RU2441685C2 - Gas compound used to prevent inflammation and explosion of hydrogen-air mixtures - Google Patents
Gas compound used to prevent inflammation and explosion of hydrogen-air mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441685C2 RU2441685C2 RU2010106445/05A RU2010106445A RU2441685C2 RU 2441685 C2 RU2441685 C2 RU 2441685C2 RU 2010106445/05 A RU2010106445/05 A RU 2010106445/05A RU 2010106445 A RU2010106445 A RU 2010106445A RU 2441685 C2 RU2441685 C2 RU 2441685C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- explosion
- inhibitor
- carbon dioxide
- ignition
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химическим средствам тушения пожаров, включающим газообразующие химически активные вещества, а более конкретно, к составам замедляющим химические реакции, содержащим органические соединения, и может быть использовано для защиты производственных помещений, где образуется водород в качестве целевого или побочного продукта при хранении и транспортировании водорода.The invention relates to chemical fire extinguishing agents, including gas-generating chemically active substances, and more specifically, to compositions that slow down chemical reactions containing organic compounds, and can be used to protect industrial premises where hydrogen is formed as a target or by-product during storage and transportation hydrogen.
Уровень данной области техники характеризует газовый ингибитор для предотвращения воспламенения и взрыва водородовоздушных смесей, описанный в патенте 2081892, C09K 15/04, 1997 г., который представляет собой углеводород нормальной, циклической или изоструктуры, содержащий в молекуле атомы углерода от одного до восьми или их смеси.The prior art characterizes a gas inhibitor for preventing ignition and explosion of hydrogen-air mixtures described in patent 2081892, C09K 15/04, 1997, which is a normal, cyclic or isostructure hydrocarbon containing from one to eight carbon atoms or their mixtures.
Концентрация ингибитора для надежной защиты водородовоздушной смеси оптимизирована в диапазоне содержания от 0,1 до 15,5 об.%.The inhibitor concentration for reliable protection of the hydrogen-air mixture is optimized in the content range from 0.1 to 15.5 vol.%.
Использование этого ингибитора снижает верхний концентрационный предел воспламенения при содержании водорода в смеси с 75 до 29,5 об.% и сильно сокращает нижний концентрационный предел распространения пламени.The use of this inhibitor reduces the upper concentration limit of ignition when the hydrogen content in the mixture is from 75 to 29.5 vol.% And greatly reduces the lower concentration limit of flame propagation.
Однако описанный ингибитор сам по себе горюч и может негорючую смесь перевести в горючую, что ограничивает его практическое применение.However, the described inhibitor itself is flammable and can convert the non-combustible mixture to combustible, which limits its practical use.
Более совершенным является универсальный газовый состав для предотвращения воспламенения и взрыва горючих смесей (водородо- и метановоздушных), содержащий углеводородный ингибитор, разбавленный флегматизатором, который описан в патенте 2169597, A62D 1/00, A62C 3/06, 2001 г.More perfect is a universal gas composition to prevent ignition and explosion of combustible mixtures (hydrogen and methane-air), containing a hydrocarbon inhibitor diluted with phlegmatizer, which is described in patent 2169597,
Ингибитор выбран из ряда углеводородов, содержащих от двух до восьми атомов углерода в молекуле, и представляет собой смесь, об.%: 17 пропилена, 41 бутана и 42 пропана (торговая марка АКАМ).The inhibitor is selected from a number of hydrocarbons containing from two to eight carbon atoms in the molecule, and is a mixture, vol.%: 17 propylene, 41 butane and 42 propane (AKAM trademark).
В качестве флегматизатора использован фторсодержащий хладон, преимущественно перфторбутан.As a phlegmatizer, a fluorine-containing freon, mainly perfluorobutane, was used.
Оптимальное объемное соотношение в составе ингибитора и хладона определено как 15-42% и 58-85% соответственно, что обеспечивает предотвращение воспламенения и взрыва водородо- и метановоздушных смесей при снижении расхода ингибитора повышенной эффективности основного действия.The optimal volume ratio in the composition of the inhibitor and chladone is defined as 15-42% and 58-85%, respectively, which ensures the prevention of ignition and explosion of hydrogen and methane-air mixtures while reducing the consumption of the inhibitor of increased efficiency of the main action.
Недостатком описанного состава является то, что перфторбутан токсичен, при сгорании образует фторфосген - боевое отравляющее вещество, что препятствует его практическому использованию по основному назначению.The disadvantage of the described composition is that perfluorobutane is toxic and, upon combustion, forms fluorophosgene, a chemical warfare agent, which impedes its practical use for its intended purpose.
Кроме того, этот дорогостоящий ингибитор имеет очень высокую плотность (в 10 раз выше воздуха), поэтому смесь склонна к расслоению и заметно повышает потребительскую стоимость работ, ограничивая тем самым практическое использование.In addition, this expensive inhibitor has a very high density (10 times higher than air), so the mixture is prone to delamination and significantly increases the consumer cost of work, thereby limiting practical use.
Отмеченный недостаток устранен в газовом составе в изобретении по патенту 2187351 C2, A62D 1/08, 2002 г., который по числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога.The noted drawback is eliminated in the gas composition in the invention according to the patent 2187351 C2,
Углеводородный ингибитор известного газового состава выполнен в виде смеси предельных и непредельных углеводородов пропана, бутана и пропилена марки АКАМ.The hydrocarbon inhibitor of known gas composition is made in the form of a mixture of saturated and unsaturated hydrocarbons propane, butane and propylene grade AKAM.
Разбавитель - инертный газ из ряда азот, диоксид углерода, аргон, их смеси.The diluent is an inert gas from the series nitrogen, carbon dioxide, argon, and mixtures thereof.
Соотношение углеводородного ингибитора и инертного газа (диоксида углерода) в известном составе определено как 5-10 об.% и 90-95 об.% соответственно при условии, что приготовленный состав вводят в горючую смесь в количестве 5-43 об.%.The ratio of hydrocarbon inhibitor and inert gas (carbon dioxide) in the known composition is defined as 5-10 vol.% And 90-95 vol.%, Respectively, provided that the prepared composition is introduced into the combustible mixture in an amount of 5-43 vol.%.
Известный ингибирующий газовый состав характеризуется высокой безопасностью и эффективностью, особенно в области нижнего концентрационного предела распространения пламени водорода и метана, что позволяет его использовать для предотвращения взрыва в шахтах как при медленном, так и быстром поступлении метана, а также в области производства и применения водорода и метана.The known inhibitory gas composition is characterized by high safety and efficiency, especially in the region of the lower concentration limit of the flame propagation of hydrogen and methane, which allows it to be used to prevent an explosion in mines both with slow and fast methane supply, as well as in the production and use of hydrogen and methane.
Продолжением достоинств этого универсального состава являются присущие недостатки, в частности, ограничение по использованию из-за большого содержания в атмосфере обитаемого помещения (42-45 об.%, см. таблицу 1 и с.5 описания), необходимого для надежного предотвращения воспламенения и взрыва водородовоздушной смеси, так как балластный диоксид углерода резко ограничивает жизнедеятельность человека.A continuation of the advantages of this universal composition is its inherent disadvantages, in particular, the restriction on use due to the high content in the atmosphere of the inhabited room (42-45 vol.%, See table 1 and p.5 of the description), necessary for reliable prevention of ignition and explosion hydrogen-air mixture, since ballast carbon dioxide dramatically limits human activity.
На нижнем пределе содержания диоксида углерода в известной газовой смеси ее использование для ингибирования водородовоздушных смесей принципиально невозможно, так как произойдет воспламенение и неизбежно взрыв.At the lower limit of the carbon dioxide content in the known gas mixture, its use to inhibit hydrogen-air mixtures is fundamentally impossible, since ignition will occur and an explosion will inevitably occur.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование известной газовой смеси с целью гарантированного предотвращения воспламенения и взрыва водородовоздушной смеси во всем диапазоне содержания компонентов.The technical problem to which the present invention is directed is to improve the known gas mixture in order to guarantee the prevention of ignition and explosion of the hydrogen-air mixture over the entire range of components.
Поставленная техническая задача решается тем, что известный газовый состав для предотвращения воспламенения и взрыва водородовоздушной смеси, включающий углеводородный ингибитор, содержащий 2-8 атомов углерода, разбавленный флегматизирующим диоксидом углерода, согласно изобретению, выполнен двухкомпонентным и содержит в качестве ингибитора изобутен химической формулы i-C4H8 не менее 5,0% защищаемого объема, при оптимальном соотношении компонентов, об.%: изобутен/диоксид углерода как 1:2,4.The stated technical problem is solved in that the known gas composition for preventing ignition and explosion of a hydrogen-air mixture, comprising a hydrocarbon inhibitor containing 2-8 carbon atoms, diluted with phlegmatizing carbon dioxide, according to the invention, is made two-component and contains isobutene chemical formula iC 4 H as an inhibitor 8 not less than 5.0% of the protected volume, with an optimal ratio of components, vol.%: Isobutene / carbon dioxide as 1: 2.4.
Отличительные признаки обеспечили гарантированное предотвращение воспламенения защищаемого объема с водородовоздушной смесью во всем диапазоне соотношения ее компонентов.Distinctive features provided guaranteed prevention of ignition of the protected volume with the hydrogen-air mixture in the entire range of the ratio of its components.
Замена трехкомпонентного ингибитора, сравнительно с ближайшим аналогом, на один - изобутен (ненасыщенный углеводород с третичным атомом углерода) существенно (в разы) повышает эффективность воздействия на воспламенение, горение и взрыв водородовоздушных смесей.Replacing a three-component inhibitor, compared with the closest analogue, with one - isobutene (an unsaturated hydrocarbon with a tertiary carbon atom) significantly (several times) increases the efficiency of the effect on ignition, combustion and explosion of hydrogen-air mixtures.
Это обусловлено тем, что двойная связь, активно захватывающая атомы водорода, находится у третичного атома углерода в структуре молекулы изобутена, что значительно облегчает обрыв реакционных цепей.This is due to the fact that the double bond, which actively traps hydrogen atoms, is located at the tertiary carbon atom in the structure of the isobutene molecule, which greatly facilitates the termination of reaction chains.
Выполнение ингибирующего газового состава двухкомпонентным упрощает технологию приготовления, повышает эффективность основного действия за счет использования значительно более активного ингибитора, чем смесь АКАМ по ингибирующим составам аналогов.The implementation of the two-component inhibitory gas composition simplifies the preparation technology, increases the effectiveness of the main action due to the use of a much more active inhibitor than the AKAM mixture with the inhibitory compositions of analogues.
Минимальное содержание предложенного ингибитора в двухкомпонентном газовом составе оптимизировано для гарантированного предотвращения воспламенения водородовоздушной смеси в охраняемом помещении как при медленном натекании водорода, так и при лавинообразном его прорыве в атмосферу объема.The minimum content of the proposed inhibitor in a two-component gas composition is optimized to guarantee the prevention of ignition of the hydrogen-air mixture in the protected room both during slow leakage of hydrogen and its avalanche-like breakthrough into the atmosphere of volume.
Содержание в ингибирующем составе диоксида углерода 70 об.% обеспечивает флегматизацию водородовоздушной смеси, снижая концентрационный диапазон обоих порогов воспламенения, на который изобутен в количестве 5,0 об.% от защищаемого помещения воздействует избирательно, полностью ингибируя его газовое горючее наполнение.The content of 70 vol.% In the carbon dioxide inhibiting composition provides phlegmatization of the hydrogen-air mixture, reducing the concentration range of both ignition thresholds, which isobutene in the amount of 5.0 vol.% Of the protected room acts selectively, completely inhibiting its gas filling.
Процентное содержание кислорода в атмосфере защищаемого помещения при этом снижается на 2,5 об.%, что заметно не сказывается на жизнедеятельности человека.The percentage of oxygen in the atmosphere of the protected premises is reduced by 2.5 vol.%, Which does not significantly affect human activity.
При содержании диоксида углерода в защищаемом объеме помещения менее 12 об.% (ниже 70 об.% ингибирующего состава) не предотвращается воспламенение водородовоздушной смеси наполнения в его наиболее взрывоопасном содержании водорода в районе 7,5 об.%. Горение при этом протекает вяло, без взрыва.When the content of carbon dioxide in the protected volume of the room is less than 12 vol.% (Below 70 vol.% Of the inhibitory composition), the ignition of the hydrogen-air filling mixture in its most explosive hydrogen content in the region of 7.5 vol.% Is not prevented. Combustion proceeds sluggishly, without explosion.
Содержание в ингибирующем составе диоксида углерода более 13 об.% является балластным и нецелесообразно, так как при этом нет повышения эффективности его действия по назначению.The content in the inhibitory composition of carbon dioxide of more than 13 vol.% Is ballast and impractical, since there is no increase in the effectiveness of its intended purpose.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the characteristics of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is not solved by the sum of the effects, but by a new super-effect of the sum of the attributes.
Проведенный сопоставительный анализ выявленных аналогов уровня техники, из которого предложенное техническое решение явным образом не следует для специалиста по противопожарной технике, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного использования двухкомпонентного газового состава для защиты от воспламенения объемов хранения водородовоздушных смесей или помещений, в атмосферу которых вероятно поступление водорода, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the identified analogues of the prior art, from which the proposed technical solution does not explicitly follow for a specialist in fire fighting equipment, showed that it is not known, but taking into account the possibility of industrial use of a two-component gas composition for protection against ignition of storage volumes of hydrogen-air mixtures or rooms, into the atmosphere of which hydrogen is likely to enter, it can be concluded that the patentability criteria are met.
Диоксид углерода служит флегматизирующим компонентом функциональной смеси, но при этом, обладая большой теплоемкостью, отбирает реактивное тепло, чем способствует ингибированию горения водородовоздушных смесей путем увеличения эффективности действия самого углеводородного ингибитора в условиях действия развитого цепного характера процесса воспламенения и взрыва.Carbon dioxide serves as a phlegmatizing component of the functional mixture, but, having a high heat capacity, takes away reactive heat, which helps to inhibit the combustion of hydrogen-air mixtures by increasing the efficiency of the hydrocarbon inhibitor itself under the conditions of the developed chain nature of the ignition and explosion process.
Предложенная газовая смесь характеризуется не аддитивным ингибирующим действием структурных компонентов, а существенно большим: по экспоненциальной функции акад. Н.Н.Семенова, определяющей зависимость скорости реакции горения при совместном использовании газов ингибирующей смеси (см., например, журнал «Кинетика и катализ», т.48, №1, с.12, Аветисян А.А., Азатян В.В. и др.).The proposed gas mixture is characterized not by the additive inhibitory effect of the structural components, but significantly larger: by the exponential function of acad. N. N. Semenova, which determines the dependence of the rate of the combustion reaction during the joint use of the gases of the inhibitory mixture (see, for example, the journal “Kinetics and Catalysis”, t. 48, No. 1, p. 12, Avetisyan A.A., Azatyan V. B. and others).
Кратное повышение эффективности ингибирующего действия смеси двух газов объясняется следующей особенностью. Если ингибирующее действие двух газов определяется x и y, то при использовании их в смеси действие не определяется суммой (x+y), а экспоненциальной функцией exp(x+y) или что то же самое показательной функцией e(x+y), что количественно принципиально не адекватно сумме ингибирующей способности компонентов, а на порядки больше.A multiple increase in the effectiveness of the inhibitory effect of a mixture of two gases is explained by the following feature. If the inhibitory effect of two gases is determined by x and y, then when used in a mixture, the action is not determined by the sum (x + y), but by the exponential function exp (x + y) or the same exponential function e (x + y) , which quantitatively fundamentally inadequate to the sum of the inhibitory ability of the components, but by orders of magnitude more.
Очевидно, что наблюдаемое сильное подавление воспламенения и взрыва водородовоздушных смесей относительно малым количеством ингибирующего состава не может быть вызвано ни разбавлением горючей смеси, ни увеличением ее теплоемкости.It is obvious that the observed strong suppression of the ignition and explosion of hydrogen-air mixtures with a relatively small amount of inhibitory composition cannot be caused either by dilution of the combustible mixture or by an increase in its heat capacity.
Объяснить подавление горения дополнительным расходом кислорода в его параллельной, независимой реакции с ингибитором тоже невозможно.It is also impossible to explain the suppression of combustion by the additional consumption of oxygen in its parallel, independent reaction with the inhibitor.
Кроме того, при определенных концентрациях ингибитора воспламенение вовсе не происходит (нет расходования кислорода), но водородовоздушные смеси оказываются защищенными.In addition, at certain concentrations of the inhibitor, ignition does not occur at all (there is no oxygen consumption), but the hydrogen-air mixtures are protected.
Действительно, количество изобутена, при котором проявляется сильное торможение горения, значительно меньше, чем нижние концентрационные пределы распространения пламени водородовоздушных смесей под воздействием этого ингибитора.Indeed, the amount of isobutene, at which a strong inhibition of combustion is manifested, is significantly less than the lower concentration limits of the flame propagation of hydrogen-air mixtures under the influence of this inhibitor.
Поскольку сужение указанной концентрационной области означает предотвращение воспламенения, то есть реакции кислорода, то тормозящее действие ингибитора никак не связано с его расходованием.Since the narrowing of the indicated concentration region means the prevention of ignition, that is, the reaction of oxygen, the inhibitory effect of the inhibitor has nothing to do with its consumption.
Разветвленный цепной механизм приводит к воспламенению независимо от саморазогрева системы, но в ходе развития цепного механизма выделившееся тепло усиливает его, дополнительно ускоряя процесс. Поэтому, предотвратив цепную лавину, ингибитор устраняет саморазогрев.The branched chain mechanism leads to ignition regardless of the self-heating of the system, but during the development of the chain mechanism, the heat generated enhances it, further accelerating the process. Therefore, by preventing a chain avalanche, the inhibitor eliminates self-heating.
Подавление горения водорода углеводородным ингибитором - изобутеном вызвано обрывом реакционных цепей по быстрой реакции:The suppression of hydrogen combustion by a hydrocarbon inhibitor, isobutene, is caused by the termination of reaction chains by a quick reaction:
H+C4H8=H2+C4H7.H + C 4 H 8 = H 2 + C 4 H 7 .
Замена химически активного атома H на радикал C4H7 равносильна обрыву реакционной цепи, поскольку этот радикал не способен своими реакциями регенерировать активную частицу.Replacing a chemically active H atom with a C 4 H 7 radical is equivalent to breaking the reaction chain, since this radical is not capable of regenerating the active particle by its reactions.
Таким образом, ингибирующее действие изобутена в присутствии диоксида углерода, в оптимизированном количественном соотношении, на воспламенение водородовоздушных смесей увеличивается многократно, что позволяет предотвратить воспламенение и взрыв.Thus, the inhibitory effect of isobutene in the presence of carbon dioxide, in an optimized quantitative ratio, on the ignition of hydrogen-air mixtures increases many times, which helps to prevent ignition and explosion.
Изобутен является сильным ингибитором, который эффективно прерывает реакционные цепи, динамично перехватывая активные частицы, предотвращая тем самым лавинообразное их размножение.Isobutene is a strong inhibitor that effectively interrupts reaction chains, dynamically intercepting active particles, thereby preventing their avalanche-like reproduction.
Таким образом осуществляется химическое управление процессом горения посредством малых добавок специальных веществ.Thus, chemical control of the combustion process is carried out by means of small additives of special substances.
Воспламенение и горение представляет собой процесс образования и размножения активных промежуточных частиц: атомов и осколков молекул, которые многократно стремительно взаимодействуют с исходными реагентами. Расходование исходных реагентов приобретает лавинный характер, то есть происходит цепное воспламенение.Ignition and combustion is the process of formation and propagation of active intermediate particles: atoms and fragments of molecules that repeatedly rapidly interact with the starting reagents. The expenditure of the starting reagents becomes avalanche, that is, chain ignition occurs.
Цепной механизм любого газофазного горения реализуется за счет положительной обратной связи концентрации активных частиц и объемом их изменения во времени.The chain mechanism of any gas-phase combustion is realized due to the positive feedback of the concentration of active particles and their volume of change over time.
Разивающийся процесс горения сопровождается саморазогревом, что дополнительно усиливает цепную лавину.The bursting combustion process is accompanied by self-heating, which further enhances the chain avalanche.
Предложенный ингибитор в оптимизированном соотношении составляющих компонентов предотвращает цепную лавину горения водородовоздушной смеси любых концентраций и, следовательно, - взрыв.The proposed inhibitor in an optimized ratio of constituent components prevents a chain avalanche of burning a hydrogen-air mixture of any concentration and, consequently, an explosion.
Введение в водородовоздушную смесь предложенного газового ингибирующего состава приводит к существенному уменьшению отношения скорости разветвления и обрыва цепей, в результате чего происходит торможение процесса в целом.The introduction of the proposed gas inhibitory composition into the hydrogen-air mixture leads to a significant decrease in the ratio of branching rate and chain termination, as a result of which the process as a whole is inhibited.
Ингибитор (изобутен) расходуется в реакциях с активными промежуточными продуктами горения водорода, он реагирует в основном с атомами водорода, концентрация которых значительно больше концентрации атомов кислорода и радикалов OH.The inhibitor (isobutene) is consumed in reactions with active intermediate products of hydrogen combustion, it reacts mainly with hydrogen atoms, the concentration of which is much higher than the concentration of oxygen atoms and OH radicals.
Диоксид углерода в предложенном ингибирующем составе является флегматизатором, который усиливает действие ингибитора за счет уменьшения концентрации окислителя, а также действует в качестве более активной третьей частицы тримолекулярной реакции, которая стабилизирует продукт рекомбинации:Carbon dioxide in the proposed inhibitory composition is a phlegmatizer that enhances the action of the inhibitor by reducing the concentration of the oxidizing agent, and also acts as a more active third particle of the trimolecular reaction, which stabilizes the product of recombination:
H+O2+M=H2O+M.H + O 2 + M = H 2 O + M.
Таким образом, предложенный состав позволяет активно управлять процессом горения за счет незначительной его добавки непосредственно в атмосферу защищаемого объема, предотвратив воспламенение и взрыв водородовоздушных смесей во всем диапазоне концентраций компонентов, что наглядно подтверждается прилагаемым графиком на чертеже, где представлена полученная экспериментально зависимость воспламенения и взрыва водородовоздушных смесей различной концентрации от изменения доли ингибирующего изобутена в газовом составе, содержащем диоксид углерода.Thus, the proposed composition allows you to actively control the combustion process due to its insignificant addition directly to the atmosphere of the protected volume, preventing the ignition and explosion of hydrogen-air mixtures in the entire range of component concentrations, which is clearly confirmed by the attached graph in the drawing, which shows the experimentally obtained dependence of ignition and explosion of hydrogen-air mixtures of various concentrations from changes in the proportion of inhibitory isobutene in a gas composition containing di ksid carbon.
На чертеже изображены:The drawing shows:
1 - зона горения водородовоздушной смеси с ингибитором (In) по аналогу;1 - combustion zone of a hydrogen-air mixture with an inhibitor (In) by analogy;
2 - зона горения водородовоздушной смеси с ингибитором по изобретению;2 - combustion zone of a hydrogen-air mixture with an inhibitor according to the invention;
3 - зона взрыва водородовоздушной смеси.3 - explosion zone of the hydrogen-air mixture.
Из графика следует, что при содержании в защищаемом объеме предложенного ингибирующего состава, который содержит не менее 5,0 об.% изобутена и 12 об.% диоксида углерода, воспламенение и взрыв водородовоздушных смесей любых концентраций полностью исключены.It follows from the graph that when the proposed inhibitory composition contains at least 5.0 vol.% Isobutene and 12 vol.% Carbon dioxide in the protected volume, ignition and explosion of hydrogen-air mixtures of any concentration are completely excluded.
Действие предложенного ингибирующего состава изучалось в цилиндрических реакторах различных размеров, выдерживающих давление до 100 атм, которые оснащены фотодиодом для регистрации воспламенения по хемилюминесценции и датчиком давления, а также в испытательном стендовом реакторе объемом 4 м3.The action of the proposed inhibitory composition was studied in cylindrical reactors of various sizes, withstanding pressures up to 100 atm, which are equipped with a photodiode for detecting chemiluminescence ignition and a pressure sensor, as well as in a test bench reactor with a volume of 4 m 3 .
Рабочие газовые смеси, содержащие воздух, водород и двухкомпонентный ингибирующий газовый состав по изобретению, приготавливали непосредственно в реакторе. Реактор предварительно вакуумировали до давления 0,4 Па, а затем последовательно напускали в заданных объемах ингибирующий состав, водород и воздух, контролируя их количество по парциальным давлениям.Working gas mixtures containing air, hydrogen and a two-component inhibitory gas composition according to the invention were prepared directly in the reactor. The reactor was pre-evacuated to a pressure of 0.4 Pa, and then the inhibitory composition, hydrogen and air were successively injected in predetermined volumes, controlling their amount by partial pressures.
Поджиг приготовленной газовой ингибированной смеси проводили при помощи искрового источника, раскаленной проволокой, а также открытого огня пламени горелки. Воспламенения не наблюдалось.The prepared gas inhibited mixture was ignited using a spark source, a hot wire, and also an open flame of the burner flame. No ignition was observed.
Воспламенение газовой смеси без ингибитора регистрировали по свечению пламени (хемилюминесценции) визуально и с использованием фотодиода, а также по скачку давления и расходованию реагентов.Ignition of a gas mixture without an inhibitor was recorded visually and using a photodiode by flame emission (chemiluminescence), as well as by pressure jump and reagent consumption.
Ингибирующий состав по изобретению является негорючим, хранится при обычных условиях без расслаивания долгое время.The inhibitory composition of the invention is non-combustible, stored under normal conditions without delamination for a long time.
Высокая безопасность предложенного ингибирующего газового состава и эффективность действия по назначению, особенно в области нижнего концентрационного предела распространения пламени водорода, обеспечивают его применение при производстве и транспортировании водорода.The high safety of the proposed inhibitory gas composition and the effectiveness of the intended action, especially in the region of the lower concentration limit of the distribution of the hydrogen flame, ensure its use in the production and transportation of hydrogen.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106445/05A RU2441685C2 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Gas compound used to prevent inflammation and explosion of hydrogen-air mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106445/05A RU2441685C2 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Gas compound used to prevent inflammation and explosion of hydrogen-air mixtures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010106445A RU2010106445A (en) | 2011-09-10 |
| RU2441685C2 true RU2441685C2 (en) | 2012-02-10 |
Family
ID=44757179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010106445/05A RU2441685C2 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Gas compound used to prevent inflammation and explosion of hydrogen-air mixtures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2441685C2 (en) |
-
2010
- 2010-02-26 RU RU2010106445/05A patent/RU2441685C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010106445A (en) | 2011-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Inhibiting effects of gas–particle mixtures containing CO2, Mg (OH) 2 particles, and NH4H2PO4 particles on methane explosion in a 20-L closed vessel | |
| Luo et al. | Effects of ammonia on the explosion and flame propagation characteristics of methane-air mixtures | |
| Babushok et al. | Modeling of synergistic effects in flame inhibition by 2-H heptafluoropropane blended with sodium bicarbonate | |
| RU2610120C2 (en) | Flame-extinguishing composition based on copper salts | |
| KR101353300B1 (en) | Method to mitigate the consequences of an unconfined or partially confined vapor cloud explosion | |
| RU2441685C2 (en) | Gas compound used to prevent inflammation and explosion of hydrogen-air mixtures | |
| US4014799A (en) | Bromotrifluoromethane-containing fire extinguishing composition | |
| RU2329777C2 (en) | Method of preventing ignition and explosion of methane-air mixtures | |
| RU2321437C1 (en) | Fire-extinguishing gas composition to prevent methane-air mixes ignition and explosion | |
| Azatyan et al. | Promotion and inhibition of the combustion of methane in oxidative gases with various oxygen concentrations by fluorinated hydrocarbons | |
| RU2430763C1 (en) | Two-component gas composition for prevention of methane-air mixture ignition and explosion | |
| Shebeko et al. | Influence on fluorocarbons flammability limits in the mixtures of H 2-N 2 O and CH 4-N 2 O | |
| Azatyan et al. | An influence of oxygen content in an oxidizing atmosphere on inhibitive action of fluorinated agents on a hydrogen flame | |
| RU2368410C1 (en) | Gas composition for preventing inflammation and explosion of methane-air mixture | |
| RU2385750C1 (en) | Non-flammable and explosion-proof methane-air mixture | |
| RU2187351C2 (en) | Method of preventing inflammation and detonation of combustible mixtures | |
| RU2169597C1 (en) | Composition for prevention of inflammation and explosion of combustion mixtures | |
| Azatyan et al. | Concentration limits of flammability of H 2-N 2-O 2-inhibitor mixtures | |
| RU2434927C1 (en) | Method of preventing ignition and explosion of hydrogen-air mixtures | |
| Jin et al. | Synthesis and fire-extinguishing properties of monobromotrifluoropropene | |
| Babushok et al. | Additive influence on polycyclic aromatic hydrocarbon formation | |
| RU2444391C1 (en) | Gas composition for preventing inflammation and explosion of methane-air mixtures | |
| RU2503473C1 (en) | Method of preventing detonation and destruction of stationary detonation wave with propane or propane-butane in hydrogen-air mixtures | |
| Holland et al. | Combustion supported by nitrous oxide: Flame speeds and flammability limits in the hydrogen+ ethane+ nitrous oxide system | |
| RU2583365C1 (en) | Thermally activated chemical powder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130717 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160227 |