2020-3_Стр. 44-49

УДК 614.841.12                                                                         DOI: 10.37657/vniipo.pb.2020.43.68.005

А.Ю. Шебеко, д-р техн. наук, нач. отд.;

Ю.Н. Шебеко, д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр. (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)

СОСТАВ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ СМЕСЕЙ ВИДА МЕТАН – ФТОРИРОВАННЫЙ УГЛЕВОДОРОД – ВОЗДУХ

Аннотация. Выполнена расчетная оценка равновесного состава продуктов горения околостехиометрических смесей вида метан – фторированный углеводород – воздух с использованием как программного комплекса Chemical Workbench, так и предложенной в настоящей работе упрощенной методики. Найдено, что основными продуктами горения являются CO₂, H₂O, CO, HF. При этом концентрации прочих продуктов горения имеют существенно более низкие значения. С помощью программного комплекса FDS выполнен расчет динамики концентраций опасных продуктов (СО, HF) в атмосфере модельного помещения объемом 12,6 м³. Найдено, что для указанного помещения предельно допустимая концентрация CO достигается через 730 с после начала горения, а HF – практически мгновенно. Результаты работы могут быть полезны при применении фторированных углеводородов для пожаротушения и флегматизации горючих газовых смесей.

Ключевые слова: продукты горения, метан, фторированные углеводороды, комплекс Chemical Workbench, комплекс FDS 6, предельно допустимые концентрации

Список литературы

1. Zhang S., Colket M.B. Modeling cup – burner minimum extinguishing concentration of halogenated agents. Proceedings of the Combustion Institute, 2011, vol. 33, pp. 2497–2504.
2. Babushok V.I., Linteris G.T., Baber P.T. Influence of water vapor on hydrocarbon combustion in the presence of hydrofluorocarbon agents. Combustion and Flame, 2015, vol. 162, no. 6, pp. 2307–2310.
3. Копылов С.Н., Кольцов С.А. Механизм деструкции фторированных углеводородов в пламени // Пожарная безопасность. 2005. № 2. C. 56–62.
4. Азатян В.В., Шебеко Ю.Н., Навценя В.Ю. Предельные концентрации флегматизаторов при их одновременной подаче с горючим и окислителем для гашения диффузионного факела // Пожарная безопасность. 2008. № 1. C. 54–60.
5. Linteris G.T., Truett L. Inhibition of premixed methane – air flames by fluoromethanes. Combustion and Flame, 1996, vol. 105, no. 1, pp. 15–27.
6. О промотировании и ингибировании фторированными углеводородами горения метана в окислительных средах с различным содержанием кислорода / В.В. Азатян, Ю.Н. Шебеко, А.Ю. Шебеко, В.Ю. Навценя // Химическая физика. 2010. Т. 29, № 9. С. 42–51.
7. Catsonides J.C. Andrews G.A., Phylactou H.H., Chattaway A. Fluororinated halon replacement agents in explosion inerting. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2015, vol. 36, no. 6, pp. 544–552.
8. Pagliaro J.L., Linnteris G.T., Babushor V.I. Premixed flame inhibition by C₂HF₃Cl and C₂HF₅. Combustion and Flame, 2016, vol. 163, no. 1, pp. 54–65.
9. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
10. NFPA 2001. Standard on clean agent fire extinguishing systems. 2012.
11. Fire Dynamics Simulator. Version 6. Technical Reference Guide. NIST Special Pablication 1018.
12. Chemical Workbench 4.2. Интегрированный программный комплекс для построения кинетических механизмов и концептуального дизайна физико-химических процессов и устройств на их основе, а также для анализа химических механизмов. М.: АО «СиСофт», 2019.
13. Комаров А.А. Разрушение зданий при аварийных взрывах бытового газа // Пожаровзрывобезопасность. 2004. Т. 13,
    № 5. С. 15–23.
14. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982. 591 с.
15. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах [Электронный ресурс]: утв. приказом МЧС России от 10.07.2009 г. № 404: зарегистрировано в Минюсте России 17.08.2019 г. № 14541 (в ред. приказа МЧС России от 14.12.2010 г. № 649).
16. Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны: сб. метод. указаний. МУК 4.1.1341-4.1.1351-03.
    Вып. 40. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.
17. Влияние содержания кислорода в окислительной среде на горение околостехиометрических смесей CH₄ – (O₂ + N₂) – фторированный углеводород / А.Ю. Шебеко, Ю.Н. Шебеко, Н.В. Голов, А.В. Зубань, В.В. Азатян // Пожарная безопасность. 2016. № 1. С. 32–37.

Материал поступил в редакцию 22.06.2020 г.

Шебеко Алексей Юрьевич – доктор технических наук, начальник отдела;

Шебеко Юрий Николаевич  – доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник

(Всероссийский ордена “Знак Почета” научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)), г. Балашиха, Московская область, Россия.