사고의 손상 요인의 영향 영역의 경계 및 특성을 결정(계산)하기 위한 권장 절차. 기술 장비 내부 폭발의 결과 계산 충격파의 영향을 받는 영역 계산

탱크 농장에서 사고가 발생한 경우 가스 q (t) 또는 증기의 양이 취해집니다. 가솔린이있는 가장 큰 탱크 부피의 30 %, 오일이있는 20 %. 파이프라인 사고 시 - 누출된 오일의 최대 20%, 누출된 가스의 최대 50%. 자동차 사고의 경우 - 4톤의 휘발유. 에 사고가 발생한 경우 철도- 휘발유 10톤, 기름 7톤. 공기 구름 가스 드리프트의 값은 기업을 향해 300m로 가정됩니다.

공기 혼합물의 증기와 가스의 폭발에서 반경 R1의 폭발파 영역과 충격파 영역이 분리됩니다. 그것은 또한 결정됩니다 : 사람들에게 치명적인 손상 영역의 반경 (R cm); 안전한 제거 반경(R bu), 여기서 R f = 5 kPa; 증기의 최대 허용 방폭 농도 반경, 가스 Kpdvk.

충격파 구역의 충격파 Pf2 전면의 압력은 표에 따라 결정됩니다 / 19 /

폭발파 구역의 초과 압력은 다음과 같이 결정됩니다.

사람의 치명적인 부상 영역의 반경은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

여기서 Q는 가스의 양, 가스(톤)입니다.

R1은 폭발파 구역의 반경입니다.

R CM은 인명 피해 반경입니다.

오일이있는 5000m3 용량의 수직 강철 탱크 폭발 계산

폭발 중 방출되는 가스의 양을 결정하십시오.

석유의 양(톤):

5000? 875 = 4375000kg. = 4375t.

그런 다음 가스의 양:

0.2? 4375 = 875t.

공식에 따르면 우리는 폭발 파동 영역의 반경을 결정합니다.

R1 = 18.5? (875) 1/3 = 173.00m.

공식을 사용하여 치명적인 영역의 반경을 결정합니다.

RCM = 30? (875) 1/3 = 280.53m.

폭발의 중심에서 제어실까지의 거리는 r2 = 200m이고 r2 / R1 = 200/173 = 1.16이고 폭발 중심에서 제어실까지의 초과 압력은 Pf1 = 279kPa입니다.

급탕 폭발 시 충격파가 발생하여 비상구역이 형성되어 탄화수소 핵폭발과 같은 방식으로 건물, 장비 등을 파괴한다. 동일한 기술에서 급탕 폭발 시 비상 구역은 3개의 구역으로 나뉩니다. 폭발 구역(폭발 파동); 충격파의 작용 영역(전파); 에어 HC 존.

폭발파 존(zoneNS) 폭발 구름 안에 있습니다. 이 영역의 반경 NS1 , m은 공식에 의해 대략적으로 결정될 수 있습니다.

어디 NS- 숫자 폭발성 혼합물탱크에 저장된 DHW, 즉

17,5 -폭발 발생에 대한 다양한 조건을 고려할 수있는 경험적 계수.

과압( Δ RF), 이는 일정하다고 가정합니다. Δ RF1 = 1700kPa.

충격파의 작용 영역(영역II) -폭발로 인해 온수 공급이 확장되는 전체 영역을 포함합니다. 이 영역의 반경:

구역 II 내의 초과 압력은 1350kPa에서 300kPa까지 다양하며 다음 공식으로 구합니다.

Δ RF2 =,

어디 NS폭발의 중심에서 고려 중인 지점까지의 거리, m.

그림 1. 구역 비상가스-공기 혼합물의 폭발과 함께.NS1 NSNS

공중 탄화수소의 작용 영역에서 (구역III) - 탄화수소 전선이 형성되어 지표면을 따라 전파됩니다. 구역의 반경은 r3> r2이고 r3은 폭발 중심에서 공기의 초과 압력 HC(ΔРf3)를 결정하는 데 필요한 지점까지의 거리입니다. r3 = r. 폭발 중심까지의 거리에 따른 구역 III의 초과 압력은 다음 공식으로 계산됩니다.

Δ RF3 =, 에ψ 2 ,

Δ RF3 =, 에ψ 2

어디 ψ =0,24 NS3/ NS1 = (0.24r) / (17.5)는 상대 값입니다.

충격파의 다양한 초과 압력에서 물체 요소의 파괴 정도가 표에 나와 있습니다. 4 .

폭발 중심에서 파괴 지역의 외부 경계까지의 거리는 다음 공식으로 계산됩니다.

어디 ψ - 우리는 다음과 같은 특정 계수를 취합니다.

- 약한 파괴 영역의 경우 ψ 10 = 2,825 ;

- 중간 파괴 영역의 경우 ψ 20 = 1,749 ;

- 심각한 파괴 영역의 경우 ψ 30 = 1,317 ;

- 완전한 파괴 영역을 위해 ψ 50 = 1,015 ;

파괴 영역 및 병변 초점 영역은 다음 공식으로 계산됩니다.

NS = π NS²

1.3. 닫힌 체적의 가스로 채워진 가스가 폭발하는 동안 비상 구역(파괴)의 매개변수를 계산하는 방법론.

가스(증기)와 공기(산화제)의 가연성 혼합물은 다양한 이유로 가스 누출로 인해 산업 및 주거용 건물 구내에서 제한된 양의 기술 장비에서 형성되고 외부 발화원에서 발화됩니다. 점 점화원에서 폐쇄된 공간에서 DHW의 연소는 볼륨 전체에 걸쳐 압력과 온도가 증가함에 따라 아음속 화염 전파 속도(꽃 제거 연소)로 층별로 발생합니다. 혼합물의 완전한 연소가 끝날 때까지 실내의 평균 온도는 열린 공간에서 유사한 폭발보다 1.5-2 배 높은 값에 도달합니다.

가정용 온수의 과도한 폭발 압력은 다음 공식으로 결정할 수 있습니다.

Δ Rf = (마그네슘NSNSNS0 지)/(VSVρ SV T0 K1에서) = (ρ NSNSNSNS0 지)/(ρ V SV T0 K1),

어디 마그네슘 =VSVρ NS- 사고의 결과로 구내에 들어온 가연성 가스의 질량, kg;

NSNS- 온수 공급의 비열, J / kg;

NS0 - 실내의 초기 압력, kPa; 계산 P0 = 101kPa에서 취합니다.

지- 계산에서 취한 폭발에 대한 제품 참여 비율 Z = = 0.5;

VSV- 방의 무료 볼륨, m3; 방의 총 부피의 80%를 차지할 수 있습니다. 즉, Vw = 0.8 Vp;

VNS- 방의 총 부피, m3;

ρ V- 폭발 전 공기 밀도, 초기 온도 T0, 0K에서 kg/m3. 계산 ρВ = 1.225kg / m3을 사용하는 것이 좋습니다.

SV- 공기의 비열 용량, J / (kg · 0K); SV = = 1.01 · 103 J / (kg · 0K)를 취하십시오.

K1- 방의 누출 및 비단열 연소 과정을 고려한 계수, K1 = 2 또는 K1 = 3을 취하는 것이 허용됩니다.

T0- 실내의 초기 공기 온도, 0K(산화제).

영향을 받는 영역의 반지름을 결정하기 위해 방정식의 수치적 솔루션으로 구성된 다음 방법을 제안할 수 있습니다(예:

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

또한 상수 k, P *, I *는 영향을받는 영역의 특성에 따라 다르며 표에서 결정됩니다. 4, 함수 P(R) 및 I(R)은 각각 관계식 (7) - (13)에서 찾을 수 있습니다.

표 4

폭발성 연료 집합체의 영향을 받는 영역의 반경을 결정하기 위한 상수

일부 출처는 일반적으로 응축 폭발물의 폭발 결과를 평가하는 데 사용되는 영향을 받는 지역의 반경을 결정하는 더 간단한 공식을 제공하지만 알려진 가정에 따라 대략적인 평가에도 허용됩니다. 연료 집합체 폭발의 결과:

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

여기서 계수 K는 표에 따라 결정됩니다. 5, 그리고 W는 폭발에 해당하는 TNT로, 관계식에서 결정

(42)

여기서 q는 가스의 연소열입니다.

표 5

건물의 파괴 수준

사람에 대한 치명적인 부상의 반경을 결정하려면 값 K = 3.8을 관계식 (41)에 대입해야 합니다.

애플리케이션

계산 예

맑은 날씨에 열린 지역을 통과하는 도로에서 사고로 인해 액화 프로판 8톤을 실은 탱크 트럭이 폭발했습니다. 최대값을 평가하려면 가능한 결과가스 방출의 결과로 탱크에 수송된 거의 모든 연료가 점화 범위 내에 있는 것으로 가정됩니다. 형성된 구름의 평균 프로판 농도는 약 140g/m였다. 계산 된 구름의 부피는 57,000m였으며 구름의 점화로 인해 폭발적인 변형 체제가 나타났습니다. 사고 현장에서 100m 떨어진 곳에서 공기 폭발의 매개 변수 (압축 단계의 과압 및 임펄스)를 결정해야합니다.

연료 유형 - 프로판;

혼합물의 연료 농도 C = 0.14 kg / m;

구름에 포함된 연료의 질량, M = 8000kg;

연료의 비열 q = 4.64 · 10J/kg;

주변 공간이 열려 있습니다(보기 4).

연료 집합체 E의 유효 에너지 함량을 결정합니다. 따라서 C> C이므로,

E = 2MqC / C = 2 8000 4.64 10 0.077 / 0.14 = 4.1 10 J

물질 분류에 따라 프로판은 위험 등급 2(민감한 물질)에 속한다고 결정합니다. 주변 공간의 기하학적 특성은 유형 4(열린 공간)를 나타냅니다. 전문가 테이블에 따르면. 2, 우리는 150에서 200m / s의 화염 전면의 겉보기 속도 범위로 연료 집합체 구름의 폭발 변형 예상 모드를 결정합니다. 확인하기 위해 비율 (2)에 따라 화염면의 속도를 계산합니다.

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

결과 값은 이 폭발적인 변환 범위의 최대 속도보다 작습니다.

주어진 거리 R = 100m에 대해 무차원 거리 R을 계산합니다.

R = R / (E / P) = 100 / (4.1 10/101 324) = 0.63.

우리는 200m / s의 연소 속도에서 폭발 매개 변수를 계산합니다. 계산된 무차원 거리에 대해 관계식 (9)와 (10)을 사용하여 P와 I의 값을 결정합니다.

P = (V / C) ((-1) /) (0.83 / R-0.14 / R) = 200/340 6/7 (0.83 / 0.63 - 0.14 / 0, 63) = 0.29;

나는 = (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.

연료 집합체가 기체이므로 P, I의 값은 관계식 (5)와 (6)에 따라 계산됩니다.

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%.

(11)에 따르면 P와 I의 최종 값을 결정합니다.

P = 최소(Px1, P) = 최소(0.29, 0.74) = 0.29;

I = 최소(I, I) = 최소(0.0427, 0.049) = 0.0427입니다.

발견된 무차원 양 P와 I에서 (12)와 (13)에 따라 구한 양을 계산합니다. 지나친 압력및 200m / s의 연소 속도에서 사고 현장에서 100m 거리의 ​​공기 충격파에서 압축 단계의 펄스 :

P = 2.8 10 Pa;

나는 = 나 (P) E / C = 2.04 10 Pa s.

P와 I의 얻은 값을 사용하여 다음을 찾습니다.

Pr = 6.06, Pr = 4.47, Pr = -1.93, Pr = 3.06, Pr = 2.78

이것은 표에 따른 것입니다. 3은 산업 건물의 손상 확률 86%, 파괴 확률 30%, 사람의 고막 파열 확률 2.5%, 압력파에 버려질 확률 1%를 의미합니다. 나머지 패배 기준의 확률은 0에 가깝습니다.

체크 밸브가 갑자기 열리면서 100kg의 에틸렌이 공급 파이프라인으로 막힌 공간에 쏟아졌습니다. 작업장은 150m 거리의 ​​가스 오염 물체 옆에 있습니다. 구름의 에틸렌 농도는 80g/m입니다. 연료 집합체 구름의 폭발로 상점 건물과 그 안에있는 직원의 손상 정도를 결정해야합니다.

추가 계산을 위해 초기 데이터를 구성합니다.

가연성 가스 - 에틸렌;

혼합물의 응집 상태 - 가스;

혼합물 C = 0.08 kg / m의 연료 농도;

공기를 포함한 에틸렌의 화학량론적 농도 C = 0.09;

구름에 포함된 연료의 질량, M = 100kg;

가연성 가스의 연소 비열 q = 4.6 · 10J / kg;

주변 공간이 어수선하다.

우리는 가연성 혼합물 E의 효과적인 에너지 저장을 결정합니다. C 이후< С, следовательно,

E = Mq 2 = 100x4.6 10 2 = 9.2 10 J

물질 분류에 따라 에틸렌이 위험 등급 2(민감한 물질)에 속한다고 판단합니다. 주변 공간의 기하학적 특성은 유형 1(복잡한 공간)을 나타냅니다. 전문가 테이블에 따르면. 2, 우리는 연료 - 공기 혼합물 구름의 예상되는 폭발적 변형 범위를 결정합니다. 첫 번째는 폭발에 해당합니다.

150m의 주어진 거리에 대해 무차원 매개변수 거리를 결정합니다.

R / E = 100 * 150 / (9.2 * 10) = 7.16.

입사파 (14) - (19)에 대한 관계에 의해 우리는 다음을 찾습니다.

압력 위상 진폭

P / P = 0.064 또는 P = 6.5 10 Pa에서 P = 101 325 Pa;

희박 진폭

P = 101 325 Pa에서 P_ / P = 0.02 또는 P_ = 210 Pa;

압축 단계 지속 시간

희박화 단계의 지속 시간

압축 및 희박 단계의 충동

II_ = 126.4 Pa s.

가스 혼합물의 가장 위험한 폭발의 경우 압축 및 희박 단계에 대한 설명과 함께 입사파의 모양은 다음 관계식으로 설명할 수 있습니다.

P (t) = 6.5 10 (sin ((t - 0.0509) / 0.1273) / sin (-p 50.9 / 0.1273)) exp (-0.6t / 0.0509) ...

얻은 P 및 I 값을 사용하여 항목 4의 공식에 따라 다음을 얻습니다.

Pr = 2.69; Pr = 1.69; Pr = -11.67; Pr = 0.76; Pr = -13.21

(Pr을 계산할 때 사람의 질량은 80kg이라고 가정합니다).

이것은 표에 따른 것입니다. 3은 산업용 건물이 파괴될 확률이 1%임을 의미합니다. 나머지 패배 기준의 확률은 0에 가깝습니다.

반사파 (21) - (26)에 대한 관계에 따르면 다음을 찾습니다.

반사된 압력파 진폭

P = 101325 Pa에서 Pr / P = 0.14 또는 Pr = 1.4 10Pa;

반사된 희박파 진폭

P = 101325 Pa에서 Pr_ / P = 0.174 또는 Pr_ = 1.74 10Pa;

반사 압력파 지속 시간

반사 희박 파동 지속 시간

반사된 압력 및 희박파의 충격:

I = 308 Pa · s;

I_ = 284.7 Pa s.

벽과 상호 작용할 때 반사 파형

P(t) = 1.4 10 (sin((t - 0.0534) / 0.1906) / sin (-0.0534 / 0.1906)) exp(-0.8906t / 0.0534).

얻은 P 및 I 값을 사용하여 항목 4의 공식에 따라 다음을 얻습니다.

Pr = 4.49; Pr = 3.28; Pr = -7.96; Pr = 1.95; Pr = -9.35.

이것은 표에 따른 것입니다. 3은 확률을 의미합니다: 산업 건물의 손상 30% 및 파괴 4%. 나머지 패배 기준의 확률은 0에 가깝습니다.

연료 집합체 폭발의 특징은 다음과 같습니다.

다양한 유형의 폭발 출현: 폭발, 폭연 또는 결합

폭발하는 동안 5개의 손상 영역이 형성됩니다: 발파(폭발), 폭발 제품의 작용(불덩어리), 충격파의 작용, 열 손상 및 독성 연기;

폭발이 발생하는 환경의 매개변수(온도, 풍속, 건물 밀도, 지형)에 대한 폭발력의 의존성;

연료 집합체에 대한 결합 또는 폭발 폭발을 구현하려면 전제 조건하한 및 상한 농도 한계 내에서 공기 중 제품 농도의 생성입니다.

폭연- 아음속의 폭발적인 연소.

폭발- 초음속으로 물질이 폭발적으로 변형되는 과정.

영향을받는 지역의 반경 계산 ( NS) 및 충격 전면의 과도한 압력(D NS t) 폭발의 경우 다음 공식에 따라 수행됩니다.

1. 발파 구역(폭발 구역):

여기서 M은 탱크에 있는 연료 집합체의 질량(kg)입니다. M은 단일 저장의 경우 탱크 용량의 50%, 그룹 저장의 경우 90%로 간주됩니다.

발파 구역 D용 NS f = 1750kPa.

2. 연소 생성물 구역(불덩어리 구역):

구역 반경:

(2)

충격 전면의 초과 압력은 다음과 같이 계산됩니다.

(3)

나머지 영역의 반경은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

. (4)

3. 충격파의 작용 영역:

약한 파괴- 지붕, 창문 및 문의 개구부 손상 또는 파괴. 피해 - 건물 비용의 10 ... 15%.

중간 파괴- 지붕, 창문, 칸막이, 다락방 바닥, 상층 파괴. 피해 - 30 ... 40%.

강력한 파괴- 내 하중 구조 및 바닥의 파괴. 피해 - 50%. 수리는 비현실적입니다.

전파- 건물의 붕괴.

열 충격 (kJ / m 2)은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

어디 NS- 원거리에서 연료 집합체의 폭발로 인한 열복사 강도 NS, kJ / m 2 × s

, (6)

어디 NS 0 - 비열, kJ / m 2 × s; NS- 연소원과 물체의 상대적인 위치를 나타내는 기울기

(7)

NS- 공기 투명도

(8)

NS sv - 불덩어리가 존재하는 기간

(9)

표 16 - 건축물 피해구간 산정 결과

결론: , 도로 운송에서 가연성 액체가 누출되는 사고의 경우 사고에 관련된 휘발유의 양이 ~에서 5일영형 20톤. 기름 유출 지역의 면적은 120에서 540m 2 ... 영역의 반경은 다음과 같습니다. 안전한 제거 - 58부터 144m; 심각한 파괴 - ~ 전에 89m; 완전한 파괴 - 8시부터 13m... 주거 지역의 경계에서 사고 현장까지의 거리 -에서 25~100m... 이 경우 가능한 사망자 수는 다음과 같습니다. 1에서 10 ~ 전에 50 사람. 손상 - ~ 전에 500만 루블.

c) LPG 운송 중 사고.

영향 요인:

1. 열린 공간에서 연료가 유출되는 동안 연료-공기 혼합물(FA)의 폭발적인 변형의 결과로 발생하는 공기 충격파;

2. 방열불타는 유출.

비상 사태의 결과를 계산하기 위한 초기 데이터:

1. 80%까지 채워진 LPG AC(15m3)의 질량이 연료 집합체 구름의 폭발에 참여한다고 가정합니다.

3. LPG 밀도 - 530kg / m 3.

4. 탱크의 감압이 즉시 발생합니다.

표 17 - 사람들의 영향을받는 지역의 반경을 계산한 결과

표 18 - 건물 파괴 구역의 반경 계산 결과

결론:위의 계산 결과를 보면 알 수 있다. , 운송 중 LPG 누출 사고의 경우 사고 금액은 ~에서 5일영형 20톤. 영역의 반경은 다음과 같습니다. 안전한 제거 - ~ 전에 540m; 심각한 파괴 - ~ 전에 70m; 완전한 파괴 - ~ 전에 50m... 도로로 운송하는 동안 주거 지역의 경계에서 사고 현장까지의 거리 -에서 25~100m

이 경우 가능한 사망자 수는 다음과 같습니다. 1에서 10사람, 희생자 수 - ~ 전에 50 사람. 손상 - ~ 전에 500만 루블.

2.2.5. 가스 산업에서 발생할 수 있는 사고의 결과 분석

멜로바츠키 시골 정착
직경이 100 ~ 325mm이고 압력이 0.0 3 ~ 55kgf / cm 2 인 고압, 중압 및 저압 가스 파이프 라인이 Melovatsky 농촌 정착지의 영토를 통과합니다. 또한, 마을 외곽에서 남쪽으로 5km 떨어진 곳에 있습니다. Novomelovatka는 직경 1.22m, 압력 55kgf/cm2(5.5MPa), 하루 4000만m3의 용량을 가진 3개의 라인인 "중앙 아시아 - 센터 III"의 주요 가스 파이프라인 경로를 통과합니다. 심화 - 0.8m 파괴, 가스 파이프 라인 손상은 기술적 결함뿐만 아니라 외부 기계적 영향 (건설 활동, 운송으로 인한 손상, 테러 공격, 군사 작전)의 결과 일 수 있습니다.

지하 가스 배관이 비상 손상되는 경우 감압 장소에 직접 국부 가스 오염 구역이 형성됩니다. 이것은 가스 제트의 자체 점화 조건을 생성하지 않습니다. 점화 개시원이 누출 구역으로 들어가는 경우에만 점화가 가능합니다.

가스 배출 깔때기가 형성되고 가스의 발화원(점화)이 있는 상태에서 초기 시간에 메탄의 플레어 연소가 발생합니다. 초기에 점화원이 없으면 가스-공기 구름이 형성됩니다. 바람이 없으면 가스-공기 구름이 위로 떠서 사라집니다. 그러나 발화원이 있는 경우 폭발의 가능성이 있습니다. 메탄은 공기보다 가볍고 가스-공기 구름은 부력이 있기 때문에 바람이 있으면 표류하여 구름이 사라질 수 있습니다.
같이 손상 요인 ITM 섹션에서는 다음을 설명합니다.

급탕의 폭발적 변형으로 인한 기류파동;

폭발 현상 및 화재의 결과에 대한 지표는 다음과 같습니다.

1. 인명 피해 정도(치명상, 중상, 중상, 경상)

패배 임계값);

2. 주변 건물의 파괴 정도(완전, 50% 파괴, 보통 파괴, 경미한 손상, 유리 손상);

3. 건물 및 구조물에 대한 열 흐름의 영향은 가연성 물질의 발화 가능성으로 평가됩니다.

메인 긴급 상황 Melovatsky 농촌 정착촌의 가스 시설은 다음과 같습니다.

A-1 - 가스 파이프라인의 파괴(감압)(유압 파쇄, SHRP);

А-2 - 파괴(감압) 기술 장비보일러실.
수량 견적 위험한 물질사고에 연루된

가스 시설에서:
초기 데이터:
가스 파이프라인의 최대 섹션 길이:

고압 가스 파이프라인의 경우(주 및 정착지 내 네트워크) - 0.5km;

중압 및 저압 가스 파이프 라인의 경우 - 0.1km;
가스 파이프라인 직경(내부):

고압 가스 파이프라인 - 1200 및 325mm;

중압 및 저압 가스 파이프라인(쿼터 내 및 정착지 내 네트워크) - 100mm(최대);
파이프라인에서 작동하는 최대 압력:

주요 가스 파이프라인 - 5.5 MPa;

고압 가스 파이프라인 - 0.6 MPa;

중압 가스 파이프라인(쿼터 내 및 정착지 내 네트워크) - 0.3 MPa;

저압 가스 파이프라인(쿼터 내 및 정착지 내 네트워크) - 0.03 MPa;
최대 가스 펌핑 볼륨:

고압 주 가스 파이프라인 - q = 4천만 m3/일(167만 m3/시간(463 m3/s)) - 3개 분기를 따라; 각 1개 q = 1,330만 m3/일(0.56만 m3/시간(154m3/s))

고압 가스 파이프라인(정착 내 네트워크) - q = 1100m3/일(0.31m3/s));

저압 가스 파이프라인(분기 내 및 정착지 내 네트워크) - q = 100m3/일(0.031m3/s).
계산 결과:
고압 가스 파이프라인의 경우:
직경 1.22m:

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

V 2m = 0.01π * 5500 * 0.6 2 * 500 = 31086m W.

M = (18520 + 31086) * 0.68 = 49606 * 0.68 = 33732 킬로그램3373.2kg).
직경 0.325m:

V 2m = 0.01π * 600 * 0.16 2 * 100 = 48.2m W.

에 공급되는 가스의 질량 환경따라서 다음과 같습니다.

M = (37.2 + 48.2) * 0.68 = 85.4 * 0.68 = 58 킬로그램... 그러나 연료 집합체가 열린 공간에서 폭발할 때 10%( 5.8kg).
중압 가스 파이프라인의 경우:

직경 0.1m:

V 1m = q * T = 0.31 * 120 = 37.2m H.

V 2m = 0.01π * 300 * 0.05 2 * 100 = 2.36m H.

따라서 환경으로 방출되는 가스의 질량은 다음과 같습니다.

M = (37.2 + 2.36) * 0.68 = 39.56 * 0.68 = 26,9 킬로그램... 그러나 연료 집합체가 열린 공간에서 폭발할 때 10%( 2.7kg).
저압 가스 파이프라인의 경우:

직경 0.1m:

V 1m = q * T = 0.031 * 120 = 3.72m H.

V 2m = 0.01π * 30 * 0.05 2 * 100 = 0.28m H.

따라서 환경으로 방출되는 가스의 질량은 다음과 같습니다.

M = (3.72 + 0.28) * 0.68 = 4 * 0.68 = 2,7 킬로그램... 그러나 연료 집합체가 열린 공간에서 폭발할 때 10%( 0.27kg).

영향을 받는 영역을 계산할 때 지정된 숫자는 무시할 수 있습니다. 영향을받는 지역은 보안 및 보호 지역 (가스 파이프 라인 축의 왼쪽과 오른쪽으로 2m)을 넘지 않습니다.
보일러 실의 기술 장비 파괴 (감압)의 경우

보일러 실의 기술 장비가 파괴되었을 때 사고와 관련된 천연 가스의 최대 질량은 주로 보일러 실의 부피에 달려 있습니다 (표 19). 정착지의 영토에는 총 2개의 보일러 하우스가 있습니다.
표 19 - 보일러실의 특성:

연료 집합체가 폭발하려면 장비 오작동으로 인해 가스 누출이 5 ~ 15 %가되어야합니다. 따라서 누출량은 다음과 같아야 합니다.

5%에서: 120 m 3 x 0.05 = 6 m 3 (0.68 kg m 3 - 4 kg의 가스 밀도에서)

15%에서: 120 m 3 x 0.15 = 18 m 3 (가스 밀도 0.68 kg m 3 - 12 kg에서)

보일러실에 공급되는 가스의 최대 질량은 12kg.
위험한 비상 시나리오의 구현과 관련된 위험 물질의 양은 표 20에 나와 있습니다.
표 20: - 사고와 관련된 유해 물질의 양:

손상 요인의 가능한 작용 영역 계산

가스배관 파괴(감압) 시(A-1)
가스 파이프라인의 감압 중 사고에는 다음과 같은 프로세스 및 이벤트가 수반됩니다. 차단 밸브가 트리거되기 전 가스 유출(밸브를 닫으려는 충동은 제품 압력 감소); 차단 밸브 폐쇄; 피팅에 의해 차단된 파이프라인 섹션에서 가스 유출.

손상된 장소에서 가스는 고압으로 환경으로 빠져 나옵니다. 깔때기는 토양의 파괴 부위에 형성됩니다. 메탄은 대기 중으로 올라가고(공기보다 가볍습니다), 다른 가스 또는 그 혼합물은 표층에 침전됩니다. 공기와 혼합하여 가스는 폭발성 혼합물의 구름을 형성합니다. 통계에 따르면 사고의 약 80%가 화재와 함께 발생합니다. 스파크는 가스 입자와 금속 및 고체 토양 입자의 상호 작용으로 발생합니다. 정상적인 연소는 화염이 구호와 숲으로 퍼지면서 자체 가속으로 인해 폭발로 변할 수 있습니다.

운영 예측에서 연소 과정은 폭발 모드에서 발생한다고 가정합니다. 가스 파이프 라인에서 사고가 발생한 경우 압력을 결정하기 위해 공개 된 방식이 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1 - 가스 파이프라인 사고 시 압력을 결정하기 위한 설계 방식

Р - 폭발 구역의 압력; Р f - 공기 충격파 전면의 압력; r 0 - 폭발 구역의 반경; R은 계산된 폭발 중심으로부터의 거리입니다. 1 - 폭발 구역; 2 - 공기 분사 구역(R> r 0)

바람 방향의 폭발성 혼합물의 구름 전파 범위(그림 1 참조)는 실험식에 의해 결정됩니다.

패 = 25
, m, (3.49)
여기서 M은 질량 두 번째 가스 유량, kg / s입니다.

25 - m 3/2 / kg 1/2의 치수를 갖는 비례 계수;

W - 풍속, m / s.

그런 다음 가스 파이프 라인의 기밀 위반으로 인한 가스 유출의 결과로 반경 r 0으로 제한되는 폭발 영역의 경계는 다음 공식에 의해 결정될 수 있습니다

r 0 = 12.5, m.(3.50)

주요 매개변수(유량 및 유량)가 감압된 파이프라인의 매개변수에만 의존할 때 임계 유량 모드에 대한 가스 파이프라인의 질량 두 번째 가스 유량 M은 공식에 의해 결정될 수 있습니다

남 =
, kg/s, (3.51)

여기서 는 흐름 상태에서 가스 유량을 고려한 계수입니다(유출 음속  = 0.7). F는 파이프 라인의 단면적, m 2와 동일하게 취한 배출구의 면적입니다. - 소비 계수는 구멍의 모양을 고려합니다( = 0.7 - 0.9). 계산에서  = 0.8이 취해집니다. R g - 가스 파이프라인의 가스 압력, Pa; V g는 가스 파이프라인의 매개변수와 함께 수송된 가스의 특정 부피입니다(공식 3.52에 의해 결정됨).

V g = R 0
, m3/kg, (3.52)
여기서 T는 수송된 기체의 온도, K이고;

R 0 는 기체 q의 분율 조성에 대한 데이터 및 비율로부터 혼합물 성분의 몰 질량에 대한 데이터로부터 결정된 특정 기체 상수입니다.

R 0 = 8314
, J / (kgK), (3.53)

여기서 8314는 보편적인 기체 상수, J / (kmolK)입니다.

m ~ - 구성 요소의 몰 질량, kg / kmol;

n은 구성 요소의 수입니다.
폭발파의 작용 영역에서 압력은 1.7 MPa로 간주됩니다. 가스 파이프라인에서 다양한 거리에서 IWW 전면의 압력도 표 21의 데이터를 사용하여 결정됩니다.
표 21 - 폭발 코드까지의 거리에 따른 충격파 전면의 압력.

가스 파이프 라인에서 사고의 결과를 예측할 때 바람의 방향을 고려하여 IAS의 폭발 영역과 작용 영역이 고려됩니다. 이 경우, 기폭구역의 경계는 파이프라인에서 바람방향으로 2r 0의 거리까지 연장된 것으로 판단된다. 조기 예측의 경우 폭발 영역은 각 측면에 위치한 폭이 2r 0인 전체 파이프라인을 따라 줄무늬 형태로 결정됩니다. 이것은 폭발성 혼합물의 구름이 바람의 방향에 따라 파이프라인에서 모든 방향으로 퍼질 수 있기 때문입니다. 폭발 구역 외부의 파이프라인 양쪽에는 IWW 활동 구역이 있습니다. 지형 계획에서 이러한 영역은 파이프라인을 따라 스트립 섹션처럼 보입니다.
ITM GOChS 프로젝트의 섹션을 개발할 때 주요 오일 및 가스 파이프라인을 따라 지형 계획에 심각한 손상 가능성이 있는 영역이 적용되며, 그 경계는 50kPa의 과압 크기에 의해 결정됩니다.
운영 계산을 수행 할 때 주 파이프 라인의 등급에 따라 가스 P g의 작동 압력은 다음과 같을 수 있음을 명심해야합니다. 고압 가스 파이프 라인의 경우 - 0.6 - 7.5 MPa; 중간 압력 - 0.3 ~ 0.6 MPa; 저압 - 최대 0.3 MPa. 가스 파이프 라인의 직경은 100 ~ 1200mm가 될 수 있습니다. 수송 가스의 온도는 계산에서 취할 수 있습니다 t 0 = 40 0 ​​С. 데이터가없는 경우 일반 가스의 구성은 메탄 (CH 4) - 90 %의 비율로 취할 수 있습니다. 에탄(C 2 H 6) - 4%; 프로판(C 3 H 8) - 2%; N-부탄(C 4 H 10) - 2%; 이소펜탄 - (C 5 H 12) - 2%.

지불

가스 파이프 라인 섹션의 폭발 중 폭발 영역 반경 r 0
초기 데이터:
d = 1.2m; Pg = 5.5MPa; t = 40 ° C; W = 1m / s;  = 0.8.
지불:

1.R 0 = 8314.4
=8314,4(
) = 486kJ / (kg * K).

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

3.M = = 147.15kg/s.

4.r 0 = 12.5 = 152m.

따라서 폭발 영역은 다음과 같습니다. 2r 0 = 304m(가스 파이프라인 경로의 각 측면에서).
표 21을 사용하여 가능한 심각한 파괴 영역의 반경을 얻습니다. 경계는 50kPa의 과압 값에 의해 결정됩니다.
r = 4r 0 = 608m
가스 파이프라인의 다른 섹션에 대해서도 유사한 계산이 수행되었습니다. 얻어진 데이터는 표 22에 요약되어 있다:

보일러 하우스 (A-2)의 기술 장비 파괴 (감압) 중 손상 요인의 가능한 작용 영역 계산
가연성 물질이 포함된 가스 파이프라인 및 기술 장비의 파괴로 인해 가스-증기-공기 혼합물(GPVS)이 형성되어 건물이나 개방된 지역으로 던질 수 있습니다. 형성된 가스 및 물 혼합물의 폭발은 인력 및 기술 장비에 심각한 위험이 됩니다.

에너지가 빠르게 방출되고 과도한 압력(5kPa 이상)이 형성되는 연소 과정을 폭발 연소라고 합니다.
폭발 연소에는 근본적으로 다른 두 가지 모드가 있습니다. 폭연과 폭발입니다.
폭연 연소에서 화염 전파는 음속보다 훨씬 낮은 속도로 약하게 교란된 매체에서 발생하지만 압력은 미미하게 증가합니다.

폭발 연소(폭발) 동안 화염은 음속에 가깝거나 높은 속도로 전파됩니다.

연소 센터의 형성과 함께 가스-공기 혼합물의 개시(점화)는 점화원이 있는 경우 가능합니다.

폭발 매개변수에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다. 폭발성 물질의 질량 및 유형, 매개변수 및 저장 또는 사용 조건 기술 과정, 폭발 장소, 폭발 장소의 구조물의 공간 계획 솔루션.
보일러 실의 폭발은 열린 공간과 생산실의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.

폭발 사고는 화재 및 폭발 위험 시설에서 발생할 수 있습니다. 화재 및 폭발 위험 물체에는 폭발성 가연성 혼합물을 형성할 수 있는 양의 가연성 가스, 가연성 액체 및 가연성 먼지가 있는 영역 또는 구내에 있는 물체가 포함되며, 그 동안 실내의 초과 압력은 다음을 초과할 수 있습니다. 5kPa. 이 경우 가스, 증기, 먼지-공기 혼합물이 방의 전체 부피를 부분적으로 또는 완전히 차지합니다.
보일러 실:
시나리오 C-1 : (기술 장비의 감압, 가스 누출, 방출 장소에서의 점화, 연소 제거).

보일러실에 들어갈 수 있는 천연가스의 질량은 12kg입니다.

천연 가스는 무독성입니다. 그러나 가스는 통기성이 없기 때문에 보일러실 내부의 작업자에게 위험을 초래할 수 있습니다. 규칙을 따라야 합니다 화재 안전, 불을 사용하지 말고 수단을 사용하십시오. 개인 보호(절연 가스 마스크). 이 경우 보일러실 직원 중 1명이 질식하여 사망할 수 있습니다.

시나리오 C-2 (공정 장비의 감압, 가스 누출, 방출 지점의 점화, 연소).

초기 데이터:

시나리오 구현 빈도 연도 -1: 4 * 10 -5

물질명: 천연가스

물질의 질량, kg: 12

고려한 시나리오:

화재 누출.
계산 결과:
(화재의 피해요인은 보일러실을 넘지 않음)
시나리오 C-3 (장비의 감압, 가스 누출, 누출 장소에서의 점화 없음, 연료 집합체 구름 형성, 점화원, 충격파에 의한 연료 집합체 폭발).