CC BY
29НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL ARTICLE
УДК 614.841.12
DOI 10.25257/FE.2022.2.19-26
® И. П. ЕЛТЫШЕВ \ П. С. КОПЫЛОВ \ С. Н. КОПЫЛОВ2, А. В. МЕЩЕРЯКОВ1
1 Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия
2 Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России, Балашиха, Россия
Оценка эффективности способов обеспечения пожаровзрывобезопасности транспорта на водородном топливе
АННОТАЦИЯ
Тема. В работе исследуется вопрос перехода на использование водорода в качестве моторного топлива с точки зрения пожаровзрывобезопасности. С учётом особенностей различных способов хранения водорода обсуждается специфика развития аварийных ситуаций и недостаточность существующих методов пассивной и активной пожаровзрывозащиты транспортных средств, работающих на этом газе.
Методы. Проведён анализ известных научных данных по применяемым на транспорте способам хранения водорода как моторного топлива. Проведена оценка возможности применения автомобиля азотного тушения для описанных вариантов обеспечения взрывобезопасности.
Результаты. Показана недостаточность существующих методов пассивной и активной пожаровзрывозащиты транспортных средств, работающих на водороде. Для решения выявленных проблем предлагается использование автомобиля азотного тушения для создания в локальном объёме вокруг работающего на водороде аварийного транспортного средства газовой среды, не поддерживающей горение, а также переносных токсиметров для контроля взрывоопасности атмосферы.
Область применения результатов. Результаты применимы для обеспечения пожаровзрывобезопасности транспортных средств и объектов транспортной инфраструктуры.
Выводы. Показано, что существующие методы пассивной и активной пожаровзрывозащиты водородных транспортных средств не в полной мере обеспечивают их пожа-ровзрывобезопасность. В тактике пожарных подразделений применительно к таким объектам не отработаны действия в условиях угрозы возникновения взрывоопасной водородо-воздушной среды, отсутствуют методы мобильной оценки содержания водорода в атмосфере.
Одним из вариантов обеспечения взрывобезопасности водородовоздушной среды может быть применение автомобиля азотного тушения для создания в локальном объёме вокруг работающего на водороде аварийного транспортного средства газовой среды, не поддерживающей горение. Для быстрого определения уровня содержания водорода в атмосфере могут использоваться переносные токсиметры, позволяющие быстро получать результат и контролировать потенциальную опасность среды по концентрации горючего вещества.
Ключевые слова: водород, транспорт, хранение, пожаро-взрывобезопасность, азот, тушение
© I.P. ELTYSHEV1, P.S. KOPYLOV1, S.N. KOPYLOV2, A.V. MESHCHERYAKOV1
1 State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia
2 All-Russian Research Institute for Fire Protection EMERCOM of Russia, Balashiha, Russia
Evaluating efficiency of methods ensuring fire and explosion safety of hydrogen-powered transport
ABSTRACT
Purpose. The paper examines the issue of switching to hydrogen as motor fuel in terms of fire and explosion safety. Taking into account the peculiarities of various hydrogen storage methods, the specifics of emergency situations development and insufficiency of the existing methods of passive and active fire and explosion protection for vehicles running on the given gas are discussed.
Methods. Analysis of available scientific data on hydrogen as motor fuel storage methods used in transport has been carried out. An assessment of the possibility to use a nitrogen fire engine for the described options for ensuring explosion safety has been made.
Findings. The insufficiency of existing methods for passive and active fire and explosion protection of vehicles running on hydrogen has been shown. To solve the identified issues, it is proposed to use a nitrogen fire engine to create local gaseous extinguishing environment around a hydrogen-powered damaged vehicle, as well as portable toximeters to control atmosphere explosion risk.
Research application field. The results are applicable to ensure fire and explosion safety of vehicles and transport infrastructure.
Conclusions. It is shown that the existing methods of passive and active fire and explosion protection for hydrogen-
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 2
powered vehicles do not fully ensure their fire and explosion safety. In fire departments tactics in relation to such objects, actions under the threat of explosive hydrogen-air environment have not been worked out, there are no methods of mobile assessment for hydrogen level in the atmosphere.
One of the options for ensuring explosion safety of hydrogen-air environment can be using a nitrogen fire engine to create local gaseous extinguishing environment around
a hydrogen-powered damaged vehicle. Portable toximeters can be used to quickly determine hydrogen level in the atmosphere, which allow getting quick results and controlling potential environment hazard by combustible substance concentration.
Key words: hydrogen, transport, storage, fire and explosion safety, nitrogen, extinguishment
ВВЕДЕНИЕ
Избыточные выбросы антропогенных парниковых газов в атмосферу и вызываемое ими критическое глобальное потепление климата обуславливает задачу достижения человечеством углеродной нейтральности в возможно короткие сроки. Одной из проблем является широкомасштабное потребление углеводородов в качестве топлива на транспорте, достигшее к 2021 году 4,2 миллиарда тонн в год [1]. Возможным вариантом решения этой проблемы является переход на использование водорода в качестве моторного топлива. При этом, поскольку теплота сгорания углеводородных горючих составляет в среднем 43,15 МДж/кг [2], а водорода - 141,8 МДж/кг [2], полная замена традиционных источников энергии на транспорте без учёта роста потребления потребует 1,3 млрд т водорода в год, то есть требуемый объём сократится более чем в 3 раза. Но это не уменьшит масштаб задачи обеспечения пожаровзрывобезопасности транспортных объектов, так как водород, будучи легким газом, обладающим высокой проникающей способностью относительно существующих конструкционных материалов, требует существенно отличных подходов к его безопасному использованию по сравнению с традиционными моторными топливами.
Оценке эффективности возможных способов обеспечения пожаровзрывобезопасности транспортных средств, использующих водород в качестве топлива, посвящена настоящая работа.
СПЕЦИФИКА ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА
Согласно [3, 4] в настоящее время для нужд транспорта возможно хранение водорода в компримированной, сжиженной или абсорбированной форме, а также в виде гидрида.
Наиболее традиционным и распространённым способом является хранение газообразного водорода под давлением. В [3] указывает-
ся, что данную технологию отличает простота и дешевизна, однако это не так. Если газ находится под давлением 20 МПа, его плотность составляет всего 0,016 кг/л; тогда, чтобы обеспечить существенный запас топлива в транспортном средстве, необходимо либо иметь большой суммарный объём баллонов, либо обеспечить большее давление, что в любом случае влечёт за собой значительное удорожание системы (для справки: плотность метана при 20 МПа - 0,15 кг/л, плотность бензина - 0,75 кг/л). При этом серьёзной проблемой является необходимость конструирования высокопрочных баллонов из материала с малой проницательной способностью для водорода. Наиболее перспективной технологией является создание композитных баллонов с обмоткой из углеродного волокна, рассчитанных на давление до 100 МПа [3, 5].
Использование сжатого водорода вследствие высокого давления и малого размера молекулы водорода всегда будет обеспечивать небольшую постоянную утечку газа в атмосферу [6]. Согласно [6] такие утечки могут быть опасны с точки зрения формирования взрывоопасной газовой среды, прежде всего, в небольших замкнутых объёмах, но по мере увеличения числа транспортных средств на водородном топливе проблема может возникнуть и в помещениях большего объёма. Поскольку проникновение водорода через конструкционные материалы увеличивает их хрупкость, по мере старения оборудования становятся также вероятны более масштабные утечки топлива через микротрещины или неплотности в местах соединения элементов топливной системы, которые представляют большую угрозу, чем, например, сравнимые по объёму утечки метана, так как не имеющий запаха водород невозможно одорировать при высоких давлениях, и обнаружение утечек возможно только при применении технических средств.
Если транспортное средство на сжатом водороде попадает в аварию, возможны следующие сценарии развития ситуации: разрушение основной ёмкости хранения, сопровождающееся либо возникновением на относительно короткое время
высокотемпературного факела длиной до нескольких метров [6], либо с образованием взрывоопасного газового облака большого объёма, либо образование огненного шара при воздействии на топливный бак внешнего высокотемпературного источника; повреждение системы подачи топлива среднего (1 МПа) и низкого давления (до 0,5 МПа) и двигателя, приводящее либо к возникновению факельного горения, либо к формированию зоны загазованности (последний вариант маловероятен из-за наличия близкорасположенных нагретых объектов).
При применении жидкого водорода исключаются сценарии развития аварийной ситуации, связанные с наличием сосудов под высоким давлением, но возникают специфические угрозы. В частности, в нормальном режиме эксплуатации масштаб утечки водорода оказывается очень велик из-за разницы между температурой хранения (20 К) и температурой окружающей среды (потери составляют около 0,4 % массы хранения в сутки [7]), что может приводить к достаточно быстрому образованию зон с опасными концентрациями водорода [6, 8]. Кроме того, при проливе сжиженного водорода или при воздействии на ёмкость хранения внешнего высокотемпературного источника возможно крайне быстрое формирование взрывоопасного облака большого объёма. Очень низкая температура жидкого водорода также представляет угрозу для людей и различных конструкций [6].
Хранение водорода в виде гидридов металлов (в частности, применяются термолизные (№БИ4, ЫБИ4, ЫИдБИд) и имид-гидридные (ШИ2 + + НИ, ШИ2 + М§;И2, 1^(ЫИ2)2 + НИ) системы [9]) исключает пожаровзрывоопасные сценарии, связанные с высокими давлениями или очень низкими температурами при нормальных условиях эксплуатации, однако особенности этой технологии создают угрозу выброса водорода при избыточном нагреве батареи хранения с возможностью образования обширных зон загазованности или бурного горения водорода в месте утечки. Кроме того, пористая гидридная структура сама способна гореть с высокой скоростью с формированием зон с температурой, превышающей 1 500-2 000 К [6].
Водород может также запасаться в адсорбированной форме путём применения сорбентов, обладающих большой удельной поверхностью, например, активированного угля, бор-нитридных наноструктур, металлорганических каркасных систем и пористых органических полимеров [3]. Указанные средства сорбции, как и гидриды, способны к интенсивному горению [6]. При возникно-
вении аварийной ситуации с отсутствием высокотемпературного источника из подобных структур резкого массового выделения водорода наблюдаться не будет. Если же авария послужила причиной возникновения возгорания на транспорте и произошла разгерметизация ёмкости с адсорбированным водородом, то от теплового воздействия будет наблюдаться активная десорбция водородного топлива [10], что должно привести к дополнительным трудностям при тушении. В случае, когда ёмкость сохранила свою целостность, при увеличении давления, вызванного выделением водорода в ней, возникает угроза взрыва. Похожую ситуацию можно наблюдать и при применении в качестве средств хранения водорода обратимо гидрированных жидких носителей: здесь, помимо выброса или взрыва водорода при воздействии теплового потока, в ряде случаев возможно воспламенение самих жидких носителей (например, этанола, метанола и др.).
Для абсорбции водорода используются также микросферы из стекла [3]. Для этого варианта хранения водорода возможны те же сценарии развития аварийной ситуации, что и при применении других сорбентов. Однако, так как микросферы хрупки, даже во время нормальной работы транспорта велика вероятность их повреждения [3], что приводит к дополнительным утечкам водорода; при аварии же возможен резкий выброс водорода в окружающую среду за счёт массового одномоментного разрушения микросфер.
Необходимо иметь в виду, что для всех описанных выше сценариев осложняющим фактором является то, что транспортные средства на водороде являются объектами, находящимися под высоким напряжением (свыше 300 В) [5, 6, 8], причём высоковольтные батареи, как правило, располагаются в области топливных баков, а высоковольтная проводка проходит под всей нижней частью транспортного средства к двигателю.
СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТА НА ВОДОРОДНОМ ТОПЛИВЕ
В настоящее время для обеспечения пожа-ровзрывобезопасности транспорта, работающего на водороде, применяются, в основном, пассивные средства, направленные на повышение прочности и огнестойкости элементов топливной системы, а также на ограничение объёмов выхода водорода из них. Во многом это связано с тем, что в большом количестве исследовательских
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 2
работ делается вывод о том, что водородные топливные системы не более опасны, чем метановые или бензиновые [5, 11]; утверждается даже, что из-за быстрого рассеяния и лёгкости всплытия водород - меньшая угроза, чем ныне используемые топлива [12]. Рассмотрим, однако, в качестве примера топливную систему на сжатом водороде. Как уже отмечалось, для этого случая должен применяться высокопрочный баллон; для блокировки выхода водорода под высоким давлением предусматривается встроенный внутрь баллона запорный клапан; редуктор также частично или полностью погружается в ёмкость хранения водорода для уменьшения возможности его срыва при ударе [5]. Также предусматривается устройство аварийного сброса давления, срабатывающее при высокой температуре [5, 13]. Вероятность серьёзного повреждения подобной системы низка [5], однако в [13] показано, что из происшедших за период с 2000 по 2007 гг. 20 аварий баллонов 11 были связаны со взрывом баллона при воздействии внешнего очага пожара вследствие некорректной работы устройств сброса давления. Для компенсации этой ситуации в качестве дополнительной меры предлагается дублирование температурного устройства сброса давления датчиком избыточного давления [5]; также рекомендуется покрытие баллонов огнезащитным составом [13, 14] или их обёртывание огнезащитным материалом [14]. Однако существуют неучтённые риски, связанные, например, с потерей прочности сосуда хранения с течением времени из-за коррозии [5] или увеличения хрупкости материала его стенок из-за диффузии водорода.
Для обеспечения пожаровзрывобезопас-ности гидридных или сорбционных ёмкостей хранения водорода рекомендуется устройство безопасного сброса больших объёмов водорода [5]. Однако безопасность этого способа всегда относительна: при отведении водорода от зоны высокотемпературного воздействия без возгорания возникает угроза быстрого образования взрывоопасных облаков большого объёма, особенно в условиях замкнутого пространства, например, в транспортном тоннеле или подземном паркинге.
Автоматическая блокировка подачи топлива через газотранспортную систему при возникновении утечек за счёт применения датчиков потока и отсекающих клапанов обеспечивает достаточно высокий уровень безопасности этой части топливной системы, так как после блокировки в трубопроводах оказывается лишь небольшой объём водорода. Дополнительной эффективной мерой является применение негорючих материа-
лов в непосредственной близости от элементов топливоподачи [5].
Двигатель транспортного средства, работающий на водороде, считается безопасным, так как одномоментно в нём всегда находится лишь небольшой объём топлива [5].
Известна только одна система активной противопожарной защиты: установка порошкового пожаротушения гидридной или адсорбционной водородной батареи для автобусов. При этом полное подавление возгорания не предполагается, установка рассчитана только на сдерживание пожара для обеспечения безопасной эвакуации пассажиров и водителя [15]. Для тушения небольших возгораний в [15] рекомендуется применение порошковых, кислотных или хладоновых огнетушителей.
Таким образом, можно заключить, что существующие системы пассивной и активной по-жаровзрывозащиты транспортного средства, работающего на водороде, не могут полностью обеспечить его пожаровзрывобезопасность. Соответственно, тактика пожарных подразделений предполагает действия, аналогичные работе с любым другим объектом, на котором обращается горючий газ, и направленные прежде всего на исключение возможности взрыва водородо-воздушной смеси. Если водород загорелся, обеспечивают его безопасное выгорание, применяя орошение объектов, находящихся в непосредственной близости от водородного факела [8, 15]. При этом вода не должна воздействовать на само транспортное средство, работающее на водороде, из-за наличия высокого напряжения на многих его элементах.
Для обнаружения возгорания водорода применяются тепловизоры [8]. Особое внимание уделяется идентификации транспортных средств, работающих на водороде, например, нанесение специальных знаков и маркировки, автоматическое считывание У1Ы-кода при въезде в подземный паркинг или транспортный тоннель [8].
Все описанные выше меры при всей их значимости не отвечают на вопрос, что делать, если водородовоздушное облако всё же образуется. Единственным известным к настоящему моменту вариантом предотвращения образования такого облака с опасными концентрациями водорода в нём является описанная в [8] технология выдувания водорода из тоннеля при помощи мобильного вентилятора. Также нет ответа на вопрос, как обнаружить утечку водорода в случае, если его воспламенение не произошло. В [8] как серьёзную нерешённую проблему отмечают отсутствие
безопасных методов работы с водородной техникой в случае, когда она сильно повреждена.
Одним из вариантов обеспечения взрывобе-зопасности водородовоздушной среды может быть применение разработанного ФГБУ ВНИИПО МЧС России совместно с ФГУП «ОКБ ГРАНАТ» имени В. К. Орлова автомобиля азотного тушения [16] для создания в локальном объёме вокруг работающего на водороде аварийного транспортного средства газовой среды, не поддерживающей горение. Этот способ также может позволить ликвидировать горение в зоне аварии, в том числе горение пролива жидкого топлива, для подавления которого применение традиционных водопенных средств проблематично из-за наличия высоких напряжений в системах транспортного средства на водородном топливе, в том числе для случая, когда оно сильно повреждено.
Оценим возможность применения автомобиля азотного тушения для описанных выше случаев. Согласно [16], располагаемая масса азота 4 000 кг находится под давлением 1,1-1,5 МПа, обеспечивая максимальный расход 30 кг/с. Для создания азотного облака воспользуемся следующей схемой: подача организуется через щелевой насадок с помощью редуктора, понижающего давление до р0 = 0,6 МПа, как и для стационарных наружных азотных завес [17]. Щелевой насадок выбран потому, что он обеспечивает большую длину струи по сравнению с соплом круглого сечения [18].
Из закона сохранения энергии для адиабатического процесса истечения газа из отверстия получаем, что
плоское струйное течение газа через щель подчиняется линейному закону расширения, выражаемому формулой
1 +
У
\2 '
(1)
0,016х2
где в нашем случае х - горизонтальное расстояние от места выпуска газа; у - длина перпендикуляра из точки х; Ух - скорость движения газа в точке (х; у). Поскольку граница струи выражается отно-
V
шением -^- = 0,5 [18], при помощи формулы (1)
получаем, что угол раскрытия плоской струи ра-
V
вен 6,5°. Тогда для значения у = 3 м при -^- = 0,5
получаем соответствующее ему значение х = 26,34 м. Таким образом, подача азота возможна на высоту, достаточную для обеспечения безопасной среды вокруг транспортного средства, и при этом выпуск должен быть осуществлён с достаточно большого расстояния.
Определим полную длину плоской струи до момента прекращения её распространения. Решение задачи о плоской турбулентной струе, вытекающей из щели шириной 2Ь0 хорошо известно в газодинамике [18]. Согласно формулам Альбертсона, длина начального участка струи Ь0 = 10,4Ь0 , а длина основного участка струи х определяется по формуле
V =
2—RT0 к-\ 0
(М
1-
Р_ Ро
V V х
где Ух - скорость на оси струи, соответствующей длине основного участка струи х. Принимая отно-
где У - скорость истечения газа через отверстие; к = 1,437 - показатель адиабаты для азота при температуре 190 К [19]; Т0 = 190 К - температура азота в насадке; Я - универсальная газовая постоянная; р - атмосферное давление. Для рассматриваемого случая У = 66 м/с, что достаточно для преодоления возможных ветровых воздействий в широком диапазоне скоростей.
Оценим расстояние от места выпуска азота до повреждённого транспортного средства, работающего на водороде. Принимаем высоту аварийного объекта, равную 3 м. Известно [18], что
шение скоростей -^- = 0,03, получаем значение
х = 2 Ь„
V
2,28—
V
' Y
\2
= 11552Ь0. Отсюда следует, что
при полуширине щели Ь0 , равной, например, 3 мм, общая длина струи Ь = 10 + х =34,7 м. Такое значение Ь гарантирует подачу азота на высоту, достаточную для обеспечения безопасной среды вокруг транспортного средства.
Варьируя длину щели насадка, подберем значение расхода газа, достаточное для решения
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 2
задачи. Согласно формуле Сен-Венана и Вентцеля, массовый расход газа через сечение площадью Fопределяется как
9т = FPo
- 2 (*-l)l
О * M ( \ p k f \ P k
k-\RT0 IpoJ [PoJ
, (2)
где M - молярная масса азота. Из формулы (2) следует, что для насадка с шириной щели 6 мм при длине щели 20 см gm = 1,44 кг/с, то есть 4 000 кг запаса азота будут израсходованы за 46 минут, что достаточно для обеспечения пожаровзрывобезо-пасности пространства, окружающего аварийное транспортное средство, работающее на водороде.
Таким образом, проведённая оценка показывает принципиальную возможность применения автомобиля азотного тушения для решения рассматриваемых задач. В дальнейшем необходимо проведение комплекса исследований, включающих отработку методов безопасной работы в среде, не поддерживающей дыхание.
Для быстрого определения наличия в атмосфере водорода могут использоваться переносные токсиметры, позволяющие быстро получать результат и контролировать потенциальную опасность среды по концентрации горючего вещества.
Н
ВЫВОДЫ
а основании проведённого исследования авторы пришли к следующим основным выводам. Для различных вариантов хранения водорода рассмотрена специфика пожарной опасности транспортных средств, использующих его в качестве топлива.
Показано, что существующие методы пассивной и активной пожаровзрывозащиты водородных транспортных средств не в полной мере обеспечивают их пожаровзрывобезопасность.
В тактике пожарных подразделений применительно к таким объектам не отработаны действия в условиях угрозы возникновения взрывоопасной водородовоздушной среды, отсутствуют методы мобильной оценки содержания водорода в атмосфере.
Одним из вариантов обеспечения взрыво-безопасности водородовоздушной среды может быть применение автомобиля азотного тушения для создания в локальном объёме вокруг работающего на водороде аварийного транспортного средства газовой среды, не поддерживающей горение.
Для быстрого определения уровня содержания водорода в атмосфере могут использоваться переносные токсиметры, позволяющие быстро получать результат и контролировать потенциальную опасность среды по концентрации горючего вещества.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Sоnnichsen N. Global oil production in million metric tons 1998-2020 [Электронный ресурс] // Statista. Режим доступа: https://www.statista.com/statistics/265229/global-oil-production-in-million-metric-tons (дата обращения: 09.11.2021).
2. Таблица значений удельной теплоты сгорания топлива [Электронный ресурс] // ЗАО «АМКО». Режим доступа: http://amko.ltd/tablitsa-znacheniy-udelnoy-teploty-sgoraniya-topliva (дата обращения: 09.11.2021).
3. Фатеев В. Н, Алексеева О. К., Коробцев С. В., Серегина Е. А, Фатеева Т. В., Григорьев А. С., Алиев А. Ш. Проблемы аккумулирования и хранения водорода // Chemical problems. 2018. Т. 16. № 4. С. 453-483. D0I:10.32737/2221-8688-2018-4-453-483
4. Фомин В. М. Системы аккумулирования водорода на борту автотранспортного средства // Транспорт на альтернативном топливе. 2015. Т. 43. № 1. С. 45-53.
5. Rhoads Stephenson R. Crash-induced fire safety issues with hydrogen-fueled vehicles. [Электронный ресурс] // Motor Vehicle Fire Research Institute. Режим доступа: http://mvfri.org/ MVFRI_reports/NHA-18%20MVFRI%20H2%20Issues.pdf (дата обращения: 09.11.2021).
6. Safety issues regarding fuel cell vehicles and hydrogen fueled vehicles [Электронный ресурс] // The Minnesota Department of Public Safety. Режим доступа: https://dps.mn.gov/ divisions/sfm/programs-services/Documents/Responder%20 Safety/Alternative%20Fuels/FuelCellHydrogenFuelVehicleSafety. pdf (дата обращения: 09.11.2021).
7. Gautam M., Rao K. V. S., Saxena B. K. Reduction in liquid hydrogen by weight due to storage in different sizes of containers
for varying period of time // International Conference on Technological Advancements in Power and Energy (TAP Energy). 2017, pp. 1-6.
8. What to do when hydrogen vehicles burn? [Электронный ресурс] // International Fire Academy, Freiburg. 2021. Режим доступа: https://www.ifa-swiss.ch/en/magazine/detail/what-to-do-when-hydrogen-vehicles-burn (дата обращения: 09.11.2021).
9. Тарасов Б. П., Лотоцкий М. В., Яртысь В. А. Проблема хранения водорода и перспективы использования гидридов для аккумулирования водорода // Российский химический журнал. 2006. Т. L. № 6. С. 34-48.
10. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, М.: 1971. 753 с.
11. Suzuki J., Tamura Y, Watanabe S. Fire Safety Evaluation of a Vehicle Equipped with Hydrogen Fuel Cylinders: Comparison with Gasoline and CNG Vehicles // SAE Technical Papers. 2006. № 10. Р. 4271.
12. Lampton СК What are the dangers of hydrogen-powered vehicles? [Электронный ресурс] // HowStuffWorks. Режим доступа: https://auto.howstuffworks.com/fuel-efficiency/alternative-fuels/ hydrogen-vehicle-danger2.htm (дата обращения: 09.11.2021).
13. Gambone, L.R., Wong, J.Y., Fire Protection Strategy for Compressed Hydrogen-Powered Vehicles, 2007, 8 p. [Электронный ресурс] // Hydrogen Tools. Режим доступа: https://h2tools. org/bibliography/fire-protection-strategy-compressed-hydrogen-powered-vehicles (дата обращения: 09.11.2021).
14. Localized Fire Protection Assessment for Vehicle Compressed Hydrogen Containers, National Highway Traffic Safety Administration, 2010, 32 p.
15. Lear N., Fire Suppression Systems for Alternative Fuel Vehicles, 2020. [Электронный ресурс] // Forman Vehicle Services. Режим доступа: https://www.formanvehicleservices.com/fire-suppression-for-clean-energy-vehicles/ (дата обращения: 09.11.2021).
16. Автомобиль газового тушения пожарный «АГТ-4000» // Федеральный информационный фонд отечественных и иностранных каталогов промышленной продукции. [Электронный ресурс] // Промкаталог. Режим доступа: http://промкаталог.рф/ PublicDocuments/0507818.pdf (дата обращения: 09.11.2021).
17. Калькулятор противопожарных азотных завес [Электронный ресурс] // Программные решения НХП. Режим досту-
па: http://nhp-soft.ru/soft/programs/NitrogenCurtainCalculator/ (дата обращения: 03.03.2022)
18. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа, М.: Дpo-фа, 2003, 840 с.
19. Коэффициенты (показатели) адиабаты для газов в зависимости от температуры [Электронный ресурс] // Технические таблицы. Режим доступа: https://tehtab.ru/guide/ guidephysics/guidephysicsheatandtemperature/specificheat/ specificheatratio/ (дата обращения: 03.03.2022).
REFERENCES
1. Sonnichsen N. Global oil production in million metric tons 1998-2020. Statista (Statista). Available at: https://statista.com/ statistics/265229/global-oil-production-in-million-metric-tons (accessed September 11, 2021).
2. Tablitsa znacheniy ydelynoy teploti sgoraniya topliva ZAO "AMKO [Table of values of specific heat of combustion of fuel ZAO "AMKO"]. Available at: http://amko.ltd/tablitsa-znacheniy-udelnoy-teploty-sgoraniya-topliva (accessed September 11, 2021).
3. Fateev V.N., Altxeeva O.K., Korobtsev S.V., Seregina E.A., Fateeva T.V., GrigorevA.S., AliyevA.Sh. Problems of accumulation and storage of hydrogen. Chemical problems. 2018, vol. 16, no. 4, pp. 453-483 (in Russ.). D01:10.32737/2221-8688-2018-4-453-483
4. Fomin V.M. Sistemy akkymylirovanya vodoroda na borty avtotransportnogo sredstsva [Hydrogen storage systems on board a vehicle]. 2015, vol. 43, no. 1, pp. 45-53 (in Russ.).
5. Rhoads Stephenson R. Crash-induced fire safety issues with hydrogen-fueled vehicles, Motor Vehicle Fire Research Institute. Available at: http://mvfri.org/MVFR1_reports/NHA-18% 20MVFR1%20H2%201ssues.pdf (accessed September 11, 2021).
6. Safety issues regarding fuel cell vehicles and hydrogen fueled vehicles. The Minnesota Department of Public Safety. Available at: https://dps.mn.gov/divisions/sfm/programs-services/ Documents/Responder%20Safety/Alternative%20Fuels/FuelCellH ydrogenFuelVehicleSafety.pdf (accessed September 11, 2021).
7. Gautam M., Rao K.V.S., Saxena B.K. Reduction in liquid hydrogen by weight due to storage in different sizes of containers for varying period of time. 1nternational Conference on Technological Advancements in Power and Energy (TAP Energy). 2017, pp. 1-6 (in India).
8. What to do when hydrogen vehicles burn? International Fire Academy, Freiburg. 2021. Available at: https://www.ifa-swiss. ch/en/magazine/detail/what-to-do-when-hydrogen-vehicles-burn (accessed September 11, 2021).
9. Tarasov B.P., Lototskiy M.V., Yartis VA. The problem of hydrogen storage and the prospects for the use of hydrides for hydrogen storage. Rossiyskiy himicheskiy gurnal (Russian chemical journal). 2006, no. 6, pp. 34-48 (in Russ.).
10. Kasatkin A.G. Osnovnie prozessi i apparati himicheskoy tehnologii [Basic processes and apparatuses of chemical technology]. Moscow. 1971, vol. 8, 753 p. (in Russ.).
11. Suzuki J., Tamura Y., Watanabe S. Fire Safety Evaluation of a Vehicle Equipped with Hydrogen Fuel Cylinders: Comparison with Gasoline and CNG Vehicles. SAE Technical Papers. 2006, no. 10, p. 4271 (in Japan).
12. Lampton Ch. What are the dangers of hydrogen-powered vehicles? HowStuffWorks. Available at: https:// auto.howstuffworks.com/fuel-efficiency/alternative-fuels/ hydrogen-vehicle-danger2.htm (accessed September 11, 2021).
13. Gambone L.R., Wong J.Y., Fire Protection Strategy for Compressed Hydrogen-Powered Vehicles, 2007, 8 p. Hydrogen Tools. Available at: https://h2tools.org/bibliography/fire-protection-strategy-compressed-hydrogen-powered-vehicles (accessed September 11, 2021).
14. Localized Fire Protection Assessment for Vehicle Compressed Hydrogen Containers, National Highway Traffic Safety Administration, 2010, 32 p.
15. Lear N., Fire Suppression Systems for Alternative Fuel Vehicles, 2020. Forman Vehicle Services. Available at: https:// www.formanvehicleservices.com/fire-suppression-for-clean-energy-vehicles/ (accessed September 11, 2021).
16. Avtomobil gazovogo tyshenya pogarniy "AGT-4000". [Firefighter gas extinguishing vehicle]. Available at: http:// npoMKaTanor.p^/PublicDocuments/0507818.pdf (accessed September 11, 2021).
17. Kalkulyator protivopozharnykh azotnykh zaves [Anti-fire nitrogen curtains calculator]. Available at: http://nhp-soft.ru/ soft/programs/NitrogenCurtainCalculator/ (accessed March 3, 2022)
18. Loytsansky L.G. Mekhanika zhidkosti i gaza [Liquid and Gas Mechanics]. Moscow, Dropha Publ., 2003, 840 p. (in Russ.).
19. Koefficienty (pokazateli) adiabaty dlya gazov v zavisimosti ot temperatury [Temperature dependence of adiabatic coefficients (factors)] Available at: https://tehtab.ru/guide/ guidephysics/guidephysicsheatandtemperature/specificheat/ specificheatratio/ (accessed March 3, 2022).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ Илья Павлович ЕЛТЫШЕВ
Адъюнкт факультета подготовки научно-педагогических кадров,
Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 2059-0145
AuthorID: 1124735
ORCID: 0000-0003-4956-8441
ilin-007@mail.ru
Павел Сергеевич КОПЫЛОВ Н
Адъюнкт факультета подготовки научно-педагогических кадров,
Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 5282-8530
AuthorID: 1105930
ORCID: 0000-0002-3829-0512
Н pskopylov@mail.ru
INFORMATION ABOUT THE AUTHOR Ilya P. ELTYSHEV
Postgraduate student of research and teaching staff training faculty,
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation
SPIN-KOA: 2059-0145
AuthorID: 1124735
ORCID: 0000-0003-4956-8441
ilin-007@mail.ru
Pavel S. KOPYLOVH
Postgraduate student of research and teaching staff training faculty,
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation
SPIN-KOA: 5282-8530
AuthorID: 1105930
ORCID: 0000-0002-3829-0512
H pskopylov@mail.ru
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 2
Сергей Николаевич КОПЫЛОВ
Доктор технических наук, старший научный сотрудник
главный научный сотрудник
Всероссийский научно-исследовательский институт
противопожарной обороны МЧС России,
Балашиха, Российская Федерация
SPIN-код: 4224-2580
AuthorID: 350580
ORCID: 0000-0002-7576-6276
firetest@mail.ru
Алексей Викторович МЕЩЕРЯКОВ
Кандидат технических наук
начальник учебно-научного комплекса процессов горения и экологической безопасности,
Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 1044-5995
AuthorID: 656289
ORCID: 0000-0001-6620-8590
A.Meshcheryakov@academygps.ru
Поступила в редакцию 13.12.2021 Принята к публикации 2.04.2022
Для цитирования:
Елтышев И. П., Копылов П. С., Копылов С. Н, Мещеряков А. В. Оценка эффективности способов обеспечения пожаровзрывобезопасности транспорта на водородном топливе // Пожары и чрезвычайные ситуации: предупреждение, ликвидация. 2022. № 2. С. 19-26. 001:10.25257ДЕ.2022.2.19-26
Sergey N. KOPYLOV
Grand Doctor in Engineering, Senior research Head research scientist,
All-Russian Research Institute for Fire Protection EMERCOM of Russia,
Balashikha, Russian Federation
SPIN-KOA: 4224-2580
AuthorID: 350580
ORCID: 0000-0002-7576-6276
firetest@mail.ru
Aleksey V. MESHCHERYAKOV
PhD in Engineering,
Head of the Educational and Scientific complex of Combustion process and Environmental Safety,
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation
SPIN-KOA: 1044-5995
AuthorID: 656289
ORCID: 0000-0001-6620-8590
A.Meshcheryakov@academygps.ru
Received 13.12.2021 Accepted 2.04.2022
For citation:
Eltyshev I.P., Kopylov P.S., Kopylov S.N., Meshcheryakov A.V. Evaluating efficiency of methods ensuring fire and explosion safety of hydrogen-powered transport. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya (Fire and emergencies: prevention, elimination). 2022, no. 2, pp. 19-26. DOI:10.25257/FE.2022.2.19-26
