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Acidentes e catástrofes com incêndios e objetos explosivos da economia. Noções básicas de vida segura

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Comentários do artigo

A maioria dos elementos do complexo econômico do país são classificados como OE com risco de incêndio e explosão. As fontes de incêndios e explosões são: recipientes com substâncias inflamáveis, combustíveis ou venenosas; armazéns de compostos explosivos e altamente fumegantes; instalações tecnológicas explosivas, comunicações, cuja destruição provoca incêndios, explosões e contaminação gasosa do território; ferrovias, etc.

As consequências previstas são:

• vazamentos de gás e propagação de gases tóxicos;
• incêndios e explosões em poços, cisternas e outros recipientes;
• violações de processos tecnológicos, especialmente aqueles associados a substâncias nocivas ou métodos de processamento perigosos;
• impacto de raios de bola, eletricidade estática;
• explosões de vapores de líquidos inflamáveis;
• aquecimento e evaporação de líquidos de recipientes e paletes;
• dispersão de produtos de combustão no interior;
• efeitos tóxicos dos produtos de combustão e outras reações;
• radiação térmica durante incêndios;
• distribuição da chama e do fluxo do fogo nos edifícios, dependendo da localização das paredes e da disposição interna.

Na avaliação do traçado do território do MA é determinada a influência da densidade e do tipo de empreendimento na possibilidade de ocorrência e propagação de incêndios e na formação de bloqueios.

É dada especial atenção às áreas onde podem ocorrer factores prejudiciais secundários: em primeiro lugar, é tida em conta a possibilidade de formação de rajadas de ar durante a explosão de recipientes de pressão. Neste caso, é considerado o efeito total do impacto da carga dinâmica e da sobrepressão estática.

A maioria dos incêndios está associada à queima de materiais sólidos, embora a fase inicial de um incêndio esteja geralmente associada à queima de substâncias combustíveis líquidas e gasosas, abundantes na produção moderna. A formação de uma chama está associada ao estado gasoso da matéria. Mesmo quando queimam substâncias sólidas ou líquidas, elas passam ao estado gasoso. Este processo de transição para substâncias líquidas consiste na simples ebulição com evaporação próxima à superfície, e para substâncias sólidas, com a formação de produtos de peso molecular suficientemente baixo que podem volatilizar da superfície de um material sólido e entrar na região da chama (fenômeno de pirólise ).

Devido à influência do chamado "pulso de luz", ocorre um incêndio ou combustão constante de materiais específicos. Uma possível situação de incêndio é avaliada de forma abrangente, tendo em conta o impacto da onda de choque e a magnitude do “pulso de luz”, a resistência ao fogo das estruturas, a categoria do seu risco de incêndio e explosão.

De acordo com os requisitos dos códigos e regulamentos de construção (SNiP 2.09.01-85), todos materiais de construção e estruturas são divididos em grupos de acordo com a inflamabilidade:

• à prova de fogo, que sob a influência do fogo ou alta temperatura não acendem, não ardem ou carbonizam (pedra, concreto armado, metal);
• materiais de difícil combustão e de difícil ignição sob a ação do fogo e altas temperaturas; arder ou carbonizar apenas na presença de uma fonte de fogo e, na sua ausência, a combustão ou combustão lenta (misturas de argila e palha, concreto asfáltico);
• materiais combustíveis que inflamam ou ardem sob a influência do fogo ou de altas temperaturas (madeira, papelão).

A resistência ao fogo é entendida como a resistência de uma estrutura ao fogo, que se caracteriza por um grupo de combustibilidade e um limite de resistência ao fogo (SNiP 2.01.02-85). As mais perigosas são as estruturas feitas de materiais combustíveis. Mas mesmo que a estrutura seja feita de materiais incombustíveis, ela pode resistir aos efeitos do fogo por um certo tempo. O limite de resistência ao fogo de uma estrutura é determinado pelo tempo (em horas) durante o qual não aparecem fissuras, a própria estrutura não perde sua capacidade de carga, não desmorona e não aquece até uma temperatura acima de 200 ° C em o lado oposto ao fogo.

De acordo com o grau de resistência ao fogo edifícios são:

• Graus I e II de resistência ao fogo - as estruturas principais dessas estruturas são feitas de materiais à prova de fogo;
• III grau de resistência ao fogo - edifícios com paredes em pedra e tectos estucados em madeira;
• IV grau de resistência ao fogo - casas de madeira rebocadas;
• V grau de resistência ao fogo - edifícios de madeira.

De acordo com os padrões aceitos, todos os objetos - de acordo com a natureza do processo tecnológico para risco de incêndio e explosão - dividido em categorias (GOST 12.1.004-91, ONTP 24-96):

• categoria A (explosivos e inflamáveis) - gases combustíveis, líquidos inflamáveis ​​​​com ponto de fulgor inferior a 28 ° C em quantidade suficiente para formar conjuntos de combustível e jatos de ar com sobrepressão superior a 5 kPa;
• categoria B (explosivo e inflamável) - poeiras combustíveis, fibras, líquidos inflamáveis ​​​​com ponto de fulgor superior a 28 ° C em quantidade suficiente para formar jatos de água quente e ar explosivos com sobrepressão superior a 5 kPa;
• categorias B1 ... B4 (perigo de incêndio) - materiais combustíveis e de combustão lenta que só podem queimar ao interagir com água, oxigênio do ar ou outras substâncias;
• categoria G - materiais incombustíveis em estado quente, durante o processamento dos quais são liberadas energia luminosa, faíscas ou chamas;
• categoria D - empresas de processamento a frio e armazenamento de metais e outros materiais incombustíveis.

Queimando - uma reação de oxidação química com liberação de grande quantidade de calor e luz. A combustão requer a presença de uma substância combustível, um agente oxidante (oxigênio, cloro, flúor, óxidos de nitrogênio, bromo) e uma fonte de ignição (impulso).

A combustão pode ser homogênea (as substâncias fonte têm o mesmo estado de agregação: combustão de gases) ou heterogênea (as substâncias fonte têm diferentes estados de agregação: substâncias combustíveis sólidas ou líquidas). Dependendo da velocidade de propagação da chama, a combustão é dividida em deflagração (vários metros por segundo), explosiva (dezenas de metros por segundo) ou detonação (milhares de metros por segundo). Os incêndios são caracterizados pela combustão de deflagração.

Existem três tipos de autoaceleração da reação química de combustão: térmica, em cadeia e combinada. Os processos reais de combustão seguem um mecanismo combinado de autoaceleração (cadeia térmica).

O processo de combustão tem várias etapas:

• flash - combustão rápida de uma mistura combustível sem formação de gases comprimidos;
• ignição - a ocorrência de combustão sob a influência de uma fonte de ignição;
• ignição - ignição com a aparência de uma chama;
• combustão espontânea - fenômeno de aumento acentuado na taxa de uma reação exotérmica, levando à combustão na ausência de fonte de ignição;
• auto-ignição - combustão espontânea com aparência de chama;
• explosão - uma transformação química extremamente rápida, acompanhada pela liberação de energia e pela formação de gases comprimidos capazes de produzir trabalho mecânico.

Dependendo da fonte de ignição (impulso), os processos de combustão espontânea podem ser divididos em térmicos, microbiológicos e químicos.

Os principais indicadores de risco de incêndio e explosão:

Ponto de fulgor - a temperatura mais baixa de uma substância combustível na qual vapores (gases) são formados acima de sua superfície e podem explodir a partir de uma fonte de ignição. Mas a taxa de sua formação ainda é insuficiente para a combustão subsequente. Ponto de inflamação dos vapores: dissulfureto de carbono -45°С, gasolina -ZGS, óleo -2GS, acetona -20°С, dicloroetano +8°С, terebintina +32°С, álcool +35°С, querosene +45°С, glicerina + 17°C. Líquidos com ponto de fulgor abaixo de + 45 ° C são chamados de inflamáveis ​​​​e acima de combustíveis.

A temperatura de autoignição é a temperatura mais baixa na qual ocorre um aumento acentuado na taxa de uma reação exotérmica na ausência de uma fonte de ignição, que termina em uma combustão estável.

Temperatura de ignição. A esta temperatura, a substância combustível libera vapores combustíveis (gases) a uma taxa suficiente (após a ignição da substância) para uma combustão estável. Os limites de temperatura de ignição são as temperaturas nas quais os vapores saturados de uma substância formam concentrações em um determinado ambiente oxidante iguais ao limite inferior ou superior de ignição, respectivamente.

Os pontos de inflamação, autoignição e temperaturas de ignição de substâncias combustíveis são determinados experimentalmente ou por cálculo (GOST 12.1.044-89); os limites inferior e superior de concentração - experimentalmente ou orientados pelo “Cálculo dos principais indicadores de risco de incêndio e explosão de substâncias e materiais”.

O risco de incêndio e explosão do OE é determinado pelos parâmetros de risco de incêndio e pela quantidade de materiais utilizados nos processos tecnológicos, pelas características de projeto e modos de operação do equipamento, pela presença de fontes de ignição e pelas condições para a rápida propagação do fogo. A propagação dos incêndios e a sua transformação em incêndios contínuos depende da densidade dos edifícios, da destruição e de outros factores.

O risco de incêndio das substâncias é caracterizado por taxas de combustão lineares (cm/s) ou mássicas (g/s), bem como pelo teor limitante de oxigênio. Durante a combustão de substâncias sólidas, a taxa de entrada de componentes voláteis está diretamente relacionada à intensidade da transferência de calor na zona de contato entre a chama e a superfície sólida. Taxa de queima em massa (g/m²*c) depende do fluxo de calor da superfície, das propriedades físico-químicas do combustível sólido e é expresso pela fórmula:

onde V é a taxa de queima de massa do material, g/m²*Com; - fluxo de calor da zona de combustão para o combustível sólido, kW/m²; Q- perda de calor de combustível sólido para o meio ambiente, kW/m²; - quantidade de calor para formação de substâncias voláteis, kJ/g.

O fluxo de calor proveniente da zona de combustão para o combustível sólido depende da energia liberada no processo de combustão e das condições de troca de calor na fronteira de combustão e na zona de contato do combustível sólido com o meio ambiente.

A situação do incêndio e a dinâmica do seu desenvolvimento dependem:

• impulso de ignição;
• risco de incêndio OE;
• resistência ao fogo da estrutura e seus elementos;
• densidade de construção na área do incêndio;
• condições climáticas, especialmente a força e direção do vento.

Na OE, muitos processos tecnológicos ocorrem em temperaturas significativamente superiores à temperatura ambiente. Superfícies aquecidas irradiam fluxos de energia radiante que podem causar consequências negativas. A duração da exposição térmica de uma pessoa sem consequências tangíveis depende da quantidade de calor liberado (J/s) de seu corpo. Para que os processos fisiológicos de uma pessoa ocorram normalmente, o calor liberado nela deve ser totalmente removido para o meio ambiente. O excesso de radiação de calor externo pode causar superaquecimento do corpo, perda de consciência, queimaduras ou morte. A temperatura da pele reflete a reação do corpo à influência do fator térmico. Se a transferência de calor for insuficiente, a temperatura dos órgãos internos aumenta (caracterizada pelo conceito de “quente”). A energia térmica, transformando uma superfície quente (sede do fogo) em energia radiante, é transferida - como a luz - para outro corpo de temperatura mais baixa. Aqui, a energia radiante é absorvida e novamente convertida em calor.

A temperatura limite do ar inalado, na qual uma pessoa ainda consegue respirar por vários minutos sem equipamento de proteção especial, é de 110°C. A tolerância de uma pessoa às altas temperaturas depende da umidade e da velocidade do movimento do ar: quanto maior a umidade, menos suor evapora por unidade de tempo, ou seja, o corpo superaquece mais rápido. A uma temperatura ambiente superior a 30°C, o suor não evapora, mas escorre em gotas, o que reduz drasticamente a transferência de calor.

Efeito da alta temperatura na madeira:

• 110°С - a umidade é removida (a madeira está secando);
• 150°C - inicia-se a liberação de produtos voláteis da decomposição térmica, sua cor muda (escurece);
• 200°C - igual a 150°C, mas a madeira fica marrom;
• 300°C - liberação significativa de produtos gasosos capazes de autoignição, a madeira começa a arder;
• 400°C - o mesmo que 300°C, mas a madeira inflama espontaneamente.

Com combustão espontânea em condições de incêndio, a taxa linear de queima da madeira para objetos finos (até 20 mm) é de cerca de 1 mm/min, para objetos mais grossos - 0,63 mm/min.

O concreto pesado a uma temperatura de cerca de 300°C adquire uma tonalidade rosada, a 600°C - avermelhado com aparência de microfissuras, e a uma temperatura de 1000°C a cor torna-se cinza claro, as partículas queimam. Devido à diferença nos coeficientes de expansão de seus componentes, a largura das fissuras no concreto chega a 1 mm. A destruição explosiva do concreto durante um incêndio é observada em elementos protendidos e de paredes finas, especialmente com alto teor de umidade, a uma temperatura de 700...900°C.

As estruturas de aço a uma temperatura de 650°C perdem a sua capacidade de suporte, deformam-se, alteram as suas propriedades físicas e químicas e fundem a uma temperatura de 1400...1500°C.

Se a temperatura da superfície aquecida for inferior a 500°C, então a radiação térmica (infravermelha) predomina, e em temperaturas acima de 500°C, a radiação infravermelha de luz visível e ultravioleta está presente. Os raios infravermelhos têm um efeito principalmente térmico em uma pessoa, o que leva à diminuição da saturação de oxigênio no sangue, à diminuição da pressão venosa e à perturbação dos sistemas cardiovascular e nervoso. A quantidade total de calor absorvida pelo corpo depende da área e das propriedades da superfície irradiada, da temperatura da fonte de radiação e da distância até ela.

Para caracterizar a radiação térmica, é utilizado o conceito de “intensidade de exposição térmica”. Esta é a potência do fluxo radiante por unidade de superfície irradiada. Irradiação com intensidade de até 350 W/m² não causa desconforto, até 1050 W/m² - após alguns minutos, surge uma sensação de queimação no local da irradiação, e a temperatura da pele nesta área pode subir 10 ° C. Quando irradiado com intensidade de até 1400 W/m² A taxa de pulso aumenta e até 3500 W/m² - queimaduras já são possíveis. As sensações de dor aparecem a uma temperatura da pele de cerca de 45°C.

O principal parâmetro que caracteriza o efeito prejudicial da radiação luminosa é pulso de luz "E". Esta é a quantidade de energia luminosa que cai durante todo o tempo do brilho do fogo em 1 m² superfície iluminada perpendicular à direção da radiação. O pulso de luz é medido em J/m² ou kcal/cm². A radiação luminosa causa queimaduras em áreas abertas do corpo, danos aos olhos (temporários ou completos), incêndios.

Dependendo da magnitude do pulso de luz, existem queimaduras de vários graus.

As queimaduras de 1º grau são causadas por um pulso de luz igual a 2...4 kcal/cm² (84...168 kJ/m²). Neste caso, observa-se vermelhidão da pele. Geralmente não é necessário tratamento.

As queimaduras de 2º grau são causadas por um pulso de luz igual a 5...8 kcal/cm² (210...336 kJ/m²). Bolhas se formam na pele cheias de um líquido branco e transparente. Se a área queimada for grande, a pessoa pode ficar incapacitada e necessitar de tratamento. A recuperação pode ocorrer mesmo com área queimada de até 60% da superfície da pele.

Queimaduras de 3º grau são observadas quando a magnitude do pulso de luz é de 9...15 kcal/cm². (368...630 kJ/m²). Depois, ocorre necrose da pele com danos à camada germinativa e formação de úlceras. É necessário tratamento a longo prazo.

Queimaduras de 4º grau ocorrem com pulso de luz acima de 15 kcal/cm² (630 kJ/m²). Há necrose de camadas mais profundas de tecido (tecido subcutâneo, músculos, tendões, ossos).

Quando uma grande área do corpo é afetada, ocorre a morte. O grau de queimaduras em partes do corpo depende da natureza da roupa: sua cor, densidade, espessura e ajuste ao corpo.

Na atmosfera, a energia radiante é atenuada devido à absorção ou dispersão da luz por partículas de fumaça, poeira, gotas de umidade, portanto o grau de transparência da atmosfera é levado em consideração. A luz que incide sobre um objeto é parcialmente absorvida ou refletida. Parte da radiação passa por objetos transparentes: os vidros das janelas transmitem até 90% da energia da radiação luminosa, o que pode causar incêndio no interior da sala devido à conversão da energia luminosa em calor. Assim, nas cidades e no MA existem centros de combustão. A taxa de propagação dos incêndios na cidade depende da natureza dos edifícios e da velocidade do vento. Com uma velocidade do vento de cerca de 6 m/s em uma cidade com casas de alvenaria, o fogo se espalha a uma velocidade de cerca de 100 m/h; em edifícios combustíveis - até 300 m/h, e em áreas rurais acima de 900 m/h. Neste caso, é necessário levar em consideração a presença de materiais combustíveis no entorno dos edifícios (telhados, papel, palha, turfa, junco, madeira, derivados de petróleo), sua espessura, teor de umidade.

Os incêndios são o desastre mais perigoso e generalizado. Eles podem surgir em assentamentos, florestas, OE, extração de turfa, áreas de produção de gás e petróleo, comunicações de energia, transporte, mas na maioria das vezes surgem devido ao manejo descuidado do fogo pelas pessoas.

De suma importância é a capacidade de implementar com competência ao extinguir um incêndio Princípios de extinção de incêndio:

• isolamento da fonte de combustão dos oxidantes, redução da sua concentração por diluição com gases incombustíveis até um valor em que o processo de combustão não possa prosseguir;
• resfriamento do centro de combustão;
• inibição (desaceleração) da taxa de reação na chama;
• quebra mecânica da chama pelo impacto de uma explosão, um jato de gás ou água;
• criando condições para uma barreira contra fogo: por exemplo, você pode fazer a chama se espalhar por canais estreitos.

A água é o principal agente extintor. É barato, resfria o local de combustão e o vapor formado durante a evaporação da água dilui o meio de combustão. A água também afeta mecanicamente a substância em chamas, ou seja, quebra a chama. O volume de vapor gerado é 1700 vezes o volume de água utilizada. Não é aconselhável extinguir líquidos inflamáveis ​​com água, pois isso pode aumentar significativamente a área do incêndio e causar contaminação de corpos d'água. É perigoso usar água para extinguir equipamentos energizados - para evitar choque elétrico.

Para extinguir incêndios, são utilizadas instalações de extinção de incêndios com água, caminhões de bombeiros ou pistolas de água. A água é fornecida a eles por meio de canos de água através de hidrantes ou torneiras, devendo ser garantida uma pressão de água constante e suficiente na rede de abastecimento de água. Na extinção de incêndios no interior de edifícios, são utilizados hidrantes internos, aos quais são conectadas mangueiras de incêndio. Instalações de sprinklers e dilúvio são usadas para extinção automática de incêndio com água.

instalações de sprinklers é um sistema de tubulação ramificado cheio de água equipado com sprinklers cujas saídas são vedadas com um composto fusível (projetado para temperaturas de 72, 93, 141 ou! 182 ° C). Em caso de incêndio, estes buracos abrem-se sozinhos e irrigam com água a área protegida.

Instalações de dilúvio - trata-se de um sistema de tubulações no interior da edificação, sobre o qual são instalados cabeçotes especiais (dreners) com diâmetro de furos de saída de 8, 10 e 13 mm do tipo pá ou roseta, capazes de irrigar até 12 m² gênero. O pulverizador dilúvio com fendas roscadas permite obter água pulverizada com dispersão mais fina e, na altura de 5,2 m, pode irrigar até 210 m² sexo.

Usado para extinguir substâncias sólidas e líquidas espuma. Suas propriedades extintoras são determinadas pela multiplicidade (relação entre o volume da espuma e o volume de sua fase líquida), resistência, dispersão e viscosidade. Dependendo das condições e método de obtenção espuma pode ser:

• produto químico é uma emulsão concentrada de monóxido de carbono em uma solução aquosa de sais minerais;
• ar-mecânico (multiplicidade 5 ... 10), obtido a partir de soluções aquosas a 5% de agentes espumantes.

Ao extinguir incêndios com gases, são utilizados dióxido de carbono, nitrogênio, argônio, gases de combustão ou exaustão e vapor. Seu efeito extintor baseia-se na diluição do ar, ou seja, na redução da concentração de oxigênio. A temperatura zero e pressão de 36 atm. 1 litro de dióxido de carbono líquido produz 500 litros de dióxido de carbono. Na extinção de incêndios, extintores de dióxido de carbono (OU-5, OU-8, UP-2m) são usados ​​​​se oxigênio, metais alcalinos e alcalino-terrosos estiverem incluídos nas moléculas da substância em chamas. O gás no extintor está sob pressão de até 60 atm. Para extinguir instalações elétricas, é necessário utilizar extintores de pó (OP-1, OP-10), cuja carga é composta por bicarbonato de sódio, talco e estearadores de ferro e alumínio.

A extinção a vapor é utilizada para eliminar pequenos incêndios em áreas abertas, em aparelhos fechados e com troca de ar limitada. A concentração de vapor d'água no ar deve ser de cerca de 35% em volume.

Composições inibidoras extintoras à base de hidrocarbonetos saturados, nos quais um ou mais átomos são substituídos por átomos de halogênio, têm ampla aplicação no combate a incêndios. Eles inibem efetivamente as reações na chama, penetrando nela na forma de gotículas. O baixo ponto de congelamento permite o uso desses compostos em temperaturas abaixo de zero. Também são utilizadas composições em pó à base de sais inorgânicos de metais alcalinos.

Explosivos - são compostos químicos ou misturas capazes de rápida transformação química com formação de gases altamente aquecidos, que, devido à expansão e enorme pressão, são capazes de produzir trabalho mecânico.

Os explosivos podem ser divididos em grupos:

• iniciadores, que possuem grande sensibilidade às influências externas (impacto, picada, calor) e são utilizados para minar a carga explosiva principal;
• explosão - menos sensível a influências externas. Eles aumentaram a potência e foram prejudicados pela detonação;
• propelente - é a pólvora, cuja principal forma de transformação química é a combustão. Pode ser usado para trabalhos de demolição.

Características dos explosivos:

• sensibilidade a influências externas (choque, luz, picada);
• calor de transformação durante a explosão;
• velocidade de detonação;
• brisance (potência), que depende da velocidade de detonação;
• explosividade (operabilidade).

Freqüentemente, a causa de incêndios e explosões é a formação de misturas de combustível, vapor ou poeira-ar. Tais explosões ocorrem como resultado da destruição de contêineres de gás, comunicações, unidades, oleodutos ou linhas tecnológicas. As empresas com alto risco de incêndio e explosão das categorias A e B podem ser fontes potenciais de explosões especialmente perigosas [46]. Quando unidades ou comunicações são destruídas, não está excluída a saída de gases ou produtos de hidrocarbonetos liquefeitos, o que leva à formação de uma mistura explosiva ou inflamável. A explosão dessa mistura ocorre a uma certa concentração de gás no ar. Por exemplo, se em 1 m³ o ar contém 21 litros de propano, então é possível uma explosão, se 95 litros - incêndio.

Um número significativo de acidentes está associado a descargas de eletricidade estática. Uma das razões para isso é a eletrificação de líquidos e substâncias a granel durante o seu transporte através de dutos, quando a intensidade do campo elétrico pode atingir o valor de 30 kV/cm. Deve-se levar em consideração que a diferença de potencial entre o corpo humano e as partes metálicas do equipamento pode chegar a dezenas de quilovolts.

Fortes explosões de mistura poeira-ar (DAM) geralmente são precedidas de estalos locais no interior do equipamento, nos quais a poeira passa para o estado suspenso com a formação de uma concentração explosiva. Portanto, em veículos fechados, é necessário criar um ambiente inerte, para garantir resistência suficiente do aparelho e disponibilidade de proteção de emergência. Até 90% dos acidentes estão associados à explosão de misturas vapor-gás (VGM), enquanto até 60% dessas explosões ocorrem em equipamentos e tubulações fechadas.

O acetileno, sob certas condições, é capaz de decomposição explosiva na ausência de agentes oxidantes. A energia liberada neste caso (8,7 MJ/kg) é suficiente para aquecer os produtos da reação a uma temperatura de 2800°C. Durante a explosão, a velocidade de propagação da chama atinge vários metros por segundo. Mas para o acetileno, uma variante é possível quando parte dos gases queima e o restante é comprimido e detonado. Neste caso, a pressão pode aumentar centenas de vezes. A temperatura de autoignição do acetileno depende da sua pressão (Tabela 3.1).

Tabela 3.1. Temperatura de ignição automática do acetileno

Os dispositivos e tubulações mais perigosos para operar são o acetileno de alta pressão (0,15-2,5 MPa), pois o superaquecimento acidental pode causar uma explosão, que se transforma em detonação se a tubulação for longa. A velocidade máxima de propagação da chama durante a combustão de uma mistura acetileno-ar contendo acetileno 9,4% (volume) é de 1,69 m/s. Uma mistura de acetileno com cloro e outros agentes oxidantes pode explodir quando exposta a uma fonte de luz. Portanto, é proibida a realização de ampliações em edifícios onde o acetileno seja utilizado para a produção de cloro, liquefação e separação do ar.

Muitas vezes, quando tambores de ferro com carboneto de cálcio são abertos manualmente, ocorrem faíscas, o que leva a explosões. Além disso, deve-se sempre levar em consideração a possibilidade da presença de umidade no tambor.

Durante a explosão dos conjuntos de combustível, um centro de dano é formado com uma onda de choque e radiação luminosa (“bola de fogo”). Três zonas esféricas podem ser distinguidas no local da explosão do FA (Fig. 3.1).

Arroz. 3.1. Zonas no foco da lesão durante a explosão de conjuntos de combustível. R₁, R₂, R₃, são os raios dos limites externos das zonas correspondentes

Arroz. 3.2. Dependência do raio do limite externo da zona de sobrepressão da quantidade de mistura explosiva gás-ar

Zona I - zona de ondas de detonação. Localizado dentro da nuvem de explosão. O raio da zona é determinado pela fórmula:

onde r₁ - raio da zona I, m; - massa de gás liquefeito, m.

Dentro da zona I, o excesso de pressão pode ser considerado constante e igual a 1700 kPa.

A Zona II é a zona de ação dos produtos da explosão, que abrange toda a área de dispersão dos produtos da explosão de um conjunto de combustível em decorrência de sua detonação. O raio da zona II é 1,7 vezes maior que o raio da zona I, ou seja, R₂= 1,7R₁, e o excesso de pressão diminui para 300 kPa à medida que é removido.

Zona III - zona de cobertura de rajadas de ar. Uma frente de explosão de ar é formada aqui. O valor do excesso de pressão é determinado conforme gráfico, fig. 3.2.

onda de choque (UVV) - o fator prejudicial mais poderoso em uma explosão. É formado devido à colossal energia liberada no centro da explosão, o que leva ao surgimento de enormes temperaturas e pressões aqui. Os produtos incandescentes da explosão, durante a rápida expansão, produzem um golpe forte nas camadas de ar circundantes, comprimindo-as a uma pressão e densidade significativas, aquecendo-as a uma alta temperatura. Tal compressão ocorre em todas as direções a partir do centro da explosão, formando uma frente de jato de ar. Perto do centro da explosão, a velocidade de propagação da explosão de ar é várias vezes maior que a velocidade do som. Mas à medida que se move, a velocidade de sua propagação diminui. A pressão na frente também diminui. Na camada de ar comprimido, chamada fase de compressão do jato de ar (Fig. 3.3), são observados os maiores efeitos destrutivos. À medida que a frente da explosão de ar se move, a pressão cai e em algum ponto atinge a pressão atmosférica, mas continuará a diminuir devido à diminuição da temperatura. Nesse caso, o ar começará a se mover na direção oposta, ou seja, em direção ao centro da explosão. Esta zona de baixa pressão é chamada de zona de rarefação.

Parâmetros de jato de ar

1. Sobrepressão (ver fig. 3.2). É determinado pela diferença entre a pressão real do ar em um determinado ponto e a pressão atmosférica (P_cabanas = P_ф - R_atm,). Medida em kg/cm² ou Pascal (1 kg/cm² = 100 kPa). Quando uma frente de jato de ar passa, o excesso de pressão afeta a pessoa por todos os lados.

2. Pressão de ar de velocidade (carga dinâmica). Tem uma ação de arremesso. Medido em kg/cm² ou Pascal. O efeito combinado destes dois parâmetros de explosão de ar leva à destruição de objetos e vítimas humanas.

3. Tempo de propagação da explosão de ar (T_р, Com).

4. A duração da fase de compressão no objeto (T_р, Com). Pressão excessiva na frente do jato de ar (Р_cabanas, kPa) pode ser determinado pela fórmula

onde é o equivalente TNT de explosivos, kg; R é a distância do centro da explosão, m.

A velocidade da pressão do ar depende da velocidade e densidade do ar atrás da frente de jato de ar e é igual a:

onde V é a velocidade das partículas de ar atrás da frente de jato de ar, m/s; ρ - densidade do ar atrás da frente de jato de ar, kg/m³.

Arroz. 3.3. Fases e frente de jato de ar

O impacto da explosão de ar sobre uma pessoa pode ser indireto ou direto. Em caso de dano indireto, a explosão de ar, destruindo edifícios, envolve no movimento uma enorme quantidade de partículas sólidas, fragmentos de vidro e outros objetos pesando até 1,5 g a uma velocidade de até 35 m/s. Assim, com uma sobrepressão de cerca de 60 kPa, a densidade dessas partículas perigosas atinge 4500 peças/m². O maior número de vítimas são vítimas do impacto indireto da explosão de ar.

Com danos diretos, a explosão de ar causa ferimentos extremamente graves, graves, moderados ou leves às pessoas.

Lesões extremamente graves (geralmente incompatíveis com a vida) ocorrem quando expostas a um excesso de pressão superior a 100 kPa.

Lesões graves (contusão grave do corpo, danos aos órgãos internos, perda de membros, sangramento intenso do nariz e ouvidos) ocorrem com um excesso de pressão de 100 ... 60 kPa.

Lesões moderadas (concussões, danos aos órgãos auditivos, sangramento do nariz e ouvidos, luxações) ocorrem com uma sobrepressão de 60...40 kPa.

Lesões leves (hematomas, luxações, perda auditiva temporária, contusão geral) são observadas com excesso de pressão de 40 ... 20 kPa.

Os mesmos parâmetros da explosão de ar levam à destruição, cuja natureza depende da carga criada pela explosão de ar e da reação do objeto às ações dessa carga. Os danos a objetos causados ​​pela explosão de ar podem ser caracterizados pelo grau de sua destruição.

Uma zona de destruição completa. É impossível restaurar objetos destruídos. Destruição em massa de todos os seres vivos. Ocupa até 13% de toda a área da lesão. Os edifícios estão completamente destruídos aqui, até 50% dos abrigos anti-radiação (PRS), até 5% dos abrigos e utilidades subterrâneas. As ruas estão cheias de escombros. Incêndios contínuos não ocorrem devido à destruição severa, falha da chama por uma onda de choque, dispersão de detritos inflamados e preenchimento com solo. Esta zona é caracterizada por sobrepressão superior a 50 kPa.

Zona de danos graves ocupa uma área de até 10% da lesão. As estruturas foram fortemente danificadas, os abrigos e as redes de serviços públicos foram preservados e 75% dos abrigos mantiveram as suas propriedades protetoras. Existem bloqueios locais, áreas de incêndios contínuos. A zona é caracterizada por uma sobrepressão de 0,3...0,5 kg/cm² (30...50 kPa).

Zona de dano médio observado a um excesso de pressão de 0,2...0,3 kg/cm² (20...30 kPa) e cobre uma área de até 15% da lesão. Os edifícios recebem danos moderados, enquanto as defesas e redes de serviços públicos são preservadas. Poderá haver bloqueios locais, áreas de incêndios contínuos, perdas sanitárias massivas entre a população desprotegida.

Zona de dano fraco caracterizado por sobrepressão 0,1...0,2 kg/cm² (10...20 kPa) e ocupa até 62% da área da lesão. Os edifícios sofrem pequenos danos (destruição de divisórias, portas, janelas), podem ocorrer bloqueios individuais, incêndios e pessoas podem ficar feridas.

Autores: Grinin A.S., Novikov V.N.

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