ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА НА КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ПРЕДЕЛЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ

Тетерин Иван Александрович; Сулименко Владимир Анатольевич; Гудков Максим Андреевич; Исаева Людмила Карловна; Гафарова Элиза Багаутдиновна

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2023. No. 2

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL ARTICLE УДК 614.8

DOI 10.25257/FE.2023.2.26-32

1 Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия

2 Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Влияние состава сжиженного природного газа на концентрационные пределы распространения пламени

АННОТАЦИЯ

Тема. Рост производства сжиженного природного газа (СПГ) в Российской Федерации ставит задачи по повышению уровня безопасности данного сегмента экономики. Ключевым параметром рассматриваемого объекта исследования являются концентрационные пределы распространения пламени, которые для СПГ определяют по метану. Однако состав СПГ изменяется в зависимости от его марки, процесса хранения, транспортировки и операций загрузки-разгрузки. Данный факт требует детального анализа концентрационных пределов распространения пламени различных составов СПГ.

Методы. Проведён анализ изменения значений нижних концентрационных пределов распространения пламени (НКПР) метана, этана, пропана и бутана, представленных в разных источниках. Методом расчёта установлены НКПР модельного состава паров СПГ, определена погрешность между расчётом и экспериментом.

Результаты. Анализ нормативных документов показал, что значение НКПР 4,4 % для сжиженного газа является частным случаем и требует уточнения исходя из марки СПГ, процессов хранения, транспортировки и операций загрузки-

разгрузки. Экспериментальные данные демонстрируют снижение НКПР модельного состава СПГ для класса В по сравнению с расчётными, относительная погрешность не превышает 14 %.

Область применения результатов. Полученные результаты позволят дифференцировать подход по определению пожа-ровзрывоопасности СПГ исходя из марки и жизненных циклов сжиженного природного газа, что позволит дифференцированно подходить к требованиям пожаровзрывобезопасности СПГ исходя из его состава.

Выводы. Рассчитаны концентрационные пределы распространения пламени модельных составов СПГ. Определены дальнейшие направления работы по совершенствованию методики расчёта параметров взрыва сжиженного природного газа, показано несоответствие нормативно закреплённого параметра НКПР паров СПГ экспериментальным данным. Предложено учитывать марки и процессы старения СПГ для прогнозирования концентрационных пределов распространения пламени.

Ключевые слова: объекты энергетики, авария, взрыв, взрывоопасные среды, правило Ле Шателье

1 State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

2 National University of Oil and Gas "Gubkin University", Moscow, Russia

Influence of liquefied natural gas composition on the concentration limits of flame propagation

ABSTRACT

Purpose. The growth in the production of liquefied natural gas (LNG) in the Russian Federation sets the tasks of increasing safety level in this segment of the economy. The key parameter of the object of study under consideration is the concentration limits of flame propagation, which are determined by methane for LNG. However, the composition of LNG varies depending on its brand, storage process, transportation and loading and unloading operations. This fact requires a detailed analysis of the concentration limits of flame propagation for various LNG compositions.

Methods. The analysis of changes in the lower concentration limits of flame propagation (LFL) of methane, ethane, propane and butane presented in various reference data was carried out. The calculation method was used to establish LFL for the model composition of LNG vapors, and to determine the error between calculation and experiment.

Findings. The analysis of regulatory documents showed that the LFL value of 4.4 % for liquefied gas is the special case and requires clarification based on the LNG brand, storage process, transportation, and loading and unloading operations.

The experimental data demonstrate the decrease in LFL of the model composition of LNG for class B compared to the calculated ones, the relative error does not exceed 14%.

Research application field. The results obtained will make it possible to differentiate the approach for determining fire and explosion hazard of LNG based on brand and life cycles of liquefied natural gas, which will allow applying a differentiated approach to the requirements for fire and explosion safety of LNG based on its composition.

Conclusions. The concentration limits of flame propagation for LNG model compositions were calculated. Further directions of work on improving the methodology for calculating the parameters of liquefied natural gas explosion were determined, and the discrepancy between the normatively fixed LFL parameter of LNG vapors and experimental data was shown. It is proposed to take into account the brands and aging processes of LNG to predict the concentration limits of flame propagation.

Key words: energy facilities, accident, explosion, explosive environments, Le Chatelier rule

ВВЕДЕНИЕ

Стремительный рост отечественного рынка сжиженного природного газа, обусловленный переходом на экологически чистые источники энергии, привёл к необходимости принятия ряда документов на уровне Правительства Российской Федерации [1, 2]. Данный факт требует от научного сообщества комплексного изучения вопросов обеспечения безопасности при производстве, хранении, транспортировке и использовании СПГ. Отдельной задачей является обеспечение пожаровзрывобезопасности объектов с СПГ, которая не решена полностью [3, 4].

Анализ иностранных источников [5-7] демонстрирует возможность взрыва парогазовоз-душной смеси СПГ в открытом пространстве. Согласно методике расчёта параметров взрыва газовоздушных смесей в атмосфере [8] одними из параметров, определяющих их пожаровзры-воопасность, являются концентрационные пределы распространения пламени. Состав СПГ может варьироваться (по содержанию метана) от 75 до 99 %, что в свою очередь влияет на изменение концентрационных пределов. Согласно ГОСТ 34894-2022 «Газ природный сжиженный» (ГОСТ 34894-2022) нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) паров СПГ в смеси с воздухом составляет 4,4 %, верхний (ВКПР) -17 %, что соответствует концентрационным пределам для природного газа согласно ГОСТ

31610.20-1-2020 «Взрывоопасные среды. Часть 20-1. Характеристики веществ для классификации газа и пара. Методы испытаний и данные» (ГОСТ 31610.20-1-2020). Расчёт концентрационных пределов для различных составов смеси газа проводят по правилу Ле Шателье. Однако данное правило учитывает свойства смеси газов исходя из отдельных свойств каждого индивидуального газа и не показывает их возможные изменения в системе. В работе [9] показано значительное снижение НКПР при добавлении в метан небольшого количества этана, этилена, оксида углерода и водорода. Данное явление может быть объяснено механизмом цепных реакций, который при добавлении других горючих газов изменяется [10]. Таким образом, пределы воспламеняемости различных составов СПГ требуют дополнительных исследований.

РАСЧЁТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НКПР РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА СПГ

В таблице 1 представлен нормативный состав СПГ в зависимости от марки. Такое нормирование устанавливает минимальные возможные показатели метана в СПГ, но не устанавливает содержание других горючих газов.

В таблице 2 согласно данным [1] определён состав горючих газов для концентраций метана в СПГ 84-99 %. Так как СПГ является смесью

Таблица 1 (Table 1)

Состав СПГ согласно ГОСТ 34894-2022 LNG composition according to GOST 34894-2022

Норма

Наименование показателя, единицы измерения Марка А Марка Б Марка В

min max min max min max

Молярная доля компонентов (компонентный состав), % Не нормируют, определение обязательно

Молярная доля метана, % 99,0 - 80,0 - 75,0 -

Молярная доля азота, % Не нормируют, определение обязательно - 5,0 - 5,0

Молярная доля диоксида углерода, % - 0,005 - 0,015 - 0,030

Молярная доля кислорода, % - 0,020 - 0,020 - 0,020

Молярная доля негорючих компонентов (суммарная), % Не нормируют, определение не проводят - 7,0 Не нормируют, определение не проводят

Массовая концентрация сероводорода, г/м3 - 0,007 - 0,020 - 0,020

Массовая концентрация меркаптановой серы, г/м3 - 0,016 - 0,036 - 0,036

Массовая концентрация общей серы, г/м3 - 0,030 Не нормируют, определение не проводят Не нормируют, определение не проводят

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2023. No. 2

Таблица 2 (Table 2)

Спецификация товарного СПГ [1] Commercial LNG specification [1]

Вещество В резервуарах комплекса сжижения В резервуарах потребителя*

Состав, мольн. %

CH4 84-99 84-99

C2H6 < 9 < 9

C3H8 < 2,4 < 2,5

C4 + < 2,4 < 2,5

C5 + < 0,1 < 0,1

n2 1,4 1,0

Содержание неорганических примесей и меркаптанов, м3/нм3 природного газа

H2O < (0,5... 1)-10-6

CO2 < 50-10-6

H2S < (3,5...4)-10-6

RSH < (2...3)-10-6

Hg 10 нг/нм3 природного газа

* Разница в значениях для резервуаров комплекса сжижения и резервуаров потребления объясняется выветриванием наиболее летучих компонентов СПГ во время хранения, транспортировки и операций загрузки-разгрузки транспортных смесей

* The difference in values for the tanks of the liquefaction complex and consumption tanks is explained by the weathering of the most volatile components of LNG during storage, transportation and loading and unloading operations of transport mixtures

простых веществ, то при его хранении возможно возникновение так называемого процесса старения, когда более лёгкие фракции испаряются и газ становится обогащённым более тяжёлыми углеводородами [11, 12].

Изменение состава СПГ в сторону обогащения более тяжёлыми углеводородами в процессе транспортировки и хранения снижает НКПР [13]. Дополнительные неопределённости по составу СПГ вносит возможный процесс химических превращений в случае предварительного нагрева ёмкости от внешнего источника [14]. Таким образом, на основании данных таблицы 2 был предложен модельный состав СПГ для проведения теоретических расчётов. Модельный состав представлен в таблице 3.

Проводился расчёт НКПР по данным, представленным в ГОСТ 31610.20-1-2020 и справочнике [15]. Значения НКПР отображены в таблице 4.

Отечественные данные о НКПР метана [15] практически совпадают со значениями, представленными в зарубежных исследованиях [9, 16] .

Расчёт НКПР смеси газов проводили согласно выражению:

ФнКПР.с

100

/ \ ф,

Фнкпр./

Таблица 3 (Table 3) Модельный состав СПГ LNG model composition

Наименование индивидуального газа Процентное содержание газа, %

Метан 70 75 80 85 90 95

Этан 16,87 14,1 11,25 8,43 5,63 2,81

Пропан 4,5 3,75 3 2,25 1,6 0,75

Бутан 4,5 3,75 3 2,25 1,6 0,75

Таблица 4 (Table 4) Концентрационные пределы распространения пламени для различных газов Concentration limits of flame propagation for various gases

Наименование индивидуального газа Источник

ГОСТ 31610.20-1-2020 Справочник[15]

НКПР ВКПР НКПР ВКПР

Метан 6 17 5,28 14,1

Этан 2,4 15,5 2,9 15

Пропан 1,7 10,9 2,3 9,4

Бутан 1,4 12 1,8 9,1

где фНКПРс - НКПР смеси газа, %; ф; - концентрация ¡-го индивидуального газа в смеси, %; фнкпр ¡. -НКПР ¡-го индивидуального газа, %.

По полученным данным построен график (рис. 1). Анализ представленной графической зависимости показывает, что НКПР СПГ не является постоянной величиной вследствие изменения состава, следовательно, не может быть стандартизирован под один показатель. Такое поведение системы происходит по причине старения СПГ. Для определения концентрационного предела рассмотрим сжиженный природный газ в различных соотношениях метана, пропан-бутана. Для упрощения задачи исключим из расчёта этан, а другие компоненты ввиду их малого количества по отношению к основной смеси выразим через пропан-бутан. Наиболее приемлемым способом расчёта в данном случае является правило Ле Шателье. При этом следует отметить, что данное правило не учитывает каталитическое воздействие газов друг на друга, что может проявляться через конкуренцию между реакцией разветвления и обрыва цепи [9, 10, 16] и требует дополнительных исследований при определении концентрационных пределов распространения пламени сжиженного природного газа.

К

ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА

ак отмечалось ранее, в рамках заявленных допущений, этан был исключен из модельного состава, и рассматривались только варианты смешения пропан-бутана и метана с целью определения возможных отклонений экспериментальных данных от расчётных и необходимости внесений изменений в уравнение Ле Шателье. Процентное содержание метана принималось как в модельной смеси (табл. 3). Подбор состава, а именно метана и пропан-бутана, осуществлялся в процессе введения веществ во взрывной сосуд (рис. 2). Экспериментальная система схематично отображена на рисунке 2. В работе концентрации газа задавались методом парциальных давлений.

Когда в реакционном сосуде создавалось требуемое для испытаний давление горючей смеси, равное одной атмосфере, закрывались все клапаны установки и сосуд выдерживался в течение трёх минут для обеспечения диффузионного перемешивания смеси. После чего искровым разрядником инициировалось зажигание смеси в сосуде.

1

/

I2

J

70 75 80 85 90 95 100

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

фсн,

Рисунок 1. График зависимости НКПР от состава смеси: 1 - ГОСТ 31610.20-1-2020; 2 - справочные данные [15]

Figure 1. Graph of the dependence of the lower concentration limits of flame propagation on the composition of the mixture: 1 - GOST 31610.20-1-2020; 2 - reference data [11]

Рисунок2. Схема экспериментальной установки: 1 - взрывной сосуд; 2 - электроды зажигания; 3 - генератор; 4 - датчик давления; 5 - аналогово-цифровой преобразователь; 6 - компьютер; 7, 8, 9 - краны; 10 - трехходовой кран; 11 - вакуумметр; 12 - вакуумный насос; 13 - манометр; А - сосуд соединен с вакуумным насосом;

В - сосуд соединен с вакуумметром Figure 2. Scheme of the experimental installation: 1 - explosive vessel; 2 - ignition electrodes; 3 - generator; 4 - pressure sensor; 5 - analog-to-digital converter; 6 - computer; 7, 8, 9 - cranes; 10 - three-way valve; 11 - vacuum gauge; 12 - vacuum pump; 13 - manometer; A - the vessel is connected to the vacuum pump; B - the vessel is connected to the vacuum gauge

Геометрические размеры установки могут влиять на параметры концентрационных пределов [17, 18], поэтому с целью исключения погрешности были определены экспериментальные показатели НКПР, которые составили 6,75 и 3,79 % для метана и пропан-бутана соответственно. Исходя из полученных фактических значений определялись расчётные значения НКПР для смеси газов по правилу Ле Шателье. Экспериментальным

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2023. No. 2

Таблица 5 (Table 5)

Влияние состава СПГ на параметры НКПР

Influence of LNG composition on lower concentration limits of flame propagation

Процентное содержание газа в смеси, % НКПР смеси, % Относительная погрешность, %

Метан Пропан-бутан Эксперимент Расчёт

70 30 4,75 5,47 13,2

75 25 5 5,65 11,5

80 20 5,25 5,84 10,1

85 15 5,75 6,05 4,95

90 10 6 6,26 4,15

95 5 6,19 6,49 4,62

путём определено значение НКПР для смеси газа метана и пропан-бутана в различном процентном соотношении (табл. 5).

Результаты расчёта по правилу Ле Шателье завышают значение НКПР по сравнению с экспериментальными данными, что подтверждается рядом работ [9, 19, 20]. Таким образом, не соблюдается аддитивность при определении НКПР смеси горючих газов. Необходимо проведение дополнительных исследований с реальными газами на каждом этапе эксплуатации СПГ с учётом старения СПГ. Для каждой марки СПГ следует определять концентрационные пределы распространения пламени, что позволить дифференцировать подход к определению пожаровзрывоопасности СПГ в зависимости от его состава.

ВЫВОДЫ

Исследования показали, что нормативно закреплённый показатель НКПР 4,4 % для СПГ является частным случаем и не может быть применен для любого состава. Экспериментальные данные и анализ литературы демонстрируют, что использование правила Ле Шателье при определении НКПР паров СПГ требует корректировки с учётом каталитического влияния газов в смеси. Предложен модельный состав горючих примесей СПГ, позволивший продемонстрировать факт изменения НКПР для различных составов СПГ. Изменение концентрационных пределов паров СПГ влияет на показатели взрывопожароопасности, что должно учитываться в нормативных документах.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Федорова Е. Б., Мельников В. Б., Федорова В. А. Комплексный подход к развитию малотоннажного производства сжиженного природного газа в России // Научный журнал Российского газового общества. 2019. № 1 (20). С. 58-64.

2. Андреева Н. Н., Жедяевский Д. Н, Калашников Е. П. Промышленные полигоны как инструмент формирования экс-портоориентированной маркетинговой стратегии // Сжиженный природный газ: проблемы и перспективы: тезисы докладов I Всероссийской научно-практической конференции. М.: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина, 2021. С. 9-15.

3. Алешков М. В., Молчанов В. П., Макаров С. А, Иощен-ко Д. А, Третьяков А. В., Барешкин В. В., Битуев Р. Б. Применение воздушно-механической пены для локализации и ликвидации пламенного горения проливов сжиженного природного газа // Пожаровзрывобезопасность. 2022. Т. 31. № 5. С. 67-82. D0I:10.22227/0869-7493.2022.31.05.67-82

4. Абдурагимов И. М, Куприн Г. Н. Нерешенные проблемы пожаровзрывобезопасности энергоресурсов (СУГ и СПГ) как оборотная сторона успехов энергетической стратегии Российской Федерации // Пожаровзрывобезопасность. 2014. Т. 23. № 4. С. 42-49.

5. Planas E, Pastor E., Casal J., Bonilla J. M. Analysis of the boiling liquid expanding vapor explosion (BLEVE) of a liquefied natural gas road tanker: The Zarzalico accident // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2015. № 34. Pp. 127-138. D0I:10.1016/j.jlp.2015.01.026

6. Greenberg M. I., Khan A. Liquefied Natural Gas Explosion // Ciottone's Disaster Medicine (Second Edition) 2016. Pp. 845-846. D0I:10.1016/B978-0-323-28665-7.00170-9

7. Сулименко В. А., Тетерин И. А. Влияние давления сжиженного природного газа внутри замкнутого сосуда на параметры взрыва газовоздушного облака // Пожаротушение: проблемы, технологии, инновации: Материалы VIII Международной научно-практической конференции, в 2 ч. М.: Академия ГПС МЧС России, 2022. С. 364-368.

8. Хуснутдинов Д. З., Мишуев А. В., Казеннов В. В., Комаров А. А, Громов Н. В. Аварийные взрывы газовоздушных смесей в атмосфере. М.: Московский государственный строительный университет, 2014. 80 с.

9. Luo Z., Liang H., Wang T., Cheng F., Su B., Liu L., Liu B. Evaluating the effect of multiple flammable gases on the flammability limit of CH4: Experimental study and theoretical calculation. Process Saf. Environ. Prot. 2021. № 146. Pp. 369-376. D0I:10.1016/j.psep.2020.09.023

10. Азатян В. В. Цепные реакции горения, взрыва и детонации в газах. Химические методы управления. Монография. М.: РАН, 2020. 360 с.

11. Гафарова Э. Б., Мельников В. Б. Сравнительный анализ основных показателей процесса адсорбционной осушки при производстве сжиженного природного газа // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2022. № 2 (150). С. 31-41. D0I:10.26730/1999-4125-2022-2-31-41

12. Павловский В. А., Реуцкий А. С. Использование конвективных течений сжиженного природного газа внутри грузового резервуара как способ борьбы с ролловером // Труды Крыловского государственного научного центра. 2017. № 3 (381). С. 56-67. DOI:10.24937/2542-2324-2017-3-381-56-67

13. Горбачев С. П., Медведков И. С. Изменение компонентного состава СПГ при его длительной транспортировке и хранении, методы кондиционирования // Газовая промышленность. 2018. № 10 (775). С. 56-66.

14. Тетерин И. А, Сулименко В. А, Гудков М. А, Гафа-рова Э. Б. Определение параметров взрыва смеси горючих газов // Гражданская оборона на страже мира и безопасности: Материалы VI Международной научно-практической конференции, посвященной Всемирному дню гражданской обороны: в 5 ч. Ч. II М.: Академия ГПС МЧС России, 2023. С. 213-216.

15. Баратов А. Н., Корольченко А. Я, Кравчук Г. Н. [и др.] Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. изд.: в 2 кн. М., Химия, 1990. 496 с.

16. Qi C, He M, Ning Y., Chen S., Yan X, Wang Y., Yu X., Yu J. Experimental measurement and theoretical prediction for lower

flammability limits of ternary hydrocarbon mixtures. Proc. Safety Prog. 2022. № 41(3). D01:10.1002/prs.12398

17. Бабурин А. В., Бегишев И. Р. Параметры взрывного горения пропан-бутановых смесей в окислительной среде кислорода и диоксида углерода [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. 2014. № 3 (55). С. 5. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22014160 (дата обращения 10.03.2023).

18. Joongoo J., Kim Y. S., Jung H. C, Kim S. J. Calculated Non-Adiabatic Flame Temperature Model: Prediction of Lower Flammability Limits of Hydrogen Mixtures. Proceedings of the KNS 2018 Fall Meeting, (p. v). Режим доступа: https://inis.iaea. org/search/search.aspx?orig_q=RN:50060472 (дата обращения 11.03.2023).

19. Jeon J, Kim S. J. Recent Progress in Hydrogen Flammability Prediction for the Safe Energy Systems. Energies. 2020; 13(23). 6263. D01:10.3390/en13236263

20. Law C., Egolfopoulos F. A unified chain-thermal theory of fundamental flammability limits. Proc. Combust. 1nst. 1992. № 24. Pp. 137-144.

REFERENCES

1. Fedorova E.B., Melnikov V.B., Fedorova VA. A comprehensive approach to the development of the small-scale LNG production in Russia. Nauchnyj zhurnal Rossijskogo gazovogo obshhestva -Scientific Journal of the Russian Gas Society. 2019, no. 1 (20), pp. 58-64 (in Russ).

2. Andreeva N.N., Zhedyaevsky D.N., Kalashnikov E.P. Industrial landfills as a tool for the formation of an exportoriented marketing strategy. In: Szhizhennyi prirodnyi gaz: problemy i perspektivy: Tezisy dokladov I Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Abstracts of the I All-Russian Scientific and Practical Conference. Liquefied natural gas: problems and prospects]. Moscow, National University of Oil and Gas «Gubkin University» Publ., 2021. Pp. 9-15 (in Russ).

3. Aleshkov M.V., Molchanov V.P., Makarov SA., loschenko DA., Tretyakov A.V., Bareshkin V.V., Bituyev R.B. Using air-filled foam to contain and liquidate the flaming combustion of liquefied natural gas spills. Pozharovzryvobezopasnost - Fire and Explosion Safety. 2022, vol. 31, no. 5, pp. 67-82 (in Russ.) DOI:10.22227/0869-7493.2022.31.05.67-82.

4. Abduragimov I.M., Kuprin G.N. Unsolved problems of fire and explosion safety of energy resources (LPG and LNG) as the other side of the success of the energy strategy of the Russian Federation. Pozharovzryvobezopasnost - Fire and explosion safety, 2014, vol. 23, no. 4, pp. 42-49 (in Russ).

5. Planas E., Pastor E., Casal J., Bonilla J. M. Analysis of the boiling liquid expanding vapor explosion (BLEVE) of a liquefied natural gas road tanker: The Zarzalico accident. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2015, no. 34, pp. 127-138 (in Eng.) D0I:10.1016/j.jlp.2015.01.026

6. Greenberg M.I., Khan A., Liquefied Natural Gas Explosion. Ciottone's Disaster Medicine (Second Edition) 2016, pp. 845-846 (in Eng.) D0I:10.1016/B978-0-323-28665-7.00170-9

7. Sulimenko V.A., Teterin I.A. Influence of the pressure of liquefied natural gas inside a closed vessel on the parameters of the explosion of a gas-air cloud. In: Pozharotushenie: problemy, tekhnologii, innovatsii: Materialy VIII Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. V 2 ch. [Firefighting: problems, technologies, innovations: Materials of the VIII International Scientific and Practical Conference. At 2 parts]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2022, pp. 364-368 (in Russ).

8. Khusnutdinov D.Z., Mishuev A.V., Kazennov V.V., Komarov A.A., Gromov N.V. Avarijnye vzryvy gazovozdushnyh smesej v atmosfere [Emergency explosions of gas-air mixtures in the atmosphere]. Moscow, Moscow State University of Civil Engineering Publ., 2014, 80 p. (in Russ).

9. Luo Z.; Liang H.; Wang T. Cheng F.; Su B.; Liu L., Liu B. Evaluating the effect of multiple flammable gases on the flammabilitylimit of CH4: Experimental study and theoretical calculation. Process Saf. Environ. Prot. 2021, no. 146, pp. 369-376 (in Chin.)

10. Azatyan V.V. Tsepnye reaktsii goreniia, vzryva i detonatsii v gazakh. Khimicheskie metody upravleniia [Chain reactions of combustion, explosion and detonation in gases. Chemical control methods]. Moscow, Russian Academy of Sciences Publ., 2020. 360 p. (in Russ).

11. Gafarova E.B., Melnikov V.B. Comparative analysis of the main indicators of dehydration detection in the production of liquefied gas. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta - Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2022, no. 2 (150), pp. 31-41 (in Russ.).

12. Pavlovsky V.A., Reutsky A.S. The use of convective flows of liquefied natural gas inside a cargo tank as a way to combat rollover. Trudy Krylovskogo gosudarstvennogo nauchnogo centra - Proceedings of the Krylov State Scientific Center. 2017, no. 3 (381), pp. 56-67 (in Russ.).

13. Gorbachev S.P., Medvedkov I.S. Changes of component composition of liquefied natural gas during its long-term transportation and storage, conditioning methods. Gazovaia promyshlennost - Gas industry. 2018, no. 10 (775), pp. 56-66 (in Russ.).

14. Teterin I.A., Sulimenko V.A., Gudkov M.A., Gafarova E.B. Determination of the parameters of the explosion of a mixture of combustible gases. In: Grazhdanskaia oborona na strazhe mira i bezopasnosti: Materialy VI Mezhdunarodnoi nauchnoprakticheskoi konferentsii, posviashchennoi Vsemirnomu dniu grazhdanskoi oborony: v 5 ch. Ch. II [Civil Defense on the Guard of Peace and Security: Materials of the VIth International Scientific and Practical Conference dedicated to the World Civil Defense Day. At 5 parts]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2023, pp. 213-216 (in Russ).

15. Baratov A.N., Korolchenko A.Ya., Kravchuk G.N. and others. Pozharovzryvoopasnost' veshchestv i materialov i sredstva ikh tusheniia: Sprav. izd.: v 2 kn. [Fire and explosion hazard of substances and materials and means of extinguishing them: Ref. ed.: in 2 books]. Moscow, Chemistry Publ., 1990. 496 p. (in Russ).

16. Qi C., He M., Ning Y., Chen S., Yan X., Wang Y., Yu X., Yu J. Experimental measurement and theoretical prediction for lower flammability limits of ternary hydrocarbon mixtures. Proc. Safety Prog. 2022, no. 41 (3). D0I:10.1002/prs.12398

17. Baburin A.V., Begishev I.R. Parameters of the explosive combustion of propane-butane mixtures in an oxidation medium of oxygen and carbon dioxide. Tekhnologii tekhnosfernoj bezopasnosti - Technologies of technosphere safety. 2014, no. 3 (55), pp. 5. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp7id (accessed March 10, 2023) (in Russ).

18. Joongoo J., Kim Y.S., Jung H.C., Kim S.J. Calculated Non-Adiabatic Flame Temperature Model: Prediction of Lower Flammability Limits of Hydrogen Mixtures. Proceedings of the KNS 2018 Fall Meeting, (p. v). Korea, Republic of: KNS. Available at: https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:50060472 (accessed March 11, 2023) (in Eng.).

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2023. No. 2

19. Jeon J, Kim SJ. Recent Progress in Hydrogen Flammability Prediction for the Safe Energy Systems. Energies. 2020, no. 13 (23), pp. 6263 (in Eng.). DQI:10.3390/en13236263

20. Law C., Egolfopoulos F. A unified chain-thermal theory of fundamental flammability limits. Proc. Combust. Inst. 1992, no. 24, pp. 137-144 (in Eng.).

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ Иван Александрович ТЕТЕРИН Н

Адъюнкт факультета подготовки научно-педагогических кадров, Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 8205-1665 Ди^огЮ: 1131231

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5469-1383 Н [email protected]

Владимир Анатольевич СУЛИМЕНКО

Кандидат технических наук, доцент,

профессор кафедры процессов горения и экологической безопасности, Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 2350-8022 Ди^Ю: 445282

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7745-421X [email protected]

Максим Андреевич ГУДКОВ

Кандидат технических наук

доцент кафедры процессов горения и экологической безопасности, Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 5971-6544 Ди^Ю: 643918 [email protected]

Людмила Карловна ИСАЕВА

Доктор технических наук, профессор,

профессор кафедры процессов горения и экологической безопасности, Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 5776-2330 AuthorID: 699871 [email protected]

Элиза Багаутдиновна ГАФАРОВА

Старший преподаватель кафедры оборудования нефтегазопереработки, Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 1795-5178 AuthorID: 929606

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9750-0014 Scopus Author ID: 57212572062 Researcher ID: HLG-6849-2023 [email protected]

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS Ivan A. TETERIN H

Postgraduate student of research and teaching staff training faculty, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 8205-1665 AuthorID: 1131231

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5469-1383 H [email protected]

Vladimir A. SULIMENKO

PhD in Engineering, Assistant Professor,

Professor of the Department of combustion processes

and environmental safety,

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 2350-8022 AuthorID: 445282

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7745-421X [email protected]

Maksim A. GUDKOV

PhD in Engineering,

Assistant Professor of the of the Department of combustion processes and environmental safety,

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 5971-6544 AuthorID: 643918 [email protected]

Lyudmila K. ISAEVA

Grand Doctor in Engineering, Professor,

Professor of the Department of combustion process and environmental safety, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 5776-2330 AuthorID: 699871 [email protected]

Eliza B. GAFAROVA

Senior Lecturer of the Department of Oil and Gas Processing Equipment,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

National University of Oil and Gas "Gubkin University",

Moscow, Russian Federation

SPIN-KOA: 1795-5178

AuthorID: 929606

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9750-0014 Scopus Author ID: 57212572062 Researcher ID: HLG-6849-2023 [email protected]

Поступила в редакцию 9.02.2023 Принята к публикации 13.03.2023

Received 9.02.2023 Accepted 13.03.2023

Для цитирования:

Тетерин И. А, Сулименко В. А, Гудков М. А, Исаева Л. К., Гафарова Э. Б. Влияние состава сжиженного природного газа на концентрационные пределы распространения пламени // Пожары и чрезвычайные ситуации: предупреждение, ликвидация. 2023. № 2. С. 26-32. 001:10.25257ДЕ.2023.2.26-32

For citation:

Teterln I.A., Sullmenko V.A., Gudkov M.A., Isaeva L.K., Gafarova E.B. Influence of liquefied natural gas composition on the concentration limits of flame propagation. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya - Fire and emergencies: prevention, elimination, 2023, no. 2, pp. 26-32. DOI:10.25257/FE.2023.2.26-32

INFLUENCE OF LIQUEFIED NATURAL GAS COMPOSITION ON THE CONCENTRATION LIMITS OF FLAME PROPAGATION

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА НА КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ПРЕДЕЛЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ»