Метод расчета параметров волны давления при сгорании паровоздушных смесей в открытом пространстве

В реальных же условиях в пространстве, загроможденном технологическим оборудованием (рис.12.1), происходит искривление фронта пламени. С увеличением поверхности фронта пламени скорость возрастает. При достижении скоростей распространения пламени, составляющих десятки и сотни метров в секунду, но не превышающих скорость распространения звука в данной среде (300 - 320 м·с^-1), дефлаграционное горение, которое генерируются ударные волны с максимальным давлением 20 - 100 кПа.

Рис. 12.1.

Этиленовая

установка

производительностью 250 000 тонн в год

В определенных условиях дефлаграционное (взрывное) горение может перейти в детонационный процесс, при котором скорость распространения пламени превышает скорость распространения звука и достигает 1 - 5 км·с^-1.

Это происходит вследствие турбулизации материальных потоков, вызывающей сильное искривление и большое увеличение поверхности фронта пламени. При этом возникает ударная волна, на 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 (самовоспламеняющейся) смеси.

Характерным примером перехода дефлаграционного горения в детонационный процесс можно рассматривать сложный пожар, который произо­шел в резервуарном парке установки переработ­ки газового конденсата в заполярном городе Дудинка (рис.12.2).

Резервуарный парк со­стоял из двух групп: сырьевой (четыре резервуара РВС-5000 с газовым конденсатом) и товар­ной (три резервуара РВС-1000 с бензином и два резервуара РВС-400 с дизельным топли­вом).

Рис. 12.2.

Характер пожара от воздействия ударной волны

при сгорании паровоздушной смеси

В районе насосной станции лопнул конденсатопровод диаметром 325 мм. Через приточную вентиляцию га­зовоздушная смесь попала внутрь помещения насосной, вос­пламенилась и взорвалась. Си­лой взрыва был разрушен резер­вуар № 1, в котором находились 5 тысяч тонн конденсата. Лавина конденсата беспрепят­ственно перехлестнула через обвалование и разлилась по всей терри­тории резервуарного парка на площади 13000 м².

Взрыв несет потенциальную опасность поражения людей и обладает разрушительной способностью (табл. 12.1).

Таблица 12.1