CC BY
0
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ/FIRE AND EXPLOSION SAFETY. 2022. Т. 31. № 3. С. 5-11 POZHAROVZRYVOBEZOPASNOST/FIRE AND EXPLOSION SAFETY. 2022; 31(3):5-11
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ/RESEARCH PAPER
УДК 614.841.4
https://doi.org/10.2 2 2 27/08 69-74 93.2 0 2 2.31.03.5-11
Оценка максимального размера взрывоопасных частиц сульфида железа
Николай Львович Полетаев ^
Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, Московская обл., г. Балашиха, Россия
АННОТАЦИЯ
Введение. Известны оценки максимального размера dcr взрывоопасных частиц для двух видов сульфидной руды, выполненные на основе качественного подхода к анализу дисперсности горючих образцов руды (Soundararajan, Amyotte & Pegg, 1996): 49 мкм < dcr, po < 63 мкм для пирротина (PO); 85 мкм < dcr, py < 145 мкм для пирита (PY). Поставлена задача уточнить эти оценки, используя количественный метод упомянутого анализа и учитывая нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) по взвеси руды. Метод обработки экспериментальных данных. Для двух полидисперсных образцов пирротина (НКПРР01 = = 475 г/м3 и НКПРР02 = 1375 г/м3) и двух полидисперсных образцов пирита (НКПР^д = 375 г/м3 и HKnPPY,2 = = 500 г/м3) построены непрерывные функции F распределения частиц по размерам d. Полученные функции FPOl1(d), FPO2(d), FPY1(d) и FPY2(d) представлялись распределениями Розина - Раммлера, заполняющими промежутки между дискретными данными ситового анализа образцов.
Оценка dcr. Следуя процедуре оценки dcr (Полетаев, 2014), находили значения dcr, po и dcr py из уравнений Fp0,1(dcr, po)/Fpo,2(dcr, po) = НКПРpol2/НКПРpoll и Fpy1(dcr py)/FpY2(dcr, py) = НКПРр^НКПРр^, решение которых представлялось в наглядной графической форме.
Обсуждение результатов. Из-за низких значений показателей взрыва пирротина и пирита в 20-литровой камере (максимальное давление взрыва Pmax < 350 кПа, индекс < 2 МПа • м/с) обсуждалась правомерность отнесения руд к взрывоопасным пылям. Низкие показатели взрыва подтверждают, что основным горючим в аэровзвеси выступает сера. Эмпирическое обоснование взрывоопасности руд (Selle & Zehr, 1954) получено путем оценки температуры горения, которая превышает 1000 °С.
Выводы. Уточнены значения dcr сульфидных руд: для пирротина dcr = 40 мкм, для пирита dcr = 107 мкм. В аэровзвесях руд выгорает, в основном, только сера, что заметно ослабляет взрывоопасность руд.
Ключевые слова: пирит; пирротин; взрыв пыли; 20-литровая камера; низкая взрывоопасность
Для цитирования: Полетаев Н.Л. Оценка максимального размера взрывоопасных частиц сульфида железа // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2022. Т. 31. № 3. С. 5-11. DOI: 10.22227/08697493.2022.31.03.5-11
ЕЗ Полетаев Николай Львович, e-mail: [email protected]
Estimating the maximum size of explosive iron sulfide particles
Nikolay L. Poletaev ^
All-Russian Research Institute for Fire Protection of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters, Balashikha, Moscow Region, Russian Federation
ABSTRACT
Introduction. There are estimates of the maximum size dcr of explosive particles of the two types of sulfide ores. The estimates are based on a qualitative approach to the dispersion analysis of combustible ore specimens (Soundararajan, Amyotte & Pegg, 1996): 49 |_im < dcr, po < 63 |_im for pyrrhotite (PO) and 85 |_im < dcr, py < 145 |_im for pyrite (PY). The task was to refine these estimates using the quantitative method of the mentioned analysis, taking into account the lower explosive limit (LEL) of flame propagation in terms of ore suspensions. Experimental data processing method. Continuous functions F of particle size distribution d were constructed for the two polydisperse specimens of pyrrhotite (LELPO1 = 475 g/m3 and LELPO2 = 1,375 g/m3) and two polydisperse specimens of pyrite (LELPY1 = 375 g/m3 and LELPY2 = 500 g/m3). The obtained functions FPO1(d), FPO2(d), FPY1(d) and FPY2(d) were converted using Rosin — Rammler distributions, filling the gaps between the discrete data of the grain-size analysis of the specimens.
© Н.Л. Полетаев, 2022
5
dcr rating. The procedure for estimating dcr (Poletaev, 2014) was employed to find the values of dcr, po and dcr, py using the following equations: Fpojd^, po)/Fpo,2(dcr, po) = LELpo,2/LELpo,i and Fp^d^ py)/Fpy,2(dcr, py) = = LELPY2/LELPY1. The solutions were presented in the visual graphic format.
Discussion of the results. Due to the low values of explosion parameters of pyrrhotite and pyrite in a 20-liter chamber (maximum explosion pressure Pmax < 350 kPa, index Kst < 2 MPa • m/s), the validity of classifying ores as explosive dusts was discussed. Low explosion values have proven that sulfur is the main fuel in the air suspension. The explosiveness of ores is proven empirically (Selle & Zehr, 1954) by estimating the combustion temperature, which exceeds 1,000 °C.
Conclusions. The values of dcr for sulfide ores have been refined: for pyrrhotite, dcr = 40 pm; for pyrite dcr = = 107 pm. In the air suspensions of ores, only sulfur is burnt out, which substantially reduces the explosiveness of ores.
Keywords: pyrite; pyrrhotite; dust explosion; 20-liter chamber; low explosiveness
For citation: Poletaev N.L. Estimating the maximum size of explosive iron sulfide particles. Pozharovzryvobez-opasnost/Fire and Explosion Safety. 2022; 31(3):5-11. DOI: 10.22227/0869-7493.2022.31.03.5-11 (rus).
ES Nikolay Lvovich Poletaev, e-mail: [email protected]
Введение
Промышленная добыча железной руды, представляющей сульфиды железа, сопряжена с опасностью взрывов мелкодисперсной пыли, которые регулярно возникают на рудниках различных стран (Австралии, Канады, Китая, США и других), принося как материальные убытки, так и потери среди работников данной отрасли [1-3]. Исследованию взрывоопасности сульфидов железа посвящено немало научных работ1 [2, 4-7], однако, ряд опасных характеристик данных соединений, важных для профилактики аварий, остается недостаточно изученным. В частности, это касается предельного размера частиц, способных сформировать взрывоопасную аэровзвесь. Например, в Австралии размеры таких частиц ограничены величиной 150 мкм, в то время как по российским нормам допускаются частицы размером до 300 мкм [6]. Опыт показывает, что нормативные ограничения могут иметь значительный запас надежности [8] из-за влияния различных факторов, к числу важнейших из которых относится содержание серы в руде. Поэтому в решении задачи о предельном размере взрывоопасных частиц, которому посвящена данная работа, следует оговаривать химический состав дисперсного материала.
В настоящей работе будут уточняться результаты, полученные в работе [1], где выполнены качественные оценки максимального среднего размера dmax взрывоопасных фракций двух видов сульфидной руды — пирротина и пирита. Для обозначения параметров этих веществ в дальнейшем используются индексы «PO» и «PY» соответственно. Согласно [1]: 49 мкм < dmax, PO < < 63 мкм и 85 мкм < dmax, PY < 145 мкм. Содержание железа и серы в пирротине составляло 38,6 и 34,2 % масс., в пирите соответственно 32,7 и 46,4 % масс. Из-за отсутствия (благодаря словам
1 USBM, RI 9632. Report of investigations secondary explosion
hazards during blasting in oil shale and sulfide ore mines. 1995.
«среднего размера») математической строгости определения параметра ^тах, в настоящей работе уточняется смысл искомого параметра и решается задача определения значения обновленного параметра для рассмотренных в [1] образцов руды.
Следуя терминологии ГОСТ Р 12.3.047-2012 «ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» будем использовать параметр «максимальный размер с1ег взрывоопасных частиц аэровзвеси» и оценим ёсг для упомянутых выше двух видов сульфидной руды. Оценка йсг будет основана на разработанном ранее методе расчета [8], использующем значения нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) для нескольких полидисперсных образцов пыли одного вида.
Метод обработки экспериментальных данных
Использование методики [8] предполагает наличие, по крайней мере, двух полидисперсных образцов исследуемой пыли с известными значениями нижнего концентрационного предела распространения пламени НКПР и известным непрерывным распределением частиц по размерам Под Е(с!) понимается массовая доля частиц, имеющих размер менее ^
Согласно [1] для двух полидисперсных образцов пирротина, имеющих НКПРР01 = 475 г/м3 и НКПРРО,2 = 1375 г/м3, и двух полидисперсных образцов пирита, имеющих НКПР^д = 375 г/м3 и НКПРР^2 = 500 г/м3, известны данные дискретного ситового анализа, представленные в табл. 1.
Непрерывные функции распределения частиц данных образцов по размерам моделировались следующим образом. Функция Е(с!) на отрезке оси d между соседними аргументами, для которых величина Е известна по результатам ситового анализа, представляется распределением Розина - Раммлера [9]:
Е(4) = 1 - [1 - Е^л)]в,
6 POZHAROVZRYVOBEZOPASNOST/FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2022 VOL. 31 NO. 3
Таблица 1. Данные, % масс., ситового анализа образцов пирротина и пирита [1] Table 1. Data, in wt %, of the grain-size analysis of pyrrhotite and pyrite specimens [1]
Материал Material < 200 мкм < 200 цт <125 мкм < 125 цт < 75 мкм < 75 цт < 45 мкм < 45 цт < 20 мкм < 20 цт
Пирротин (1) Pyrrhotite (1) 100 100 90 39 14
Пирротин (2) Pyrrhotite (2) 100 100 100 99,58* 66
Пирит (1) Pyrite (1) 99 92 29 3 2
Пирит (2) Pyrite (2) 100 100 85 27 6
*Уточнение параметра с учетом сведений о среднем размере частиц (50 мкм).
*Parameter value refinement with account taken of the information on the average particle size (50 цт).
состава. НКПР полидисперсной пыли обратно пропорционален полноте выгорания пыли вблизи НКПР [10]. Зависимость полноты выгорания X монодисперсной фракции пыли от размера частиц ё вблизи НКПР близка к одноступенчатой функции (см., например, [11]) и может быть представлена в виде: X = 1, если ё < ёсг, и X = 0, если ё > ёсг. Для оценки НКПР полидисперсной пыли, рассматриваемой в виде смеси пылей, представляющих монодисперсные фракции, можно использовать правило Ле Шателье [11].
В рамках используемых предположений ёсг, ро и ^ для пирротина и пирита соответственно находят из геометрически наглядного решения уравнений
РрХ^сг, py)/fpy,2(dcr, py) = нкпррх2/нкпрр^ъ (ёсг, ро 2(ёсг, ро) нкпрро,2 /НКПРрод.
Согласно представленной на рисунке графической информации, имеем для пирротина ёсг, ро = = 40 мкм, для пирита ёсг, ^ = 107 мкм.
Обсуждение результатов
Расчет ёсг, ^ для пирита не противоречит результатам качественных оценок [1], но уточняет положение границы взрывоопасной фракции пирита. Расчетная величина ёсг, ро для пирротина заметно ниже качественного прогноза [1], что указывает на возможность сокращения масштаба взрывоопасной фракции пирротина и подтверждает полезность количественного подхода к оценке ёсг, заимствованного из [8].
В то же время следует отметить, что объективность результатов настоящей работы зависит от надежности использованных исходных данных о сульфидах железа, которая, как будет видно из нижеизложенного, нуждается в дополнительном анализе. Действительно, расчет по [8] предполагает использование показателей взрывоопасности пылевоздушных смесей, исследованных в крупно-
где F(d!), F(d2) — известные значения функции распределения на концах рассматриваемого отрезка и ё2;
В = ё /4!^ ;
Ок — крутизна функции распределения;
{ Ьп [ 1 - 2 )] ] Ьп [ 1 - (4)] ]
Gk = Ln
Ln (d2 / d1)
индекс k принимает значение от 1 до 4, отвечающее порядковому номеру рассматриваемого отрезка оси d в следующем перечне отрезков: от 20 до 45 мкм, от 45 до 75 мкм, от 75 до 125 мкм, от 125 до 200 мкм. В табл. 2 приводятся значения параметра Gk. Полученные кусочно гладкие и непрерывные функции распределения FPO1(d), FPO2(d), FPY1(d) и FPY2(d) представлены на рисунке.
Оценка dcr
Согласно методике [8], оценка параметра dcr использует следующие три предположения о закономерностях горения пыли заданного химического
Таблица 2. Крутизна функции распределения Table 2. The steepness of the distribution function
Материал Gk
Material k = 1 k = 2 k = 3 k = 4
Пирротин (1) Pyrrhotite (1) 1,464 3,01
Пирротин (2) Pyrrhotite (2) 2,0
Пирит (1) Pyrite (1) 0,506 4,74 3,91 1,28
Пирит (2) Pyrite (2) 2,0 3,517
F RF
d, MKM d, |mi
Функции распределения Fpy,i (1), .Fpy,2 (■?), FPO_ 1 (3), FPO_2 (4) частиц сульфидов железа по размерам d и их отношения RFPY = Fpya/Fpy,2 (5) и RFро = Рр0л/Рр02 (б)- Жирными точками 7ивотмеченыcjiy4an7?FpY = HKnPpY^/HKnPpY,i = 2,9 uRFpo = НКПРро.г/НКПРрол = 1,33 соответственно Distribution functions FPYl (1), FPY2 (2), FPO, 1 (3), FPQ2 (4) of iron sulfide particles by size d and their ratios RFPY = = FPYi/FPY2 (5) and RFPO = FPO,\/FPO,2 (6). Bullet points 7 and 8 mark the cases RFPY = ЬЕЬР¥д/ЬЕЬР¥д = 2.9 and RFPO = LELpo.j/LELpo.i = 1.33, respectively
масштабной взрывной камере объемом порядка 1 м3 с энергоемким источником зажигания (10 кДж). Использование такой камеры позволяет не сомневаться в наличии или в отсутствии взрывоопасное™ исследуемой пыли, особенно в тех случаях, когда пыль близка к границе между взрывоопасными и взрыво безопасными дисперсными материалами [12]. Поскольку автору не удалось обнаружить информацию о стандартных исследованиях показателей взрывоопасное™ рассматриваемых пылей в крупномасштабной камере, включая поиск в международном банке данных2, в настоящей работе использованы результаты исследований в камере объемом 20 л с учетом описанных ниже предосторожностей.
Согласно классификации [12], аэровзвеси сульфидов железа демонстрируют принадлежность к аэровзвесям с низкой взрывоопасностью, которым в последнее время стали уделять повышенное внимание [13-17]. Как показано в [12], наиболее распространенная в мировой практике 20-литровая камера Р. Сивека способствует завышению оценки взрывоопасное™ пыли, допуская для упомянутых пылей случаи отнесения невзрывоопасной пыли к числу взрывоопасных пылей.
Правила «недоверия» результатам исследования взрывоопасное™ пыли в 20-литровой камере перечислены в [12]. Согласно одному из таких
2 GESTIS-DUST-EX: compiled by IFA (Institut fuer Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung), as of 2021. URL: http://staubex.ifa.dguv.de/explosuche.aspx
правил, пыль по результатам испытаний в камере объемом 1 м3 будет, вероятнее всего, отнесена к невзрывоопасным, если в 20-литровой камере Р. Сивека при использовании источника зажигания с энергией 10 кДж для этой пыли получено < < 4,5 МПа-м/с. Здесь К,, = Ууъ{/р/сИ)тах — нормированное на объем взрывной камеры Означение максимальной скорости нарастания давления взрыва (с11' с11)т.лх.
Для использованных в настоящей работе образцов пирита и пирротина получены в 20-литровой камере значения К^ < 2,0 МПа-м/с [1]. Хотя при исследовании образцов пирита и пирротина в [1] применяли менее энергоемкий источник зажигания (5 кДж), из-за наличия сформулированного выше правила «недоверия» возникают сомнения во взрывоопасное™ упомянутых образцов. Для устранения сомнений ниже приводится описание механизма горения аэровзвеси сульфидов железа, производится оценка минимально возможных значений параметров взрыва и сравнение этих параметров с параметрами горения сульфидов железа, использованных в данной работе.
Специфика горения аэровзвесей сульфидов железа в замкнутом объеме состоит как в низком значении скорости нарастания давления продуктов горения, о чем говорилось выше, так и в низком значении максимального давления продуктов горения (~ 360 кПа1 [1,2, 4]). Последнее указывает на неравноправное участие железа и серы, входящих в состав пирита, в реакции окисления кислородом воздуха. Действительно, при равноправном участии, описываемом реакцией:
4Ре82 + 1102 -»• 2Ре203 + 8802 + 7 кДж/г (Ре82), (1)
и стехиометрическом содержании пирита в аэровзвеси максимальное давление продуктов горения Ргпах составит величину около 720 кПа, которая в два раза превышает экспериментальное значение параметра. Здесь и далее используются термодинамические характеристики участвующих в реакциях веществ, приведенные в [18].
Альтернативой реакции (1) является предположение о том, что основным горючим в аэровзвеси сульфидов железа выступает сера [1].
Термодинамическим расчетом несложно показать, что для двух вариантов реакции серы, входящей в состав пирита, с кислородом воздуха
Ре82 + 202 -»• Ре + 2802 + 3,47 кДж/г (Ре82), (2)
Ре82 + 02 -»• РеБ + 802 + 1,83 кДж/г (Ре82) (3)
оценки Ртах и максимальной адиабатической температуры горения Т/, дают значения порядка 350...400 кПа (которые отвечают как результатам тестирования пирита в 20-литровой камере, так
8 P0ZHAR0VZRYV0BEZ0PASN0ST/FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2022 VOL. 31 N0. 3
и результатам нестандартных исследований пирита в крупномасштабной камере1) и 1000...1200 °С соответственно.
Выполнить подобные расчеты и получить аналогичные выводы можно и для случая окисления пирротина кислородом воздуха
4FeS + 7О2 ® 2Fe2О3 + 4SО2 + 6,9 кДж/г (РеБ), (4) FeS + О2 ® Ре + SО2 + 2,2 кДж/г (FeS), (5)
где реакция (4) отвечает равноправному выгоранию железа и серы (расчет: Ртах = 700 кПа), а в реакции (5) горючим является только сера (расчет: Ртах = = 330 кПа, Ть = 1000 °С).
Общность полученных оценок поддерживает уверенность в объективности описания механизма проявления взрывоопасности сульфидов железа через реакции (2), (3) и (5). Расчетная величина Ть > 1000 °С отвечает эмпирическому определению взрывоопасной аэровзвеси [19], устраняя высказанные в начале данного раздела сомнения по вопросу о взрывоопасности данных веществ.
Выводы
Рассмотрены известные качественные оценки максимального среднего размера частиц взрыво-
опасных аэровзвесей пирротина (от 49 до 63 мкм) и пирита (от 85 до 145 мкм), полученные на основе результатов тестирования взрывоопасности упомянутых материалов в сферической камере объемом 20 л.
Данные оценки уточнены на основе количественного метода, в котором используются сведения о нижнем концентрационном пределе распространения пламени для нескольких (двух и более) полидисперсных образцов каждого из анализируемых материалов. Уточненные значения критического параметра составили 40 мкм для пирротина и 107 мкм для пирита.
Из-за низких значений показателей взрыва пирротина и пирита в камере объемом 20 л (максимальное давление взрыва Ртах < 350 кПа, индекс К^ < 2 МПам/с) обсуждалась правомерность отнесения анализируемых материалов к взрывоопасным пылям. Низкие значения показателей взрыва обусловлены механизмом горения аэровзвеси сульфидов железа, при котором в качестве основного горючего выступает сера. Одновременно показано, что расчетная величина максимальной адиабатической температуры горения рассматриваемых аэровзвесей Ть > 1000 °С, что отвечает эмпирическому определению взрывоопасной пыли.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Soundararajan R., Amyotte P.R., Pegg M.J. Ex-plosibility hazard of iron sulphide dusts as a function of particle size // Journal of Hazardous Materials. 1996. Vol. 51. Issue 1-3. Pp. 225-239. DOI: 10.1016/s0304-3894(96)01825-0
2. Rao Yun-zhang, Tian Chang-shun, Xu Wei, Xiao Chun-yu, Yuan Bo-yun, Yu Yao. Explosion pressure and minimum explosible concentration properties of metal sulfide ore dust clouds // Journal of Chemistry. 2020. Pp. 1-12. DOI: 10.1155/2020/7980403
3. Тетерев Н.А., Ермолаев А.И., Кузнецов A.M. Взрывы сульфидной пыли // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. Спец. вып. 63. № 12. 20 с.
4. Liu Q., Katsabanis P.D. Hazard evaluation of sulphide dust explosions // Journal of Hazardous Materials. 1993. Vol. 33. Issue 1. Pp. 35-49. DOI: 10.1016/0304-3894(93)85062-j
5. Ермолаев А.И., Тетерев Н.А. Анализ исследований в области взрывов пыли и их предупреждения на подземных рудниках // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2015. № 8. С. 75-80. URL: https://www. elibrary.ru/item. asp?id=24993420
6. Rylnikova M., Fedotenko V., Mitishova N. Influence of structural and textural features of ores and rocks on mine dust explosion hazard during development of pyrite deposits // E3S Web of Conferen-
ces. 2020. Vol. 192. P. 03017. DOI: 10.1051/e3s-conf/20201920301
7. Горинов С.А., Маслов И.Ю. Возгорание пыле-воздушных смесей под действием ударных воздушных волн при подземной добыче колчеданных руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 33. С. 13-22. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-12-33-13-22
8. Полетаев Н.Л. Расчетно-экспериментальная оценка максималного размера частиц взрывоопасной монодисперсной аэровзвеси // Пожаро-взрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2014. Т. 23. № 9. С. 15-26. DOI: 10.18322/PVB. 2014.23.09.15-26
9. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. 3-е изд. Л. : Химия, 1987. 264 с.
10. Selle Н., Zehr J. Beurteilung der Experimente Werte für die untere Zündgrenze von Staub // LuftGemischen mit Hijfe Thermochemischer Berechnungen. Staub und Reinhalt Luft, 1954. Bd. 38. S. 583.
11. Hertzberg M., Cashdollar K.L. Introduction to dust explosions. The industrial dust explosions / ed. K.L. Cashdollar, M. Henzberg. ASTM Special Technical Publication 958. Philadelphia : ASTM, 1987. Pp. 5-32.
12. Полетаев Н.Л. О проблеме экспериментального обоснования низкой взрывоопасности горючей
пыли в 20-литровой камере // Пожаровзрывобез-опасность/Fire and Explosion Safety. 2017. Т. 26. № 6. С. 5-20. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.06.5-20
13. Полетаев Н.Л. О взрывоопасности аэровзвеси меламина // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2017. Т. 26. № 9. С. 15-28. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.09.1528
14. Clouthier M.P., Taveau J.R., Dastidar A.G., Morrison L.S., Zalosh R.G., Ripley R.C., Amyotte P.R. Iron and aluminum powder explosibility in 20-l and 1 m3 chambers // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2019. Vol. 62. P. 103927. DOI: 10.1016/j.jlp.2019.103927
15. Addo A., Dastidar A.G., Taveau J.R., Morrison L.S., Khan F.I., Amyotte P.R. Niacin, lyco-podium and polyethylene powder explosibility in 20-l and 1 m3 test chambers // Journal of Loss
Prevention in the Process Industries. 2019. Vol. б2. P. 103937. DOI: 10.1016/j.jlp.2019.103937
16. Taveau J.R., Lemkowitz S.M., Hochgreb S., Roeka-erts D.J.E.M. Metal dusts explosion hazards and protection // Chemical Engineering Transactions. 2019. Vol. 77. Pp. 7-12. DOI: 10.3303/CET1977002
17. Полетаев Н.Л. Об оценке взрывоопасности ядерного графита в 1-м3 камере // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2022. Т. 31. № 2. С. 15-21. DOI: 10.22227/08б9-7493.2022.31.02.15-21
18. Термические константы веществ / под ред. В.П. Глушко. М. : ВИНИТИ, 19б5-1981. Вып. I-Х.
19. Selle Н., Zehr J. Beurteilung der Experimente Werte für die untere Zündgrenze von Staub // LuftGemischen mit Hijfe Thermochemischer Berechnungen. Staub und Reinhalt Luft, I954. Bd. 38. S. 583.
REFERENCES
1. Soundararajan R., Amyotte P.R., Pegg M.J. Explosibili-ty hazard of iron sulphide dusts as a function of particle size. Journal ofHazar dous Materials. 1996; 51(1-3): 225-239. DOI: 10.1016/s0304-3894(96)01825-0
2. Rao Yun-zhang, Tian Chang-shun, Xu Wei, Xiao Chun-yu, Yuan Bo-yun, Yu Yao. Explosion pressure and minimum explosible concentration properties of metal sulfide ore dust clouds. Journal of Chemistry. 2020; 1-12. DOI: 10.1155/2020/7980403
3. Teterev N.A., Ermolaev A.I., Kuznetsov A.M. Explosions of sulfide dust. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'/Mining Informational and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2018; Special edition 63:1-29. (rus).
4. Liu Q., Katsabanis P.D. Hazard evaluation of sulphide dust explosions. Journal of Hazardous Materials. 1993; 33(1):35-49. DOI: 10.1016/0304-3894(93)85062-j
5. Ermolaev A. I., Teterev N. A. Analysis of investigations in the sphere of dust explosions and its prevention at underground mines. Izvestiya vuzov. Gornyy zhurnal/ Minerals and Mining Engineering. 2015; 8:75-80. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24993420 (rus).
6. Rylnikova M., Fedotenko V., Mitishova N. Influence of structural and textural features of ores and rocks on mine dust explosion hazard during development of pyrite deposits. E3S Web of Conferences. 2020; 192:03017. DOI: 10.1051/e3sconf/202019203017
7. Gorinov S.A., Maslov I.Yu. Ignition of dust-air mixtures under the action of air shock waves in underground mining of massive sulfide ores. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'/Mining Informational and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2017; Special edition 33:13-22. (rus).
8. Poletaev N.L. Experiment-calculated estimating of the maximum particle size of explosive monodisperse dust-air mixture. Pozharovzryvobezopasnost/
Fire and Explosion Safety. 2014; 23(9):15-26. DOI: 10.18322/PVB.2014.23.09.15-26 (rus).
9. Kouzov P.A. Fundamentals of the analysis of the disperse composition of industrial dusts and crushed materials. 3th ed. Leningrad, Himiya Publ., 1987;264.
10. Selle H., Zehr J. Beurteilung der Experimente Werte für die untere Zündgrenze von Staub. Luft-Gemischen mit Hijfe Thermochemischer Berechnungen. Staub und Reinhalt Luft, 1954; 38:583. (ger).
11. Hertzberg M., Cashdollar K.L. Introduction to dust explosions. The Industrial Dust Explosions. K.L. Cash-dollar, M. Henzberg (ed.). ASTM Special Technical Publication 958. Philadelphia, ASTM, 1987; 5-32.
12. Poletaev N.L. On the problem of experimental justification of low explosibility for dust/air mixture in the 20-l chamber. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2017; 26(6):5-20. DOI: 10. 18322/PVB.2017.26.06.5-20 (rus).
13. Poletaev N.L. On explosibility of melamine dust/air mixture. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2017; 26 (9):15-28. DOI: 10.18322/PVB. 2017.26.09.15-28 (rus).
14. Clouthier M.P., Taveau J.R., Dastidar A.G., Morrison L. S., Zalosh R. G., Ripley R. C., Amyotte P.R. Iron and aluminum powder explosibility in 20-l and 1 m3 chambers. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2019; 62:103927. DOI: 10.1016/j.jlp.2019. 103927
15. Addo A., Dastidar A. G., Taveau J.R., Morrison L.S., Khan F.I., Amyotte P.R. Niacin, lycopodium and polyethylene powder explosibility in 20-l and 1 m3 test chambers. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2019; 62:103937. DOI: 10.1016/j. jlp.2019.103937
16. Taveau J.R., Lemkowitz S.M., Hochgreb S., Roe-kaerts D.J.E.M. Metal dusts explosion hazards and
10 POZHAROVZRYVOBEZOPASNOST/FIRE AND EXPLOSION SAFETY 2022 VOL. 31 NO. 3
protection. Chemical Engineering Transactions. 2019; 77:7-12. DOI: 10.3303/CET1977002 17. Poletaev N.L. On the assessment of the explosion hazard of nuclear graphite in a 1-m3 chamber. Pozharo-vzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2022; 31(2):15-21. DOI: 10.18322/PVB.2022.31.02.15-21
18. Thermal constants of substances. V.P. Glushko (ed.). Moscow, VINITI, 1965-1981; I-X.
19. Selle H., Zehr J. Beurteilung der Experimente Werte für die untere Zündgrenze von Staub. Luft-Gemischen mit Hijfe Thermochemischer Berechnungen. Staub und Reinhalt Luft, 1954; 38:583. (ger).
Поступила 12.04.2022, после доработки 5.05.2022;
принята к публикации 20.05.2022 Received April 12, 2022; Received in revised form Maу 5, 2022;
AcceptedMaу 20, 2022
Информация об авторе
ПОЛЕТАЕВ Николай Львович, д-р техн. наук, ведущий 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, Россия, 143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12; РИНЦ ID: 1093620; ORCID: 0000-0003-2586-8597; e-mail: [email protected]
Information about the author
Nikolay L. POLETAEV, Dr. Sci. (Eng.), Leading Researcher, All-Russian Research Institute for Fire Protection of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters, VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903, Russian Federation; ID RISC:1093620; ORCID: 0000-0003-2586-8597; e-mail: [email protected]
