Расчет тротилового эквивалента взрыва и безопасного расстояния по действию воздушных ударных волн

Тротиловый эквивалент вещества рассчитывается по формуле:

η_тнт= (2.2)

где η - тротиловый эквивалент парогазовой смеси; Q_взр = Q_н – теплота взрыва вещества, кДж/кг; Q_ТНТ = 4,184?10³ кДж/кг – теплота взрыва тротила (тринитротолуола).

Тротиловый эквивалент взрыва (мощность взрыва) – это мощность взрыва. Из определения тротилового эквивалента взрыва следует, что тротиловый эквивалент взрыва есть условное количество взорвавшегося тротила.

Тротиловый эквивалент взрыва (мощность взрыва) парогазовых смесей рассчитывается по формуле:

М_тнт= (2.3, а)

или с учетом (2.2):

М _ТНТ = h? m? η (2.3, б)

где М_ТНТ – масса условно взорвавшегося тротила;

m – масса горючего вещества пожаровзрвывоопасной смеси;

g – доля потенциальной энергии, перешедшей в кинетическую энергию взрыва.

При взрыве парогазовой смеси углеводородных топлив в ограниченном объеме (помещении, оборудовании) коэффициент g принимается равным 1, при взрыве в неограниченном объеме (взрыв облака парогазовой смеси) коэффициент g, как правило, принимают равным 0,4.

Размер безопасной зоны по действию давления воздушной ударной волны взрыва рассчитывают по формуле:

R _без =15 (2.4)

где R_без – безопасное расстояние по действию ударной волны взрыва, м;

М_ТНТ – тротиловый эквивалент взрыва, кг.

П р и м е р 1. Рассчитать тротиловый эквивалент взрыва бутана.

Р е ш е н и е:

1. Теплота взрыва бутана принимается равной его низшей теплоте сгорания. Значение Q _н для бутана составляет 2,67·10³ кДж/моль. При пересчете на 1 кг бутана теплота взрыва составит:

Q _взр = = = 46?10³ кДж/кг.

2. Согласно соотношению (2.2) тротиловый эквивалент взрыва бутана в смеси стехиометрического состава будет: С₄Н₁₀

η_С4Н10 = = =10.9≈11

П р и м е р 2. Рассчитать тротиловый эквивалент возможного аварийного взрыва 20 кг бутана с воздухом:

а) в технологическом оборудовании;

б) в облаке.