Разработка вариантов электроснабжения железнодорожного узла, страница 20

Все АХОВ могут храниться и перевозиться следующими способами при условиях (агрегатных состояниях):

1  Сжиженными при окружающей температуре под давлением собственных паров ( до 0,6÷1,8 МПа).

2  Изотермическое хранение, т.е хранение при постоянной температуре под давлением близким к атмосферному.

3  В жатом состояние при температуре окружающей среды и давление до 3 МПа (до 30 кгс/см²).

4  В жидком состоянии при температуре окружающей среды и нормальном давлении.

Форма емкостей для хранения и перевозки АХОВ может быть различной: шаровой – для сжатых газов; вертикальные и горизонтальные цилиндры. Нормативные коэффициенты заполнения емкостей от 0,8÷0,9. наземные резервуары, как правило, располагаются группами. В каждой группе предусматривается резервная емкость для перекачки АХОВ в случае их утечки из какого-либо другого резервуара.

Для перевозки АХОВ используются  железнодорожные  цистерны и другая специальная тара. Данные цистерн для перевозки некоторых сжиженных газов приведены в таблице.

Вид АХОВ, плот- ность в  сжиженном  состоянии т/м³	модель	Грузоподъемность, т	Вместимость, м³	Год  выпуска
Аммиак, Ρсж=0,681	15-1408 15-1597 15-1440	30,7 43,0 30,7	45 75,5 54,0	1964-78гг с 1975г 1979-82гг
Хлор Ρсж=1,553	15-1409 15-1556	47,6 57,6	38,4 46,0	1964-74гг с 1975г
Пропан Ρсж=0,582	15-1407 15-1519	22,9 32,1	54,0 75,5	1947-72гг 1981-84гг

00 часов 00 минут на железнодорожной станции на поездном пути произошло столкновение двух вагонов, в которых находились цистерны со сжиженным газом пропаном. В результате аварии произошел сход с рельсов вагонов с последующим взрывом пропана.

1. Начальный объем смеси

, м³;

где       V_A = 22.4 м³ – объем киломоля идеального газа;

С_СТХ = С_СТХ% * 10^-2 - объемная концентрация газа в смеси;

С_СТХ = 4,03 * 10^-2

μ_Г – молекулярная масса;

C_B – масса горючей компоненты, кг;

C_B = 32 * 10³ кг

Q – коэффициент, учитывающий способ хранения продукта;

Q – 0,5 для сжиженных газов под давлением;

V_O = 22,4 * 0,5 * 32 * 10³ / 44 * 4,03 * 10^-2 = 2,021 * 10⁵ м³

2. Масса полусферического облака ГПВС ( заряда )

, кг;

где       ρ_СТХ  = 1,35 кг/м³;

С = 1,315 * 2,021 * 10⁵ = 2,658 * 10⁵ кг;

3. Тротиловый эквивалент взрыва

, кг;

Q_МСТХ  – теплота взрыва горючего, МДж/кг

Q_МСТХ = 2,801 МДж/кг;

Q_T – теплота взрыва тротила Дж/кг;

Q_T  = 4,24 МДж/кг;

, кг;

4. Начальный радиус полусферического облака ГПВС

 м;

 м;

5. Избыточное давление детонационной волны

∆P₂  = 2 (γ_СТХ – 1) Q_M ρ_СТХ – P₀  , Па

где       γ_СТХ – показатель адиабаты продуктов детонации

            γ_СТХ = 1.257

            Q_M = 2.801 МДж/кг³

ρ_СТХ – плотность, кг/ м³

ρ_СТХ = 1.315 кг/м³

P₀ – стандартное давление, Па

P₀ = 0.101325 МПа

∆P₂  = 2 * (1.257 – 1) * 2.801 * 1.315 – 0.101325 = 1.792 МПа.

6. Отраженная детонационная волна

∆P_ОТР  = 2,5 * ∆P_{2 ,} МПа

∆P_ОТР  = 2,5 * 1,792 = 4,48 МПа

7. Уточненный радиус детонационной волны

, м

где      

K₁ = 1.09 / 0.52

          A = 1.25 – lg(1.792 / 0.101325)/0.52 = -1.15

 м.

8. Параметры воздушной ударной волны

8.1. На границе облака  ∆P₂  = ∆P_Ф      при  R = R₀

 м;

Па

где       кПа

кПа

lg

lg

 м;

кПа

8.2. Для R = 200 м

 м;

lg

кПа

кПа

, м;

 м;

9. Тепловое действие взрыва

Радиус огненного шара

_{,  М;}

где      

С = 2*0,63*0,9*221 = 250,614 м

  _М;

10. Время существования огненного шара

 с;

t_ош – полный тротиловый эквивалент воздушного или наземного взрывов;

 с;

11. Тепловой поток

 Вт/м²

где       Вт/м²

К= 0,12…0,96 – коэффициент прозрачности атмосферы;

R – удаление объекта, м;

 - константа Стефана-Больцмана;

 Вт/м²

 Вт/м²     

Т – 8000 К – эквивалентная температура излучения огненного шара как черного тела;

Для 33,3 м

 Вт/м²

Q = q * t_ош   Дж/м²

Q = 423.057 * 10⁸ * 0.22 = 93.073 * 10⁸ кДж/м²

3.2.4. Защита персонала, населения и территорий при  авариях на объектах с АХОВ