Расчет условий теплового самовозгорания с использованием параметров кинетики термоокисления горючих дисперсных материалов


Аннотация:
Представлен пример расчета условий теплового самовозгорания для технического углерода по методике, которая включена в новую редакцию ГОСТ 12.1.044—89 (ИСО 4589—84) «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». Новая методика учитывает кинетику процесса, позволяет рассчитывать условия самовозгорания для различных реальных геометрических форм хранения и размеров горючих материалов. Результаты расчетов кинетических параметров, времени индукции, критических размера и температуры самовозгорания могут быть использованы для предотвращения пожаров при хранении и транспортировании твердых горючих веществ и материалов.
В соответствии с методикой исследования условий теплового самовозгорания, содержащейся в действующей редакции ГОСТ 12.1.044—89, полученные в термостате экспериментальные значения минимальной температуры окружающей среды при самовозгорании и времени задержки самовозгорания обрабатывают в виде графиков. Полученные на их основании уравнения с достаточной для практики точностью описывают условия самовозгорания для образцов материала принятых в экспериментах размеров и формы. Однако экстраполяция лабораторных данных на размеры образцов насыпей твердых дисперсных материалов, близкие к реальным, будет некорректной. Причина — не учтено значительное изменение условий теплоотдачи от ламинарного режима теплообмена к турбулентному, сопровождающее самовозгорание реальных объектов при хранении и транспортировании сыпучих и волокнистых материалов. В результате могут возникать существенные ошибки при определении условий самовозгорания реальных насыпей и материалов.
Разработанная методика определения условий теплового самовозгорания, представленная в новой редакции ГОСТ 12.1.044—89, основана на современных представлениях о процессах самовоспламенения и теплообмена.

Л.П. Вогман, д-р техн. наук, гл. науч. сотрудник, vniipo-3.5.3@ya.ru Е.Е. Простов, ст. науч. сотрудник ФГБУ ВНИИПО МЧС России, Балашиха, Россия И.А. Корольченко, д-р техн. наук, доцент, начальник отдела ФГБУ НИИПХ Росрезерва, Москва, Россия


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
1. ГОСТ 12.1.044—89. Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов Номенклатура показателей и методы их определения. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200004802 (дата обращения: 18.04.2017).
2. Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. — М.: Химия, 1979. — 424 с.
3. Горшков В.И. Самовозгорание веществ и материалов. — М.: ВНИИПО, 2003. — 444 с.
4. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. — М.: Наука, 1987. — 502 с.
5. Семёнов Н.Н. Тепловая теория горения и взрывов// Успехи физических наук. — 1940. — Т. 23. — Вып. 3. — С. 251–292.
6. Мержанов А.Г. Неизотермические методы в химической кинетике// Физика горения и взрыва. — 1973. — Т. 9. — № 1. — С. 4–36. 
7. Кольцов К.С., Попов Б.Г. Самовозгорание твердых веществ и материалов и его профилактика. — М.: Химия, 1978. — 160 с.
8. Таубкин С.И. Пожар и взрыв, особенности их экспертизы. — М.: ВНИИПО, 1999. — 600 с.
9. Мержанов А.Г., Дубовицкий Ф.И. Современное состояние теории теплового взрыва// Успехи химии. — 1966. — Т. 35. — Вып. 10. — С. 656–683.
10. Bowes P.C. Self-heating: evaluating and controlling the hazards. — London: Dept. of the Environment, Building Research Establishment, 1984. — 500 p.
11. К нестационарной теории теплового взрыва/ В.В. Барзыкин, В.Т. Гонтковская, А.Г. Мержанов, С.И. Худяев// Прикладная механика и техническая физика. — 1964. — № 3. — С. 118–125.
12. Григорьев Ю.М. Тепловой взрыв// Тепломассообмен в процессах горения: сб. тр. — Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1980. — С. 3–16.
13. Методика определения условий теплового самовозгорания веществ и материалов. — М.: ВНИИПО, 2004. — 65 с.
14. Методика обеспечения пожарной безопасности перевозки самовозгорающихся грузов. — М.: ВНИИПО, 2006. — 39 с.
15. Методика обеспечения пожарной безопасности складирования самовозгорающихся материалов. — М.: ВНИИПО, 2008. — 33 с.
16. Соколов Д.Н., Вогман Л.П., Зуйков В.А. Микробиологическое самовозгорание// Пожарная безопасность. — 2012. — № 1. — С. 35–49.
17. Земский Г.Т., Зуйков В.А. Теплота сгорания химических элементов, простых неорганических соединений и сплавов// Пожарная безопасность. — 2012. — № 4. — С. 48–61.
 

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее