Modelování úniků a výbuchů uhlovodíků

Jiří Horáček

Diplomová práce

Modeling of Leaks and Hydrocarbon Explosions

Anotace:

Hodnoty výbuchových parametrů jsou v současnosti publikovány hlavně za standardních laboratorních podmínek (20 °C a 101 kPa dle IUPAC). V této diplomové práci jsou prezentovány maximální výbuchový tlak, maximální rychlost nárůstu výbuchového tlaku, deflagrační index a laminární rychlost odhořívání směsi propan-vzduch v maximálním rozmezí koncentrací 2,0-10,5 obj. % změřených při teplotách 10 °C, 20 °C, 100 °C a atmosférickém tlaku a směsi metan-vzduch v maximálním rozmezí koncentrací 4,0-15,6 obj. % změřených při teplotách 25 °C, 50 °C. Experimentálně získané hodnoty výbuchových parametrů jsou porovnány s výsledky matematického modelování těchto plynů. Diplomová práce je zaměřena na modelování výbuchů následkem úniku hořlavých látek. Cílem práce je predikovat a změřit výbuchové charakteristiky uhlovodíků v kombinaci s vizualizací následků jejich úniků pro definované počáteční podmínky (koncentrace, teplota).

Abstract:

Explosion parameters have been currently published mainly under standard laboratory conditions (20 °C and 101 kPa according to IUPAC). In this paper, maximum explosion pressure, maximum explosion pressure rise rate, deflagration index and laminar burning velocity of propane-air mixture in the maximum flammable range concentrations of 2,0-10,5 % vol. measured at 10°C, 20°C, 100°C and atmospheric pressure and methane-air mixture in the maximum flammable range concentrations of 4,0-15,6 % vol. measured at 25°C, 50°C and atmospheric pressure, are presented. The experimentally obtained values of explosion indices are compared with the mathematical modeling of these gases. The individual aims of diploma thesis are focused on the modeling of explosions due to leaking of flammable substances. The aim of the thesis is to predict and experimentally validate the explosion characteristics of hydrocarbons in combination with visualization of leaks effects for defined initial conditions (concentration, temperature).

Klíčová slova

Predikce, experiment, výbuchový tlak, rychlost nárůstu výbuchového tlaku, deflagrační index, laminární rychlost hoření, spodní hranice výbušnosti, horní hranice výbušnosti, metan, propan, program Explosion Pressure, výbuchový autokláv.

Keywords

Prediction, experiment, explosion pressure, explosion pressure rise rate, deflagration index, laminar burning velocity, lower explosion limit, upper explosion limit, methane, propane, Explosion Pressure program, explosion vessel.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 4. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2018
• Vedoucí: Jan Skřínský
• Oponent: Aleš Bernatík

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta bezpečnostního inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Požární ochrana a průmyslová bezpečnost / Technika požární ochrany a bezpečnosti průmyslu