Избыточное давление взрыва
Основным признаком взрыва является мгновенное изменение давления, зависящего от температуры и объёма продуктов горения.
Для замкнутого объёма, полностью заполненного взрывоопасной смесью и при полном сгорании её, при стехиометрической концентрации определяется по уравнению:
где: Рв – давление взрыва;
Р0 - начальное значение давления в помещении.
А при частичном загазовании по уравнению:
где: Wом - объём взрывоопасной смеси, при стехиометрической концентрации;
Wпом - объем помещения, м3;
Абсолютное давление, воздействующее на ограждающие конструкции при взрывном горении смеси в замкнутом объёме, определяется по уравнению Я.Б. Зельдовича:
При 
первоначальное давление при взрыве увеличится в 
раз: 
где: Тв - температура продуктов горения при взрыве, К;
Тн - начальная температура смеси, К.
n,m – число молей в реакции горения
Подставив значение давления взрыва в формулу избыточного давления получим следующее значение:
Таблица 1
| Избыточное давление на конструкции, Па | Степень разрушения конструкций |
| Менее 5´103 | Разрушение остекления, легких перегородок, вскрытие ЛСК, дверей, ворот (слабые разрушения) |
| 5´103<DРв<5´104 | Разрушение плит покрытия, перекрытий, кровли, кирпичных стен толщиной до 51 см, бетонных стен толщиной до 26 см (средние разрушения) |
| 5´104<DРв<5´105 | Разрушение зданий со стальным каркасом, кирпичных стен толщиной до 64 см (сильные разрушения) |
| Более 5´105 | Полное разрушение кирпичных и железобетонных зданий |
Возникающие при взрыве нагрузки на ограждающие конструкции могут достигать сотен тысяч Паскалей. Допустимое же давление для конструкций, при котором они сохраняют несущую, и ограждающую способность, значительно меньше давления, развивающегося при взрыве.
При обеспечении взрывозащиты зданий, необходимо стремится к тому, чтобы избыточное давление, возникающее при взрыве, не превышало допустимого для конструкций. Снизить давление при взрывах в производственных помещениях до величин, безопасных для прочности и устойчивости основных строительных конструкций, позволяет применение легкосбрасываемых конструкций.
Допустимое избыточное давление при взрыве Рдоп может быть определено экспериментальным или расчётным путём.
Наглядно это можно представить изменения давления при взрыве на рисунке 2:
 |
| DРв | |||
| DРдоп | |||
| tвн | tв | ||
| tвп |
Рис. 2. Изменения давления при взрыве:
1 – в замкнутом объёме; 2 – с легкосбрасываемыми конструкциями
Если применение ЛСК обеспечивает снижение нагрузок до 5´105 Па, то проверка несущей способности при взрыве существующих основных конструкций не нужна.
При DРдоп более 5´103 Па, необходимо производить расчёт взрывоустойчивости конструкций, а для этого надо знать уравнения, по которым определяются параметры взрыва.
Избыточный объём продуктов взрыва
где: DWв – избыточный объем продуктов взрыва;
e - степень расширения продуктов горения при взрыве;
Wcм - объём взрывоопасной смеси;
Wпом - объём помещения;
Рдоп - допускаемое давление на конструкции;
Р0 - начальное давление.
Дата добавления: 2014-12-16; просмотров: 5491;