57.02M

Category:

physics

Теория горения и взрыва. Взрыв

1.

ФГБОУ ВО
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ»
КАФЕДРА ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Тюмень-2020

Литература
1. Теория горения и взрыва: практикум: учебное пособие / В.А.
Девисилов, Т.И. Дроздова, С.С. Тимофеева / под общ. ред. В.А.
Девисилова. - М.: ФОРУМ, 2012. - 352 с. - (Высшее образование).
2. Портола, В.А. Расчет процессов горения и взрыва [Текст]: учеб.
пособие для вузов / В.А. Портола, Н.Ю. Луговцова, Е.С.Торосян. –
Томск: Изд-во ТПУ, 2012. – 107 с.
3. Адамян, В.Л. Теория горения и взрыва [Электронный ресурс]:
Учебное пособие / В.Л. Адамян. - Электрон. дан. - Санкт-Петербург :
Лань, 2018. - 116 с. - Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/109508.
- Загл. с экрана.
4. В.Р. Малинин, В.И. Климкин, С.В. Аникеев, Е.Г. Коробейникова,
Н.Г. Винокурова, Н.Ю. Кожевникова, А.А. Мельник, В.А. Родионов.
Теория горения и взрыва. Учебник для вузов МЧС России по
специальности 280104.65 – пожарная безопасность /Под. ред. проф.
В.С. Артамонова/. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС
МЧС России, 2007. – 293 с.

4.

5.

6.

7.

8.

ТЕМА ЛЕКЦИИ
ВЗРЫВ

9.

10.

Определение взрыва
1
2
3
Основные процессы, происходящие при взрыве
Химические и физические взрывы

11.

ВЗРЫ
В
Под взрывом понимается
явление, связанное с
внезапным изменением
состояния вещества,
сопровождающееся резким звуковым эффектом и быстрым
выделением энергии,
приводящим к разогреву,
движению и сжатию продуктов
взрыва и окружающей среды.

12.

При взрыве выделяющаяся энергия приводит к
развитию двух основных процессов
дефлаграции
Дефлаграция
процесс дозвукового
горения, при котором
образуется быстро
nеремещающаяся зона
(фронт) химических
nревращений
детонации
Детонация
(от средневекового латинского
detonatio - взрыв; латинского
detono - гремлю)
распространение со
сверхзвуковой скоростью зоны
быстрой экзотермической
химической реакции, следующей за фронтом ударной
волны

13.

PPT模板下载 www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板 www.1ppt.com/hangye/
节日PPT模板 www.1ppt.com/jieri/
PPT素材下载 www.1ppt.com/sucai/
PPT背景图片 www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载 www.1ppt.com/tubiao/
优秀PPT下载 www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程 www.1ppt.com/powerpoint/
Word教程 www.1ppt.com/word/
Excel教程 www.1ppt.com/excel/
资料下载 www.1ppt.com/ziliao/
PPT课件下载 www.1ppt.com/kejian/
范文下载 www.1ppt.com/fanwen/
试卷下载 www.1ppt.com/shiti/
教案下载 www.1ppt.com/jiaoan/
Дефлаграция
В
большинстве
перемешанных
газоnаровоздушных
смесей
при
возникновении
горения со взрывом распространение пламени по исходной смеси происходит со сравнительно низкой
скоростью, соответствующей нескольким метрам в
секунду. В самоподдерживающейся волне этого
процесса, фронт реакции которого продвигается по
горючей
смеси
благодаря
теплопроводности
и
конвекции в направлении от сгоревшего газа к не
сгоревшему.
При этом в открытом пространстве не происходит
повышения давления, обусловленного ускорением
реакции.

14.

PPT模板下载 www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板 www.1ppt.com/hangye/
节日PPT模板 www.1ppt.com/jieri/
PPT素材下载 www.1ppt.com/sucai/
PPT背景图片 www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载 www.1ppt.com/tubiao/
优秀PPT下载 www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程 www.1ppt.com/powerpoint/
Word教程 www.1ppt.com/word/
Excel教程 www.1ppt.com/excel/
资料下载 www.1ppt.com/ziliao/
PPT课件下载 www.1ppt.com/kejian/
范文下载 www.1ppt.com/fanwen/
试卷下载 www.1ppt.com/shiti/
教案下载 www.1ppt.com/jiaoan/
В замкнутом же объеме повышение давления
носит пространственно равномерный характер и
является в основном результатом роста в нем
температуры
смеси. Такое повышение среднего
давления для типичных углеводородо-воздушных
смесей достигает 0,6-0,8 МПа, что в условиях
замкнутого объема может nривести к разрушению
ограждающих очаг горения сплошных конструкций.
Дефлаграция способна симметрично распространяться
во все стороны от источника зажигания.
Она характеризуется генерацией низкой волны
давления, не обладающей ударным действием.

15.

Взрыв в форме дефлаграционного горения также называют
тепловым взрывом
PPT模板下载 www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板 www.1ppt.com/hangye/
节日PPT模板 www.1ppt.com/jieri/
PPT素材下载 www.1ppt.com/sucai/
PPT背景图片 www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载 www.1ppt.com/tubiao/
优秀PPT下载 www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程 www.1ppt.com/powerpoint/
Word教程 www.1ppt.com/word/
Excel教程 www.1ppt.com/excel/
资料下载 www.1ppt.com/ziliao/
PPT课件下载 www.1ppt.com/kejian/
范文下载 www.1ppt.com/fanwen/
试卷下载 www.1ppt.com/shiti/
教案下载 www.1ppt.com/jiaoan/
Тепловой взрыв - явление горения, возникающее при самовоспламенении системы и сопровождающееся выделением большого
количества теплоты
При тепловом самовоспламенении причиной ускорения реакции
окисления и возникновения горения является превышение
скорости выделения теплоты в системе над скоростью
теплоотвода. Возникающие nри таком горении химические
экзотермические реакции развиваются с большими скоростями,
ускоряя процессы самовоспламенения.
При этом система взрывается с выделением большого количества
теплоты, приводя к тепловому взрыву.

16.

17.

PPT模板下载 www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板 www.1ppt.com/hangye/
节日PPT模板 www.1ppt.com/jieri/
PPT素材下载 www.1ppt.com/sucai/
PPT背景图片 www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载 www.1ppt.com/tubiao/
优秀PPT下载 www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程 www.1ppt.com/powerpoint/
Word教程 www.1ppt.com/word/
Excel教程 www.1ppt.com/excel/
资料下载 www.1ppt.com/ziliao/
PPT课件下载 www.1ppt.com/kejian/
范文下载 www.1ppt.com/fanwen/
试卷下载 www.1ppt.com/shiti/
教案下载 www.1ppt.com/jiaoan/
Детонация
Взрыв в форме детонации - это процесс передачи
энергии,
обусловленный
прохождением
ударной
волны со сверхзвуковой скоростью.
В случае детонационного взрыва газы образуются очень
быстро, давление возрастает мгновенно до больших
величин.
Возникновение повышенного давления в области
взрыва вызывает образование в окружающей среде
ударной волны с сильным разрушающим действием.

18.

19.

Взрывы подразделяются в зависимости от:
1
природы
происхождения
2
агрегатного
состояния
среды
3
условий,
вызывающих
возникновение
взрыва.

20.

По природе
происхождения
взрывы
подразделяются
Химические взрывы
Физические взрывы

21.

22.

Химические превращения происходят
в результате следующих реакций:
разложения;
окислительно-восстановительных;
поляризации, изомеризации и
конденсации

23.

24.

01
Точечными взрывами являются
взрывы твердого или жидкого вещества,
занимающие малый объем относительно
зоны воздействия. Примером может
служить взрыв заряда взрывчатого вещества, например, тринитротолуола и
др.
112

25.

01
Объемный взрыв
взрыв газо-, паро- или пылевоздушного облака, занимающего
значительный относительно зоны
воздействия объем
112

26.

27.

01
Огненный шар
112
Взрыв на АЗС г. Волгограда 10.08.2020 г
число пострадавших 13 (4-спасатели МЧС)
Крупномасштабное
диффузионное
горение,
реализуемое при разрыве резервуара с горючей
жидкостью
или
газом
под
давлением
с
воспламенением содержимого резервуара (ГОСТ Р
12.3.047-2012).
Огненный
шар
распространяется
в
среде
со
значительной скоростью.

28.

29.

К физическим относятся взрывы:
сосудов, работающих под давлением;
оборудования из-за увеличения давления
внутри него выше нормы;
электрические;
за счет энергии фазового перехода
<<Жидкость-кристалл>>;
физическая детонация

30.

单击此处添加文字输入您的小标题
包图网精美PPT动态作品设计
Взрывы
сосудов, работающих под давлением
Причины, вызывающие взрывы:
коррозия стенок сосуда, т. е. разрушение
снижение
прочности стенок
дефекты, допущенные
сосуда
при монтаже, ремонте
материала, вещества вследствие физикохимического воздействия на них других ве-
ществ, находящихся в сосуде или внешней
сосуда
1
2
3
среде
5
4
6
эрозия материала сосудов,
т. е. разрушение
заполнение
конструктивные
материалов стенок
емкости сосуда
недостатки
вследствие механического
сверх нормы
сосуда
воздействия находящихся
в сосуде веществ и
материалов или
вследствие электрических
разрядов

31.

При таких взрывах возникающее
внутреннее давление в сосуде nревышает
предельно допустимое значение.
Это
приводит
к
разгерметизации
сосуда с последующим взрывом. В случае
если хранящееся в сосуде вещество
нагрето до температур, превышающих
предельно
допустимые
значения,
происходит
химическое
превращение
этого вещества, которое приводит к росту
внутреннего давления.
PPT模板下载 www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板 www.1ppt.com/hangye/
节日PPT模板 www.1ppt.com/jieri/
PPT素材下载 www.1ppt.com/sucai/
PPT背景图片 www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载 www.1ppt.com/tubiao/
优秀PPT下载 www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程 www.1ppt.com/powerpoint/
Word教程 www.1ppt.com/word/
Excel教程 www.1ppt.com/excel/
资料下载 www.1ppt.com/ziliao/
PPT课件下载 www.1ppt.com/kejian/
范文下载 www.1ppt.com/fanwen/
试卷下载 www.1ppt.com/shiti/
教案下载 www.1ppt.com/jiaoan/

32.

Взрывы
оборудования из-за увеличения давления
单击此处添加文字输入您的小标题
包图网精美PPT动态作品设计
внутри него
Причины возникновения таких взрывов
нарушение температурного
внезапное уменьшение
1
режима оборудования,
или прекращение
приводящее к нагреванию
расхода воды в
паров или газов выше
паровых котлах
установленного режима
2
3
поломка
приборов
автоматики,
контролирующих
подачу пара
4
снижение уровня воды
(упуск) в паровых котлах

33.

34.

01
Электрические взрывы
Электрические взрывы - это мощные
искровые разряды в газах (например,
молния) и взрывы металлических
проводников (ЭВП) при пропускании
через них токов большой плотности
(порядка 107 А/см2 за 10-5 - 10-7 с)
112

35.

36.

37.

Таблица 1- Энергия испарения, необходимая для ЭВП

38.

39.

Взрывы за счет энергии фазового перехода
单击此处添加文字输入您的小标题
包图网精美PPT动态作品设计
«жидкость-кристалл »
Причины, вызывающие взрывы
вскипание
расплава
1
2
быстрая (мгновенная)
перекристаллизация
расплава, т. е. быстрое
образование кристалла

40.

41.

单击此处添加文字输入您的小标题
Физическая детонация
包图网精美PPT动态作品设计
При смешении горячей и холодной жидкостей, когда
температура одной их них значительно превышает
температуру кипения другой (например, при выливании
расплавленного металла в воду), может возникать
физическая детонация
1
2
Механизм протекания физической
детонации заключается в быстром
(взрывном) испарении парожидкостной
смеси, образовавшейся при смешении
горячей и холодной жидкостей.

42.

PPT模板下载 www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板 www.1ppt.com/hangye/
节日PPT模板 www.1ppt.com/jieri/
PPT素材下载 www.1ppt.com/sucai/
PPT背景图片 www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载 www.1ppt.com/tubiao/
优秀PPT下载 www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程 www.1ppt.com/powerpoint/
Word教程 www.1ppt.com/word/
Excel教程 www.1ppt.com/excel/
资料下载 www.1ppt.com/ziliao/
PPT课件下载 www.1ppt.com/kejian/
范文下载 www.1ppt.com/fanwen/
试卷下载 www.1ppt.com/shiti/
教案下载 www.1ppt.com/jiaoan/
При
этом
наблюдается
процесс
фрагментации
капель
расплава,
обеспечивающий быстрый теплоотвод и
перегрев холодной жидкости. В результате
возникает ударная волна с избыточным
давлением в жидкой фазе, достигающим
тысячи атмосфер.
Физическая
детонация
происходит
также при попадании холодных сред на
нагретые
до
высоких
температур
поверхности.

43.

01
Комбинированные взрывы
112
взрывы,
сопровождающиеся
выделением
энергии и образованием сжатых газов в
результате
последовательного
протекания
физического и химического взрывов (или сначала химического взрыва, затем физического),
работа которых полностью или частично
суммируется.

44.

Комбинированные
взрывы по природе механизма
单击此处添加文字输入您的小标题
包图网精美PPT动态作品设计
возникновения энергии подразделяют следующим
образом:
1
явление
термоядерные
BLEVE
взрывы
2
3
ядерные
взрывы

45.

PPT模板下载 www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板 www.1ppt.com/hangye/
节日PPT模板 www.1ppt.com/jieri/
PPT素材下载 www.1ppt.com/sucai/
PPT背景图片 www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载 www.1ppt.com/tubiao/
优秀PPT下载 www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程 www.1ppt.com/powerpoint/
Word教程 www.1ppt.com/word/
Excel教程 www.1ppt.com/excel/
资料下载 www.1ppt.com/ziliao/
PPT课件下载 www.1ppt.com/kejian/
范文下载 www.1ppt.com/fanwen/
试卷下载 www.1ppt.com/shiti/
教案下载 www.1ppt.com/jiaoan/
BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour
Explosion) - взрыв расширяющихся паров
вскипающей жидкости.
Сущность этого явления заключается в
следующем:
при наличии источника воспламенения
происходит перегрев горючей жидкости или
сжиженного горючего газа. Резкое падение
давления
в
сосуде
вызывает
вскипание
находящейся в нем жидкости и образование
воздушной ударной волны. Ударная волна
вызывает разрушения оборудования, выброс
газа-, паровоздушного облака.

46.

单击此处添加文字输入您的小标题
Причины,
вызывающие явление包图网精美PPT动态作品设计
BLEVE:
Ёмкости под давлением, наполненные
легкокипящей жидкостью (чаще всего сжиженным горючим газом),
подвергаются внешнему нагреву
1
2
в процессе нагрева
отмечается рост
внутреннего давления

47.

BLEVE - термин, который используется для
описания
целой
совокупности
явлений,
сопровождающих
внезапное
разрушение
сосуда
(баллона, резервуара) с перегретой горючей жидкостью
или со сжиженным горючим газом при наличии
источника воспламенения.
Например, причиной аварий на объектах СУГ
(сжиженных
углеводородных
газов)
является
образование огненных шаров и взрывные явления типа
BLEVE.

48.

49.

单击此处添加文字输入您的小标题
包图网精美PPT动态作品设计
Нарушение
целостности сосуда может происходить
из-за:
внешних тепловых воздействий,
таких как локальный перегрев
корпуса и связанное с этим
резкое снижение его
механической прочности
переполнения
сосуда СУГ с
последующим его
нагревом
1
2
3
внешних механических воздействий
осколков от разрушения других
сосудов, переворачивания и пробоя
цистерн во время
транспортирования и т. п.

50.

В тех случаях когда при сбросе давления не достигается граница
перегрева, мгновенного вскипания жидкости в объеме не происходит.
За счет возникшей неравновесности, т. е. временного термодинамического
перегрева происходит превращение части внутренней энергии в теплоту, которая
далее реализуется испарением части жидкости (по обычному механизму
поверхностного кипения на центрах парообразования). Это приводит к
равномерному понижению температуры по всей массе жидкости.

51.

При
<<провале>>
за
границу
предельного
перегрева
произойдет <•паровой взрыв>>, давление в сосуде может возрасти
в сотни раз, вследствие чего сосуд будет разорван. За счет резкого
сброса давления часть жидкости превратится в пар, а оставшаяся
часть уже <<переохлажденной>> жидкости будет практически
полностью захвачена резко расширяющимся паром и вынесена с
ним в окружающее пространство в виде аэрозоля.
В результате образуется аэрозольное облако расширяющихся
паров, которое с большой вероятностью воспламенится за счет
взаимодействия разрушающихся частей сосуда друг с другом,
соударения, трения и будет сгорать с высокой интенсивностью и
мощным излучением тепла в окружающее пространство.
За счет исходного эффекта расширения nри разрушении
сосуда высокого давления, а также за счет расширения nродуктов
сгорания
образуется
ударная
волна,
сnособная
вызвать
разрушения в nрилегающей к сосуду зоне.

52.

Дополнительным фактором опасности nри
возникновении эффекта BLEVE являются осколки
от разорвавшегося корпуса, увеличивающие зону
потенциальной угрозы вокруг резервуаров для
хранения сжиженных газов при температуре
окружающей среды.
При
быстром
сгорании
облака,
как
уже
отмечалось,
происходит
мощное
излучение
теплоты в окружающее пространство, способное
вызвать
возгорание
горючих
материалов
и
термическое поражение людей на значительных
расстояниях от места аварии.

53.

Стадии单击此处添加文字输入您的小标题
образования расширяющихся паров вскипающей
包图网精美PPT动态作品设计
горючей жидкости:
перегрев и потеря
прочности стенок, не
смоченных жидкостью и,
как следствие, их
действие
пламени на сосуд,
внутреннего давления с
образованием волн давления и
огненного шара
давления в окружающей
давлением
2
воспламенение этого облака с
образованием волны
находящийся под
1
разрушение под действием
среде
3
4
5
выброс с одновременным
рост давления
в сосуде
диспергированием жидкости в
окружающее пространство из
сосуда и мгновенное ее
испарение с образованием
парового облака

English Русский Rules