1011/101 324)1/3= 0,63.
    Рассчитываем параметры взрыва при скорости горения 200 м/с.
                                   48

Страницы