Soovitatav kord õnnetuste kahjustavate tegurite mõjutsoonide piiride ja karakteristikute määramiseks (arvutamiseks). Tehnoloogiliste seadmete sees toimunud plahvatuse tagajärgede arvutamine Arvutage lööklaine mõjutatud piirkonnad

Õnnetuse korral tankipargis võetakse gaasi q (t) või auru kogus: 30% suurima paagi mahust bensiiniga, 20% - õliga. Torujuhtme avarii korral - kuni 20% lekkinud õlist ja kuni 50% eraldunud gaasist. Autoõnnetuse korral - 4 tonni bensiini. Õnnetuse korral sisse raudtee- 10 tonni bensiini, 7 tonni õli. Õhupilve gaasi triivi väärtuseks on eeldatud 300 m ettevõtte suunas.

Õhusegu auru ja gaasi plahvatuse korral eraldatakse detonatsioonilainetsoon raadiusega R1 ja lööklaine tsoon. Samuti määratakse: inimeste surmava kahjustuse tsooni raadius (R cm); ohutu eemaldamise raadius (R bu), kus R f = 5 kPa; auru, gaasi Kpdvk suurima lubatud plahvatuskindla kontsentratsiooni raadius.

Rõhk lööklaine esiosas Pf2 lööklaine tsoonis määratakse vastavalt tabelile / 19 /

Ülerõhk detonatsioonilainetsoonis määratakse:

Inimeste surmava vigastuse tsooni raadius määratakse järgmise valemiga:

kus Q on gaasi kogus, gaas tonnides;

R1 on detonatsioonilaine tsooni raadius;

R CM on inimeste surmava kahjustuse raadius.

5000 m3 mahuga vertikaalse teraspaagi plahvatuse arvutamine õliga

Määrake plahvatuse ajal eralduva gaasi kogus:

Õli kogus tonnides:

5000? 875 = 4375000 kg. = 4375 t.

Seejärel gaasi kogus:

0,2? 4375 = 875 t.

Vastavalt valemile määrame detonatsioonilaine tsooni raadiuse:

R1 = 18,5? (875) 1/3 = 173,00 m.

Valemi abil määrame surmava tsooni raadiuse:

RCM = 30? (875) 1/3 = 280,53 m.

Kaugus plahvatuse keskpunktist juhtimisruumini on r2 = 200 m, siis r2 / R1 = 200/173 = 1,16, siis on ülerõhk plahvatuse keskpunktist juhtimisruumi Pf1 = 279 kPa

Kuuma veevarustuse plahvatuse korral moodustub lööklainega hädatsoon, mis põhjustab hoonete, seadmete jms hävingut samamoodi nagu süsivesinike tuumaplahvatus. Samas tehnikas jagatakse kuuma veevarustuse plahvatuse korral avariiala 3 tsooniks: detonatsioonitsoon (detonatsioonilaine); lööklaine toime (levi) tsoon; õhu HC tsoon.

Detonatsioonilaine tsoon (tsoonma) on plahvatuspilve sees. Selle tsooni raadius r1 , m saab ligikaudselt määrata valemiga

kus K- number plahvatusohtlik segu Paagis hoitud STV, s.o.

17,5 - empiiriline koefitsient, mis võimaldab teil võtta arvesse erinevaid plahvatuse toimumise tingimusi.

Ülerõhk ( Δ Rf), mis eeldatakse olevat konstantne Δ Rf1 = 1700 kPa.

Lööklaine toimepiirkond (tsoonII) - katab kogu kuuma veevarustuse laienemise ala selle detonatsiooni tagajärjel. Selle tsooni raadius:

Ülerõhk II tsoonis varieerub vahemikus 1350 kPa kuni 300 kPa ja leitakse valemiga

Δ Rf2 =,

kus r Kas kaugus plahvatuse keskpunktist vaadeldava punktini, m.

Joonis 1. Tsoonid hädaolukord gaasi-õhu segu plahvatusega.r1 rr

Õhus levivate süsivesinike toimepiirkonnas (tsoonIII) - moodustub süsivesinike front, mis levib mööda maapinda. Tsooni raadius on r3> r2 ja r3 on kaugus plahvatuse keskpunktist punktini, kus on vaja määrata õhu liigrõhk HC (ΔРf3): r3 = r. Liigne rõhk III tsoonis, olenevalt kaugusest plahvatuse keskpunktist, arvutatakse valemiga

Δ Rf3 =, kellψ 2 ,

Δ Rf3 =, kellψ 2

kus ψ =0,24 r3/ r1 = (0,24r) / (17,5) on suhteline väärtus.

Objekti elementide hävimise aste lööklaine erinevatel liigrõhkudel on toodud tabelis 4 .

Kaugused plahvatuse keskpunktist hävitamistsoonide välispiirideni arvutatakse järgmise valemiga:

kus ψ - teatud koefitsient, mille võtame võrdseks:

- nõrga hävingu tsooni jaoks ψ 10 = 2,825 ;

- keskmise hävitamise tsooni jaoks ψ 20 = 1,749 ;

- tõsise hävingu tsooni jaoks ψ 30 = 1,317 ;

- täieliku hävimise tsooni jaoks ψ 50 = 1,015 ;

Hävitustsoonide pindala ja kahjustuse fookus arvutatakse järgmise valemi abil:

S = π R²

1.3. Avariitsooni (hävitamise) parameetrite arvutamise metoodika gaasiga täidetud gaaside plahvatuse ajal kinnistes ruumides.

Põlevgaaside (aurude) segud õhuga (oksüdeerija) tekivad piiratud mahus tehnoloogilistes seadmetes, tööstus- ja eluhoonete ruumides, erinevatel põhjustel lekkiva gaasi tõttu ja süttivad välistest süüteallikatest. Kuuma veevarustuse põlemine suletud mahtudes punktsüüteallikast toimub kiht-kihilt allahelikiirusega leegi levimiskiirusega (defloratsioonipõlemine) rõhu ja temperatuuri tõusuga kogu mahu ulatuses. Segu täieliku läbipõlemise lõpuks saavutab ruumi keskmine temperatuur väärtused, mis on 1,5-2 korda kõrgem kui sarnaste plahvatuste korral avatud ruumis.

Sooja tarbevee ülemäärast plahvatusrõhku ruumides saab määrata valemiga

Δ Rf = (MgKGP0 Z)/(Vsvρ SV-s T0 K1) = (ρ GKGP0 Z)/(ρ V SV T0 K1),

kus Mg =Vsvρ G- õnnetuse tagajärjel ruumidesse sattunud põlevgaasi mass, kg;

KG- kuuma veevarustuse eripõlemissoojus, J / kg;

P0 - algrõhk ruumis, kPa; see on võetud arvutustes P0 = 101 kPa;

Z- toodete plahvatuses osalemise osakaal arvutustes Z = = 0,5;

Vsv- ruumi vaba ruumala, m3; lubatud on võtta 80% ruumi kogumahust, st Vw = 0,8 Vp;

VP- ruumi kogumaht, m3;

ρ V- õhutihedus enne plahvatust, kg / m3 algtemperatuuril T0, 0K. Soovitatav on võtta arvutused ρВ = 1,225 kg / m3;

SV- õhu erisoojusmahtuvus, J / (kg · 0K); võta SV = = 1,01 · 103 J / (kg · 0K);

K1- koefitsient, võttes arvesse ruumi leket ja põlemisprotsessi mitteadiabaatilisust, on lubatud võtta K1 = 2 või K1 = 3;

T0- esialgne õhutemperatuur ruumis, 0K (oksüdeerija).

Mõjutatud alade raadiuste määramiseks võib välja pakkuda (näiteks) järgmise meetodi, mis seisneb võrrandi numbrilises lahendis

k / (P (R) - P *) = I (R) - I *, (40)

pealegi sõltuvad konstandid k, P *, I * mõjutatud piirkonna olemusest ja määratakse tabelist. 4 ning funktsioonid P (R) ja I (R) leitakse vastavalt seostest (7) - (13).

Tabel 4

Plahvatusohtlike kütusesõlmede mõjualade raadiuste määramise konstandid

Pange tähele, et mõned allikad pakuvad kahjustatud piirkondade raadiuste määramiseks lihtsamat valemit, mida kasutatakse reeglina kondenseerunud lõhkeainete plahvatuste tagajärgede hindamiseks, kuid teadaolevate eelduste korral on see vastuvõetav ka lõhkeainete raadiuse umbkaudseks hindamiseks. kütusesõlmede plahvatuste tagajärjed:

R = KW / (1 + (3180 / W)), (41)

kus koefitsient K määratakse vastavalt tabelile. 5 ja W on plahvatuse TNT ekvivalent, mis määratakse seose põhjal

(42)

kus q on gaasi põlemissoojus.

Tabel 5

Hoonete hävimise tasemed

Inimese surmava vigastuse raadiuse määramiseks tuleks väärtus K = 3,8 asendada suhtega (41).

Lisa

Arvutamise näited

Lahtist ala läbival teel toimunud avarii tagajärjel lõhkes tuulevaikse ilmaga paakauto, milles oli 8 tonni veeldatud propaani. Et hinnata maksimumi võimalikud tagajärjed oletatakse, et gaasi eraldumise tulemusena jäi praktiliselt kogu paagis transporditud kütus süütepiirkonda. Propaani keskmine kontsentratsioon tekkinud pilves oli umbes 140 g/m. Pilve arvutuslik maht oli 57 tuhat m. Pilve süttimine tõi kaasa selle transformatsiooni plahvatusliku režiimi ilmnemise. Õhulööklaine parameetrid (ülerõhk ja kokkusurumisfaasi impulss) on vaja määrata 100 m kaugusel õnnetuspaigast.

kütusetüüp - propaan;

kütuse kontsentratsioon segus C = 0,14 kg / m;

pilves sisalduva kütuse mass, M = 8000 kg;

kütuse eripõlemissoojus q = 4,64 · 10J / kg;

ümbritsev ruum on avatud (vaade 4).

Määrame kütusesõlme E efektiivse energiasisalduse. Kuna C> C, siis

E = 2MqC / C = 2 8000 4,64 10 0,077 / 0,14 = 4,1 10 J.

Ainete klassifikatsiooni alusel teeme kindlaks, et propaan kuulub 2. ohuklassi (tundlikud ained). Ümbritseva ruumi geomeetrilised omadused viitavad tüübile 4 (avatud ruum). Ekspertide tabeli järgi. Joonisel 2 määrame kindlaks kütuseagregaadi pilve plahvatusliku muundumise eeldatava režiimi - deflagratsiooni leegi frondi näivkiiruse vahemikus 150–200 m / s. Kontrollimiseks arvutame leegi frondi kiiruse vastavalt suhtele (2):

V = kM = 43 8000 = 192 m / s.

Saadud väärtus on väiksem kui selle plahvatusohtliku teisenduse ulatuse maksimaalne kiirus.

Antud vahemaa R = 100 m korral arvutame mõõtmeteta kauguse R:

R = R / (E / P) = 100 / (4,1 10/101 324) = 0,63.

Arvutame plahvatuse parameetrid põlemiskiirusel 200 m / s. Arvutatud mõõtmeteta kauguse jaoks määrame seoste (9) ja (10) abil P ja I väärtused:

P = (V / C) ((-1) /) (0,83 / R-0,14 / R) = 200/340 6/7 (0,83 / 0,63 - 0,14 / 0, 63) = 0,29;

I = (V / C) ((- 1) /) (1 - 0,4 (V / C) ((- 1) /)) x

x (0,06 / R + 0,01 / R- 0,0025 / R) = (200/340) ((7 - 1) / 7) x

x (1–0,4 (200/340) ((7–1) / 7)) (0,06 / 0,63 + 0,01 / 0,63–0,0025 / 0,63) = 0, 0427.

Kuna kütuseagregaat on gaasiline, arvutatakse P, I väärtused vastavalt seostele (5) ja (6):

P = exp (-1,124 - 1,66 ln (R) + 0,26 (ln (R))) = 0,74 ± 10%;

I = exp (-3,4217 - 0,898 ln (R) - 0,0096 (ln (R))) = 0,049 ± 15%.

Vastavalt punktile (11) määrame kindlaks P ja I lõplikud väärtused:

P = min (Px1, P) = min (0,29, 0,74) = 0,29;

I = min (I, I) = min (0,0427, 0,049) = 0,0427.

Leitud mõõtmeteta suurustest P ja I arvutame vastavalt (12) ja (13) välja otsitavad suurused ülerõhk ja kokkusurumisfaasi impulss õhulööklaines 100 m kaugusel õnnetuspaigast põlemiskiirusel 200 m / s:

P = 2,8 10 Pa;

I = I (P) E / C = 2,04 10 Pa s.

Kasutades saadud P ja I väärtusi, leiame:

Pr = 6,06, Pr = 4,47, Pr = -1,93, Pr = 3,06, Pr = 2,78

See on vastavalt tabelile. 3 tähendab: 86% tõenäosust kahjustuda ja 30% tõenäosust hävida tööstushoonetes, samuti 2,5% tõenäosust inimestel kuulmekile puruneda ja 1% tõenäosust survelainete toimel äraviskamiseks. Ülejäänud kaotuskriteeriumide tõenäosus on nullilähedane.

Tagasilöögiklapi äkilise avanemise tagajärjel paiskus toitetorustikuga ummistunud ruumi 100 kg etüleeni. Gaasiga saastunud objekti kõrval 150 m kaugusel asub töökoda. Etüleeni kontsentratsioon pilves on 80 g / m. Kütusesõlmede pilve plahvatuses on vaja kindlaks määrata kauplusehoone ja selles viibiva personali kahjustuse määr.

Moodustame lähteandmed edasiste arvutuste jaoks:

põlev gaas - etüleen;

segu agregaatolek - gaas;

kütuse kontsentratsioon segus C = 0,08 kg / m;

etüleeni stöhhiomeetriline kontsentratsioon õhuga C = 0,09;

pilves sisalduva kütuse mass, M = 100 kg;

põleva gaasi eripõlemissoojus q = 4,6 · 10J / kg;

ümbritsev ruum on segamini.

Määrame põleva segu E efektiivse energiasalvestuse. Kuna C< С, следовательно,

E = Mq 2 = 100 x 4,6 10 2 = 9,2 10 J.

Ainete klassifikatsiooni alusel teeme kindlaks, et etüleen kuulub 2. ohuklassi (tundlikud ained). Ümbritseva ruumi geomeetrilised omadused viitavad tüübile 1 (segane ruum). Ekspertide tabeli järgi. 2, määrame kütuse-õhu segu pilve eeldatava plahvatusliku muundumise ulatuse - esimene, mis vastab detonatsioonile.

Antud 150 m kaugusele määrame mõõtmeteta parameetrilise kauguse:

R / E = 100 * 150 / (9,2 * 10) = 7,16.

Langeva laine (14) - (19) seoste abil leiame:

rõhufaasi amplituud

P / P = 0,064 või P = 6,5 10 Pa P = 101 325 Pa juures;

harvendamise amplituud

P_ / P = 0,02 või P_ = 210 Pa P = 101 325 Pa juures;

kokkusurumisfaasi kestus

harvendamise faasi kestus

kokkusurumise ja harvendamise faaside impulsid

II_ = 126,4 Pa s.

Langeva laine kuju koos kokkusurumis- ja harvendamise faaside kirjeldusega gaasisegu kõige ohtlikuma detonatsiooni korral saab kirjeldada seosega

P (t) = 6,5 10 (sin ((t - 0,0509) / 0,1273) / sin (-p 50,9 / 0,1273)) exp (-0,6 t / 0,0509) ...

Kasutades saadud P ja I väärtusi vastavalt punktis 4 toodud valemitele, saame:

Pr = 2,69; Pr = 1,69; Pr = -11,67; Pr = 0,76; Pr = -13,21

(Pr arvutamisel eeldatakse, et inimese mass on 80 kg).

See on vastavalt tabelile. 3 tähendab 1% tõenäosust tööstushoonete hävimiseks. Ülejäänud kaotuskriteeriumide tõenäosus on nullilähedane.

Vastavalt peegeldunud laine (21) - (26) seostele leiame:

peegeldunud rõhulaine amplituud

Pr / P = 0,14 või Pr = 1,4 10Pa p = 101325 Pa juures;

peegeldunud harvenemislaine amplituud

Pr_ / P = 0,174 või Pr_ = 1,74 10Pa P = 101325 Pa juures;

peegeldunud rõhulaine kestus

peegeldunud harvenemislaine kestus

peegeldunud rõhu ja harvenduslainete impulsid:

I = 308 Pa · s;

I_ = 284,7 Pa s.

Peegeldunud laine vorm seinaga suhtlemisel

P (t) = 1,4 10 (sin ((t - 0,0534) / 0,1906) / sin (-0,0534 / 0,1906)) exp (-0,8906 t / 0,0534).

Kasutades saadud P ja I väärtusi, vastavalt punkti 4 valemitele, saame:

Pr = 4,49; Pr = 3,28; Pr = -7,96; Pr = 1,95; Pr = -9,35.

See on vastavalt tabelile. 3 tähendab tõenäosusi: 30% kahju ja 4% hävimine tööstushoonetele. Ülejäänud kaotuskriteeriumide tõenäosus on nullilähedane.

Kütusesõlme plahvatuste iseloomulikud tunnused on järgmised:

Erinevat tüüpi plahvatuste tekkimine: detonatsioon, deflagratsioon või kombineeritud;

Plahvatuste käigus moodustub 5 kahjustustsooni: lõhkamine (detonatsioon), plahvatusproduktide toime (tulekera), lööklaine toime, termilised kahjustused ja mürgine suits;

Plahvatusvõimsuse sõltuvus keskkonna parameetritest, kus plahvatus toimub (temperatuur, tuule kiirus, hoonestustihedus, maastik);

Kütusesõlmede kombineeritud või detonatsiooniplahvatuse teostamiseks eelduseks on toote kontsentratsiooni tekitamine õhus alumises ja ülemises kontsentratsioonipiiris.

Deflagratsioon- plahvatusohtlik põlemine allahelikiirusel.

Detonatsioon- aine plahvatusliku muundumise protsess ülehelikiirusel.

Mõjutatud piirkondade raadiuse arvutamine ( R) ja liigne rõhk amortisaatori esiosas (D R t) plahvatuse korral viiakse see läbi järgmiste valemite järgi:

1. Lõhkamistsoon (detonatsioonitsoon):

kus M on paagis olevate kütusesõlmede mass (kg). M on 50% paagi mahust ühe ladustamise ja 90% rühma ladustamise korral.

Lõhkamistsooni D jaoks R f = 1750 kPa.

2. Põlemisproduktide tsoon (tulekera tsoon):

Tsooni raadius:

(2)

Ülerõhk amortisaatori esiosas arvutatakse:

(3)

Ülejäänud tsoonide raadiused arvutatakse järgmise valemi abil:

. (4)

3. Lööklaine toimeala:

Nõrk hävitamine- katuste ning akna- ja ukseavade kahjustamine või hävimine. Kahju - 10 ... 15% hoonete maksumusest.

Keskmine hävitamine- katuste, akende, vaheseinte, katusekorruste, ülemiste korruste hävitamine. Kahju - 30 ... 40%.

Tugev häving- kandekonstruktsioonide ja põrandate hävitamine. Kahju - 50%. Remont on ebapraktiline.

Täielik häving- hoonete kokkuvarisemine.

Soojusimpulss (kJ / m 2) määratakse järgmise valemiga:

kus ma- soojuskiirguse intensiivsus, mis tekib kütusesõlmede plahvatusest eemal R, kJ / m 2 × s

, (6)

kus K 0 - tule erisoojus, kJ / m 2 × s; F- kalle, mis iseloomustab põlemisallika ja objekti suhtelist asukohta

(7)

T- õhu läbipaistvus

(8)

t sv - tulekera(de) olemasolu kestus

(9)

Tabel 16 - Hoonete kahjustustsoonide arvutamise tulemused

Järeldused: , et maanteetranspordis süttivate vedelike lekkega õnnetuste korral on õnnetuses osalenud bensiini kogus alates 5 d O 20 tonni. Naftareostuse tsooni ala saab olema alates 120 kuni 540 m 2 ... Tsoonide raadius on: ohutu eemaldamine - alates 58 kuni 144 m; tõsine hävitamine - enne 89 m; täielik häving - 8-st kuni 13 m... Kaugus elamurajooni piirist õnnetuskohani - alates 25 kuni 100 m... Sel juhul võib surmajuhtumite arv olla alates 1 kuni 10 enne 50 isik. Kahju - enne 5 miljonit rubla.

c) õnnetusjuhtumid vedelgaasi transportimisel.

Mõjutavad tegurid:

1. Õhulööklaine, mis tekib kütuse-õhu segu (FA) plahvatusliku muundumise tulemusena kütuse lekke ajal avatud ruumis;

2. Soojuskiirgus põlevad lekked.

Esialgsed andmed hädaolukordade tagajärgede arvutamiseks:

1. Eeldatakse, et kütusekomplekti pilve plahvatuses osaleb 80% ulatuses täidetud LPG vahelduvvoolu mass (15 m 3).

3. LPG tihedus on 530 kg / m 3.

4. Paagi rõhu vähendamine toimub koheselt.

Tabel 17 – inimeste mõjutatud piirkondade raadiuste arvutamise tulemused

Tabel 18 - Hoonete hävimistsoonide raadiuste arvutamise tulemused

Järeldused:Ülaltoodud arvutuste tulemusena on näha , et LPG lekkega õnnetuste korral transpordis on selle õnnetuses osalenud kogus alates 5 d O 20 tonni. Tsoonide raadius on: ohutu eemaldamine - enne 540 m; tõsine hävitamine - enne 70 m; täielik häving - enne 50 m... Kaugus elamurajooni piirist õnnetuspaigani maanteetranspordi ajal on alates 25 kuni 100 m.

Sel juhul võib surmajuhtumite arv olla alates 1 kuni 10 inimesed, ohvrite arv - enne 50 isik. Kahju - enne 5 miljonit rubla.

2.2.5. Gaasitööstuse õnnetuste võimalike tagajärgede analüüs

Melovatski maa-asula
Melovatski maa-asula territooriumi läbivad kõrge, keskmise ja madala rõhuga gaasitorud läbimõõduga 100–325 mm ja rõhuga P 0,0 3–55 kgf / cm 2. Lisaks küla äärest 5 km kaugusel lõunas. Novomelovatka läbib magistraalgaasijuhtme "Kesk-Aasia – keskus III" trassi, kolm liini läbimõõduga 1,22 m ja rõhuga 55 kgf / cm 2 (5,5 MPa), võimsusega 40 miljonit m 3 päevas, süvendamine - 0,8 m Gaasitoru hävimine, kahjustamine võib olla tehniliste defektide, aga ka väliste mehaaniliste mõjude (ehitustegevus, transpordikahjustused, terrorirünnakud, sõjalised operatsioonid) tagajärg.

Maa-aluse gaasitoru avariikahjustuse korral moodustatakse otse rõhu alandamise kohale lokaalne gaasisaastetsoon. See ei loo tingimusi gaasijoa isesüttimiseks. Süütamine on võimalik ainult siis, kui süüteallikas siseneb lekketsooni.

Gaasi emissioonilehtri moodustumisel ja gaasi süüteallika (süüteallika) juuresolekul toimub algsel ajahetkel metaani põlemine. Algsel süüteallika puudumisel tekib gaasi-õhupilv. Tuule puudumisel hõljub gaasi-õhupilv üles ja hajub. Süüteallika olemasolul võib aga tekkida plahvatusoht. Kuna metaan on õhust kergem ja gaas-õhkpilv ujub, siis tuule käes see triivib ja pilv võib hajuda.
Nagu kahjustavad tegurid ITM-i jaotises peetakse järgmist:

Kuuma veevarustuse plahvatuslike muutuste tagajärjel tekkinud õhulööklaine;

Plahvatusohtlike nähtuste ja tulekahju tagajärgede näitajateks on järgmised näitajad:

1. Inimeste vigastuse aste (surmaga lõppenud vigastus, raske, keskmine, kerge vigastus).

lüüasaamise lävi);

2. Ümbritsevate hoonete hävimisaste (täielik, 50% hävimine, keskmine hävimine, väikesed kahjustused, klaasikahjustused);

3. Soojusvoogude mõju hoonetele ja rajatistele hinnatakse põlevmaterjalide süttimisvõimaluse järgi.

Peamine Hädaolukorrad Melovatski maa-asula gaasirajatiste kohta on järgmised:

A-1 - gaasijuhtme hävitamine (surve vähendamine) (hüdrauliline purustamine, ShRP);

А-2 - hävitamine (surve vähendamine) tehnoloogilised seadmed katlaruumid.
Koguse hinnang ohtlik aineõnnetustesse sattunud

gaasirajatistes:
Algandmed:
Gaasijuhtmete maksimaalsete lõikude pikkus:

Kõrgsurvegaasitorustike jaoks (põhi- ja asulasisesed võrgud) - 0,5 km;

Keskmise ja madala rõhuga gaasijuhtmete jaoks - 0,1 km;
Gaasitoru läbimõõdud (sisemised):

Kõrgsurve gaasijuhtmed - 1200 ja 325 mm;

Kesk- ja madalrõhuga gaasijuhtmed (kvartalisisesed ja asulasisesed võrgud) - 100 mm (maksimaalselt);
Maksimaalne töörõhk torustikus:

Gaasi magistraaltorustik - 5,5 MPa;

Kõrgsurve gaasijuhtmed - 0,6 MPa;

Keskmise rõhuga gaasijuhtmed (kvartalisisesed ja asulasisesed võrgud) - 0,3 MPa;

Madalrõhuga gaasijuhtmed (kvartalisisesed ja asulasisesed võrgud) - 0,03 MPa;
Maksimaalne gaasipumba maht:

Kõrgsurve magistraalgaasijuhe - q = 40 miljonit m3 / päevas (1,67 miljonit m3 / tund (463 m3 / s)) - mööda kolme haru; üks iga q = 13,3 miljonit m3 / päevas (0,56 miljonit m3 / tund (154 m3 / s))

Kõrgsurve gaasijuhtmed (asulasisesed võrgud) - q = 1100 m3 / päevas (0,31 m3 / s));

Madala rõhuga gaasijuhtmed (kvartalisisesed ja asulasisesed võrgud) - q = 100 m3 / päevas (0,031 m3 / s).
Arvutuste tulemused:
Kõrgsurvegaasitorustike jaoks:
läbimõõt 1,22 m:

V 1m = q * T = 154 * 120 = 18520 m W.

V 2m = 0,01π * 5500 * 0,6 2 * 500 = 31086 m W.

M = (18520 + 31086) * 0,68 = 49606 * 0,68 = 33732 kg3373,2 kg).
läbimõõduga 0,325 m:

V 2m = 0,01π * 600 * 0,16 2 * 100 = 48,2 m W.

Tarnitud gaasi mass keskkond seega summa:

M = (37,2 + 48,2) * 0,68 = 85,4 * 0,68 = 58 kg... Kui aga kütusekomplektid plahvatavad avatud ruumis, siis 10% ( 5,8 kg).
Keskmise rõhuga gaasitorustike jaoks:

läbimõõduga 0,1 m:

V 1 m = q * T = 0,31 * 120 = 37,2 m H.

V 2m = 0,01π * 300 * 0,05 2 * 100 = 2,36 m W.

Seega on keskkonda sattunud gaasi mass:

M = (37,2 + 2,36) * 0,68 = 39,56 * 0,68 = 26,9 kg... Kui aga kütusekomplektid plahvatavad avatud ruumis, siis 10% ( 2,7 kg).
Madala rõhuga gaasitorustike jaoks:

läbimõõduga 0,1 m:

V 1 m = q * T = 0,031 * 120 = 3,72 m H.

V 2m = 0,01π * 30 * 0,05 2 * 100 = 0,28 m H.

Seega on keskkonda sattunud gaasi mass:

M = (3,72 + 0,28) * 0,68 = 4 * 0,68 = 2,7 kg... Kui aga kütusekomplektid plahvatavad avatud ruumis, siis 10% ( 0,27 kg).

Mõjutatud piirkondade arvutamisel määratud arvu võib tähelepanuta jätta. Mõjutatud tsoonid ei ulatu kaugemale turva- ja kaitsevööndist (gaasitorustiku teljest 2 m vasakule ja paremale).
katlaruumi tehnoloogiliste seadmete hävimise (rõhu langetamise) korral

Katlamaja tehnoloogiliste seadmete hävimisel õnnetusse sattunud maagaasi maksimaalne mass sõltub eelkõige katlaruumide mahust (tabel 19). Kokku asub asula territooriumil 2 katlamaja.
Tabel 19 – Katlaruumide omadused:

Kütusesõlme plahvatamiseks on vajalik, et seadmete rikke tõttu oleks gaasileke vahemikus 5–15%. Seetõttu peaks lekke maht olema:

5% juures: 120 m 3 x 0,05 = 6 m 3 (gaasi tihedusel 0,68 kg m 3 - 4 kg)

15% juures: 120 m 3 x 0,15 = 18 m 3 (gaasi tihedusega 0,68 kg m 3 - 12 kg)

Katlaruumi tarnitava gaasi maksimaalne mass võib olla 12 kg.
Ohtliku hädaolukorra stsenaariumide rakendamisega seotud ohtliku aine kogus on näidatud tabelis 20:
Tabel 20: - Õnnetusjuhtumites osalenud ohtlike ainete kogus:

Kahjustavate tegurite tõenäoliste toimetsoonide arvutamine

gaasijuhtmete (A-1) hävimise (rõhu langetamise) korral
Õnnetusjuhtumitega gaasijuhtmete rõhu vähendamisel kaasnevad järgmised protsessid ja sündmused: gaasi väljavool enne sulgventiili käivitamist (impulss klapi sulgemiseks on toote rõhu langus); sulgeventiili sulgemine; gaasi väljavool torujuhtme osast, mis on toruliitmike poolt ära lõigatud.

Kahjustuste kohtades pääseb gaas kõrge rõhu all keskkonda. Mulla hävimiskohas moodustub lehter. Metaan tõuseb atmosfääri (see on õhust kergem), pinnakihti sadestuvad muud gaasid või nende segud. Õhuga segunedes moodustavad gaasid plahvatusohtliku segu pilve. Statistika näitab, et umbes 80% õnnetustest kaasneb tulekahjuga. Sädemed tekivad gaasiosakeste koosmõjul metalli ja tahkete pinnaseosakestega. Tavaline põlemine võib muutuda plahvatuseks leegi isekiirenemise tõttu, kui see levib üle reljeefi ja metsa.

Tööprognoosides eeldatakse, et põlemisprotsess areneb detonatsioonirežiimis. Avalikustatud skeem rõhkude määramiseks gaasijuhtme avarii korral on näidatud joonisel 1.

Joonis 1 - Projektiskeem rõhkude määramiseks gaasijuhtme avarii korral

Р - rõhk detonatsioonitsoonis; Р f - rõhk õhulööklaine esiosas; r 0 - detonatsioonitsooni raadius; R on kaugus plahvatuse arvutatud keskpunktist; 1 - detonatsioonitsoon; 2 – õhulöökide tsoon (R> r 0)

Plahvatusohtliku segu pilvede levimisulatus (vt joonis 1) tuule suunas määratakse empiirilise valemiga

L = 25
, m, (3,49)
kus M on gaasi voolukiirus, kg / s;

25 - proportsionaalsuskoefitsient, mille mõõde on m 3/2 / kg 1/2;

W - tuule kiirus, m / s.

Seejärel saab valemiga määrata detonatsioonitsooni piiri, mis on piiratud raadiusega r 0, mis on tingitud gaasi väljavoolust gaasijuhtme tiheduse rikkumisest.

r 0 = 12,5, m (3,50)

Gaasitorustiku massilise teise gaasi voolukiirust M kriitilise voolurežiimi jaoks, kui selle peamised parameetrid (voolukiirus ja voolukiirus) sõltuvad ainult rõhuvaba torujuhtme parameetritest, saab määrata valemiga

M =
, kg/s, (3,51)

kus  on koefitsient, mis võtab arvesse gaasi voolukiirust voolu olekust (väljavoolu helikiiruse korral  = 0,7); F on väljalaskeava pindala, mis võrdub torujuhtme ristlõike pindalaga, m 2; - kulukoefitsient, võtab arvesse ava kuju ( = 0,7 - 0,9), arvutustes võetakse  = 0,8; R g - gaasi rõhk gaasijuhtmes, Pa; V g - transporditava gaasi erimaht gaasijuhtmes olevate parameetritega (määratud valemiga 3.52).

V g = R 0
, m 3 / kg, (3,52)
kus T on transporditava gaasi temperatuur, K;

R 0 on gaasi erikonstant, mis on määratud gaasi q to fraktsioonilise koostise andmete ja segu komponentide molaarmasside suhte põhjal.

R 0 = 8314
, J / (kgK), (3,53)

kus 8314 on universaalne gaasikonstant, J / (kmolK);

m kuni - komponentide molaarmass, kg / kmol;

n on komponentide arv.
Detonatsioonilaine toimepiirkonnas võetakse rõhuks 1,7 MPa. Rõhk siseveetoru esiosas gaasitorust erinevatel kaugustel määratakse samuti tabelis 21 toodud andmete põhjal.
Tabel 21 – Lööklaine esiosa rõhk sõltuvalt plahvatusnööri kaugusest.

Gaasitorustiku õnnetuse tagajärgede prognoosimisel võetakse tuule suunda arvesse võttes detonatsioonitsoon ja IAS-i toimeala. Sel juhul arvestatakse, et detonatsioonivööndi piir ulatub torujuhtmest tuule suunas kuni 2r 0 kaugusele. Varajase ennustamise korral määratakse detonatsioonitsoon triipudena kogu torujuhtme ulatuses laiusega 2r 0, mis asuvad selle mõlemal küljel. Selle põhjuseks on asjaolu, et plahvatusohtliku segu pilv võib sõltuvalt tuule suunast levida torustikust igas suunas. Väljaspool detonatsioonitsooni, mõlemal pool torujuhet, on VUV-i tegevuse tsoonid. Maastikuplaanil näevad need tsoonid välja ka torujuhtme piki ribalõigud.
Projekti ITM GOChS lõikude väljatöötamisel rakendatakse nafta- ja gaasi magistraaltorude äärse ala plaanidele võimalike tõsiste kahjustuste tsoonid, mille piirid määrab ülerõhu suurus 50 kPa.
Tööarvutuste tegemisel tuleb meeles pidada, et olenevalt magistraaltorustiku klassist võib gaasi töörõhk P g olla: kõrgsurvegaasitorustike puhul - 0,6 - 7,5 MPa; keskmine rõhk - 0,3 kuni 0,6 MPa; madal rõhk - kuni 0,3 MPa. Gaasitoru läbimõõt võib olla 100 kuni 1200 mm. Transporditava gaasi temperatuuri saab võtta arvutustes t 0 = 40 0 ​​С. Tavalise gaasi koostise võib andmete puudumisel võtta suhtega: metaan (CH 4) - 90%; etaan (C2H6) - 4%; propaan (C3H8) - 2%; N-butaan (C4H10) - 2%; isopentaan - (C5H12) - 2%.

Makse

detonatsioonitsooni raadiused r 0 gaasijuhtme lõikude plahvatamisel
Esialgsed andmed:
d = 1,2 m; Pg = 5,5 MPa; t = 40 °C; W = 1 m/s;  = 0,8.
Makse:

1.R 0 = 8314,4
=8314,4(
) = 486 kJ / (kg * K).

2.V g = R 0
= 254 m 3 / kg.

3.M = = 147,15 kg / s.

4.r 0 = 12,5 = 152 m.

Seega on detonatsioonitsoon võrdne: 2r 0 = 304 m (mõlemal pool gaasijuhtme trassi).
Tabeli 21 abil saame võimaliku tõsise hävingu tsooni raadiuse, mille piirid määrab ülerõhu väärtus 50 kPa:
r = 4r 0 = 608 m
Sarnased arvutused tehti ka teiste gaasijuhtmete lõikude kohta. Saadud andmed on kokku võetud tabelis 22:

Katlamajade tehnoloogiliste seadmete (A-2) hävitamisel (rõhu vähendamisel) kahjustavate tegurite tõenäoliste toimetsoonide arvutamine
Gaasitorustike ja tehnoloogiliste seadmete tuleohtlike ainetega hävitamise tulemusena võivad need paiskuda hoonesse või avatud alale gaasi-auru-õhu segu (GPVS) tekkega. Tekkinud gaasi-vee segu plahvatus on tõsine oht personalile ja tehnoloogilistele seadmetele.

Põlemisprotsessi koos energia kiire vabanemisega ja ülerõhu (üle 5 kPa) tekkega nimetatakse plahvatusohtlikuks põlemiseks.
Plahvatusohtlikul põlemisel on kaks põhimõtteliselt erinevat viisi: deflagratsioon ja detonatsioon.
Deflagratsioonipõlemisel toimub leegi levik nõrgalt häiritud keskkonnas helikiirusest palju väiksema kiirusega, samal ajal kui rõhk suureneb ebaoluliselt.

Detonatsioonipõlemisel (detonatsioonil) toimub leegi levik helikiirusele lähedase või seda ületava kiirusega.

Gaasi-õhu segu initsieerimine (süttimine) koos põlemiskeskuse moodustamisega on võimalik süüteallika juuresolekul.

Plahvatuse parameetreid mõjutavad peamised tegurid on: lõhkeaine mass ja tüüp, selle parameetrid ja ladustamis- või kasutustingimused tehnoloogiline protsess, plahvatuskoht, plahvatuskoha konstruktsioonide ruumiplaneerimislahendused.
Katlaruumis toimuvad plahvatused võib jagada kahte rühma – avatud ruumis ja tootmisruumis.

Plahvatusõnnetused võivad toimuda tule- ja plahvatusohtlikes rajatistes. Tule- ja plahvatusohtlikud objektid on esemed, mille territooriumil või ruumides on (ringlevad) põlevgaase, tuleohtlikke vedelikke ja põlevtolmu sellises koguses, et need võivad moodustada plahvatusohtlikke põlevaid segusid, mille põlemisel tekib ülerõhk. ruumis võib ületada 5 kPa. Sel juhul hõivab gaasi, auru, tolmu-õhu segu osaliselt või täielikult kogu ruumi mahu.
Boileri ruum:
Stsenaarium C-1 : (Tehnoloogiliste seadmete rõhu vähendamine, gaasileke, süütamine väljalaskekohas, põlemise likvideerimine).

Katlaruumi pääseva maagaasi mass on 12 kg.

Maagaas on mittetoksiline. Kuid kuna gaas ei ole hingav, võib see ohustada katlaruumis viibivaid töötajaid. Reegleid tuleb järgida tuleohutus, ärge kasutage lahtist tuld ja kasutage vahendeid individuaalne kaitse(isoleeriv gaasimask). Sel juhul võib 1 inimene katlamaja töötajatest surra lämbumise tõttu.

Stsenaarium C-2 (Protsessiseadmete rõhu vähendamine, gaasileke, süttimine vabanemiskohas, põlemine).

Algandmed:

Stsenaariumi rakendamise sagedus aasta -1: 4 * 10 -5

Aine nimetus: maagaas

Aine mass, kg: 12

Stsenaariumid, mida kaaluda:

Lekke tulekahju.
Arvutuste tulemused:
(tulekahju kahjustavad tegurid ei ulatu katlaruumist kaugemale)
Stsenaarium C-3 (Seadmete rõhu alandamine, gaasileke, süüte puudumine väljalaskekohas, kütusesõlmede pilve teke, süüteallikas, kütusesõlmede plahvatus lööklaine abil).