БУЗАЕВ Евгений Владимирович, к.т.н., доцент кафедры комплексной безопасности в строительстве
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26
РИНЦ AuthorID: 714148, Scopus : 714148
Evgeniy V. BUZAEV, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of Department of Comprehensive Safety in Construction
Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337
RSCI AuthorID: 714148, Scopus: 714148
КОВАЛЕНКО Арсений Сергеевич, магистрант кафедры комплексной безопасности в строительстве
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26
Arseniy S. KOVALENKO, Master’s Student of Department of Comprehensive Safety in Construction
Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337
Введение. Аварийные взрывы газовоздушных смесей в замкнутых объемах представляют серьезную угрозу для персонала, строительных конструкций и технологического оборудования. Одним из ключевых факторов, определяющих характер разрушений, является не только максимальное избыточное давление, но и особенности его формирования во времени, связанные с газодинамическими и деформационными процессами внутри объема.
Цели и задачи. Целью работы является анализ взаимосвязи между стадиями развития дефлаграционного взрыва, определенными по данным видеорегистрации, и динамикой изменения избыточного давления в экспериментальном объеме чистого помещения.
Материалы и методы. Эксперимент проводился на лабораторной установке размерами 2230 × 2230 × 2360 мм с рабочим объемом 11,74 м3. Ограждающие конструкции выполнены из сэндвич-панелей АМС-МЗМО. В качестве легкосбрасываемой конструкции использовался дверной проем, затянутый полиэтиленовой пленкой. В рабочий объем подавался пропан-бутан в количестве 525 л (стехиометрическая смесь, 4,5 %). Регистрация давления осуществлялась двумя датчиками APZ 3420, процесс снимался высокоскоростной камерой с частотой 239 кадр/с.
Результаты и их обсуждение. По данным видеорегистрации определены основные стадии процесса: вскрытие герметичности (0,735 с), первый прогиб конструкции (0,747 с), максимальный прогиб (0,865 с) и формирование полного проема (0,885 с). Максимальные значения избыточного давления составили 654 Па (датчик № 1) и 520 Па (датчик № 2). Сопоставление данных видеорегистрации с осциллограммой давления показало стадийный характер формирования взрывной нагрузки, обусловленный последовательным развитием газодинамических и деформационных изменений.
Заключение. Совместный анализ видеорегистрации и осциллограммы давления позволяет более полно описать механизм формирования взрывной нагрузки при внутреннем дефлаграционном взрыве в чистом помещении и может быть использован при оценке работы легких ограждающих конструкций.
Introduction. Accidental explosions of gas-air mixtures in confined spaces pose a serious hazard to personnel, building structures, and production facilities. A key factor determining the nature of damage is not only the peak overpressure, but also the time history of its development governed by gas-dynamic and deformation processes within the enclosed space.
Goals and objectives. The aim of this work is to analyze the relationship between the stages of deflagration explosion development identified using the video recording data and changes in overpressure inside the experimental cleanroom.
Materials and methods. The experiment was carried out using a laboratory unit (2,230 × 2,230 × 2,360 mm, effective volume 11.74 m3) with enclosing structures made of AMS-MZMO sandwich panels. A doorway covered with polyethylene film served as the relief structure. Propane-butane (525 l, stoichiometric mixture, 4.5 %) was supplied into the experimental cleanroom; overpressure was recorded by two APZ 3420 sensors; the process was filmed by a high-speed camera at 239 fps.
Results and their discussion. The main process stages were identified using the video recording. They included tightness loss (0.735 s), first structural deflection (0.747 s), maximum deflection (0.865 s), and opening formation (0.885 s). Maximum overpressure values were 654 Pa (sensor 1) and 520 Pa (sensor 2). Comparison between the video data and the pressure oscillogram was employed to identify a staged pattern of overpressure development associated with sequential gas-dynamic and deformation development changes in the enclosing structures.
Conclusions. A combined analysis of the video recording and the pressure oscillogram data enables a more exhaustive description of explosion loading patterns for an indoor deflagration explosion in a cleanroom; this methodology can be applied to analyze other enclosing structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.