Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Фізичний вибух найчастіше пов'язаний з неконтрольованим вивільненням потенційної енергії стиснутих газів з замкнутих обсягів машин і апаратів. Сила вибуху стисненого або скрапленого газу залежить від внутрішнього тиску, а руйнування викликаються ударною хвилею від газу, що розширюється (пара) і осколками розірвався резервуара.
Фізичний вибух газів. знаходяться в балоні, можливий при пошкодженні корпусу балона, при його падінні або ударі, особливо при мінусових температурах, коли ударна в'язкість стали знижується і остання стає більш крихкою. Причинами порушення міцності балонів може також з'явитися їх переповнення стислими і особливо зрідженими газами, що призводить до підвищення тиску вище допустимого значення. Тому кількість заповнюваних в балони газів строго регламентується за вагою і тиску. Іншою причиною фізичного вибуху може бути збільшення тиску в балоні внаслідок нагрівання їх сонячними променями і теплоизлучающими поверхнями. Особливо це відноситься до балонів із зрідженими газами, тому вони вживають запобіжних засобів від нагрівання сонячною радіацією, закритими і відкритими джерелами тепла.
Під фізичним вибухом розуміється миттєве прояв дії сили раптового адіабатичного розширення газів або парів, що супроводжується механічною енергією і утворенням ударної хвилі.
При виникненні фізичного вибуху утворюється ударна хвиля, яка може викликати руйнування прилеглих конструкцій і привести до травмування людей.
Вторинними наслідками фізичного вибуху можуть бути травматизм, опіки, руйнування будівельних конструкцій та сусідніх апаратів, а при розвитку аварії - загоряння і вибухи паливного або реакційного газу, змішався з повітрям, загоряння органічних речовин і отруєння газами, які заповнили приміщення.
Для захисту від фізичного вибуху розроблені норми наповнення судин кріогенними рідинами.
Енергія перегріву рідини може бути джерелом чисто фізичних вибухів. наприклад при інтенсивному перемішуванні рідин з різними температурами, при контакті рідини з розплавами металу і нагрітими твердими тілами. При цьому не відбувається хімічних перетворень, а енергія перегріву витрачається на пароутворення, яке може протікати з такою швидкістю, що виникає ударна хвиля. Маса утворюються пари і швидкість пароутворення при цьому визначаються по матеріальним і тепловим балансами двох можливих моделей аварійних ситуацій: 1) тепловиділення з паротворенням відбувається при постійному обсязі; 2) за виділенням тепла при збереженні обсягу слід розширення зі збереженням теплового рівноваги
Для ізольованої ізотермічної ємності Т-1001 V 50 000 м3 наслідки фізичного вибуху не мають таких же важких наслідків через відсутність на відстані до 200 м інших небезпечних об'єктів та запобіжного дії обвалування.
Парові котли-утилізатори, пароперегрівачі, випарники, теплообмінники та інші тепловикористовуючі апарати при неправильному виборі їх конструкції або неправильної експлуатації можуть становити небезпеку для працюючих при фізичних вибухах
Енергію вибуху парогазових середовищ визначають по теплотам згоряння горючих речовин в суміші з повітрям (окислювачем); конденсованих ВВ - по теплоті, що виділяється при їх детонації (реакції розкладання); при фізичних вибухах систем із стисненими газами і перегрітими рідинами - по енергіях адіабатичного розширення парогазових середовищ і перегріву рідини.
Енергію вибуху парогазових середовищ визначають по теплотам згоряння горючих речовин в суміші з повітрям (окислювачем); конденсованих ВВ - по теплоті, що виділяється при їх детонації (реакції розкладання); при фізичних вибухах сі стем із стисненими газами і перегрітими рідинами - по енергіях адіабатичного розширення парогазових середовищ і перегріву рідини.
При експлуатації балонів основна увага приділяється виключенню причин, що призводять до фізичного або хімічного вибуху газів, що знаходяться в балоні. Фізичний вибух газів можливий при пошкодженні корпусу балона в разі його падіння або удару, особливо при мінусових температурах, коли ударна в'язкість стали знижується, і вона стає крихкою. Причинами порушення міцності балонів може також з'явитися їх переповнення стислими і особливо зрідженими газами, що призводить до підвищення тиску вище допустимого значення. Тому кількість заповнюють балони газів строго регламентується по масі і тиску
При експлуатації балонів необхідно не допустити фізичного або хімічного вибуху газів, що знаходяться в балоні. Фізичний вибух газів можливий при пошкодженні корпусу балона в разі його падіння або удару, особливо при мінусових температурах, коли ударна в'язкість стали знижується і вона стає крихкою. Причинами порушення міцності балонів може також з'явитися їх переповнення стислими і особливо зрідженими газами, що підвищує тиск вище допустимого значення. Тому кількість заповнюють балони газів строго регламентується по масі і тиску.
Фізичні вибухи, як правило, пов'язують з вибухами судин від тиску парів і газів. Їх основною причиною є не хімічна реакція, а фізичний процес, обумовлений вивільненням внутрішньої енергії стисненого або скрапленого газу. сила таких вибухів залежить від внутрішнього тиску, а руйнування викликають ударна хвиля від газу, що розширюється або осколки розірвався, судини. Фізичний вибух може статися в разі, наприклад, падіння переносного балона з газом під тиском і зриву вентиля, що знижує тиск. Тиск зрідженого газу рідко перевищує 40 бар (критичний тиск більшості звичайних зріджених газів).
До фізичних вибухів відноситься також явище так званої фізичної детонації. Воно виникає при змішуванні гарячої та холодної рідин, коли температура однієї з них значно перевищує температуру кипіння інший (наприклад, при виливання розплавленого металу в воду). Фізична детонація супроводжується виникненням ударної хвилі з надлишковим тиском в рідкій фазі, що досягає в деяких випадках більш 1000атм. Цей процес спостерігається у виробництві при взаємодії, наприклад, розплавленого алюмінію з водою (при аварії на атомному реакторі), контакті з водою розплавленої сталі (в ливарному цеху) або розплаві солей (Na2CO3 і Na2S) - при виробництві паперу.
Причинами вибухів судин з газами і парами під тиском є:
- порушення цілісності корпусу через поломки будь-якого вузла, пошкодження або корозії при неправильній експлуатації;
- перегрів судини через порушення в електрообігрівання або режимі роботи топкового пристрою. У цьому випадку тиск всередині судини підвищується, а міцність корпусу знижується до стану, при якому відбувається його пошкодження. Реальні вибухи судин будуть менш інтенсивними, ніж розрахункові, так як пластичність матеріалу обумовлює більш повільний розрив судини;
- перевищення допустимого тиску. Наприклад, великий паровий котел загального призначення може вибухнути, якщо внутрішній тиск підвищиться на 10-15кПа. Підвищення тиску може відбутися в результаті витоку пара в топку, викликаної пошкодженням труби або водяного колектора. Ці швидко протікають аварійні процеси унеможливлюють скидання надлишкового тиску в котлі.
Вибухи газових ємностей з послідуючим горінням в атмосфері мають ті ж причини, що і фізичні вибухи. Основна відмінність полягає в освіті в даному випадку вогненної кулі, розмір якого залежить від кількості викинутого в атмосферу газоподібного палива. Воно, в свою чергу, залежить від фізичного стану, в якому знаходиться газ в ємності. Кількість газоподібного палива набагато менше, ніж зрідженого, що міститься в тій же ємності.
Таким чином, пожежі є результатом хімічних екзотермічних реакцій, а взриви- фізичних перетворень, вони утворюють зони, в яких діють небезпечні фактори. Визначити параметри небезпечних зон для даного об'єкта-значить оцінити небезпеку. Врахувати цю небезпеку, видалити об'єкт з небезпечної зони, зменшити її розміри або підвищити захисні властивості об'єкта-значить вирішити проблему його безпеки.