Кириченко Є. П. Підвищення пожежної безпеки піротехнічних виробів на основі сумішей з порошків металевих пальних та оксидів металів

Важливе практичне значення має запобігання вимушених передчасних пожежонебезпечних руйнувань виробів у випадку впливу зовнішніх термічних дій. Вони повинні ґрунтуватись на науково-обґрунтованих методах визначення критичних значень параметрів термічних впливів на вироби та технологічних параметрів зарядів сумішей, перевищення яких призводить до передчасних пожежонебезпечних руйнувань виробів. Для розробки таких методів необхідно мати результати теоретичних та експериментальних досліджень процесів нагріву корпусів виробів для різних значень зовнішніх теплових потоків та часів їх дії, а також процесів займання та розвитку горіння зарядів сумішей при різних зовнішніх умовах (підвищені температури нагріву, зовнішні тиски). Ідея роботи визначається вирішенням актуальної науково-прикладної задачі, що полягає у розвитку наукових основ підвищення пожежної безпеки піротехнічних виробів на основі ущільнених сумішей з порошків магнію, алюмінію та оксидів металів шляхом встановлення основних закономірностей процесів їх нагріву, займання та розвитку горіння як основи для запобігання виникненню пожеж у випадку зовнішніх термічних дій. Наукова новизна отриманих результатів полягає у наступному: Вперше: встановлено закономірності впливу технологічних параметрів сумішей (співвідношення компонентів, дисперсності порошків Mg та Al, природи оксиду металу) на критичні значення параметрів зовнішніх термічних дій (зовнішнього теплового потоку, часу його впливу), контроль яких дозволяє попереджати передчасне займання сумішей та пожежонебезпечне руйнування виробів; встановлено закономірності впливу технологічних параметрів сумішей (середнього розміру частинок порошків Mg та Al, відносного вмісту кисню у продуктах розкладання оксиду металу, коефіцієнта надлишку окиснювача) та зовнішніх чинників (температури нагріву, зовнішнього тиску) на основні характеристики процесів займання та розвитку горіння сумішей (температури займання та часу горіння частинок металевого пального в продуктах розкладання оксиду металу, швидкості горіння сумішей). Уточнено, отримали подальший розвиток: математичні моделі зовнішнього термічного впливу на зразки сумішей, які враховують температурні залежності теплофізичних властивостей сумішей, а також матеріал їх оболонок, що дозволяє більш точно визначати критичні параметри зовнішніх термічних дій, та, тим самим, запобігати розвитку пожежонебезпечного стану виробів; математична модель процесу горіння ущільнених двокомпонентних сумішей з порошків Mg, Al та оксидів металів, яка враховує: температурні залежності теплофізичних властивостей сумішей; кінетичні характеристики термічного розкладання оксидів металів та високотемпературного окиснення порошків Mg та Al, що дозволяє більш точно визначати вплив технологічних параметрів на швидкість розвитку процесу горіння сумішей та запобігати нестійкому та вибухонебезпечному його розвитку. Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці та впровадженні в діяльність ДСНС України та підприємств і організацій України: методу визначення критичних значень параметрів зовнішніх термічних дій та технологічних параметрів сумішей, перевищення яких призводить до їх передчасного займання та пожежонебезпечного руйнування виробів; засобів контролю та технологічних рекомендацій, що використовуються в організаціях та на підприємствах України для зниження ймовірності пожежонебезпечних руйнувань виробів на основі сумішей, що застосовуються при їх обігу з урахуванням впливу зовнішнього нагріву, а також зменшення кількості передчасних вибухонебезпечних руйнувань виробів в умовах термоударних впливів при їх запусках; в освітньому процесі Черкаського інституту пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету цивільного захисту України.