Assessment of threat arising by closed - volume explosions of fuel - air mixtures

• Autorzy: Papliński Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.37105/iboa.114

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The method of estimation of maximal parameters of combustion of gaseous mixtures in closed space is presented. Estimation of chemical composition of combustion products is based on simplified rules of decomposition of reactive medium. Exemplary calculations of temperature, pressure, heat of combustion of hydrocarbon/air mixtures are presented. The accuracy of presented method was validated by comparison with calculations performed by thermodynamic numerical code that include wide list of chemical substances present in combustion products. The obtained results confirm applicability of the proposed method to predict closed space combustion parameters of gaseous mixtures. Semi-empirical methods of estimation of flammability limits are briefly referred.

Słowa kluczowe

EN

fuel-air mixture; closed space combustion; decomposition rules

PL

mieszanka paliwowo-powietrzna; spalanie w przestrzeni zamkniętej; zasady rozkładu

• Wydawca: Centrum Rzeczoznawstwa Budowlanego Sp. z o.o.
• Czasopismo: Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 4
• Strony: 1--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Papliński Andrzej

• Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace, Military University of Technology, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Baker, W., Cox, P., Westine, P., Kulesz, J. & Strehlow, R. Explosion Hazards and Evaluation (Elsevier, Amsterdam, 1983).
• 2. Baryłka, A. Zagadnienie zdatności obiektów budowlanych do użytkowania w problematyce inżynierii bezpieczeństwa tych obiektów. Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych 4 (2019).
• 3. Baryłka, A. The impact of fire on changing the strength of the underground shelter structure. Rynek Energii 146, 71–75 (2020).
• 4. Bowen, P. & Cameron, L. Hydrocarbon aerosol explosion hazards. Trans IChemE 77, 22–30 (1999).
• 5. Chase, M. e. a. NIST-JANAF Thermochemical Tables, Monograph. Journal of Physical and Chemical Reference Data 9 (1998).
• 6. Chyży, T. & Mackiewicz, M. Simplified function of indoor gas explosion in residential buildings. Fire Safety Journal 87, 1–9 (2017).
• 7. Ciccarelli, G. & Dorofeev, S. Flame acceleration and transition to detonation in ducts. Progress in Energy and Combustion Science 34, 499–550 (2008).
• 8. Crowl, D. Understanding Explosions (American Institute of Chemical Enginers, New York, 2003).
• 9. Czyż, M. & Grzebielec, A. Modification of the cascade methane liquefaction process to improve the efficiency of the system. Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych 2, 43,48 (2021).
• 10. Glushko, V. e. a. Termodinamicheskije Svoistva Individualnykh Veshchestv (Nauka, Moscow, I-IV, 1978-1982).
• 11. Grabarczyk, M., Ciesińska, W. & Porowski, R. Lower Flammability Limits – Experimental and Theoretical Determination Methods for Gaseous and Liquid Fuels. State of the Art. Problems of Mechatronics, Armament, Aviation, Safety Engineering 7, 85–114 (4 2016).
• 12. Gumiński, K. Chemia Fizyczna (Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1980).
• 13. Jones, G. Inflammation limits and their practical application in hazardous industrial operations. Chem. Rev 22, 1–26 (1938).
• 14. Kamlet, M. & Jacobs, S. Chemistry of Detonations. I. A Simple Method for Calculating Detonation Properties of C-H-N-O Explosives. J. Chem. Phys 48, 23–35 (1968).
• 15. Keshavarz, M., Kamalvand, M., Jafari, M. & Zamani, A. An Improved Simple Method for the Calculation of the Detonation Performance of CHNOFCl, Aluminized and Ammonium Nitrate Explosives. Central European Journal of Energetic Materials 13, 381–396. https://www.wydawnictwa.ipo.waw.pl/cejem (2 2016).
• 16. Klapotke, T. Chemistry of High-Energy Materials (De Gruyter, Berlin, 2015).
• 17. Kowalewicz, A. Podstawy Procesów Spalania (Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2000).
• 18. LeChatelier, H. Estimation of firedamp by flammability limits. Ann. des mines. 8e XIX, 388–395 (1891).
• 19. Mallard, E. & LeChatelier, H. Recherches expérimentales et théoriques sur la combustion des mélanges gazeoux explosifs. Ann. des mines. 8e 4, 274–388 (1883).
• 20. Orlenko, L. e. a. Fizika Vzryva (Fizmatlit, Moskwa, 2004).
• 21. Papliński, A. Implementation of the Steepest Descent Method to Evaluation of Equilibrium Composition of Reactive Mixtures Containing Components in Condensed Phases. Central European Journal of Energetic Materials 4, 135–150 (1-2 2007).
• 22. Papliński, A. Wybuchy gazu w pomieszczeniach zamkniętych – rozpoznanie charakterystyk i przeciwdziałanie zagrożeniom. Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych 5, 9–14. https://www.inzynieriabezpieczenstwa.com.pl (3 2016).
• 23. Weast, R., Lide, D., Astle, M. & Beyer, W. CRC Handbook of Chemistry and Physics (CRC Press, Boca Raton, 1990).