ВЗРЫВ ПАРОВОГО ОБЛАКА

12.4. ВЗРЫВ ПАРОВОГО ОБЛАКА

12.4.1. ВВЕДЕНИЕ

В самом начале необходимо отметить, что термин "взрыв парового облака в неограниченном пространстве" (Uncofined Vapour Cloud Explosion - UVCE), часто используемый в прошлом, в настоящее время иногда употребляется неправильно. Причина этого состоит в следующем. Исследователи обратили внимание на то обстоятельство, что при взрывах обязательно имеет место некоторое ограничение пространства, даже если оно характеризуется только лишь наличием трубопроводных мостов или зданий. В данной работе используется более общий термин- "взрыв парового облака", которому мы даем следующее определение: "Взрыв парового облака - это процесс быстрого превращения, сопровождающийся возникновением взрывной волны, происходящий на открытом воздушном пространстве в результате воспламенения облака, которое содержит горючий пар".* Как отмечалось в предыдущей главе, воспламенение облака, содержащего горючий пар, отнюдь не обязательно приводит к взрыву парового облака; при некоторых обстоятельствах может возникнуть огневой шар. Наличие большого количества пара, образующего облако, определяет наиболее характерное условие для взрыва парового облака: он может произойти вследствие утечки значительного количества сжиженного газа, который испаряется и образует облако горючего пара.

В результате взрывов паровых облаков произошли серьезные аварии, повлекшие разрушение оборудования и значительные человеческие жертвы, так, в одной из аварий погибло более 200 чел.

12.4.2. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР

До начала семидесятых годов такое явление, как взрыв парового облака, совсем не изучалось. Так, например, в работе [Brasie.1968] при обсуждении принципов расчета разрушений от химических взрывов взрывы паровых облаков не упоминаются. Первой публикацией, представившей широкий обзор по данному явлению, стала работа [Strehlow.1972], имеющая значительную историческую важность. Однако приведенный в данной работе перечень случаев взрывов парового облака достаточно краток и не содержит наиболее серьезных аварий, таких, как авария 28 июля 1948 г. в Людвигсхафене (Германия), которая подробно описана в разд. 13.13. К сожалению, порой бывает достаточно сложно отличить среди аварий, сопровождавшихся ударной волной, действительные взрывы паровых облаков от случаев с огневыми шарами или взрывами сосудов с перегретой жидкостью. Как следствие, многочисленные сводные публикации по взрывам паровых облаков, включая [Strehlow.1972], в качестве примера такого события приводят аварию 20 октября 1944 г. в Кливленде (шт. Огайо, США) (этот случай описан в гл. 9), хотя в ней не было взрыва парового облака.

В табл. 12.7 приведен сводный перечень случаев взрывов паровых облаков, составленный на основе различных источников, каждый из которых, по нашему мнению, не является достаточно полным. Детальный анализ литературы показал, что данные часто перекрываются, однако наиболее крупные аварии обнаруживаются практически в каждой ссылке. Несмотря на это, до сих пор нет такого обширного перечня, в котором все наиболее известные случаи аварий изучались бы критически.

К сожалению, при составлении сводного перечня существует достаточно серьезная тенденция к тому, чтобы принять в качестве общей выбранную ранее классификацию, присущую специфическому типу аварий; при этом, если сделано неверное предположение, ошибка будет накапливаться в результате многократного повторения.

_______________________________________________________________________________________

Как уже отмечалось, механизмы быстрого превращения парового облака могут быть различны - как дефлаграция, так и детонация. Разъяснение смысла этих терминов дается в приложении 1. - Прим. ред.

ТАБЛИЦА 12.7. Некоторые подборки данных по авариям, где имели место взрывы паровых облаков

Подборка данных	Число аварий	Период времени	Примечание
[Strehlow,1972]a	108	1930-72
[Strehlow,1975]	12	1962-72
[CURM.WG]3	25	1948-75	Представлена информация о материальном ущербе.
[Davenport, 1977]	43	1921-76	В 17 случаях не отмечено наличие избыточного давления, 7 случаев - без возгорания
[Marshall, 1977b]	9	1959-75 1 1948-78 1 1970-79	Подсчитан уровень смертности
[Slater,1978]a	32	1948-77
[Gugan.1979]	100	1919-77	Утверждается, что имело место возникновение ударной волны во всех авариях.
[ACMH,1979]a	19	1948-78
[Kletz.1979]	220	1970-79	Представлены обобщенные данные по авариям с горючими веществами.
[Davenport,1984]	71	1921-83 1	Имеются сведения об ущербе с учетом инфляции.
[Wiekema,1984]	165	1921-80	64 аварии с пожарами. Природа 15 случаев неясна

а) Некоторые случаи не имеют отношения к взрывам паровых облаков.

Трудно быть уверенным в том, какой из случаев взрывов паровых облаков можно считать первым. Приведем цитату из публикации XIX в. [Berthelot,1892]: "Облака, образованные парами нефти и другими летучими углеводородами, стали причиной взрывов, аналогичных взрывам, происшедшим в подвалах и складских помещениях, а также на открытых пространствах". Однако невозможно определить, к какому типу взрывов отнести упомянутые случаи: то ли к взрывам, сопровождающимся воздействием ударной волны, то ли к взрывам, сопровождающимся лишь громким звуковым хлопком.

В работе [Davenport, 1984] автор внес в перечень аварию, случившуюся в 1921 г., в ходе которой возгорание наполненного водородом дирижабля привело к возникновению ударной волны. Крупные пожары, происшедшие на воздушных кораблях, рассмотрены ниже; следует отметить, что немногочисленные из этих случаев привели к взрывам паровых облаков. В цитируемой работе указана более поздняя авария 1 февраля 1939 г. в Нью-Йорке (шт. Нью-Йорк, США), в ходе которой из-за взрыва облака бутана были выбиты окна и двери ближайших домов, но жертв не было. В работе [Gugan.1979] рассмотрены те же обстоятельства аварии, однако в графе "Ударная волна" автор поставил вопросительный знак.

Видимо, нет сомнений относительно того, что имел место взрыв парового облака в аварии 29 июля 1943 г. в Людвигсхафене (Германия). При отсутствии каких-либо доказательств обратного, он может рассматриваться как первый случай взрыва парового облака в промышленности, имевший серьезные последствия.

Давенпорт [Davenport, 1984] перечислил всего 69 случаев взрывов парового облака, происшедших во всем мире за период 1943 -1983 гг., что в среднем примерно составляет один случай за 7 мес. Данная величина достаточно мала и является результатом неполной информированности об авариях в восточно-европейских странах - автор привел только два таких случая. Вопросам недостаточности информации посвящена гл. 3. Работа [Davenport, 1984], по-видимому, дает наиболее достоверную и исчерпывающую сводную информацию. Однако по-прежнему существует необходимость авторитетно и всесторонне проводить работу по регистрации аварий, в ходе которой каждый отдельный случай описывать таким образом, чтобы предупредить любые возможные последующие расхождения касательно причин и обстоятельств аварии, и вести компьютерную базу данных на аварии, в частности для облегчения статистических анализов. В работе [Wiekema,1984] представлена сводная информация по 165 случаям аварий, происшедших за период с 1921 г. по март 1980 г. Они сведены в таблицу в хронологической последовательности и проанализированы по 10 факторам, включая массу и реактивность вещества, наличие ударной волны, степень ограниченности пространства, количество жертв (погибшие и раненые). В работе представлены уже результаты статистической обработки данных по авариям и поэтому отсутствуют подробности каждого отдельного случая.

содержание .. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 ..