Kokende væske som ekspanderer dampeksplosjon - Boiling liquid expanding vapor explosion
En bleve ( BLEVE , / b l ɛ v jeg / Blev -ee ) er en eksplosjon forårsaket av brudd av et kar som inneholder en væske under trykk og som har nådd temperaturer over dets kokepunkt . Fordi kokepunktet til en væske stiger med trykk , kan innholdet i beholderen under trykk forbli flytende så lenge beholderen er intakt. Hvis fartøyets integritet blir kompromittert , kan tap av trykk og fallende kokepunkt føre til at væsken raskt konverterer til gass og ekspanderer ekstremt raskt. Hvis gassen også er brennbar , som f.eks. Med hydrokarboner og alkoholer , kan ytterligere skade forårsakes av en påfølgende brann.
Mekanisme
Det er tre hovedelementer som forårsaker en BLEVE:
- Et stoff i flytende form ved en temperatur over det normale atmosfæriske trykkets kokepunkt.
- En beholderbeholder som opprettholder trykket som holder stoffet i flytende form.
- Et plutselig tap av inneslutning som raskt senker trykket.
Vanligvis starter en BLEVE med en beholder med væske som holdes over sin normale koketemperatur ved atmosfæretrykk. Mange stoffer som normalt lagres som væsker, for eksempel CO 2 , propan og andre lignende industrigasser, har kokende temperaturer ved atmosfæretrykk, langt under romtemperatur. Når det gjelder vann, kan det oppstå en BLEVE hvis et vannkammer under trykk oppvarmes langt utover standard 100 ° C (212 ° F). Denne beholderen, fordi det kokende vannet presser den, må være i stand til å holde flytende vann ved svært høye temperaturer.
Hvis beholderen under trykk, som inneholder væske ved høy temperatur (som kan være romtemperatur, avhengig av stoffet) går i stykker, går trykket som forhindrer væsken i å gå tapt. Hvis bruddet er katastrofalt, der fartøyet umiddelbart ikke er i stand til å holde noe trykk i det hele tatt, eksisterer det plutselig en stor væskemasse som er ved meget høy temperatur og veldig lavt trykk. Dette får en del av væsken til å "koke" øyeblikkelig, noe som igjen forårsaker en ekstremt rask ekspansjon. Avhengig av temperatur, trykk og stoffet som er involvert, kan ekspansjonen være så rask at den kan klassifiseres som en eksplosjon, fullt ut i stand til å påføre omgivelsene alvorlige skader.
Vanneksempel
For eksempel kan en tank med flytende vann under trykk holdt ved 204,4 ° C (400 ° F) være under trykk til 1,7 MPa (250 psi) over atmosfærisk ("gauge") trykk. Hvis tanken som inneholdt vannet skulle gå i stykker, ville det for et kort øyeblikk eksistere et volum flytende vann som ville være ved:
- atmosfærisk trykk
- en temperatur på 204,4 ° C (400 ° F).
Ved atmosfærisk trykk er vannets kokepunkt 100 ° C (212 ° F) - flytende vann ved atmosfæretrykk eksisterer ikke ved temperaturer høyere enn 100 ° C (212 ° F). I det øyeblikket ville vannet koke og gå til damp eksplosivt, og det 204,4 ° C (400 ° F) flytende vannet som ble omgjort til gass ville ta opp betydelig mer volum (≈1,600 ganger) enn det gjorde som væske, og forårsake damp eksplosjon. Slike eksplosjoner kan skje når det overopphetede vannet i en kjele rømmer gjennom en sprekk i en kjele og forårsaker en kjeleeksplosjon .
BLEVE uten kjemiske reaksjoner
En BLEVE trenger ikke å være en kjemisk eksplosjon, og det må heller ikke være brann: men hvis et brannfarlig stoff er utsatt for en BLEVE, kan det også være utsatt for intens oppvarming, enten fra en ekstern varmekilde som kan ha forårsaket kar for å bryte i utgangspunktet eller fra en intern kilde til lokal oppvarming som hudfriksjon . Denne oppvarmingen kan føre til at et brannfarlig stoff antennes og legge til en sekundær eksplosjon forårsaket av den primære BLEVE. Selv om blasteffekter av enhver BLEVE kan være ødeleggende, kan et brannfarlig stoff som propan øke faren betydelig.
Selv om begrepet BLEVE oftest brukes for å beskrive resultatene av en beholder med brannfarlig væske som brister på grunn av brann, kan en BLEVE oppstå selv med et ikke- brennbart stoff som vann, flytende nitrogen , flytende helium eller andre kjølemedier eller kryogener , og blir derfor vanligvis ikke betraktet som en type kjemisk eksplosjon . Vær oppmerksom på at for flytende gasser kan BLEVE også være farlige på grunn av rask avkjøling på grunn av absorpsjon av fordampningens entalpi (f.eks. Frostskader), eller på grunn av mulig kvelning hvis et stort gassvolum produseres og ikke raskt spres ( f.eks. inne i en bygning, eller i et trau i tilfelle av tyngre enn luftgasser), eller på grunn av giftigheten til gassene som produseres.
Branner
BLEVE kan være forårsaket av en ekstern brann i nærheten av lagerkaret og forårsake oppvarming av innholdet og trykkoppbygging. Selv om tanker ofte er designet for å tåle stort trykk, kan konstant oppvarming føre til at metallet svekkes og til slutt mislykkes. Hvis tanken varmes opp i et område hvor det ikke er væske, kan den spreke raskere uten at væsken absorberer varmen. Gassbeholdere er vanligvis utstyrt med avlastningsventiler som lufter ut overtrykk, men tanken kan fortsatt svikte hvis trykket ikke slippes raskt nok. Avlastningsventiler er dimensjonert til å slippe ut trykket raskt nok til å forhindre at trykket øker utover karets styrke, men ikke så raskt at det er årsaken til en eksplosjon. En avlastningsventil i passende størrelse lar væsken inne koke sakte, og beholder et konstant trykk i beholderen til all væsken er kokt og karet tømmes.
Hvis stoffet som er involvert er brannfarlig, er det sannsynlig at den resulterende skyen av stoffet vil antennes etter at BLEVE har skjedd, og danne en ildkule og muligens en eksplosjon av drivstoff-luft , også kalt en dampsky-eksplosjon (VCE) . Hvis materialene er giftige , vil et stort område bli forurenset .
Hendelser
Begrepet "BLEVE" ble laget av tre forskere ved forsikringsselskapet Factory Mutual i analysen av en ulykke ved et av deres forskningsanlegg i 1957 som involverte et kjemisk reaktorfartøy.
August 1959 led Kansas City brannvesen sitt nest største menneskeliv i tjenesten, da en bensintank på 25 000 gallon (95 000 liter) eksploderte under en brann på Southwest Boulevard , og 5 brannmenn ble drept.
Eksempler på andre BLEVE -hendelser har inkludert:
- 28. juni 1959: Meldrim Trestle Disaster i Meldrim, Georgia, USA.
- 28. mars 1960: Cheapside Street whisky bond brann i Glasgow , Skottland;
- 4. januar 1966: Feyzin -katastrofe ; eksplosjon av en LPG -lagertank nær Feyzin , Frankrike;
- 21. juni 1970: eksplosjon av en avsporet propantankbil i Crescent City, Illinois ;
- 5. juli 1973: Kingman -eksplosjon ; eksplosjon av en brennende propan tankbil i Kingman, Arizona ;
- 31. januar 1978: brudd i en flytende nitrogentank på et anlegg for Air Products & Chemicals og Mobay Chemical Corporation i New Martinsville, West Virginia ; [1]
- 23. februar 1978: Waverly, Tennessee, tankbileksplosjon ; en tankbil som fraktet flytende petroleumsgass eksploderte som et resultat av opprydding knyttet til avsporing av tog .
- 1. juli 1978: Los Alfaques -katastrofen ; en overbelastet tankbil som fraktet flytende propylen eksploderte ved siden av en campingplass i Alcanar, Spania og resulterte i 217 dødsfall.
- 19. november 1984: En brann ved en tankgård med flytende petroleumsgass (LPG) utløser flere BLEVE i katastrofen i San Juanico i San Juan Ixhuatepec , nær Mexico by ;
- 23. desember 1988: Memphis tankbilkatastrofe ; en tankbil med propan sprakk og forårsaket antennelse av lekkende gass; tanken ble deretter skutt opp fra krasjstedet og krasjet i en bygning i nærheten.
- 1. april 1990: Sydney, Australia; En nær-katastrofe inntraff da Boral 's St. Peters anlegget opplevd en LPG tankeksplosjon på natten av 1. april 1990. En brann brøt ut på ca 09:00, svie i over ni timer. En 100 tonn LPG-sylinder og mange mindre tanker eksploderte. Den 100 tonn lange tanken ble skutt fra støttestrukturen og hoppet langs bakken og kom til ro i Alexandria-kanalen ved siden av stedet. Evakueringer involverte rundt 3.000 mennesker fra området rundt, i en radius på to km. Det var ingen personskader.
- 1. mai 1999: Eksplosjon av en propan tankbil i nærheten av Kamena Vourla , Hellas og resulterte i 5 dødsfall
- 10. august 2008: Toronto -propaneksplosjon ; flere eksplosjoner på et propananlegg i Toronto , Ontario.
- 29. juni 2009: Viareggio -toget avsporet ; 32 døde og 26 skadde etter eksplosjonen av to tankbanevogner, sporet av og lastet med LPG.
- 6. mars 2015 MR -maskin, flytende helium , BLEVE, Oradell Animal Hospital, Paramus, NJ
- 3. april 2017, halv lukket mottaker, kondensat, BLEVE, Loy-Lange Box Co, St Louis, Missouri.
- 6. august 2018: eksplosjon av tankbil nær en flyplass i Bologna , Italia.
- 21. mars 2019 BLEVE i Yancheng , Jiangsu , Kina
Sikkerhetstiltak
Noen brannreduserende tiltak er oppført under flytende petroleumsgass .
- Trykkavlastningsventil
- Termisk barriere
- Vannspraykjøling
- Vedlikehold av trykktanker for å unngå skader eller korrosjon
Transport Canada publiserte en opplæringsvideo for beredskapspersonell for å svare på og forhindre BLEVE. De anbefaler også at ekspertråd kan fås fra Transport Canadas Canadian Transport Emergency Center, CANUTEC.
Se også
- Kjeleksplosjon
- Utvidelsesforhold
- Eksplosiv kokende eller faseeksplosjon
- PEPCON -katastrofe
- Rask faseovergang
- Avsporing av tog i Viareggio
- Toronto propaneksplosjon
- Gassbærere
- Lac-Mégantic jernbanekatastrofe
Referanser
Eksterne linker
- BLEVE Demo på YouTube - video av en kontrollert BLEVE -demo
- enorme eksplosjoner på YouTube - video av propan og isobutan BLEVE fra en togsporing i Murdock, Illinois (3. september 1983)
- Propan BLEVE på YouTube - video av BLEVE fra brannen i propandepotet i Toronto
- Moskva ringveiulykkepå YouTube - Dusinvis av LPG -tank -BLEVE etter en trafikkulykke i Moskva
- Kingman, AZ BLEVE - En beretning om eksplosjonen 5. juli 1973 i Kingman, med fotografier
- Propantankeksplosjoner - Beskrivelse av omstendigheter som kreves for å forårsake en propantank BLEVE.
- Analyse av BLEVE -hendelser på DOE -nettsteder - Detaljer om fysikk og matematikk for BLEVE -er.
- HID - SIKKERHETSRAPPORT VURDERINGSVEILEDNING: Whisky -modningslager - Alkoholen lagres på tretønner som kan lide BLEVE.