Закономірності впливу технологічних параметрів та зовнішніх чинників на швидкість та вибухонебезпечні режими горіння піротехнічних нітратно-металізованих сумішей з добавками органічних речовин
Анотація
Проведено експериментальні дослідження з визначення закономірностей впливу технологічних параметрів (співвідношення та дисперсності компонентів) і зовнішніх умов (підвищених температур нагріву та зовнішніх тисків) на швидкість і вибухонебезпечні режими горіння ущільнених сумішей із порошків металевих пальних (магнію, алюмінію), нітратовмісного окиснювача (нітрату натрію) та добавок органічних речовин, що використовуються у піротехнічному виробництві (парафіну, стеарину, нафталіну, антрацену, уротропіну, метальдегіду, каніфолі, ідитолу). В результаті проведених експериментальних досліджень впливу основних параметрів зовнішніх термодій (температури нагріву, зовнішні тиски) для використовуваних на практиці діапазонів зміни технологічних параметрів (коефіцієнта надлишку окиснювача, відносного вмісту добавки органічних речовини, дисперсності металевого пального) на швидкість та режими горіння сумішей встановлено концентраційні межі горіння. За ступенем зменшення швидкості та стабілізації процесу горіння сумішей в умовах зовнішніх термічних дій (підвищені температури нагріву та зовнішні тиски) добавки органічних речовин можна розташувати у такий ряд: ідитол > каніфоль > антрацен > уротропін > стеарин > метальдегід > нафталін > парафін. На практиці отримані результати досліджень можуть бути використані на стадії виготовлення зарядів сумішей шляхом регулювання природи та величини добавок органічних речовин для зменшення їх чутливості до можливих термічних дій
Ключові слова
пожежна безпека; піротехнічні суміші; процеси горіння; швидкість горіння; органічні речовини; металеві пальні
Використані джерела
[1] O. V. Kyrychenko, O. S. Dibrova, R. B. Mo- trychuk, О. С. Baanovskyy, and V. V. Tsybulin, "Determination of the content of hightemperature condensate in the combustion products of pyrotechnic nitrate-metal mixtures at elevated external pressures", Nauka ta vyrobnytstvo: interuniv. thematic coll. of sci. papers, iss. 19, pp. 323-332, 2018 [in Ukrainian].
[2] V. V. Kovalyshyn, V. M. Marych, Y. M. No- vitskyi, В. M. Gusar, V. V. Chemetskiy, and O. L. Mirus, "Improvement of a discharge nozzle damping attachment to suppress fires of class D", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 5 (95), pp. 68-76, 2018.
[3] O. V. Kyrychenko, O. S. Dibrova, R. B. Mo- trychuk, V. A. Vashchenko, S. О. Kolinko, and V. V. Tsybulin, "Study of the influence of the strength of charges of pyrotechnic nitrate-metal mixtures on the fire safety of products based on them", Vísnyk Cherkaskogo derzhavnogo tekhnologích- nogo uníversitetu, no. 3, pp. 56-67, 2019 [in Ukrainian].
[4] O. Dibrova, O. Kyrychenko, R. Motrychuk, M. Tomenko, and V. Melnyk, "Fire safety improvement of pyrotechnic nitrate-metal mixtures under external thermal conditions", Technology audit and production reserves, no. 1/1 (51), рp. 44-49, 2020.
[5] R. B. Motrichuk, O. V. Kyrychenko, V. A. Vashchenko, S. O. Kolinko, T. I. Bu- tenko, Y. P. Kyrychenko, and V. V. Tsy- bulin, "Regularities of influence of technological parameters and external factors on temperature and composition of combustion products of pyrotechnic nitrate-metal mixtures", Vísnyk Cherkaskogo derzhavnogo tekhnologíchnogo uníversitetu, no. 4, pp. 131-142, 2020 [in Ukrainian].
[6] Ye. Kyrychenko, "Study of the processes of external thermal shock effects on pyrotechnic metal oxide products under the conditions of a shot and flight", Zbirnyk naukovykh prats Cherkaskoho instytutu pozhezhnoyi bezpeky im. Heroyiv Chornobylya Natsionalnoho universytetu tsyvilnoho zakhystu Ukrayiny "Nadzvychayni sytuatsiyi: poperedzhennya ta likvidatsiya", vol. 5, no. 2, pp. 37-51, 2021 [in Ukrainian].
[7] Ye. P. Kyrychenko, V. V. Kovalyshyn, V. M. Gvozd, V. A. Vashchenko, S. O. Ko- linko, and V. V. Tsybulin, "Study of the mechanism and development of a model of the development of the combustion process of pyrotechnic mixtures of metal fuel + metal oxide under external thermal effects", Vísnyk Cherkaskogo derzhavnogo tekhnolo- gíchnogo uníversitetu, no. 4, pp. 68-82, 2021 [in Ukrainian].
[8] Ye. Kyrychenko, V. Gvozd, V. Vashchenko, О. Kyrychenko, О. Dyadushenko, and V. Melnyk, "Patterns of influence of technological parameters and external factors on the ignition temperature and combustion time of magnesium and aluminum particles in the decomposition products of metal oxides", Tsyvilnyy zakhyst ta pozhezhna bezpeka, no. 2 (12), pp. 111-121, 2021 [in Ukrainian].
[9] Ye. Kyrychenko, "Investigation of ignition processes and the development of combustion of two-component pyrotechnic mixtures made of magnesium, aluminum and metal oxide powders at elevated heating temperatures and external pressures", Zbirnyk naukovykh prats Cherkaskoho instytutu pozhezhnoyi bezpeky im. Heroyiv Chor- nobylya Natsionalnoho universytetu tsyvil- noho zakhystu Ukrayiny "Nadzvychayni sytuatsiyi: poperedzhennya ta likvidatsiya", vol. 6, no. 1, pp. 29-42, 2022 [in Ukrainian].
[10] Ye. Kyrychenko, V. Gvozd, V. Vashchenko, О. Kyrychenko, and О. Dyadushenko, "Prevention of premature triggering of pyrotechnic products based on mixtures of magnesium, aluminum powders and metal oxides under conditions of external thermal effects", Tsyvilnyy zakhyst ta pozhezhna bezpeka, no. 2 (12), pp. 122-130, 2022 [in Ukrainian].
[11] Ye. P. Kyrychenko, "Methodology for determining the critical values of the parameters of external thermal effects on pyrotechnic metal oxide products under operating conditions", Vísnyk Cherkaskogo derzhav- nogo tekhnologíchnogo uníversitetu, no. 2, pp. 53-63, 2022 [in Ukrainian].
[12] V. M. Fateev, Yu. P. Prikhodko, and L. I. Taborov, Pyrotechnics. Kyiv: Nauk. dumka, 2017 [in Ukrainian].
[13] O. V. Kyrychenko, O. S. Dibrova, R. B. Mo- trichuk, V. A. Vashchenko, and S. O. Ko- linko, "Investigation of ignition and combustion of particles of aluminum and magnesium alloys in the decomposition products of solid pyrotechnic fuels", Scientific Bulletin Civil Protection and Fire Safety, no. 2 (8), pp. 81-85, 2019.
[14] "Study of trends and patterns of dynamics of the main indicators of fire statistics in Ukraine on a territorial basis": report on research work. Kyiv: UkrNDICZ, 2018 [in Ukrainian].
[15] O. S. Dibrova, O. V. Kyrychenko, R. B. Mo- trichuk, and V. A. Vashchenko, "Improvement of fire safety of pyrotechnic nitratemetal mixtures in the conditions of external thermal actions", Internauka, no. 5/5799, 2020. [Online]. Available: http://www.internauka.com [in Ukrainian].
[16] O. S. Dibrova, O. V. Kyrychenko, R. B. Mo- trichuk, and V. A. Vashchenko, "Regularities of influence of technological parameters on fire safety of pyrotechnic nitrate-titanium mixtures in the conditions of external thermal actions", Internauka, no. 5/5798, 2020. [Online]. Available: http://www.internauka.com [in Ukrainian].
[17] O. V. Kyrychenko, O. S. Dibrova, and R. B. Motrichuk, "Influence of technological parameters on the dependence of the rate of development of the combustion process of pyrotechnic mixtures", in Proc. XI Int. Sci. and Pract. Conf. Theory and practice of extinguishing fires and eliminating emergency situations, Cherkasy: Cherkas. in-t pozhezh. bezpeky im. Heroyiv Chornobylya, 2020 [in Ukrainian].