ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ТА ЗОВНІШНІХ УМОВ НА ШВИДКІСТЬ РОЗВИТКУ ПРОЦЕСУ ГОРІННЯ ПІРОТЕХНІЧНИХ МЕТАЛІЗОВАНИХ СУМІШЕЙ НА ОСНОВІ ФТОРОПЛАСТІВ

Автор(и)

  • Вікторія Ковбаса Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету цивільного захисту України, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-9479-669X

DOI:

https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2023.278992

Ключові слова:

пожежна безпека, піротехнічні суміші, органічні та неорганічні речовини, швидкість горіння, стійкість процесу горіння, зовнішні впливи

Анотація

Встановлено закономірності впливу технологічних параметрів (співвідношення та дисперсності компонентів, коефіцієнта ущільнення суміші, діаметра її зразка, коефіцієнта теплопровідності його оболонки) та зовнішніх умов (підвищені температури нагріву та зовнішні тиски) на швидкість розвитку процесу горіння ущільнених сумішей з металевих пальних, фторопластів і добавок органічних та неорганічних речовин. Знайдено концентраційні межі горіння сумішей, в яких процес їх горіння протікає стабільно та є стійким. Встановлено широкий клас органічних та неорганічних речовин, введення яких у вигляді невеликих добавок (до 10…13 %) у склад сумішей приводить до зменшення швидкості горіння та підвищення стійкості процесу їх горіння до зовнішніх впливів для різних діапазонів зміни технологічних параметрів сумішей. Виявлено також неорганічні речовини, добавки яких, навпаки, призводять до різкого зростання швидкості розвитку процесу горіння сумішей і зниження його стійкості, особливо в умовах підвищених температур нагріву та зовнішніх тисків. Вперше показано, що шляхом регулювання технологічних параметрів сумішей (співвідношення і природи компонентів, дисперсності металевих пальних, коефіцієнта ущільнення, діаметра зразків сумішей та коефіцієнта теплопровідності оболонок) на стадії їх виготовлення, не змінюючи тактико-технічні показники піротехнічних виробів на основі металізованих фторопластовмісних сумішей, за допомогою керованої зміни швидкості горіння сумішей (або часу дії виробів в умовах їх бойового застосування) можна попереджати нестійкі, вибухонебезпечні режими його розвитку в умовах зовнішніх термічних впливів, що призводять до передчасного пожежонебезпечного руйнування виробів.

Біографія автора

Вікторія Ковбаса, Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету цивільного захисту України

Ад’юнкт

Посилання

В. М. Фатєєв, Ю. П. Приходько, та Л. І. Таборов, Піротехніка. Київ, Україна: Наукова думка, 2017.

Звіт про науково-дослідну роботу "Дослідження тенденцій і закономірностей динаміки основних показників статистики пожеж в Україні за територіальним принципом". Київ: УкрНДІЦЗ, 2018.

C. L. Mader, Numerical modeling of explosives and propellants. CRC Press, 2019.

J. Bai, and L. Yang, "Study on ignition characteristics of pyrotechnics with different binders", Journal of Energetic Materials, no. 37 (6), pp. 714-728, 2019.

X. Jia, X. Qi, and X. Zhang, "Ignition behavior and flame structure of multi-layered pyrotechnic systems containing nitrocellulose", Combustion Science and Technology, no. 193 (7), pp. 1354-1373, 2021.

M. Niu, and Q. Wang, "Experimental investigation on the combustion characteristics of composite modified double-base propellant", Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, no. 137 (1), pp. 329-336, 2019.

Y. Xu, Y. Ma, and Q. Liu, "Characterization of energetic material burning rate using an improved laser shadowgraphy technique", Journal of Propulsion and Power, no. 34 (2), pp. 360-366. 2018.

V. Akkerman, and P. Penner, "Detonation performance of ammonium nitrate explosives", Propellants, Explosives, Pyrotechnics, no. 45 (4), pp. 546-556, 2020.

Y. Fang, S. Wang, and Y. Zhang, "Combustion behavior of composite propellants containing Al/CuO and ammonium perchlorate", Combustion Science and Technology, no. 191 (9), pp. 1742-1757, 2019.

О. С. Діброва, O. B. Кириченко, Р. Б. Мотрічук, та В. А. Ващенко, "Підвищення пожежної безпеки піротехнічних нітратно-металевих сумішей в умовах зовнішніх термічних дій", Intenauka, № 5/5799, 2020. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.inter-nauka.com.

О. С. Діброва, О. В. Кириченко, Р. Б. Мотрічук, та В. A. Ващенко, "Закономірності впливу технологічних параметрів на пожежну безпеку піротехнічних нітратно-титанових сумішей в умовах зовнішніх термічних дій", Intenauka, № 5/5798, 2020. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.inter-nauka.com.

О. В. Кириченко, О. С. Діброва, та Р. Б. Мотрічук, "Вплив технологічних параметрів на залежності швидкості розвитку процесу горіння піротехнічних сумішей", на XI Міжнар. наук.-практ. конф. Теорія і практика гасіння пожеж та ліквідації надзвичайних ситуацій, Черкаси: Черкас. ін-т пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля, 2020.

В. М. Марич, В. В. Ковалишин, та Я. Б. Кирилів, "Оптимізація складу вогнегасних порошків для гасіння магнію", на Міжнар. наук.-практ. конф. Теорія і практика гасіння пожеж та ліквідації надзвичайних ситуацій, Черкаси, 2018.

В. В. Ковалишин, В. М. Марич, Т. М. Войтович, та Б. М. Гусар, "Використання екологічно прийнятних вогнегасних речовин", на Міжнар. наук.-практ. конф. Екологічна безпека як основа сталого розвитку суспільства. Європейський досвід і перспективи, ДУБЖД, 2018.

О. В. Кириченко, О. С. Діброва, Р. Б. Мотрічук, О. С. Барановський, та В. В. Цибулін, "Визначення вмісту високотемпературного конденсату в продуктах згоряння піротехнічних нітратно-металевих сумішей при підвищених зовнішніх тисках", Наука та виробництво: міжвуз. темат. зб. наук. пр., вип. 19, с. 323-332, 2018.

V. V. Kovalyshyn, V. M. Marych, Y. M. Novitskyi, 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.

О. В. Кириченко, О. С. Діброва, Р. Б. Мотрічук, В. А. Ващенко, С. О. Колінько, та В. В. Цибулін, "Дослідження впливу міцності зарядів піротехнічних нітратно-металевих сумішей на пожежну безпеку виробів на їх основі", Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 3, с. 56-67, 2019.

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.

Р. Б. Мотрічук, О. В. Кириченко, В. А. Ващенко, С. О. Колінько, Т. І. Бутенко, Є. П. Кириченко, та В. В. Цибулін, "Закономірності впливу технологічних параметрів та зовнішніх чинників на температуру та склад продуктів згоряння піротехнічних нітратно-металевих сумішей", Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 4, с. 131-142, 2020.

Є. Кириченко, "Дослідження процесів зовнішніх термоударних дій на піротехнічні металоксидні вироби в умовах пострілу та польоту", Збірник наукових праць Черкаського інституту пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля Національного університету цивільного захисту України "Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація", т. 5, № 2, с. 37-51, 2021.

Є. П. Кириченко, В. В. Ковалишин, В. М. Гвоздь, В. А. Ващенко, С. О. Колінько, та В. В. Цибулін, "Дослідження механізму та розробка моделі розвитку процесу горіння піротехнічних сумішей металеве пальне + оксид металу при зовнішніх термічних діях", Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 4, с. 68-82, 2021.

Є. Кириченко, В. Гвоздь, В. Ващенко, О. Кириченко, О. Дядюшенко, та В. Мельник, "Закономірності впливу технологічних параметрів та зовнішніх чинків на температуру займання та час згоряння частинок магнію та алюмінію в продуктах розкладання оксидів металів", Цивільний захист та пожежна безпека, № 2 (12), с. 111-121, 2021.

Є. Кириченко, "Дослідження процесів займання та розвитку горіння двокомпонентних піротехнічних сумішей з порошків магнію, алюмінію та оксидів металів при підвищених температурах нагріву та зовнішніх тисках", Збірник наукових праць Черкаського інституту пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля Національного університету цивільного захисту України "Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація", т. 6, № 1, с. 29-42, 2022.

Є. Кириченко, В. Гвоздь, В. Ващенко, О. Кириченко, та О. Дядюшенко, "Попередження передчасного спрацьовування піротехнічних виробів на основі сумішей з порошків магнію, алюмінію та оксидів металів в умовах зовнішніх термічних дій", Цивільний захист та пожежна безпека, № 2 (12), с. 122-130, 2022.

Є. П. Кириченко, "Методика визначення критичних значень параметрів зовнішніх термічних дій на піротехнічні металооксидні вироби в умовах експлуатації", Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 2, с. 53-63, 2022.

O. V. Kyrychenko, O. S. Dibrova, R. B. Motrichuk, V. A. Vashchenko, and S. O. Kolinko, "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.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-02

Як цитувати

Ковбаса, В. (2023). ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ТА ЗОВНІШНІХ УМОВ НА ШВИДКІСТЬ РОЗВИТКУ ПРОЦЕСУ ГОРІННЯ ПІРОТЕХНІЧНИХ МЕТАЛІЗОВАНИХ СУМІШЕЙ НА ОСНОВІ ФТОРОПЛАСТІВ. Вісник Черкаського державного технологічного університету, (2), 119–134. https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2023.278992

Номер

Розділ

Хімічні технології та інженерія, екологічна безпека

URN