Results of tests pressure-relief panels

Nowadays the characteristics of the serial pressure-relief panels used to limit the pressure of gas explosions in the room are calculated from the results obtained in the model experiments. These data are available in well-known publications such as NFPA 68 (USA), and a series of works by researchers from the Moscow State University of Economics and Management. The papers state that an increase in the specific mass of panels in a gas explosion in a room leads to an increase in the time of their discharge and an increase in the maximum pressure value. On this basis practical recommendations containing quantitative parameters are given. However, the validity of using the results of model experiments for real structures has not been confirmed. The purpose of our work is to evaluate the validity of using the results of model tests in calculations of characteristics of real structures. The assessment was based on the results of a search for a general relationship between the results of model and full-scale tests. The search for dependence was carried out among the published data obtained on the models, and the results of our full-scale tests. The results of full-scale tests were obtained during testing of serial panels in a cubic-shaped explosive chamber with a volume of 10 m³, with a discharge area of 2 m². A propane-air mixture was used, ignition was carried out at the center of the chamber. It was found that an increase in the specific gravity of the panel from 9 to 25 kg/m² leads to an increase in the explosion pressure in the room by a value between 0.5 and 3.5 kPa, in comparison with the pressure at which the area attachment collapse. The reset time of the panel also increases from 10 to 50 milliseconds. Our data are in good agreement with the known model data, but only at a qualitative level. The attempt to combine the data of model and full-scale tests by one dependence was unsuccessful because the known similarity criteria developed for the explosion process in this case proved to be ineffective. Two conclusions were drawn: § it is doubtful to use the results of model experiments in calculating the characteristics of real lightweight structures; § at this stage of research, the effectiveness of LCS can be assessed only by the results of its tests under conditions close to real.

газовые взрывы, помещения, легкосбрасываемая конструкция (ЛСК), сэндвич-панели, стеклопакет, модельные испытания, deflagration venting, rooms, pressure-relief panels, sandwich panels, double-glazed windows, acceptance tests

1. СП 89.13330.2012. Котельные установки. Актуализированная ред. СНиП II-35-76. - Введ. 01.01.2013.-М. : OOO “Аналитик”, 2013.

2. СП 112.13330.2011. Пожарная безопасность зданий и сооружений.-Введ. 01.01.1998.-М. : ГУП ЦПП, 2002. URL: http://docs.cntd.ru/document/871001022 (дата обращения: 20.05.2017).

3. СП 56.13330.2011. Производственные здания. Актуализированная ред. СНиП 31-03-2001. - Введ. 20.05.2011.-М. : Минрегион России, 2011. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200085105 (дата обращения: 20.05.2017).

4. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федер. закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ (в ред. от 03.07.2016). URL: http://docs.cntd.ru/document/902111644 (дата обращения: 20.05.2017).

5. СП4.13130.2013. Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям.-Введ. 24.06.2013.-М. :ФГУВНИИПОМЧСРоссии, 2013. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200101593 (дата обращения: 20.05.2017).

6. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. - Введ. 01.05.2009. - М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200071156 (дата обращения: 20.05.2017).

7. Гордиенко Д. М., Лагозин А. Ю., Мордвинова А. В., Некрасов В. П., Сычев А. Н. Расчет параметров легкосбрасываемых конструкций для взрывопожароопасных помещений промышленных объектов : рекомендации. -М. : ВНИИПО, 2015. -48 с.

8. Пилюгин Л. П. Обеспечение взрывоустойчивости зданий с помощью предохранительных конструкций. -М. : Пожнаука, 2000.-224 с.

9. Мольков В. В. Вентилирование газовой дефлаграции : дис.…д-ра техн. наук.-М. : ВНИИПО, 1996. -703 с.

10. Казеннов В. В. Динамические процессы дефлаграционного горения во взрывоопасных зданиях и помещениях : дис. …д-ра техн. наук. -М. : ВНИИПО, 1997.-445 с.

11. BS EN 14994:2007. Gas explosion venting protective systems. - London : BSI, 2007. URL: http://iepi.neu.edu.cn/Download/Standards/CEN/EN%2014994%202007%20Gas%20explosion%20venting%20protective%20systems.pdf (дата обращения: 25.05.2017).

12. BS EN 14797:2006. Explosion venting devices. -London : BSI, 2006.

13. NFPA 68:2007. Standard on explosion protection by deflagration venting.-USA, Quincy : National Fire Protection Association, 2007.

14. DeGood R., Chatrathi K. Comparative analysis of test work studying factors influencing pressures developed in vented deflagrations // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 1991. - Vol. 4, Issue 5. -P. 297-304. DOI: 10.1016/0950-4230(91)80043-t.

15. Bakke J. R., Skogrand P. E. Explosion relief panels and their effect on gas explosion overpressure // 23rd International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering.-2004.-Vol. 2.- P. 1-8. DOI: 10.1115/OMAE2004-51005.

16. Woodward John L., Wesevich James W., Thomas J. Kelly, Baker Quentin A. Analysis of ethylene oxide gas house explosion // Process Safety Progress. - 2007. - Vol. 26, Issue 2. - P. 150-154. DOI: 10.1002/prs.10187.

17. Комаров А. А. Прогнозирование нагрузок от аварийных дефлаграционных взрывов и оценка последствий их воздействия на здания и сооружения : дис. … д-ра техн. наук. - М. : МГСУ, 2001. -492 c.

18. Шлег А. М. Определение параметров легкосбрасываемых конструкций, обеспечивающих допустимые взрывные давления во взрывоопасных помещениях : дис.…канд. техн. наук.-М. : МГСУ, 2002.-187 с.

19. Громов Н. В. Совершенствование технической системы обеспечения взрывоустойчивости зданий различного типа при взрывах газопаровоздушных смесей : дис. … канд. техн. наук. - М. : МГСУ, 2007.-134 с.