Экспресс-оценка пожаровзрывоопасных характеристик систем хранения водорода при проведении экспериментальных исследований

- базами данных операторов связи;

- системами мониторинга;

- системами видеонаблюдения.

Регионы внедрения:

- Курская область;

- Свердловская область;

- Новгородская область

- г. Санкт-Петербург;

- г. Нефтекамск;

- г. Нарьян-Мар;

- г. Пятигорск;

- г. Туапсе.

ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА ПРИ

ПРОВЕДЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Ю.П. Ключка, д.т.н., ст. научн. сотр., нач. НИЛ Национальный университет гражданской защиты Украины,

г. Харьков

В работах [1-3] показано, что одним из способов хранения водорода в автомобиле является хранение в связанном состоянии, в частности, в форме гидридов интерметаллидов. Одной из проблем использования этих систем является их пожаро-взрывоопасность, обусловленная свойствами водорода и самой системой хранения. В связи с этим, идентификация пожаровзрывоопасных характеристик металлогидридного патрона с водородом под воздействием внешнего источника тепла, является актуальной проблемой.

В работах [4-7] приведены характеристики металлогидридных систем, динамика выделения водорода из гидрида, а также ряд их теплофизических характеристик в режиме хранения. В работе [6] приведены экспериментальные значения давления в гидридном патроне при его нагревании в открытом пламени. В работе [8] приведены результаты экспериментов по нагреву гидридного патрона до момента его разрушения.

Целью работы является построение математической модели для экспресс оценки характеристик системы хранения водорода металлогидридного типа, в том числе и при проведении экспериментальных исследований.

Проведенный анализ полученных ранее результатов [6, 7] показал, что зависимости времени достижения заданного давления при проведении эксперимента, для различных значений напряжения на обмотке, можно представить в виде

ти=70 = 0,0032 • Р3 - 0,3963 • Р2 + 22,7310 • Р - 99,63,

ти=110 = 0,0020 • Р3 - 0,2192 • Р2 +10,8635 • Р - 48,649:

ти=1 50 = 0,0019 • Р3 - 0,2014 • Р2 + 8,2023 • Р - 31,117.

Учитывая, что количество тепла, выделяемого обмоткой прямопропорционально квадрату напряжения на данной обмотке, то введем относительный показатель времени, который определяется как

Х1(Р) = !1(Р) • И? ,

где И1 - напряжение на обмотке во время проведения ьго эксперимента.

На рис. 2 приведены зависимости т*

400

300

200

100

10

т*

2,5н т*, с• В2

т, с

1

/

2 -

/

20 30

Р, атм

40

2

1,5 1

0,5

10

20 30 Р, атм

40

Рис. 1. Аппроксимированные экспериментальные данные времени достижения давления в системе при различных значениях напряжения на нагревательной обмотке: 1 - и=70 В; 2 -и=110 В; 3 - и=150 В

Рис. 2. Зависимости Т* (Р),Т8(Р) 1 - и=150 В; 2 - и=110 В;

3 - и=70; 4 - Т^

Анализ показал, что в интервале (1^5 МПа) средее значение погрешности составляет около 10%. Следует отметить, что данный показатель является приемлемым для экспериментов такого типа.

Тогда зависимость времени до достижения определенного давления можно определить в соответствии с выражением

= иф0;150].

Таким образом, в результате проведенной работы получена математическая модель для экспресс оценки характеристик металлогидридной системы хранения водорода уже после незначительного количества экспериментов (погрешность до 20 %). Несмотря на то, что данная модель не является универсальной, а применима лишь к конкретной конструкции системы хранения водорода, данный подход может быть применим к аналогичным системам с иными геометрическими характеристиками, свойствами гидрида и нагревательного элемента.

Список использованной литературы

1. Кузык Б.Н. Россия: стратегия перехода к водородной энергетике / Б.Н. Кузык, Ю.В. Яковец; Авт. предисл. С.М. Миронов - М.: Институт экономических стратегий, 2007. - 400 с.

2. Евдокимов А.А. Высокие технологии, водородная энергетика, платиновые металлы: сборник документов и материалов традиционного "круглого стола", посвященного Дню космонавтики. МИРЭА, 12 апреля 2005 года / А. А. Евдокимов [и др.]. - Моск. гос. ин-т радиотехники, электроники и автоматики. - М.: АСМИ, 2005. - 288 с.

3. Ключка Ю.П. Особенности использования водорода на автомобильном транспорте / Ю.П. Ключка, В.И. Кривцова // Проблемы пожарной безопасности. - Харьков: УГЗУ, 2009. - № 26. - С. 49-61.

4. Черников А.С. Гидридные материалы, как аккумуляторы водорода /

A.С. Черников, В.Н. Фадеев, В.И. Савин // Атомно-водородная энергетика и технология. - 1980. - Вып.3. - С.248-266.

5. Абрамов Ю.А. Системы хранения и подачи водорода на основе твердых веществ для бортовых энергетических установок / Ю.А. Абрамов,

B.И. Кривцова, В.В. Соловей. - Харьков, 2002. - 277 с.

6. Ключка Ю.П. Определение характеристик металлогидридных систем в процессе их нагрева / Ю.П. Ключка, В.И. Кривцова, А.И. Ивановский // Автомобшьний транспорт: збiрник наукових праць. - Харюв : ХНАДУ. - 2012. - Вип. 30. - С. 108-111.

7. Ключка Ю.П. Экспериментальное исследование пожаровзрывоопасных характеристик металлогидридной системы хранения водорода / Ю.П. Ключка, В.И. Кривцова, А.И. Ивановский //

47

Проблемы машиностроения: сб. науч. тр. - Харьков. - 2011. - Вип. 6. -С. 69-72.

8. Ключка Ю.П. Оценка воздействия открытого пламени на пожаровзрывоопасность металлогидридных систем хранения водовода / Ю.П. Ключка, В.И. Кривцова, В.Г. Борисенко // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета: сб. науч. тр. / Харьк. нац. автомоб.-дор. ун-т. - Х. : ХНАДУ, 2011. - Вып. 55. - С. 158-160.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ОБГОРЕВШИХ КОВРОВЫХ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА

М.В. Елфимова, к.т.н., зам. нач. Академии по учебной работе

Д.С. Буданов, слушатель 5 курса Ю.П. Безрукова, курсант 3 курса Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,

г. Железногорск

Актуальность работы обусловлена широким использованием ковровых покрытий, простота их укладки, разнообразием цветовых гамм, а так же хорошие теплоизоляционные свойства. Интерес пожарной охраны к данным ковровым покрытиям связан с тем, что они могут выступать в качестве объектов исследования, а так же при установлении очага пожара (путем определения их термического поражения) и при определении наличия ЛВЖ и ГЖ (выступающих в качестве составляющего продуктов горения.

Целью данной работы является исследование экстрактивных компонентов обгоревших ковровых покрытий. Для достижения данной цели, необходимо решить ряд следующих задач, таких как: рассмотреть характеристики, состав и классификацию ковровых изделий; провести анализ пожарной опасности; провести флуоресцентный анализ экстрактивных компонентов ковровых покрытий.

Для ковровых покрытий пожарная опасность оценивается по ряду параметров, таких как: распространение пламени, воспламеняемость, токсичность, дымообразующая способность. А так же пожарная опасность определяется свойствами материалов применяемого для их изготовления и высотой ворса. Наиболее пожароопасные ковровые покрытия из полипропиленовых волокон: они легко воспламеняются, интенсивно горят выделяя значительное количество дыма, а наименее пожароопасные это шерстяные ковровые покрытия: они отличаются пониженной воспламеняемостью и горючестью [1-3].

В качестве объектов исследования были выбраны шесть образцов ковровых покрытий, которые отличаются друг от друга по сырьевому составу, по характеру формирования, по композиционному построению, по