2.6.1.5. Взрывы неограниченных облаков пара
Взрыв неограниченного облака пара может произойти в результате редкого стечения обстоятельств [605]. Во- первых, необходим массовый в.ыброс горючего (например, углеводорода) либо в атмосферу, либо у поверхности земли.
Подобное событие возможно как на химическом предприятии, так и при перевозке горючего или при взрыве газопровода. После выброса горючего в атмосферу развитие явления может пойти по четырем направлениям. 1) Выброшенное горючее рассеивается без воспламенения. 2) Во время выброса горючее загорается. Как правило, инцидент завершается только пожаром без взрыва. 3) Выброшенное горючее рассеивается на большой площади. После некоторой задержки облако зажигается и происходит массовый пожар. 4) Последовательность событий такая же, как и в случае 3, но после начала пожара пламя заметно ускоряется и образуется опасная взрывная волна.В работах [159, 160] приведена статистика случаев 1, 3 и 4. Случай 2 рассматривается отдельно, так как загорание в самом начале выброса обычно не вызывает взрыва. Недавно описаны многие вопросы взрыва неограниченного облака паров [369, 98, 142, 370, 122]. В работе Гугана [254] описаны многие из происшедших взрывов облаков и обсуждаются их основные черты; он ошибочно включил в свой список аварий некоторые взрывы по типу BLEVE и жидкофазную детонацию.
Взрывы неограниченных паровых облаков могут быть и впечатляющими, и чрезвычайно опасными. Это происходит по той причине, что при большой утечке в атмосферу энергоносителя в определенных метеорологических условиях могут образоваться действительно огромные облака горючей смеси. К настоящему времени наибольший ущерб принес взрыв облака паров, происшедший на заводе «Нипро кемикл плант» около Фликсборо (Англия) в июне 1974 г. Обстоятельства взрыва тщательно изучались [486, 646, 647]. Как установлено, временно подсоединенная труба диаметром 0,5 м с двумя сильфонами вышла из строя, что вызвало выброс через два отверстия размером 0,7 м примерно 45 т циклогексана, находившегося при температуре 155 °С и давлении 850 кПа. Это горючее быстро испарилось и образовало большое облако.
Зажигание произошло, по всей вероятности, от печи водородного цеха,' находившегося на некотором расстоянии от места утечки. Зажигание было «мягким», и вначале возник крупный пожар, а затем в результате ускорения пламени образовалась ударная волна, которая вызвала серьезные разрушения завода и домов на расстоянии до полутора километров. Погибло 28 человек и 89 было ранено. Ущерб заводу и окружающей территории оценивается 100 млн. долл.Хорошим примером взрыва неограниченного облака паров на транспорте является авария в Ист-Сент-Луисе в январе 1972 г. [459, 604]. Проводилось формирование железнодорожного состава с использованием «горки». В этой операции вагоны освобождаются на вершине горки и переключением стрелок направляются к определенному составу. Вдоль пути имеются специальные тормоза, замедляющие движение вагона, как только он достигает определенного места. Железнодорожная цистерна с пропиленом была направлена к формирующемуся составу. До нее в этом же направлении был пущен пустой хоппер (саморазгружающийся вагон). Хоппер не успел пройти полный путь и сцепиться с формирующимся составом. Тормозная система не замедлила достаточным образом ход цистерны с пропиленом, и она ударила хоппер на большой скорости. Хоппер был подброшен вверх и своим механизмом сцепки пробил отверстие в цистерне с пропиленом. Два вагона затем прошли путь около 500 м, при этом происходил разлив жидкого пропилена вдоль пути. Облако загорелось в служебном вагоне на некотором расстоянии от того места, где остановились эти два вагона.
Вслед за пожаром произошел мощный взрыв, в результате которого было ранено 176 человек и причинен ущерб 7,6 млн. долл.
Другая авария, которая произошла в округе Франклин (шт. Ми