НАУКОВО ОБҐРУНТОВАНІ РОЗРАХУНКОВІ МЕТОДИ ТА БАЗИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДАНИХ ІЗ ПОПЕРЕДЖЕННЯ ПЕРЕДЧАСНИХ ПОЖЕЖОВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНИХ СПРАЦЬОВУВАНЬ ПІРОТЕХНІЧНИХ БАГАТОКОМПОНЕНТНИХ НІТРАТНО-МЕТАЛІЗОВАНИХ СУМІШЕЙ В УМОВАХ ЗОВНІШНІХ ТЕРМОДІЙ
DOI:
https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.300824.69.1076Ключові слова:
пожежна безпека, піротехнічні вироби на основі багатокомпонентних нітратно-металізованих сумішей, процеси займання та розвитку горінняАнотація
Постановка проблеми. Велике практичне значення мають способи попередження виникнення вимушених пожежонебезпечних руйнувань виробів у випадку впливу зовнішніх термічних дій. При цьому вони повинні ґрунтуватись на науково обґрунтованих методах визначення критичних параметрів термічних дій на вироби та технологічних параметрів зарядів сумішей, перевищення яких спричинює передчасні пожежонебезпечні руйнування виробів. Для розроблення таких методів необхідно мати результати теоретичних та експериментальних досліджень процесів нагрівання оболонок зарядів сумішей для різних зовнішніх теплових потоків та часу їх термодії, а також процесів займання та розвитку їх горіння за різних зовнішніх умов. Мета статті − формування результатів теоретичних досліджень у вигляді науково обґрунтованих методів, які дозволяють попереджати та контролювати передчасне займання зарядів сумішей, вибухонебезпечний розвиток процесу їх горіння та пожежонебезпечне руйнування виробів в умовах зовнішніх термічних дій, а також зведення результатів експериментальних досліджень у єдину базу даних із визначення впливу технологічних параметрів сумішей на характеристики процесів їх займання та розвитку горіння, використання якої дозволяє знижувати кількість пожежовибухонебезпечних руйнувань виробів в умовах підвищених температур нагріву та зовнішніх тисків Висновок. Розроблено науково обґрунтовані методи визначення критичних параметрів зовнішніх термічних дій для кількісної оцінки рівня пожежної безпеки піротехнічних виробів на основі багатокомпонентних нітратно-металізованих сумішей. Створено науково-технічну базу експериментальних даних із визначення закономірностей впливу широкого класу технологічних параметрів сумішей на основні характеристики процесів займання та розвитку горіння сумішей (температуру займання, час індукції, швидкість розвитку горіння) в умовах зовнішніх термічних дій (підвищених температур нагріву, зовнішніх тисків та ін.), що дозволяє визначати ймовірність виникнення пожеж на об’єктах, де зберігаються вироби.
Посилання
Диринга X., Майер П., Фехнер Д., Болен Я., Кайнер К. У. Настоящее и будущее магниевых сплавов в нашей цивилизации. Литейное производство. 2006. № 1. C. 4–7.
Ващенко В. А., Кириченко О. В., Лега Ю. Г., Заика П. И., Яценко И. В., Цыбулин В. В. Процессы горения металлизированных конденсированных систем. Київ : Наукова думка, 2008. 745 с.
Arkhipov V. A., Bondarcblik S. S., Korotkikh A. G. Nonstationary burning rate of solid propellants. Nonequilibrium Phenomena: Plasma, Combustion, Atmosphere. Edited by G. D. Roy, S. M. Frolov and A. M. Starik. Moscow : TORUS PRESS Publ., 2009. Рp. 257–263.
Arkhipov V. A. Bondarchuk S. S., Korotkikh A. G. Comparative analysis of methods for measuring the transient burning rate. II. Research results. Combustion, Explosion, and Shock Waves. 2010. Vol. 46, № 5. Pр. 570–577.
Кириченко О. В., Ващенко В. А., Лега Ю. Г., Яценко І. В. Основи пожежної безпеки піротехнічних нітратовмісних виробів в умовах зовнішніх термовпливів : монографія. Київ : Наукова думка, 2012. 318 с.
Filzen М. Feuerwehr löscht Magnesium-Brand im Essener Hafen mit Sand. Feuerwehr Essen. Pressemit-teilung (дата звернення: 20.10.2015).
Filzen M. Feuer in Essener Hafenmühle, brennt gelagertes Aluminiumgranulat. Feuerwehr Essen. Pressemit-teilung (дата звернення: 23.01.2016).
Arbeitskreis V. Evaluierung neuer Löschverfahren bei Metallbränden: Ständige Konferenz der Innenminister und Senatoren der Länder. Ausschuss für Feuerwehrangelegenheiten, Katastrophenschutz und zivile Verteidigung. Heyrothsberge, 2017.
Tepper F., Kaledin L. Combustion characteristics of kerosene containing Alex nano-aluminum. Unsteady Combustion and Interior Ballistics : Lectures of the 3rd International Workshop. Saint Petersburg, 2000. Pр. 320–325.
ДСТУ 4105-2002. Вироби піротехнічні побутові. Загальні вимоги безпеки [чинні від 2022-06-12]. Вид. офіц. Київ : Держстандарт України, 2002.
ДСТУ 4316-2004. Вироби піротехнічні побутового призначення. Вимоги пожежної безпеки і методи випробувань [чинні від 2004-07-05]. Вид. офіц. Київ : Держстандарт України, 2004.
Arkhipov V. A., Korotkikh A. G., Kuznetsov V. T. Ignition modes of heterogeneous systems containing nanopowders of metals. Pulsed and Continuous Detonation. Edited by G. Roy, S. Frolov, J. Sinibaldi. Mosсow : TORUS PRESS Ltd., 2006. Pр. 84–90.
Jayaraman K., Anand K. V., Chakravarthy S. R., Sarathi R. Effect of nano-aluminium in plateaubuming and catalyzed composite solid propellant combustion. Combustion and Flame. 2009. Vol. 156. Pр. 1662–1673.
Makoto Kohga, Kayoko Okamoto. Thermal decomposition behaviors and burning characteristics of ammonium nitrate /polytetrahydrofuran/ glycerin composite propellant. Combustion and Flame. 2011. Vol. 158.
Pр. 573–582.
Gromov A. A., Pautova Yu. I., Korotkikh A. G. et al. Interaction of powdery Al, Zr and Ti with atmospheric nitrogen subsequent nitride formation under the metal powder combustion in air. Powder Technology. 2011. Vol. 214. Pр. 229–236.
Ohkura Yuma, Pratap M. Rao, Xiaolin Zheng. Flash ignition Al nanoparticles : mechanism and applications. Combustion and Flame. 2011. Vol. 158. Pp. 2544–2548.
Ващенко В. А., Антонюк В. С., Тимчик Г. С., Яценко І. В., Бондаренко М. О., Кириченко О. В.,
Рудь М. П. Основи теплоперенесення в елементах оптичного приладобудування : навч. посіб. Київ : НТУУ “КПI”, 2012. 412 с.
Ковалишин В. В., Марич В. М., Лозинський Р. Я. Проблеми гасіння магнію та його сплавів. Пожежна безпека. 2016. № 28. C. 58–63.
Ковалишин В. В., Марич В. М., Кирилів Я. Б. Дослідження хімічних речовин як складників вогнегасних порошків для гасіння легких металів. Пожежна безпека. 2016. № 29. C. 46–56.
Ковалишин В. В., Марич В. М. Проблеми гасіння магнію та його сплавів. Пожежна та техногенна безпека. Теорія, практика, інновації : матер. Міжнар. наук.-практ. конф. Львів : ЛДУ БЖД, 2016. С. 304–305.
Марич В. М., Ревуцький А. В., Гук Р. І. Забезпечення безпеки у виробництвах, де використовується магній та його сплави. Пожежна та техногенна безпека. Теорія, практика, інновації : матер. Міжнар. наук.-практ. конф. Львів : ЛДУ БЖД, 2016. С. 316–318.
Schlüsslmayr Ch. Druckgießerei in Flammen – Feuerwehr kämpft vier Tage gegen Magnesiumbrand. Ch. Schlüsslmayr. Blaulicht. 2016. № 3. Pр. 4–8.
Schmalfuß H. Magnesium erschwert Löscharbeiten an Pkw. Feuerwehr- Magazin. 2016. № 5. P. 8.
Tsapko Y., Guzii S., Remenets M., Kravchenko A., Tsapko O. Evaluation of effectiveness of wood fire protection upon exposure to flame of magnesium. Eastern-European Journal Enterprise Technologies. 2016. Vol. 4, № 10 (82). Pр. 31–33.
Kovalyshyn V. V., Marych V. M., Novitskyi Y. M., Gusar B. M., Chemetskiy V. V., Minis O. L. Improvement of a discharge nozzle damping attachment to oppress fires of class D. Eastern-European Journal of Enterprise Technogies. 2018. Vol. 5, № 5 (95). Pр. 68–76.
Ващенко В. А., Заїка П. І., Сташенко С. І., Яценко І. В. Основні властивості компонентів системи магній + нітрат натрію в умовах горіння : навч. посіб. Під ред. д. т. н., проф. В. А. Ващенко.Черкаси : ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля МВС України, 2003. 189 с.
Кириченко О. В., Цыбулин В. В., Яценко И. В., Ващенко В. А. Моделирование пожаровзрывоопасных режимов горения нитратных систем при применении пиротехнических изделий. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2008. № 4. C. 35–41.
Кириченко О. В. Определение участков на поверхности металлических корпусов пиротехнических изделий, подвергающихся разрушениям в условиях эксплуатации. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2008. № 1. C. 149–154.
Кириченко О. В. Моделирование предельных, неустойчивых режимов горения пиротехнических нитратных систем с учетом агломерации металлического горючего. Науковий вісник УкрНДІПБ. 2008. № 1 (17). C. 78–86.
Ващенко В. А., Кириченко О. В., Акиньшин В. Д., Цыбулин В. В., Яценко И. В. Комплекс испытательных установок, моделирующих реальные условия применения пиротехнических нитратосодержащих изделий. Науковий вісник УкрНДІПБ. 2009. № 1 (19). C. 127–137.
Кириченко О. В., Заика П. И., Цыбулин В. В., Яценко И. В., Ващенко В. А. Влияние повышенных температур нагрева и внешних давлений на режимы горения пиротехнических нитратных систем. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2008. № 3. C. 172–176.
Кириченко О. В., Цыбулин В. В., Яценко И. В., Ващенко В. А. Моделирование пожаровзрывоопасных режимов горения нитратных систем при применении пиротехнических изделий. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2008. № 4. C. 35–41.
Кириченко О. В. Повышение эффективности пиротехнических нитратосодержащих изделий в условиях их применения. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2009. № 2. C. 89–94.
Кириченко О. В. Дослідження впливу температури нагріву та зовнішнього тиску на залежності швидкості горіння ПНС від співвідношення компонентів та концентраційні межі горіння. Труды Одесского национального политехнического университета. 2010. Вып. 2 (6). С. 191–196.
Кириченко О. В., Акіньшин В. Д., Ващенко В. А., Цибулін В. В. Термодинамічні методи прогнозування пожежонебезпечних властивостей високометалізованих піротехнічних нітратно-металічних сумішей в умовах зовнішніх термовпливів. Проблемы пожарной безопасности. 2011. № 30. С. 104–106.
Кириченко О. В, Налева Г. В. Вплив температури нагріву на швидкість та вибухонебезпечні режими горіння піротехнічних нітратно-металевих сумішей. Труды Одесского национального политехнического университета. 2012. Вып. 2 (39). С. 143–147.
Кириченко О. В. Створення бази даних по швидкостям та вибухонебезпечним режимам горіння піротехнічних нітратно-металевих сумішей. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2012. № 3. С. 88–90.
Кириченко О. В., Ващенко В. А., Цибулін В. В. Пожежонебезпечні термовпливи на поверхню металевих корпусів піротехнічних виробів в умовах пострілу та польоту. Проблемы пожарной безопасности. 2012. № 32. С. 98–112.
Кириченко О. В., Ващенко В. А., Цибулін В. В., Тупицький В. М. Експериментально-статистичні моделі для отримання бази даних по швидкості та вибухонебезпечним режимам горіння піротехнічних нітратно-металевих сумішей в умовах зовнішніх термовпливів. Актуальні проблеми управління у сфері цивільного захисту : матер. І Всеукр. наук.-практ. конф. Харків : Національний університет цивільного захисту України, 2012. С. 122–126.
Кириченко О. В. Математичне моделювання процесу нагріву металевих корпусів піротехнічних виробів в умовах пострілу та польоту. Науковий вісник УкрНДІЦЗ. 2013. № 1 (27). С. 173–186.
Кириченко О. В., Ващенко В. А., Цибулін В. В., Тупицький В. М. Швидкість та межі горіння піротехнічних нітратно-магнієвих сумішей в умовах зовнішніх термовпливів. Проблемы пожарной безопасности. 2013. № 34. С. 73–95.
Кириченко О. В., Діброва О. С., Мотрічук Р. Б., Тищенко Є. О. Визначення допустимих режимів нагріву піротехнічних сумішей при їх експлуатації. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2018. № 2. С. 5–11.
Діброва О. С., Мотрічук Р. Б., Кириченко О. В. Пожежна небезпека піротехнічних виробів при відповідному впливі міцності зарядів піротехнічних сумішей. Надзвичайні ситуації: безпека та захист : матер. IX Всеукр. наук.-практ. конф. з міжнар. уч. Черкаси, 2019. С. 48–49.
Кириченко О. В., Діброва О. С., Мотрічук Р. Б., Ващенко В. А., Колінько С. О., Цибулін В. В. Дослідження впливу міцності зарядів піротехнічних нітратноиметалевих сумішей на пожежну безпеку виробів на їх основі. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2019. № 3. С. 56–67.
Кириченко О. В., Діброва О. С., Мотрічук Р. Б., Ващенко В. А., Колінько С. О., Бутенко Т. І., Цибулін В. В. Визначення критичних режимів розвитку процесів горіння піротехнічних нітратно-металевих сумішей в умовах зовнішніх термічних дій. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2020. № 2. C. 123–133.
Козяр Н. М. Закономірності впливу технологічних параметрів та зовнішніх чинників на швидкість та вибухонебезпечні режими горіння піротехнічних нітратно-металізованих сумішей з добавками органічних речовин. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2023. № 2. С. 89–99.
Козяр Н. М. Визначення критичних значень параметрів зовнішніх термоударних впливів надзвукового потоку повітря на поверхню циліндричних металевих оболонок зарядів піротехнічних нітратно-металевих сумішей в умовах їх застосування. Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація. 2023. Т. 7, № 1. С. 33–44.
Козяр Н. М. Запобігання передчасного пожежовибухонебезпечного спрацьовування піротехнічних сумішей в умовах пострілу та польоту. Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація. 2023. Т. 7, № 2. С. 133–151.
Козяр Н. М., Кириченко О. В., Ковбаса В. О., Кириченко Є. П., Ващенко В. А., Колінько С. О., Цибулін В. В. Закономірності впливу чинників на швидкість розвитку процесу горіння піротехнічних сумішей на основі кисневмісних окиснювачів та металевих пальних. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2023. № 1. С. 72–81.
Козяр Н. М., Кириченко О. В., Ковбаса В. О., Дядюшенко О. О., Ващенко B. А., Колінько С. О. Визначення критичних значень параметрів зовнішніх термічних впливів на піротехнічні вироби на основі нітратно-металевих сумішей в умовах їх зберігання та транспортування. Науковий вісник “Цивільний захист та пожежна безпека”. 2023. № 2 (16). С. 42–56.
Козяр Н., Кириченко О., Ващенко В., Кириченко Є., Ковбаса В., Колінько C., Томенко М. Запобігання пожежовибухонебезпечним займанням піротехнічних металізованих сумішей з добавками неорганічних речовин. Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація. 2022. Т. 6, № 2. С. 15–26.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Козяр Н. М., Кириченко О. В., Романюк І. П., Ващенко В. А., Бало Я. В., Дядюшенко О. О.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https:/ /i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png" /></a><br />Ця робота ліцензована за <a rel="license" href="http://creativecommons.org /licenses/by/4.0/">Міжнародна ліцензія Creative Commons Attribution 4.0</a>.
