Физические взрывы и их причины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Физические взрывы, причины их возникновения

Физические взрывы, как правило, связывают со взрывами сосудов от давления паров и газов. Причем основной причиной их образования является не химическая реакция, а физический процесс, обусловленный высвобождением внутренний энергии сжатого или сжиженного газа. Сила таких взрывов зависит от внутреннего давления, а разрушения вызываются ударной волной от расширяющегося газа или осколками разорвавшегося сосуда.

Физический взрыв может произойти в случае, например, падения переносного баллона с газом под давлением и срыва вентиля, понижающего давление [26].

Физический взрыв - взрыв, вызываемый изменением физического состояния вещества, в результате чего оно превращается в газ с высоким давлением и большой температурой [27].

Причинами физических взрывов являются:

- нарушение целостности корпуса из-за поломки какого-либо узла, повреждения или коррозии при неправильной эксплуатации;

- перегрев сосуда из-за нарушений в электрообогреве или режиме работы топочного устройства. В этом случае давление внутри сосуда повышается, а прочность корпуса понижается до состояния, при котором происходит его повреждение. Реальные взрывы сосудов будут менее интенсивными, чем расчетные, так как пластичность материала обусловливает более медленный разрыв сосуда;

- превышение допустимого давления. Например, крупный паровой котел общего назначения может взорваться, если внутреннее давление повысится на 10-15 кПа. Повышение давления может произойти вследствие утечки пара в топку, вызванной повреждением трубы или водяного коллектора. Эти быстро протекающие аварийные процессы делают невозможным сброс избыточного давления в котле [3].

Как уже указывалось, причинами взрыва газового баллона может быть, прежде всего, недопустимый перегрев содержащегося в нем сжатого газа внешними тепловыми источниками, в том числе: солнечным тепловым излучением; расположенными вблизи плитами, печами и другими источниками радиационного нагрева; неизолированными сварочными работами. Кроме того, возможен взрыв газового баллона из-за его механического повреждения или использования оборудования в нештатном режиме работы.

Недопустимо также переполнение газового баллона сжиженным газом сверх установленной массы или заправка баллона сжатым газом под сверхнормативным давлением. И в том, и в другом случае создаются предпосылки для формирования взрывоопасных условий эксплуатации (хранения, транспортировки, применения) таких газовых баллонов, что может реально привести к их взрыву даже при небольших внешних воздействиях. По этой же причине штатные испытания газовых баллонов производят при их заполнении жидкостью, а не газом.

Даже возможное разрушение объекта испытаний в этом случае не приведет к образованию взрывного процесса и ударной волны, поскольку в любой несжимаемой жидкости совсем отсутствуют условия накопления потенциальной энергии сжатия, характерной для сжатого газа или газовой смеси [2].

Так же причиной взрыва может стать халатность и недисциплинированность работников.

Таким образом взрывы являются результатом физических превращений, они образуют зоны, в которых действуют опасные факторы. Определить параметры опасных зон для интересующего объекта -- значит, оценить опасность. Учесть эту опасность, удалить объект из опасной зоны, уменьшить ее размеры либо повысить защитные свойства объекта - значит, решить проблему его безопасности [3].

Последствия взрывов в техносфере. Пожаровзрывоопасные воздействия

Многочисленные техногенные аварии последнего времени довольно часто сопровождаются пожарами на значительной площади возгорания и взрывами горючих аэрозольных смесей или емкостей либо содержащих горючие вещества, либо находящихся под избыточным давлением. Обращает на себя внимание и огромное процентное соотношение погибших в ходе пожаров людей, при котором из каждых двух пострадавших один человек гибнет, т.е. смертность на пожарах достигает 50% от общего числа пострадавших.

Взрывные процессы соседствуют по своей сути с пожарами. Разница заключается в поистине космической скорости их протекания да, пожалуй, в еще большем количестве человеческих жертв и масштабе разрушений. Взрывы могут как предшествовать возникновению пожаров, так и быть их следствием. Существующие нормативные документы подробно регламентируют вопросы обеспечения пожаро- и взрыво- безопасности на производстве и в быту [2].

По своему воздействию на человека взрывы проявляются прежде всего резким перепадом давлений на фронте стремительно распространяющейся ударной волны. Воздействие этой волны в виде давления менее 10 кПа считается вполне безопасным и может только испугать. Избыточное давление фронта волны в диапазоне 10--0 кПа соответствует легкому поражению организма человека и появлению у него слабости, головокружения, «звона» в ушах. При избыточном давлении 30--0 кПа человек получает повреждения средней тяжести, включая возможные компрессионные травмы и контузию головного мозга. Взрывная волна с избыточным давлением на ее фронте 60--00 кПа приводит к тяжелым поражениям человека, травмам и контузиям, ведущим к его инвалидности. Давление взрыва более 100 кПа неизбежно калечит человека, сопровождаясь переломами конечностей, разрывами внутренних органов и часто гибелью.

Как видно из характера возможных повреждений человека при взрывах, в наибольшей степени страдают от ударной волны головной мозг, слух, центральная нервная система, внутренние органы, суставы и позвоночник (ГОСТ 12.1.004-- 82 «Пожарная безопасность. Общие требования»; ГОСТ 12.1.010-- 76 «Взрывобезопасность. Общие требования»).

Кроме ударной волны человек может во время взрыва испытывать импульсные воздействия термического характера, когда появляющийся при объемном возгорании горючих аэрозолей огненный шар, расширяясь в объеме, в течение нескольких секунд или даже мгновений приводит к тепловому поражению организма. При этом в первую очередь страдают органы дыхания, зрение и кожный покров человека. В сочетании с возможной баротравмой от действия взрывной ударной волны указанные ожоговые воздействия еще больше осложняют задачу выживания человека при взрыве. взрыв давление термический физический

Дополнительным фактором опасности являются многочисленные осколки металлических конструкций или разрушенных оболочек, образующиеся в большинстве случаев при взрывах в техногенной среде обитания человека и обусловливающие его поражение. Таковы последствия взрывов газовых баллонов, паровых котлов, оболочек взрывчатых веществ. Кинетическая энергия таких осколков обычно достаточна, чтобы нанести человеку повреждения даже на расстоянии нескольких десятков метров.

И наконец, при существовании альтернативной возможности выбора рабочего вещества для проведения испытаний на прочность под давлением крупногабаритного объекта всегда целесообразнее из соображений взрывобезопасности выбирать жидкостные, а не газовые испытания, поскольку именно высокое сжатие газа приводит к аккумулированию его энергии под высоким давлением и образованию взрывной ударной волны при аварийной разгерметизации объекта испытаний. Использование в процессе таких испытаний практически несжимаемой рабочей жидкости позволяет полностью избежать развития взрывного процесса при разгерметизации объекта, что и позволяет обеспечить взрывобезопасность проводимых работ.

В целом следует отметить, что любого рода взрывы являются для их участников и пострадавших тяжелейшим нравственным и физическим испытанием. И конечно, говоря о последствиях возникновения многочисленных взрывов, необходимо еще раз констатировать, что намного легче и дешевле сделать все зависящее от самих людей, чтобы предупредить возможность взрыва, чем впоследствии подсчитывать огромные потери, нанесенные им [2].

Размещено на Allbest.ru