ОГНЕННЫЙ ШАР

ОГНЕННЫЙ ШАР — крупномасштабное диффузионное горение (см. ГОРЕНИЕ), реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом (см. ГОРЮЧАЯ ЖИДКОСТЬ), (см. ГОРЮЧИЙ ГАЗ) под давлением с воспламенением (см. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ) содержимого резервуара (рис. 1) [1].

Рис. 1. Огненный шар

Варианты термина из других источников:

ОГНЕННЫЙ ШАР — крупномасштабное диффузионное пламя (см. ПЛАМЯ) сгорающей массы распыленного жидкого топлива или парового облака, поднимающееся над поверхностью земли [2].

Облако пара (газа), смешанного с воздухом, но переобогащенное топливом и не способное поэтому объемно детонировать, начинает гореть вокруг своей внешней оболочки, образуя «огненный шар».

Поднимаясь, «огненный шар» образует грибовидное облако, ножка которого — это сильное восходящее конвективное течение. Такое течение может всасывать отдельные предметы, зажигать их и разбрасывать горящие предметы на большие площади (рис. 2).

Рис. 2. Грибовидное облако

«Огненные шары» возникают в момент воспламенения парогазовых облаков еще не достигших стехиометрической концентрации во всем своем объеме, которые образуются в результате полного разрушения резервуаров, содержащих перегретые жидкости и газы под давлением. Объем и форма первоначально образующихся облаков существенно зависят от характера разрушения сосудов. При мгновенном полном разрушении сосуда облако имеет сферическую форму.

Образование трещин в оболочке обуславливает строгую направленность струи газо- парожидкостной среды и придает облаку плоскую или вытянутую форму. Температура «огненных шаров» углеводородов может превышать 2000 ˚С.

Продолжительность горения и размеры «огненных шаров» определяются общей массой горючего в емкости в момент аварии (см АВАРИЯ). Аварии такого типа наиболее часты на железнодорожных цистернах и хранилищах сжиженных газов (рис. 3).

Рис. 3. Взрыв на железнодорожных цистернах (огненный шар)

Отдельные «огненные шары» охватывают поверхность земли радиусом до 60 м с воспламенением горючих материалов в радиусе 350 м. Такие аварии могут вызвать катастрофические последствия, так как от теплового излучения «огненных шаров» возможно воспламенение других объектов. Кроме того, образование «огненных шаров» часто сопровождается мощной ударной волной сжатого газа (адиабатическое расширение) (рис. 4).

УДАРНАЯ ВОЛНА — область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Рис. 4. Скорость распространения ударной волны

Литература

1. СП 12.13130.2009 от 25.03.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

2. ФГБУ ВНИИПО МЧС РФ «Руководство по оценке пожарного риска для промышленных предприятий».