Проблема определения расчетного избыточного давления взрыва Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ПРОБЛЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОГО ИЗБЫТОЧНОГО

ДАВЛЕНИЯ ВЗРЫВА

А.В. Колтунчик, курсант А.Л. Буякевич, начальник кафедры Гомельский инженерный институт МЧС Республики Беларусь,

г. Гомель

Главным критерием отнесения к категории Б по взрывопожарной опасности является избыточное давление взрыва пылевоздушной смеси, которое должно превышать 5 кПа [1].

Расчет избыточное давление взрыва пылевоздушной смеси, АР, осуществляется по формуле:

Ар = т' Нт ' Ро' ^ .1 (1)

^ св'р в' Ср 'То н

где АР - расчетное избыточное давление взрыва, кПа;

т - расчетная масса взвешенной в объеме помещения горючей пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, кг;

НТ - теплота сгорания, Дж-кг-1;

Р0 - начальное атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

2 - доля участия взвешенной горючей пыли при сгорании пылевоздушной смеси;

-5

Усв - свободный объем помещения, м ;

Ср - теплоемкость воздуха, Дж-кг-1-К-1;

То - начальная температура воздуха, К;

Кн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения;

рВ - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т0,

-5

кг-м- , вычисляемая по формуле:

л _ 1293

р (1 +0,00367) ' (2)

где ^ - расчетная температура, °С.

Анализ формулы (1) показал ее некорректность. Это заключается в том, что вычисляемая величина АР не является расчетным избыточным давлением взрыва. Сущность расчетного избыточного давления взрыва является величина, определяемая как разность между расчетным давлением взрыва Рвзр, кПа, и начальным (атмосферным) давлением Р0, кПа. Данное выражение представим в виде формулы:

АР = Рвзр - Ро. (2.1)

Если же упростить формулу 1, определив ее правую часть как произведение начального (атмосферного) давления и переменной величины к, равной:

* _ тНТг2 .1 , (3)

УСВ 'рВ 'СР 'Т0 КП

где к - безразмерный коэффициент пропорциональности, отражающий во сколько раз, выделившаяся при взрыве пыли, энергия будет больше энергии необходимой для нагрева воздуха в помещении до рабочей температуры. Это выражение можно представить в виде формулы:

* _ Овыд (4)

Онеобх

где Qвыд - энергия, выделившаяся в результате взрыва пыли, Дж:

О _ Ш'Нт-2 (5)

¿¿выд 7 ? К-1;

кн

Онеобх - энергия, необходимая для нагрева воздуха в помещении до рабочей температуры, Дж:

Онеобх _ Чя'РВ СР Т , (6)

Следовательно, формулу (1) можно преобразовать в выражение:

АР _ Ро- к. (7)

Из данного выражения следует, что определяется не расчетное избыточное давление взрыва, а изменение начального (атмосферного) давления в результате взрыва пылевоздушной смеси, т.е. расчетное давление взрыва. Следовательно, чтобы определить расчетное избыточное давление взрыва необходимо учесть первоначальное давление в помещении, т.е. Р0, принимаемое 101 кПа. Значит, выражение (5) необходимо преобразовать в выражение:

АР _ Ро- к-Ро, (8)

и далее

АР _ Ро-(к-1). (9)

Откуда следует, что формула 1 должна быть преобразована в

формулу:

АР _ т'Нт' Ро .± - Р0 , (10)

^СВ ' рв 'СР 'То кн

или:

Л

АР _ Ро-

т - НТ -2 1

ч УСв ' р В ' СР ' То кн

Следовательно, переменная к должна быть более 1. То есть:

(11)

к _ т-Нт>!. (12)

^СВ ' р В ' СР ' То кн

В случае если величина переменной k не будет превышать 1, то расчетное избыточное давление взрыва должно приниматься равным нулю.

Список использованной литературы

1. ТКП 474-2013 Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности [Электронный ресурс]. - Полнотекст. информ.-поисковая система «СтройДОКУМЕНТ 5.0» (680 Мб). - Минск: НПП РУП «Стройтехнорм», 2013. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

АСПЕКТЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ФИЛЬТРОВ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ДИЗЕЛЕЙ

А.Н. Кондратенко, преподаватель, к.т.н.

Д.А. Плужниченко, курсант Национальный университет гражданской защиты Украины,

г.Харьков

На сегодняшний день на территории Европейского союза, Украины и Российской Федерации действуют законодательно установленные нормы экологических показателей дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) Правил ЕЭК ООН № 49 (для легковых автотранспортных средств (АТС)) и № 96 (для грузовых АТС, автотракторной и специальной техники) уровней EURO V, III и IV соответственно [1, 2]. По своей эквивалентной токсичности такой нормируемый вредоносный компонент ОГ, как твердые частицы (ТЧ), занимает второе место. При этом для приведения их экологических показателей к уровню этих норм используются фильтры твердых частиц (ФТЧ) дизелей как традиционной, так и нетрадиционной конструкции [3, 4].

Это актуально для АТС, находящихся в эксплуатации, и не оснащенных с момента выпуска системами очистки отработавших газов (ОГ) от их вредоносных составляющих. И особую актуальность эта задача приобретает для АТС и специальной техники (в том числе и Государственной службы по чрезвычайным ситуациям Украины), работающих в условиях ограниченного воздухообмена и/или местах скопления людей, мест с особыми экологическими требованиями - это маневровые тепловозы, строительные, складские, шахтные машины, судна в акватории курортных городов, специальная и военная техника, транспорт в мегаполисах и любые АТС в природоохранных и рекреационных территориях. При этом к некоторым типам АТС, работающим в условиях