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Esplosione di vapori, gas e polveri.

Esplosione di vapori, gas e polveri. . Dott.Ing. Cristiano Cusin. …. doverosa precisazione …. Il presente elaborato è stato pensato solo per il supporto alla lezione dell’Autore e quindi non altro valore che per “memoria” per i discenti presenti alla lezione.

rosina
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Esplosione di vapori, gas e polveri.

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Presentation Transcript

  1. Esplosione di vapori, gas e polveri. Dott.Ing. Cristiano Cusin

  2. …. doverosa precisazione … Il presente elaborato è stato pensato solo per il supporto alla lezione dell’Autore e quindi non altro valore che per “memoria” per i discenti presenti alla lezione. …. ciò che è riportato non potrà essere usato contro di me …. CRISTIANO CUSIN

  3. non è solo farina del mio sacco!ma anche contributi di ….. • Ing. Matteo Carretto VV.F.-Venezia • Ing. Paolo MauriziVV.F.-Parma • Prof. Almerida Di Benedetto Univ. Napoli …… e tanti - tanti altri CRISTIANO CUSIN

  4. ESPLOSIONE ESPLOSIONE Liberazione rapidissima, incontrollata di energia, con produzione di un’onda meccanica (sovrapressione) e spesso anche di luce e calore (esplosioni termiche). SCOPPIO Rottura meccanica di un recipiente per aumento, non istantaneo, della pressione interna. CRISTIANO CUSIN

  5. SOVRAPPRESSIONE CRISTIANO CUSIN

  6. EFFETTI FISICI DELLE ESPLOSIONI CRISTIANO CUSIN

  7. ESPLOSIONE Scoppi da sovrappressione TERMICHE FISICHE Combustione veloce con comburente

  8. ESPLOSIONI Scoppi da sovrappressione TERMICHE FISICHE Combustione veloce con comburente

  9. ESPLOSIONE TERMICA ESPLOSIONE TERMICA Liberazione rapidissima, incontrollata di energia, con produzione di un’onda meccanica (sovrapressione) e anche di luce e calore. L’ENERGIA SI LIBERA PER UNA RAPIDISSIMA REAZIONE CHIMICA ESOTERMA (combustione – decomposizione)

  10. Superficie Contatto Combustibile-Comburente

  11. Superficie Contatto Combustibile-Comburente

  12. ESPLOSIONE

  13. ESPLOSIONE VELOCITA’ PROPAGAZIONE FRONTE FIAMMA -REAZIONE

  14. ESPLOSIONE

  15. CRISTIANO CUSIN

  16. ESPLOSIONE Scoppi da sovrappressione TERMICHE FISICHE Combustione veloce con comburente

  17. MISCELA COMBUSTIBILE-COMBURENTE PER AVERE LA COMBUSTIONE BISOGNA RICADERE NEL CAMPO D’INFIAMMABILITÀ!!! MA IN CERTE CONDIZIONI SI OTTIENE UN’ ESPLOSIONE….

  18. CRISTIANO CUSIN

  19. ESPLOSIONE DI MISCELE DI GAS • CONDIZIONI -> LIMITI INFIAMMABILITA’ Miscela in campo infiammabilità Gas combustione Zona combustione VELOCITA’ PROPAGAZIONE FIAMMA CRISTIANO CUSIN

  20. SOVRAPPRESSIONE CRISTIANO CUSIN

  21. ESPLOSIONE DI MISCELE DI GAS • CONDIZIONI -> LIMITI INFIAMMABILITA’ ONDA SOVRAPPRESSIONE Miscela in campo infiammabilità Gas combustione Zona combustione VELOCITA’ PROPAGAZIONE FIAMMA CRISTIANO CUSIN

  22. VELOCITA’ DI PROPAGAZIONE DELLA FIAMMA CRISTIANO CUSIN

  23. ESPLOSIONI TERMICHE • MISCELE INFIAMMABILI DI GAS O VAPORI - PARAMETRI DI INFIAMMABILITA’ • FLASH – POINT (temp. di infiammabilita’) • Campo di infiammabilità • Temperatura di autoaccensione • Energia minima di innesco 0,2 ÷ 1,5 mJ per idrogeno 0,01 mJ per acetilene 0,02 mJ un interruttoreelettricochesichiudeemette circa 100 mJ) CRISTIANO CUSIN

  24. PENTAGONO DELL’ESPLOSIONE CONDIZIONI NECESSARIE AFFINCHE SI VERIFICHIUNA COMBUSTIONE ESPLOSIVA (sovrappressione) SONO: · • 1.    COMBUSTIBILE • 2.    COMBURENTE • 3.    ENERGIA ATTIVAZIONE (innesco) • MISCELAZIONE • CONFINAMENTO-CONGESTIONAMENTO CONFINAMENTO MISCELAZIONE INNESCO Ing. Cristiano Cusin

  25. RILASCIO GAS INNESCO IMMEDIATO INNESCO RITARDATO JET-FIRE ASSENZA CONFINAMENTO CONGESTIONAMENTO CONGESTIONAMENTO CONFINAMENTO UVCE CVE FLASH-FIRE CRISTIANO CUSIN

  26. JET FIRE PERDITA DI GAS DA RECIPIENTE IN PRESSIONE INNESCO IMMEDIATO IRRAGGIAMENTO EVENTI FENOMENO CONDIZIONI NECESSARIE EFFETTI PRINCIPALI CRISTIANO CUSIN

  27. RILASCIO GAS –VAPORI INFIAMMABILI INNESCO RITARDATO NON CONFINAMENTO E MODESTE QUANTITA’ • FLASH FIRE IRRAGGIAMENTO EVENTI FENOMENO CONDIZIONI NECESSARIE EFFETTI PRINCIPALI Q < 5ton luoghi aperti Q < 1,5 TON luoghi parzialmente confinati CRISTIANO CUSIN

  28. RILASCIO GAS –VAPORI INFIAMMABILI INNESCO CONFINAMENTO • C.V.E. DANNI MECCANICI CONTENITORE E MODESTO IRRAGGIAMENTO EVENTI FENOMENO CONDIZIONI NECESSARIE EFFETTI PRINCIPALI CRISTIANO CUSIN

  29. RILASCIO GAS –VAPORI INFIAMMABILI – GRANDI QUANTITA’ - CONGESTIONAMENTO • U.V.C.E. SOVRAPPRESSIONE IRRAGGIAMENTO EVENTI FENOMENO CONDIZIONI NECESSARIE EFFETTI PRINCIPALI CRISTIANO CUSIN

  30. ESPLOSIONE Scoppi da sovrappressione TERMICHE FISICHE Combustione veloce con comburente

  31. ESPLOSIONI TERMICHE • MISCELE POLVERI • (DISPERSIONE O NUBI DIPOLVERE) - PARAMETRI DI INFIAMMABILITA’ • Granulometria (< 420 μm) • Umidita’ • Contaminazione (polveriinerti) • Concentrazione (lim. inf. diesplos. da 15 a 100 mg/l) • Energia minima diinnesco (10 ÷ 150 mJ) CRISTIANO CUSIN

  32. ESPLOSIONI TERMICHE • MISCELE POLVERI • (DISPERSIONE O NUBI DIPOLVERE) CRISTIANO CUSIN

  33. NUBI O STRATI DI POLVERE CONFINAMENTO MISCELAZIONE INNESCO CRISTIANO CUSIN 33

  34. ESPLOSIONI DI POLVERI SEZIONI IMPIANTISTICHE INTERESSABILI • Depositi (Sili / Bunkers) • Filtri separatori, cicloni • Mulini di ogni tipo • Trasportatori (nastri, coclee, tazze , pneumatici) • Essiccatori a letto fluido • Miscelatori • Setacci e vagli CRISTIANO CUSIN

  35. PARAMETRI DELL’ ESPLOSIONE A) Pressione massima di esplosione (7 ÷ 8 bar deflagrazione) B) Velocitàmassimadiaumentodellapressione leggecubica (dP/dt)max . V⅓ = Kst) (Kstcostantecaratteristicadellamiscela in esame) C) Classidiesplosioni St0 Kst = 0 non esplosiva St1 Kst = da 0 a 200 debole St2 Kst = da 200 a 300 forte St3 Kst = > 300 molto forte CRISTIANO CUSIN

  36. PARAMETRI DELL’ ESPLOSIONE POLVERI DI PRODOTTI AGRICOLI I dati riportati nelle tabelle possono differire in base a: • Granulometria • Forma dei grani • Contenuto di umidità

  37. ESPLOSIONI DI POLVERI CRISTIANO CUSIN

  38. CRISTIANO CUSIN

  39. ESPLOSIONE Scoppi da sovrappressione TERMICHE FISICHE Combustione veloce con comburente

  40. ESPLOSIONI TERMICHE • ESPLOSIVI (prodotto CE – eccetto militari) • La classificazione è in base al Testo Unico di Pubblica Sicurezza 1^ cat. Polveri 2^ cat. Dinamiti 3^ cat. Detonanti 4^ cat. Artifici 5^ cat. Munizioni di sicurezza e giocattoli pirici CRISTIANO CUSIN

  41. ESPLOSIONE Scoppi da sovrappressione TERMICHE FISICHE Combustione veloce con comburente

  42. ESPLOSIONIFISICHE ESPLOSIONI FISICHE EVAPORIZZAZIONI RAPIDE CONTATTO CORPI INCANDESCENTI ROLL OVER BOIL OVER BLEVE FIRE BALL CRISTIANO CUSIN

  43. ESPLOSIONI FISICHE CONTATTO CORPI INCANDESCENTI Vaporizzazione di liquido per contatto con una massa calda (es. versamento in acqua di metallo fuso come Al o Fe) L’intensità del fenomeno dipende: • altezza caduta • quantità e dimensioni dei frammenti di materiale caldo • livello e quantità di acqua nel contenitore CRISTIANO CUSIN

  44. ESPLOSIONI FISICHE ROLL OVER Intensa veloce evaporazione di un liquido raffreddato per ingresso di altro stesso liquido a temperatura più fredda nella parte superiore L’intensità del fenomeno dipende: • Differenza temperatura • Volume contenitore CRISTIANO CUSIN

  45. ESPLOSIONI FISICHE BOIL OVER Improvvisa vaporizzazione di un liquido surriscaldato sottostante un liquido con una temperatura di ebolizzione più alta e più leggero. L’intensità del fenomeno dipende: • Temperatura di sovrariscaldamento • Volume liquido surriscaldato effetto tappo T > Teb CRISTIANO CUSIN

  46. ESPLOSIONI FISICHE BLEVE Improvvisa vaporizzazione di tutta la massa di un liquido surriscaldato per piccolo cedimento contenitore L’intensità del fenomeno dipende: • Volume contenitore T > Teb CRISTIANO CUSIN

  47. Bleve di botte da 9 m3, 1 m3 di prodotto Paese di Treviso, 16 Marzo 1996 CRISTIANO CUSIN

  48. FIRE BALL Se a seguito di un esplosione fisica il liquido vaporizzato fuori del contenitore è un liquido infiammabile questo si miscela con l’aria e se innescato forma una PALLA DI FUOCO. CRISTIANO CUSIN

  49. SCOPPI Scoppi da sovrappressione TERMICHE FISICHE Combustione veloce con comburente

  50. SCOPPI SCOPPIO Rottura meccanica di un recipiente per aumento, non istantaneo, della pressione interna. • PROIEZIONE DI FRAMMENTI • RILASCIO CONTENUTO RECIPIENTE

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