Влияние фторированных углеводородов на концентрационные пределы распространения пламени в смесях H₂–N₂O и CH₄–N₂O | Технологии безопасности жизнедеятельности. 2023. № 1. DOI: 10.17223/7783494/1/6

Влияние фторированных углеводородов на концентрационные пределы распространения пламени в смесях H₂–N₂O и CH₄–N₂O

Проведено экспериментальное определение концентрационных пределов распространения пламени в смесях горючий газ (метан, водород) - закись азота - фторированный углеводород (трифторметан CHF₃, пентафторэтан C₂HF₅, перфторбутан C₄F₁₀). Обнаружены существенно более низкие по сравнению с горением в воздухе значения нижних концентрационных пределов распространения пламени и заметно более высокие величины верхних концентрационных пределов. Составы смесей в точках флегматизации (мыс полуострова распространения пламени) характеризуются низкими значениями коэффициента избытка горючего φ (в большинстве случаев φ < 0,1), в то время как для случая горения в воздухе и азотокислородной среде с содержанием O₂ 25% (об.) величины φ, как правило, превышают 0,5. Установлено, что флегматизирующие концентрации каждого из изученных фторированных углеводородов при горении метана и водорода в закиси азота достаточно близки друг к другу в отличие от горения в окислительных средах, состоящих из азота и кислорода. Дана качественная интерпретация полученных результатов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 5

Ключевые слова

закись азота, концентрационные пределы распространения пламени, фторированный углеводород, водород, метан

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Шебеко Алексей Юрьевич	Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России	доктор технических наук, начальник отдела	ay_shebeko@mail.ru
Шебеко Юрий Николаевич	Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России	доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник	yn_shebeko@mail.ru
Зубань Андрей Владимирович	Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России	кандидат технических наук, начальник отдела	avzuban@mail.ru

Всего: 3

Ссылки

Брандт Б.Б., Матов Л.А., Розловский А.И., Хайлов В.С. Взрывоопасность смесей окислов азота с горючими газами и парами // Химическая промышленность. 1960. № 5. С. 419-425.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник / под ред. А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко. М.: Химия, 1990. Т. 1, 2.

Брандт Б.Б., Розловский А.И., Стрижевский И.И., Хайлов В.С. Взрывоопасность смесей окислов азота с горючими газами и парами // Химическая промышленность. 1965. № 4. С. 279-284.

Zabetakis M.G. Flammability characteristics of combustible gases and vapors // Bulletin 627. Bureau of Mines. 1965. 121 p.

Шебеко Ю.Н., Корольченко А.Я., Ильин А.Б., Малкин В.Л. Концентрационные пределы распространения пламени в смесях горючее-разбавитель-закись азота // Физика горения и взрыва. 1988. Т. 24, № 3. С. 48-51.

Скачков Г.И. Кинетическое моделирование непромотированного и промотированного воспламенения горючих газов: дис.. д-ра хим. наук. М.: Институт химической физики АН СССР, 1984. 316 с.

Борисов А.А., Заманский В.М., Скачков Г.И. Кинетика и механизм взаимодействия водорода с закисью азота // Кинетика и катализ. 1978. Т. 19, № 1. С. 38-46.

Бунев В.А. О механизме промотирования и ингибирования окисления богатых воздушных смесей водорода оксидами азота NO и NO2 при адиабатическом самовоспламенении // Физика горения и взрыва. 2011. Т. 47, №. 1. С. 22-29.

Koshiba Y., Takigawa T., Matsuoka Y., Ohtani H. Explosion characteristics of flammable organic vapors in nitrous oxide atmosphere // Journal of Hazardous Materials. 2010. V. 183 (1-3). P. 746.

Mevel R., Lafosse F., Chaumeix N., Dupre G., Paillard C.E. Spherical expanding flames in H2-N2O-Ar mixtures: flame speed measurements and kinetic modeling // International Journal of Hydrogen Energy. 2009. V. 34 (21). P. 9007.

Dean A.M., Johnson R.L. Shock tube studies of the N2O/CH4/CO/Ar and N2O/C2H6/CO/Ar systems // Combustion and Flame. 1980. V. 37 (2). P. 109-123.

Smith M.Y. The effect of nitric oxide on the recombination of H atoms in fuel- rich propane - oxygen - nitrogen flames // Combustion and Flame. 1972. V. 18 (2). P. 293-295.

Mainiero R.J., Vanpee M. Reaction mechanisms in hydrogen-nitric oxide flames // Combustion Science and Technology. 1980. V. 22 (3/4). P. 171-183.

Balakhnine V.P., Vandooren J., Van Tiggelen P.J. Reaction mechanism and rate constants in lean hydrogen-nitrous oxide flames // Combustion and Flame. 1977. V. 28 (2). P. 165-173.

Day M.J., Stamp D.V., Thompson K., Dixon-Lewis G. Inhibition of hydrogen-air and hydrogen-nitrous oxide flames by halogen compounds // Proceedings of the 13th Symposium (International) on Combustion. Pittsburgh: The Combustion Institute, 1971. P. 705-712.

Лордкипанидзе Д.Н., Азатян В.В., Дзоценидзе З.Г., Мусеридзе М.Д. Влияние двуокиси азота на первый предел воспламенения водородно-кислородных смесей // Физика горения и взрыва. 1979. Т. 15, № 1. С. 73.

Шебеко А.Ю., Шебеко Ю.Н., Голов Н.В., Зубань А.В., Азатян В.В. Влияние содержания кислорода в окислительной среде на горение околостехиометрических смесей вида горючее - окислительная среда - фторированный углеводород // Химическая физика. 2016. Т. 35, № 11. С. 62-67.

Shebeko A. Yu., Shebeko Yu.N., Golov N. V., Zuban A. V., Yarkin A.A. Characteristics of a combustion of near stoichiometric gaseous mixtures of flammable gas - Oxidizer - Fluorinated hydrocarbon at various oxygen concentrations in the oxidizer // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2017. V. 46. P. 195-199.

Шебеко Ю.Н., Корольченко А.Я., Цариченко С.Г. и др. Влияние начального давления и температуры на характеристики горения водородсодержащих смесей // Физика горения и взрыва. 1989. Т. 25, № 1. С. 32.

Shebeko Yu.N., Tsarichenko S.G., Korolchenko A.Ya. Burning velocities and flammability limits of gaseous mixtures at elevated temperatures and pressures // Combustion and Flame. 1995. V. 102 (4). P. 427-437.

Азатян В.В., Шебеко Ю.Н., Шебеко А.Ю., Навценя В.Ю. О промотировании и ингибировании фторированными углеводородами горения метана в окислительных средах с различным содержанием кислорода // Химическая физика. 2010. Т. 29, № 9. С. 42-51.

Shebeko Yu.N., Shebeko A.Yu., Azatyan V.V., Navzenya V.Yu. On Inhibition and Promotion of Methane Combustion by Fluorinated Hydrocarbons in Oxidizers with Different Oxygen Content // Proceedings of the 6th International Seminar on Fire and Explosion Hazards. University of Leeds, 2010. P. 621.

Шебеко Ю.Н., Шебеко А.Ю., Навценя В.Ю., Томилин А.В., Азатян В.В. Влияние содержания кислорода в окислительной среде на эффективность ингибирования горения водорода // Пожарная безопасность. 2006. № 4. С. 65.

Azatyan V.V., Shebeko Yu.N., Shebeko A.Yu., Navzenya V.Yu., Tomilin A.V. An influence of oxygen content in an oxidizing atmosphere on inhibitive action of fluorinated agents on a hydrogen flame // Proceedings of the 6th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions. V. 2. Halifax: Dalhouse University, 2006. P. 418.

Зельдович Я.Б., Воеводский В.В. Тепловой взрыв и распространение пламени в газах. Алма-Ата: Казахский университет, 2004. 210 с.