Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости

Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости — тип взрыва сосуда с жидкостью, находящейся под давлением. Такой взрыв обозначается акронимом BLEVE — от англ. Boiling liquid expanding vapour explosion.

Взрыв автоцистерны по типу BLEVE

Взрыв данного типа происходит при разрушении сосуда, содержащего жидкость, нагретую выше температуры кипения при атмосферном давлении (перегретую жидкость). Взрыв происходит по следующей схеме:

  1. Газовая фаза начинает выходить в атмосферу. Давление в сосуде резко падает.
  2. Падение давления переводит жидкость в перегретое состояние. Происходит объёмное вскипание жидкости, увеличивается её объём, выделяется большое количества газа. Давление резко возрастает, порождая ударные волны.
  3. Под действием кипения и потока газа из сосуда также выносятся частицы жидкости, создавая аэрозольное облако. В дальнейшем, происходит его перемешивание с окружающим воздухом. Если вещество является горючим, может произойти его возгорание с образованием огненного шара, в определённых условиях возможен также объёмный взрыв.
Схема взрыва
     1 — падение давления из-за разрушения стенки;      2 — быстрое вскипание и повышение давления;      3 — разрушение сосуда и образование облака газа

В процессе кипения теплота перегрева расходуется на парообразование. При отсутствии подвода теплоты это приведет к охлаждению жидкости до температуры кипения, снижению интенсивности и, в конечном счёте, к прекращению кипения.

Наиболее опасны взрывы этого типа при пожарах рядом с сосудами, содержащими сжиженные газы, такие как бутан, пропан, СПГ (сжиженный природный газ). В этом случае действует несколько факторов, направленных на взрыв:

  • Сжиженный газ уже при комнатной температуре находится в перегретом состоянии, его нагрев только повышает степень перегрева и вызывает рост давления в сосуде.
  • Слой газа над жидкостью снижает теплоотвод от стенки и способствует её большему нагреву и снижению прочности.
  • Облако, вышедшее из сосуда может быть сразу подожжено огнём или нагретыми предметами.

Для предотвращения опасности взрыва, сосуды обычно оснащаются предохранительными клапанами, которые позволяют постепенно стравливать давление в сосуде, сохраняя контроль над кипением жидкости, до того, как корпус разрушится из-за избыточного давления.

См. такжеПравить

ЛитератураПравить

  • Якуш Сергей Евгеньевич. Гидродинамика и горение газовых и двухфазных выбросов в открытой атмосфере : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.02.05. — Москва, 2000. — 336 с.
  • ГОСТ Р 12.3.047-98 — Государственный стандарт Российской федерации. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. // Приложение Ж. Метод расчета параметров волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара