Результаты исследований воспламенения водо-родно-кислородной смеси нагретым телом малого размера Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

А.Ю. Охапкин

РЕЗУЛЬ ТА ТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНОЙ СМЕСИ НАГРЕТЫМ ТЕЛОМ МАЛОГО РАЗМЕРА

Представлены результаты исследований воспламенения смеси водорода с кислородом. Также предложены составы смесей водорода с кислородом для испытаний нагретых тел на взрывобезопасность для работы в рудничной атмосфере.

Ключевые слова: взрывоопасность, удельная воспламеняющая мощность, концентрация.

И И ри различных испытаниях взрывозащищенного электро-

И. оборудования широко применяется водородокислородная смесь. Она позволяет замещать представительные и активизированные испытательные взрывоопасные смеси по ряду параметров. В первую очередь речь идет об испытаниях на искробезопас-ность электрических цепей путем установления воспламеняющих токов при принятой вероятности воспламенения. Использование водородно-кислородной смеси позволяет проводить испытания при номинальных параметрах взрывозащищенного электрооборудования, обеспечивая при этом необходимый коэффициент безопасности.

До настоящего времени для испытаний на взрывобезопасность нагретых тел малого размера, представляющих собой различные термодатчики, водородокислородная смесь не использовалась. Для выбора состава испытательных смесей в результате исследований необходимо было установить зависимость удельной воспламеняющей мощности (УВМ) от содержания кислорода в водородокислородной смеси.

Исследования проводились с использованием стандартного электролитического питающего устройства ПУЭ-1 и стандартной взрывной камеры типа БВК. Из камеры был демонтирован искрообразующий механизм. В качестве источника воспламенения применялись спирали из нихромового провода диаметром

0,1 мм и 0,2 мм. Наружный диаметр спиралей составил 2,0 мм. Длина спиралей составляет 9,8, 27 и 52 мм.

Таблица 1

Зависимость УВМ от содержания кислорода в водородокислородной смеси при ее поджигании нагретыми спиралями с характеристическим размером 5 мм

Содержание кислорода, %, 4,72 5,12 11,5 13,2 14,7 21,5 40,9 55 59,1 67,0 76 78 86

УВМ, Вт/мм 1,99 1,72 0,76 0,67 0,56 0,41 0,33 0,39 0,43 0,51 0,82 0,97 1,60

Таблица 2

Составы водородно-кислородныш смесей для испытаний термоэлементов с характеристическим размером 5 мм

Категория взравоопасности УВМ, Вт/мм Со2, %об УВМ/1,5 Вт/мм Со2,%о6

I 2,57 - 1,68 87

II А 1,83 88,0 1,22 83,6

II В 1,37 85,40 0,91 78,30

II С 0,69 81,50 0,46 61,70

Практически для всех термочувствительных элементов (датчиков) характеристический размер не превышал 5 мм. Увеличение характеристического размера нагретого объекта от 5 до 9 мм не приводило к заметному, превышающему суммарную ошибку эксперимента, изменению УВМ. Поэтому, в табл. 1 представлены данные для спиралей с характеристическим размером 5 мм.

Анализ данных, представленных в табл. 1, показывает, что зависимость УВМ от содержания кислорода в водородокислородной смеси, носит корытообразный характер. При увеличение содержания кислорода в смеси от 5%об до 11%об УВМ падает практически в 3 раза (от 2,0 Вт/мм до 0,75 Вт/мм). Дальнейшее увеличение содержания кислорода в смеси от 11%об до 70%об приводит к незначительному изменению УВМ (от 0,33 Вт/мм до 0,75 Вт/мм). Дальнейший прирост содержания кислорода в смеси влечет за собой увеличение УВМ. Этот рост составляет от 0,75 Вт/мм до 1,85

Вт/мм при увеличении содержания кислорода в смеси от 70%Об до 87%об.

Основываясь на представленных в табл. 1 данных можно предложить составы водородокисрородных смесей, предназначенных для испытаний термоэлементов с характеристическим размером 5 мм. Эти составы приведены в табл. 2.

Учитывая незначительную зависимость УВМ от размера термоэлемента в диапазоне от 5 мм до 9 мм, данные табл. 2 могут быть рекомендованы также для испытаний на взрывобезопасность термоэлементов с характеристическим размером до 9 мм. пгсге

A. YU. Ohapkin

RESULTS OF THE STUDIES OF IGNITION HYDROGEN-OXYGEN MIXTURE WARMED BY BODY OF THE SMALL SIZE

Results of the studies of ignition mixture hydrogen are presented In article with oxygen. Also offered compositions of the mixtures of the hydrogen with oxygen for test warmed tel on safety of the work in mining atmosphere.

Key words: explosion hazard, ignition unit power rating, concentration.

Коротко об авторе _______________________________________

Охапкин А.Ю. - старший научный сотрудник, кандидат технических наук, УРАН ИПКОН, AL2211958@gmail.com