Чрезвычайные ситуации, вызванные взрывами

Быстрое выделение энергии в ограниченном объеме, связанное с внезапным изменением состояния вещества и сопровождающееся обычно разбрасыванием и разрушением окружающей среды, в том числе приводящее к возникновению скачка давления или ударной волны, которая удаляется от места образования со скоростью, определяемой как разностью давления, так и свойствами среды, где происходит ее распространение, называется взрывом, а особые группы веществ, способные к взрывчатым превращениям в результате внешних воздействий - взрывчатыми веществами (ВВ).

Различают физические и химические взрывы.

Физический - высвобождающаяся энергия является внутренней энергией сжатого или сжиженного газа (сжиженного пара). Сила взрыва зависит от внутреннего давления. Возникающие разрушения могут вызываться ударной волной от расширяющегося газа или осколками разорвавшегося резервуара.

Химический - энерговыделение при взрыве обусловлено экзотермической химической реакцией между горючим и окислителем.

Химические можно подразделить на взрывы конденсированных ВВ и объемные взрывы.

Конденсированные в свою очередь подразделяются по чувствительности к удару на:

— метательные (малочувствительные, относительно медленно горят);

- вторичные взрывчатые вещества (бризантные);

- первичные взрывчатые вещества.

Первичные ВВ не такие мощные, как вторичные, однако легко детонируют при механическом ударе.

Классификацию взрывов можно произвести и по типам химических реакций:

1) реакция разложения - процесс разложения, который дают газообразные продукты;

2) окислительно-восстановительная реакция - реакция, в которой воздух или кислород реагирует с восстановителем;

3) реакция смесей - (наглядный пример такой смеси - черный порох).

Объемные взрывы бывают двух типов:

- взрыв облака пыли;

- взрыв парового облака.

Пылевые взрывы рассматриваются как взрывы пыли в штольнях шахт и в оборудовании или внутри зданий. Такие взрывоопасные смеси возникают при дроблении, просеве, насыпке, перемещении пылящих материалов. Взрывоопасные пылевые смеси имеют нижнийконцентрационный предел взрываемости, определяемый содержанием (в граммах на кубический метр) пыли в воздухе. Так, для порошка серы этот предел составляет 2, 3 г/м³, для разных видов анилиновых красителей он колеблется от 16 до 100 г/м³. Концентрационные пределы пыли не являются постоянными и зависят от влажности, степени измельчения, содержа­ния в них негорючих веществ.

В основе механизма пылевых взрывов на шахтах лежат относительно слабые взрывы газовоздушной смеси воздуха и метана. Такие смеси считаются уже взрывоопасными при 5 % -ной концентрации метана в смеси. Взрыв газовоздушной смеси вызывает турбулентность воздушных потоков, достаточных для того, чтобы образовать пылевое облако. Воспламенение пыли порождает ударную волну, поднимающую еще большее количество пыли, и тогда может произойти мощный разрушительный взрыв.

Меры, применяемые для предупреждения пылевых взрывов:

- вентиляция помещений, объектов и т.д.;

- увлажнение поверхностей;

- разбавление инертными газами (СО₂, N₂) или порошками (силикатными).

Пылевые взрывы внутри зданий, оборудования чаще всего происходят на элеваторах, где из-за трения зернышек при их перемещении образуется большое количество мелкой пыли.

К чрезвычайным ситуациям приводят взрывы паровых облаков - процессы быстрого превращения, сопровождаю­щиеся возникновением взрывной волны, происходящие на открытом воздушном пространстве в результате воспламенения облака, содержащего горючий пар.

Такие явления возникают при утечках сжиженного газа, как правило, в ограниченных пространствах (помещениях), где быстро растет та предельная концентрация горючих элементов, при которой происходит воспламенение облака.

Таблица 4

Меры, применяемые для предупреждения взрывов паровых облаков:

- сведение к минимуму использования горючего пара или газа;

- отсутствие источников зажигания;

- расположение установок на открытой, хорошо проветриваемой местности.

Наиболее часто чрезвычайные ситуации, связанные с взрывами газа, возникают при эксплуатации коммунального газового оборудования

Давление ударной волны при газовых взрывах может достигать 0, 8 МПа.

Для предупреждения таких взрывов ежегодно проводят профилактику газового оборудования. Здания взрывоопасных цехов, сооружений, часть панелей в стенах делают легкоразрушимыми, а крыши - легкосбрасываемыми.

Основными мероприятиями по предупреждению взрывов является устранение причин, вызывающих скопление горючих и взрывоопасных веществ в производственных помещениях, в аппаратах, емкостях, трубопроводах сверх допустимых норм. Хранить такие вещества необходимо в специально оборудованных, проветриваемых помещениях при определенной температуре.

На стадии проектирования объектов, использующих взрывоопасные вещества, необходимо учитывать все безопасные нормативы и розу ветров в предполагаемом месте строительства.

При эксплуатации таких объектов требуется постоянное наблюдение и контроль за их техническим состоянием и со­стоянием систем предупреждения аварийных ситуаций, а также проведение необходимых регламентных работ и т.д.