Vaporisation explosive

Explosive vaporization

Centre d'études nucléaires de Grenoble

Résumé

On appelle vaporisation explosive ou explosion de vapeur l'ensemble des phénomènes violents consécutifs à la mise en contact d'un liquide froid volatil avec un liquide chaud à une température très supérieure à la température de saturation du corps froid. De tels événements ont été observés entre autre dans des fonderies et il semble bien que l'on ait eu une explosion de vapeur lors de la toute récente catastrophe de Tchernobyl. L'effet destructeur observé résulte de la détente d'une très grande quantité de vapeur produite pendant un temps très court. Il est alors de première importance d'appréhender les mécanismes de production de vapeur (nucléation) résultant d'un contact entre deux liquides. Un critère permettant d'apprécier le risque d'obtention d'une explosion de vapeur consiste d'ailleurs à comparer la température instantanée de contact des deux corps à la température de nucléation spontanée du liquide froid. C'est ce que nous allons préciser dans ce papier.

Abstract

Explosive vaporization or vapor explosion refers to all violent phenomena resulting from the placing in contact of a cold volatile liquid with a hot liquid at a temperature much higher than the saturation temperature of the cold body. Such events have also been observed in foundries and it seems that a vapor explosion occurred during the recent catastrophe at Tchernobyl. The observed destructive effect results from the expansion of a very large amount of the vapor which was produced over a very short period of time. It is therefore of vital importance to understand the vapor production mechanisms (nucleation of subcooled water) resulting from a contact between two liquids. One element of criterion enabling one to evaluate the risk of obtaining a vapor explosion also consists of comparing the instantaneous contact temperature of the two bodies with the spontaneous nucleation temperature of the cold liquid. This is what we intend to specify in this document.