Для оценки мощности взрыва используется понятие тротилового эквивалента. Известно, что при взрыве 1 кг тротила (тринитротолуола - ТНТ) выделяется энергия, равная Q ТНТ = 4,19×103 кДж/кг. Исходя из этого, мощность любого взрыва можно условно характеризовать количеством тротила, которое может произвести во взрыве выделение такого же количества энергии.
Тротиловый эквивалент — это масса в кг ТНТ (тринитротолуола), которая вызовет эквивалентное разрушение на таком же расстоянии от центра взрыва.
Количество тротила или тротиловый эквивалент взрыва будет равен
где Q взр – количество теплоты (энергии), выделяющейся при взрыве в кДж/кг;
m – масса горючего вещества, участвующего во взрыве;
γ – доля потенциальной энергии, перешедшей в кинетическую энергию взрыва.
При взрыве парогазовой смеси углеводородных топлив в ограниченном объеме (оборудование, помещение) коэффициент γ принимают равным 1, при взрыве в неограниченном объеме (взрыв облака парогазовой смеси) коэффициент γ, как правило, принимают равным 0,4.
Учитывая, что Q взр ≈ Q н, уравнение можно записать в виде
Величину
называют тротиловым эквивалентом вещества.
Тротиловый эквивалент – это отношение удельной теплоты взрыва взрывчатой системы или вещества к теплоте взрыва 1 кг тротила (4,18·103 кДж/кг).
Размер безопасной зоны по действию давления ударной воздушной волны взрыва Rбез, м, рассчитывают по формуле
В химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышлености при эксплуатации пожаро- и взрывоопасных производств происходили пожары с последующими взрывами, энергия которых в тротиловом эквиваленте была порядка 20–400 т тротила.
Вопросы для самоконтроля:
1. Дайте определение взрыва. Физические и химические взрывы.
2. Классификация взрывов по плотности вещества.
3. Классификация взрывов по типам химических реакций.
4. Условная классификация взрывчатых веществ.
5. Особенности горения взрывчатых веществ.
6. Детонация. Распределение давления в детонационной волне.
7. Отличительные особенности детонационного горения от дефлаграционного.
8. Тротиловый эквивалент взрыва.
9. Максимальное давление взрыва, практическое применение, способ расчета.
Вопросы для самостоятельного изучения темы
1. Тепловое действие взрыва [1, с. 195-203]
2. Оценка ситуации при взрыве резервуара высокого давления с химически инертным газом [1, с. 219-224]
Литература к теме 8: [1-5]
3. Литература:
Литература:
Основная:
1. Девисилов, В. А. Теория горения и взрыва / В. А. Девисилов, Т. И. Дроздова, С. С. Тимофеева - М.: ФОРУМ, 2012.- 352 с.
2. Портола, В. А. Расчет процессов горения и взрыва / В. А. Портола, Н. Ю. Луговцова, Е. С. Торосян – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 108с.
Дополнительная:
3. Андросов, А. С. Теория горения и взрыва / А. С. Андросов, И. Р. Бегишев, Е. П. Салеев – М.: Академия ГПС МЧС России, 2007. – 237 с.
4. Андросов, А. С. Примеры и задачи по курсу «Теория горения и взрыва» / А. С. Андросов, Е. П. Салеев – М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. – 86с.
5. Баум, Ф. А. Физика взрыва / Ф. А. Баум, К. П. Станюкович, Б. И. Шехтер – М.: Гос. изд-во физ-мат. литературы, 1959. – 800с.
Internet-ресурсы
https://www.glossary.ru
https://yourlib.net/
https://www.biblio-online.ru/thematic/?5&id=urait.content.0067688A-9B5E-4C71-BCBB-D1383D5A414E&type=c_pub
https://znanium.com/bookread2.php?book=489911
https://e.lanbook.com/
https://biblioclub.ru/