Взрыв кипящей жидкости расширяющийся пар - Boiling liquid expanding vapor explosion

"Bleve" перенаправляется сюда. Что касается футболиста, см. Марко Блеве .
Смотрите также: Взрыв котла и взрыв пара

Пламя после выброса легковоспламеняющейся жидкости из автоцистерны . (BLEVE не обязательно связаны с огнем).

Кипящая жидкость расширения пара взрывы ( BLEVE , / б л ɛ против я / BLEV -его ) является взрывом вызван разрывом в виде сосуда , содержащей жидкость под давлением , которая достигла температуры выше его точки кипения . Поскольку точка кипения жидкости повышается с повышением давления , содержимое сосуда под давлением может оставаться жидким, пока сосуд не поврежден. Если целостность сосуда нарушена , потеря давления и падение температуры кипения могут вызвать быстрое превращение жидкости в газ и чрезвычайно быстрое расширение. Если газ также воспламеняется, как, например, в случае углеводородов и спиртов , последующий ущерб может быть вызван последующим возгоранием.

Механизм

Есть три ключевых элемента, вызывающих BLEVE:

  1. Вещество в жидкой форме при температуре выше точки кипения при нормальном атмосферном давлении.
  2. Сосуд сдерживания, поддерживающий давление, которое поддерживает вещество в жидкой форме.
  3. Внезапная потеря герметичности, при которой быстро падает давление.

Как правило, BLEVE начинается с емкости с жидкостью, температура кипения которой превышает нормальную при атмосферном давлении. Многие вещества, обычно хранящиеся в виде жидкостей, такие как CO 2 , пропан и другие подобные промышленные газы, имеют температуру кипения при атмосферном давлении, намного ниже комнатной температуры. В случае воды BLEVE может возникнуть, если камера с водой под давлением нагревается намного выше стандартных 100 ° C (212 ° F). Этот контейнер, поскольку кипящая вода создает в нем давление, должен выдерживать жидкую воду при очень высоких температурах.

Если сосуд под давлением, содержащий жидкость с высокой температурой (которая может быть комнатной температурой, в зависимости от вещества) разрывается, давление, препятствующее кипению жидкости, теряется. Если разрыв является катастрофическим, когда сосуд сразу не может удерживать какое-либо давление вообще, тогда внезапно возникает большая масса жидкости, которая имеет очень высокую температуру и очень низкое давление. Это вызывает «мгновенное» кипение части жидкости, что, в свою очередь, вызывает чрезвычайно быстрое расширение. В зависимости от температуры, давления и используемого вещества это расширение может быть настолько быстрым, что его можно классифицировать как взрыв, полностью способный нанести серьезный ущерб окружающей среде.

Пример воды

Например, в резервуаре с жидкой водой под давлением, поддерживаемой при температуре 204,4 ° C (400 ° F), давление может быть на 1,7 МПа (250 фунтов на кв. Дюйм) выше атмосферного («манометрического») давления. Если бы резервуар, содержащий воду, разорвался, на короткое время существовал бы объем жидкой воды, равный:

  • атмосферное давление
  • температура 204,4 ° C (400 ° F).

При атмосферном давлении точка кипения воды составляет 100 ° C (212 ° F) - жидкой воды при атмосферном давлении не существует при температурах выше 100 ° C (212 ° F). В этот момент вода закипит и превратится в пар со взрывом, а жидкая вода с температурой 204,4 ° C (400 ° F), превратившаяся в газ, займет значительно больший объем (≈1600 раз), чем в жидком состоянии, что приведет к образованию пара. взрыв. Такие взрывы могут произойти, когда перегретая вода из котла выйдет через трещину в котле, что приведет к взрыву котла .

BLEVE без химических реакций

BLEVE не обязательно должен быть химическим взрывом, и при этом не обязательно должен быть пожар: однако, если горючее вещество подвергается воздействию BLEVE, оно также может подвергаться интенсивному нагреву либо от внешнего источника тепла, которое могло вызвать разрыва сосуда или от внутреннего источника локального нагрева, такого как трение кожи . Это нагревание может привести к воспламеняющемуся веществу загорается , добавление вторичных взрыва , вызванных первичной BLEVE. Хотя эффект взрыва любого BLEVE может быть разрушительным, воспламеняющееся вещество, такое как пропан, может значительно усугубить опасность.

Bleve Explosion.svg

Хотя термин BLEVE чаще всего используется для описания результатов разрыва контейнера с легковоспламеняющейся жидкостью в результате пожара, BLEVE может возникать даже с негорючими веществами, такими как вода, жидкий азот , жидкий гелий или другие хладагенты или криогены , и поэтому обычно не считается типом химического взрыва . Обратите внимание, что в случае сжиженных газов BLEVE также могут быть опасными из-за быстрого охлаждения из-за поглощения энтальпии испарения (например, обморожения) или из-за возможного удушья, если большой объем газа образуется, а не быстро рассеивается ( например, внутри здания или в желобе в случае газов тяжелее воздуха), или из-за токсичности выделяемых газов.

Пожары

BLEVE могут быть вызваны внешним возгоранием возле емкости для хранения, вызывающим нагрев содержимого и повышение давления. Хотя резервуары часто проектируются так, чтобы выдерживать большое давление, постоянный нагрев может привести к ослаблению металла и, в конечном итоге, к выходу из строя. Если бак нагревается в месте, где нет жидкости, он может разорваться быстрее, если жидкость не поглотит тепло. Газовые баллоны обычно оснащены предохранительными клапанами, которые сбрасывают избыточное давление, но баллон все равно может выйти из строя, если давление не будет сброшено достаточно быстро. Предохранительные клапаны рассчитаны на то, чтобы сбросить давление достаточно быстро, чтобы предотвратить повышение давления за пределы прочности сосуда, но не так быстро, чтобы стать причиной взрыва. Предохранительный клапан подходящего размера позволит жидкости внутри медленно закипать, поддерживая постоянное давление в сосуде до тех пор, пока вся жидкость не закипит и сосуд не опустеет.

Если задействованное вещество является легковоспламеняющимся, вполне вероятно, что образовавшееся облако вещества воспламенится после того, как произойдет BLEVE, образуя огненный шар и, возможно, взрыв топлива-воздуха , также называемый взрывом облака пара (VCE) . Если материалы токсичны , будет загрязнена большая территория .

Инциденты

Термин «BLEVE» был придуман тремя исследователями из компании Factory Mutual Insurance при анализе аварии на одном из их исследовательских центров в 1957 году с участием корпуса химического реактора.

18 августа 1959 года пожарная служба Канзас-Сити понесла вторую по величине гибель при исполнении служебных обязанностей, когда во время пожара на Юго-Западном бульваре взорвался бензобак объемом 25 000 галлонов (95 000 литров) , в результате чего погибли 5 пожарных.

Примеры других инцидентов BLEVE включают:

Меры предосторожности

Некоторые меры по снижению пожаров перечислены в разделе сжиженный углеводородный газ .

Министерство транспорта Канады опубликовало обучающий видеоролик для персонала аварийного реагирования по реагированию на BLEVE и их предотвращению. Они также советуют получить консультацию специалиста в Канадском транспортном центре скорой помощи Transport Canada, CANUTEC.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки