2022-2_Стр._40-45

УДК 614.841

https://doi.org/10.37657/vniipo.pb.2022.107.2.003

ВЗРЫВООПАСНОСТЬ АЭРОВЗВЕСИ ГРАФИТА

 Николай Львович Полетаев¹

¹Всероссийский 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

Аннотация. Исследована взрывоопасность аэровзвеси пыли графита особой чистоты (АПГ) во взрывной камере объемом 18,7 л. Получены показатели взрыва: P_max = 640 кПа (абс.); (dP/dt)_max = 6,3 МПа/с; МВСК = 18 % (об.). Выявлено, что данные показатели отвечают АПГ с реальной начальной температурой T₀* = 383 °С, которая возникает при тестировании в маломасштабной камере. Для оценки T₀* использованы зависимости (dP/dt) от времени t в единичных опытах, выявляющие двухступенчатый характер взрывного горения.

Ключевые слова: графит, пыль, взрыв, взрывоопасность, аэровзвесь, продукты горения

Благодарности: автор выражает искреннюю благодарность Девликанову М.О. и Вдовиной В.В. за техническую помощь при проведении соответственно эксперимента с пылью графита на установке ПВ-20 и дисперсный анализ данной пыли.

Для цитирования: Полетаев Н.Л. Взрывоопасность аэровзвеси графита // Пожарная безопасность. 2022. № 2 (107). С. 40–45. https://doi.org/10.37657/vniipo.pb.2022.107.2.003.

Список литературы

1. OSHA Instruction, Directive Number: CPL 03-00-008, Combustible Dust National Emphasis Program (reissued), edition 2015. http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?p_table=directives&p_id=3830.
2. GESTIS-DUST-EX: http://staubex.ifa.dguv.de/explosuche.aspx , compiled by IFA (Institut fur Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung), as of 2021.
3. Phylaktou H.N., Andrews G.E., Mkpadi M., Willacy S., Wickham A.J. The explosibility of graphite powder; the effects of ignition energy, graphite concentration and graphite age. 16th International Nuclear Graphite Specialists Meeting, 13–17 Sept 2015, Nottingham. https://www.researchgate.net/publication/281862384.
4. ISO/IEC80079-20-2:2016. Explosive atmospheres – Part 20-2: Material characteristics – Combustible dusts test methods – First Edition.
5. ASTM E1226-12a. Standard test method for explosibility of dust clouds. West Conshohocken, PA, ASTM International, 2012, 13 p. https://doi.org/10.1520/E1226-12A.
6. Turkevich L.A., Dastidar A.G., Hachmeister Z., Lim M. Potential explosion hazard of carbonaceous nanoparticles: Explosion parameters of selected materials. Journal of Hazardous Materials, 2015, no. 295, pp. 97–103. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.03.069.
7. Turkevich L.A., Fernback J., Dastidar A.G., Osterberg P. Potential explosion hazard of carbonaceous nanoparticles: screening of allotropes. Combustion and Flame, 2016, no. 167, pp. 218–227. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2016.02.010.
8. Sha D., Li Yu., Zhou X., Zhang J., Zhang H., Yu J. Influence of Volatile Content on the Explosion Characteristics of Coal Dust. ACS Omega, 2021, no. 6, pp. 27150–27157. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c03803.
9. Santandrea A., Pacault S., Perrin L., Vignes A., Dufaud O. Nanopowders explosion: Influence of the dispersion characteristics. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2019, no. 62, 103942. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2019.103942.
10. Cashdollar K.L., Chatrathi K. Minimum Explosible Dust Concentrations Measured in 20-L and 1-m3 Chambers. Combustion Science and Technology, 1993, vol. 87, pp. 157–171. https://doi.org/10.1080/00102209208947213.
11. Полетаев Н.Л. О проблеме экспериментального обоснования низкой взрывоопасности горючей пыли в 20-л камере // Пожаровзрывобезопасность, 2017. Т. 26, № 6. С. 5–20. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.06.5-20.
12. Kalman J., Glumac N.G., Krier H. Experimental Study of Constant Volume Sulfur Dust Explosions. Journal of Combustion, 2015, pp. 1–11. https://doi.org/10.1155/2015/817259.
13. Denkevits A., Hoess B. Hybrid H2/Al dust explosions in Siwek sphere. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2015, no. 36, pp. 509–521. https://doi.org/10.1016/J.JLP.2015.03.024.
14. Proust Ch., Accorsi A., Dupont L. Measuring the violence of dust explosions with the «20 l sphere» and with the standard «ISO 1m3 vessel». Systematic comparison and analysis of the discrepancies. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2007, no. 20, pp. 599–606.
15. Полетаев Н.Л. Изменение температуры воздуха в 20-литровой камере при добавлении воздуха из ресивера // Пожаровзрывобезопасность. 2021. № 30(5). С. 23–29. DOI: 10.22227/0869-7493.2021.30.05.23-29.
16. Eckhoff R.K. Dust explosions in the process industries 3rd edition, Gulf Professional Publishing. Elsevier, Boston, 2003, 720 p.

Информация об авторе

Н.Л. Полетаев – доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, ORCID 0000-0003-2586-8597, nlpvniipo@mail.ru.

Статья поступила в редакцию 10.12.2021; одобрена после рецензирования 10.01.2022; принята к публикации 03.03.2022.