Кинетический подход при расчете параметров пожаровзрывоопасности газовых смесей метана с хлором

Представлен метод расчета показателей пожаровзрывоопасности газовых смесей, базирующийся на уравнении теплопроводности и учитывающий кинетику и механизм химического взаимодействия. Показано, что данный метод, апробированный на газовых смесях метана и его хлорпроизводных с хлором, позволяет определять для них сразу несколько показателей пожаровзрывоопасности. Для смесей хлора с метаном, хлорметаном и дихлорметаном определены концентрационные пределы фотовоспламенения и критические интенсивности УФ-излучения. Рассчитаны температура самовоспламенения смеси метана с хлором и минимальная флегматизирующая концентрация четыреххлористого углерода в смеси хлорметана и хлора. Показано, что расчетные значения параметров в основном хорошо согласуются с экспериментальными.

модель фотовоспламенения, хлорирование углеводородов, пожарная безопасность, пожаровзрывоопасность метана, пожаровзрывоопасность хлорметана, пожаровзрывоопасность дихлорметана, photoignition model, chlorination of hydrocarbons, fire safety, fire-and-explosion hazard of methane, fire-and-explosion hazard of chlormethane, fire-and-explosion hazard of dichlormethane

1. Корольченко А. Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения : справочник : в 2 ч.-2-е изд., перераб. и доп.-М. : Пожнаука, 2004.-Ч. I.-713 с.; Ч. II. -774 с.

2. Корольченко А. Я. Расчет показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов. II. Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности Пожаровзрывобезопасность Fire and Explosion Safety. -2003.-Т. 12, № 1. -С. 24-38.

3. Осипов А. Л., Трушина В. П., Павлик И. О. Моделирование концентрационных пределов на основе нейронных сетей International Journal of Advanced Studies [Международный журнал перспективных исследований]. - 2016. - Т. 6, № 2. - С. 67-78. DOI: 10.127312227-930X-2016-2-67-78.

4. Чуйков А. М., Сунцов Ю. К., Сорокина Ю. Н., Лукьяненко В. И., Шуткин А. Н. Температура вспышки и энергия Гельмгольца для веществ гомологических рядов н-алкилпропаноатов и н-алкилбутаноатов Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2017. -Т. 13, № 3. -С. 45-49.

5. Elkin I. Gutiйrrez Velбsquez, Christian J. R. Coronado, Juan C. Quintero Cartagena, JoгoA. Carvalho, Andrйs Z. Mendiburu, Josй C. Andrade, Ely V. Cortez, Josй C. Santos. Prediction of flammability limits for ethanol-air blends by the Kriging regression model and response surfaces Fuel. - 2017. - Vol. 210. -P. 410-424. DOI: 10.1016j.fuel.2017.08.089.

6. Keshavarz M. H., Jafari M., Kamalvand M., Karami A., Keshavarz Z., Zamani A., Rajaee S. A simple and reliable method for prediction of flash point of alcohols based on their elemental composition and structural parameters Process Safety and Environmental Protection.-2016.-Vol. 102.-P. 1-8. DOI: 10.1016j.psep.2016.01.018.

7. Mingqiang Wu, Gequn Shu, Rui Chen, Hua Tian, Xueying Wang, Yue Wang.Anew model based on adiabatic flame temperature for evaluation of the upper flammable limit of alkane-air-CO2 mixtures Journal of Hazardous Materials. -2018.-Vol. 344.-P. 450-457. DOI: 10.1016j.jhazmat.2017.10.030.

8. Zhao F., Rogers W. J., Mannan M. S. Calculated flame temperature (CFT) modeling of fuel mixture lower flammability limits Journal of Hazardous Materials. - 2010. - Vol. 174, Issue 1-3. - P. 416-423. DOI: 10.1016j.jhazmat.2009.09.069.

9. Keshavarz M. H., Jafari M., Esmaeilpour K., Samiee M. New and reliable model for prediction of autoignition temperature of organic compounds containing energetic groups Process Safety and Environmental Protection. -2018.-Vol. 113.-P. 491-497. DOI: 10.1016j.psep.2017.12.001.

10. Ngoc Lan Mai, Yoon-Mo Koo. Quantitative prediction of lipase reaction in ionic liquids by QSAR using COSMO-RS molecular descriptors Biochemical Engineering Journal. - 2014. - Vol. 87. - P. 33-40. DOI: 10.1016j.bej.2014.03.010.

11. Jiao L., Zhang X., Qin Y., Wang X., Li H. QSPR study on the flash point of organic binary mixtures by using electrotopological state index Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems.-2016.- Vol. 156.-P. 211-216. DOI: 10.1016j.chemolab.2016.05.023.

12. Zhao F., Rogers W. J., Mannan M. S. Experimental measurement and numerical analysis of binary hydrocarbon mixture flammability limits Process Safety and Environmental Protection.-2009.- Vol. 87, Issue 2. -P. 94-104. DOI: 10.1016j.psep.2008.06.003.

13. Беликов А. К., Никитин И. С., Бегишев И. Р. Воспламенение смесей хлорметана с хлором под действием ультрафиолетового излучения Пожаровзрывобезопасность Fire and Explosion Safety. -2010.-Т. 19, № 10. -С. 9-12.

14. Комраков П. В., Беликов А. К., Бегишев И. Р. Взрывобезопасные условия фотохлорирования дихлорметана в газовой фазе Химическая физика процессов горения и взрыва : материалы XII Симпозиума по горению и взрыву. - Черноголовка : Институт проблем химической физики РАН, 2000.-Т. 3. -С. 48-49.

15. Никитин И. С., Бегишев И. Р., Беликов А. К. Флегматизация четыреххлористым углеродом смесей хлорметана и хлора при их фотовоспламенении Пожаровзрывобезопасность Fire and Explosion Safety. -2015.-Т. 24, № 2. -С. 32-35.

16. Беликов А. К., Феофанов С. А., Бегишев И. Р. Влияние интенсивности УФ-излучения на фототепловое воспламенение газовых смесей метана с хлором Пожарная безопасность.-2005.- № 2. -С. 63-65.

17. Розловский А. И., Стеблев А. В., Фролов Ю. Е. Интегральное излучение пламени хлорсодержащих смесей Доклады Академии наук СССР. -1978. -Т. 241, № 3. -С. 631-634.

18. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики.-5-е изд., стереотип.-М. : Наука, 1977.-735 с.

19. А. с. 2016662831. Математическая модель фототеплового воспламенения Грохотов М. А., Беликов А. К., Комаров А. А., Бегишев И. Р.-№ 2016660589; заявл. 03.10.2016; опубл. 20.12.2016.

20. Тимофеев А. Ф., Мазанко А. Ф., Ягуд Б. Ю., Лапшин В. И., Aлександров А. И. Техника безопасности при хранении, транспортировании и применении хлора.-М. : Химия, 1990. -336 с.