chap 8 le esplosioni Flashcards
Esplosione def
fenomeno a cui è associato un rilascio di energia in un tempo molto breve ed in uno spazio molto ristretto, sotto diverse forme e a cui è associata un’onda di pressione che abbia le caratteristiche di un’ONDA D’URTO.
A t=0 avviene l’esplosione, l’onda di pressione viaggia a una velocità maggiore della velocità del suono impiega un tempo t=t0 per raggiungere un punto prefissato (x,y,z*) dell’area d’impatto.
Onda d’urto caratterizzazione
è caratterizzata da una DISCONTINUITà
Classificazione esplosioni
esplosioni fisiche e chimiche
Esplosioni fisiche def
sono dovute a SCOPPIO DI UN RECIPIENTE CONTENENTE UN FLUIDO IN PRESSIONE
Tale fluido può essefere un gaso o un gas liquefatto in pressione (in tale caso si parla di BLEVE)
Esplosioni chimiche def + classificazione
sono dovute ad una REAZIONE CHIMICA a carico di un fluido, Il caso più tipico è quello di reazione di combustione di una sostanza infiammabile in miscela con aria, potendo la sost infiammabile essere sotto forma di gas, aerosol o polvere.
Possono essere confinate (ovvero la reazione chimica avviene all’interno di un edificio o di un recipiente) o non confinate (r.chimica avviene all’aperto)
Classificazione esplosioni sulla base della v_ff
Sulla base della velocità del fronte di fiamma v_ff le esplosioni si dividono in
DEFLAGRAZIONE v_ff < 300 m/s ovvero velocità subsonica
DETONAZIONE v_ff>300 m/s ovvero velocità supersonica
Run-away reaction def e modi di vederla
può essere vista
- come esplosione chimica confinata in un recipiente dove avviene una REAZIONE DIVERSA DALLA COMBUSTIONE
- come CAUSA DI ESPLOSIONI FISICHE dato che la reazione diversa dalla combustione porta a uno sviluppo di calore che porta ad un aumento esponenziale della temperatura del sistema di reazione e alla sua ebollizione con conseguente aumento della pressione
Effetti delle esplosioni
effetti esplosioni confinate : sovrapressione, missili primari
esplosioni non confinate: sovrapressione, missili secondari
BLEVE
rottura catastrofica di un recipiente contenente GAS LIQUEFATTO STOCCATO IN PRESSIONE, che fuoriuscendo si espande da Precipiente a Patm con conseguente parziale vaporizzazione del liquido, calcolabile attraverso il modello sorgente di flash di gas liquefatto stoccato in pressione
Come avviene e come evitare il bleve
causa più comune: incendio esterno, guaso del sist di regolazione della pressione, temp interna troppo alta, sovrariempimento
come evitarlo:
interrando o tumulando il serbatoio
rivestendo il serbatoio di materiale isolante
installando sul serbatoio valvole di sicurezza dimensionate per il caso di incendio estendo
Come far si che una nube infiammabile bruci con effetti esplosivi UVCE
per far avvenire una Unconfined Vapor Cloud Explosion bisogna innalzare la velocità del suo fronte di fiamma a v_ff > 40 m/s, altrimenti brucia senza effetti esplosivi (flash-fire)
- fornire ENERGIA (per detonare nell’ordine di 10^6-10^9 MJ,mentre per deflagrazione basta 0.07-0.28 mJ)
- presenza di OSTACOLI: i ristringimenti causano accelerazione del fronte di fiamma
- REATTIVITà DELLA SOSTANZA: tanto più contiene legami instabili come i tripli legami tanto più tenderà a detonare
- avere una MASSA IN ZONA D’ESPLOSIVITà di almeno 1000 kg
- TURBOLENZA DELLA NUBE
Come si può formare una nube infiammabile
una nube di vapori che in contatto con l’aria possono dar luogo, con un innesco RITARDATO, ad una VAPOR CLOUD FIRE (o flash fire) si può originare da:
- evaporazione/ebolizzione di una pozzz
- rilascio continuo o istantaneo in fase gas
- frazione vaporizzata di un rilascio di gas liquefatto
Come far avvenire una detonazione
- fornire ENERGIA nell’ordine di 10^6-10^11 mJ (mentre per deflagrazione basta 0.07-0.28 MJ)
- presenza di OSTACOLI: i ristringimenti causano accelerazione del fronte di fiamma
- REATTIVITà DELLA SOSTANZA: tanto più contiene legami instabili come i tripli legami tanto più tenderà a detonare
(- avere una MASSA IN ZONA D’ESPLOSIVITà di almeno 1000 kg ) non sicurissimo!
Come calcolare la sovrappressione nel caso di UVCE
Metodo del TNT equivalente:
m_exp * dHcombu * fattore di resa = m_TNTeq * dHcombTNT
Z=r/(m_TNTeq)^1/3 distanza ridotta dove r=distanza epicentro bersaglio
fattore di resa = frazione di energia di combustione che si trasforma in sovrapressione. è un parametro empirico che varia fra 0.01-0.40 in base alla reattività della sostanza, del se l’epicentro è vicino o lontano etc.
dHcomb/dHconbTNT circa 10
dunque m_TNT,eq =circa m_exp * [0.01-0.4]
