Расчет тротилового эквивалента взрыва

Тротиловый эквивалент вещества – это отношение теплоты взрыва 1 кг вещества (в смеси с окислителем) к теплоте взрыва 1 кг тротила (тринитротолуола).

Тротиловый эквивалент вещества рассчитывается по формуле:

η _трт = Q_взр /Q_тнт

где η _трт - тротиловый эквивалент парогазовой смеси;

Q_взр ≈ Q_н – теплота взрыва вещества, кДж/кг;

Q_тнт = 4, 187× 10³ кДж/кг – теплота взрыва тротила (тринитротолуола).

Тротиловый эквивалент взрыва (мощность взрыва) – это отношение энергии, выделившейся при взрыве к теплоте взрыва 1 кг тротила.

Из определения тротилового эквивалента взрыва следует, что тротиловый эквивалент взрыва есть условное количество взорвавшегося тротила.

Тротиловый эквивалент взрыва (мощность взрыва) парогазовых смесей рассчитывается по формуле:

М_тнт= η _трт× m× γ

где М_тнт – масса условно взорвавшегося тротила;

m – количество горючего вещества пожаро-взрвывоопасной смеси;

γ – доля потенциальной энергии, перешедшей в кинетическую энергию взрыва.

При взрыве парогазовой смеси углеводородных топлив в ограниченном объеме (помещении, оборудовании) коэффициент γ принимается равным 1, при взрыве в неограниченном объеме (взрыв облака парогазовой смеси) коэффициент γ, как правило, принимают равным 0, 4.

Размер безопасной зоны по действию давления воздушной ударной волны взрыва рассчитывают по формуле:

R_без = 15∛ М_тнт

где R_без – безопасное расстояние по действию ударной волны взрыва, м;

М_тнт – тротиловый эквивалент взрыва, кг.

Пример 1. Определить тротиловый эквивалент взрыва паровоздушного облака, образовавшегося при аварийном разливе и испарении 500кг ацетона. Оценить безопасное расстояние по действию ударной воздушной волны.

Решение. Для определения тротилового эквивалента взрыва паровоздушного облака необходимо знать Q_нацетона. Величину Q_н можно рассчитать по закону Гесса. Получим Q_н = 1668 кДж/моль. Учитывая, что масса 1 моля ацетона равна 58× 10^-3 кг/моль, Q_н= 1668/58× 10^-3= 28, 8× 10^-³кДж/кг.

Доля потенциальной энергии, перешедшей в кинетическую энергиюпри взрыве облака парогазовой смеси принимается равной g = 0, 4. Энергиявзрыва 1 кг тротила Q_ТНТ = 4, 19× 10³ кДж/кг.

Подставляя эти величины в формулу, получим

M_THT=(28, 8 × 10³× 500× 0, 4)/(4, 19× 10³)= 1375 кг тротила.

Таким образом, взрыв паровоздушного облака, образовавшего 500 кгацетона эквивалентен взрыву 1375 кг тротила.

Безопасное расстояние по действию ударной воздушной волны привзрыве паровоздушной смеси будет равно

R_без= 15 ∛ 1375 ≈ 170 м.

12 Следующая ⇒