Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Inter gases as one of the ways to reduce the risk of endogenous fires in hard coal mines

Szurgacz Dawid, Sobik Leszek, Brodny Jarosław

Multidisciplinary Aspects of Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 1

183--190

EN

Endogenous fires are currently one of the most common threats in hard coal mines. They are very dangerous for the staff and can cause very large economical loses. Therefore, the scope of activities aimed at limiting the possibility of these fires and reduction of their consequences constantly broadens. The paper presents the results of research aimed at determining the efficiency of the ventilation system applied to reduce the risk of endogenous fires in the areas where inert gases are used. The calculations included carbon dioxide and nitrogen. Inertisation is one of the ways of combating endogenous fires. This method is included in the developed comprehensive method to reduce the possibility of these fires. The results obtained and the method developed and later applied, should have a significant impact on improving the safety of operations in the scope of occurrence and consequences of endogenous fires.

2

Gas-shielded metal arc welding

Pocica Anna

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 4

47--57

EN

The article discusses the history of MIG/MAG welding, pointing out the primary achievements and patents connected with the evolution of the MIG, MAG and Arcogaz (steam-shielded) welding methods, as well as presents related Polish welding equipment and works related to the implementation of the above-named method in the Polish industry.

PL

Przedstawiono historię spawania elektrodą topliwą w osłonie gazów obojętnych i aktywnych. Opisano główne osiągnięcia i patenty związane z ewolucją metod MIG, MAG i Arcogaz (w osłonie pary wodnej). Zaprezentowano polskie urządzenia do spawania oraz prace związane z wprowadzaniem tych metod w krajowym przemyśle.

3

Parametry charakteryzujące zagrożenia związane ze stosowaniem technologii gaszenia gazem

Boroń S.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2018

|

Nr 67 (tom 3)

7--16

PL

W artykule scharakteryzowano parametry opisujące zagrożenia dla zdrowia i życia ludzi oraz środowiska naturalnego, wynikające ze stosowania gazowych środków gaśniczych. Ponadto omówiono metody zmierzające do ograniczenia oraz likwidacji możliwych zagrożeń.

EN

The article discusses the parameters describing the threats to the human health and life and to the natural environment, resulting from the use of gaseous extinguishing agents. The methods for the elimination or reduction of the threats, mentioned above, were described.

4

Optymalizacja procesu projektowego stałych urządzeń gaśniczych gazowych za pomocą metod numerycznych CFD

Boroń S., Kubica P.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2018

|

Vol. 28, No. 4

524--535

PL

Obliczeniowa mechanika płynów (ang. computational fluid dynamics, CFD) jest nowoczesnym narzędziem stosowanym w praktyce inżynierskiej, które może zostać wykorzystane do optymalizacji procesu projektowania stałych urządzeń gaśniczych gazowych (SUG-gazowych). W pracy przedstawiono wybrane możliwości praktycznego stosowania metod numerycznych do oceny poszczególnych parametrów projektowych SUG-gazowych. Główną cechą modelowania CFD jest możliwość uzyskania rozkładów stężeń gazów, kierunków przepływu strumienia mieszaniny gaśniczej w chronionym pomieszczeniu oraz przestrzennego rozkładu temperatury powietrza, co stanowi istotny walor poznawczy tej metody. Uzyskane wyniki wskazują na potencjał praktycznego wykorzystania metod CFD w modelowaniu zabezpieczeń gazem gaśniczym rzeczywistych pomieszczeń.

EN

Computational fluid dynamics (CFD) is a modern tool used in engineering practice that can be used to optimize the design of fixed gaseous extinguishing systems (FGE-systems). The paper presents selected possibilities of practical application of numerical methods for evaluation of individual FGE-systems design parameters. The main feature of CFD modeling is the ability to obtain gas concentration distributions, flow directions of fire extinguishing mixture in a protected room and spatial distribution of air temperature, which is an important cognitive value of this method. The results show the potential for practical use of CFD methods in the modeling of extinguishing gas protection of real properties.

5

Steam condensation analysis in a power plant condenser

Drożyński Z.

Archives of Thermodynamics

|

2018

|

Vol. 39, no 4

3--32

EN

Proposed is the analysis of steam condensation in the presence of inert gases in a power plant condenser. The presence of inert, noncondensable gases in a condenser is highly undesirable due to its negative effect on the efficiency of the entire cycle. In general, thermodynamics has not provided an explicit criterion for assessing the irreversible heat transfer process. The method presented here enables to evaluate precisely processes occurring in power plant condensers. This real process is of particular interest as it involves a number of thermal layers through which heat transfer is observed. The analysis was performed using a simple, known in the literature and well verified Berman’s model of steam condensation in the presence of non-condensable gases. Adapted to the geometry of the condenser, the model enables, for instance, to recognise places where non-condensable gases are concentrated. By describing with sufficient precision thermodynamic processes taking place in the vicinity of the heat transfer area segment, it is possible to determine the distributions of thermodynamic parameters on the boundaries between successive layers. The obtained results allow for the recognition of processes which contribute in varying degrees to irreversible energy degradation during steam condensation in various parts of the examined device.

6

Zastosowanie numerycznej mechaniki płynów CFD do modelowania zabezpieczania pomieszczeń stałymi urządzeniami gaśniczymi gazowymi

Boroń S., Kubica P.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2016

|

Vol. 42, nr 2

151--157

PL

Cel: W artykule podjęto problem bezpieczeństwa pożarowego pomieszczeń chronionych instalacją stałych urządzeń gaśniczych gazowych. Zwiększenie precyzji i wiarygodności modelowania procesu gaszenia gazem gaśniczym można osiągnąć poprzez zastosowanie metod numerycznej mechaniki płynów CFD przy wykorzystaniu oprogramowania ANSYS FLUENT. Celem badań było opracowanie modelu numerycznego CFD wypływu gazu gaśniczego z przestrzeni chronionej i zbadanie z jego pomocą skuteczności gaśniczej określonych typów gazów. Projekt i metody: W artykule przedstawiono propozycję numerycznego modelu przepływu gazu gaśniczego przez pomieszczenie. Zawarto także opis badań eksperymentalnych i obliczeń analitycznych przeprowadzonych w celu jego walidacji. Wskazano na przykłady praktycznego wykorzystania opracowanego modelu CFD do symulacji, których wyniki mogą wspomagać projektowanie stałych urządzeń gaśniczych gazowych. Wyniki: Analiza porównawcza zebranych wyników symulacji pozwoliła wskazać model Standard k- ε jako model zapewniający największą zbieżność wyników z wynikami badań w skali rzeczywistej. Wartości czasu retencji uzyskane w drodze symulacji były bliższe wynikom rzeczywistym w porównaniu z wartościami otrzymanymi na podstawie obliczeń przeprowadzonych z wykorzystaniem modelu normowego. Wnioski: Modelowanie CFD umożliwia poddanie analizie mechanizmu przepływu gazu przez pomieszczenie z większą dokładnością niż dotychczas stosowane modele. Pozwala to na optymalizację doboru rodzaju oraz ilości gazu gaśniczego z uwagi na czas retencji. Dobór gazu gaśniczego o gęstości mieszaniny zbliżonej do gęstości powietrza daje możliwość uzyskania czasu retencji przekraczającego czas retencji otrzymany w przypadku zastosowania gazów wskazanych w obowiązujących normach. Zastosowanie modelowania CFD umożliwia prowadzenie badań przy wykorzystaniu przestrzeni wirtualnej, eliminując przy tym niebezpieczeństwo związane z prowadzeniem prac pomiarowych stanowiących zagrożenie dla ludzi oraz redukuje koszty finansowe związane z wyładowaniem gazu.

EN

Aim: The problem of fire safety of areas protected by fixed gaseous extinguishing system is discussed. Increasing the accuracy and reliability of the modeling of gas extinguishing process can be achieved by using methods of computational fluid dynamics CFD using ANSYS FLUENT software. The aim of the study was to develop a numerical CFD model of extinguishing gas flow of the protected space and to examine the extinguishing effectiveness of particular type of norm gases and newly proposed extinguishing gas mixtures with a density similar to the density of air, which significantly limited the phenomenon of outflow of gas from the room and allowed to get longer retention times. Project and methods: The paper proposes a numerical model of extinguishing gas flow through the room which was developed using ANSYS Fluent program, the description of experimental researches carried out in real scale and analytical calculations based on the norm model of gas flow through the room carried out to validate the created CFD model. Examples of practical use of CFD model for simulation, results of which can provide information to support the design of fixed gaseous extinguishing systems were presented. Results: On the basis of a comparative analysis of the collected simulation results model Standard k-ε was indicated as a model that provides the greatest convergence of test results in real scale. Retention times obtained by the computer simulation were closer to real scale results than the retention times obtained on the basis of calculation using the norm wide interface model. Conslusions: The use of CFD modeling allows to review the mechanism of gas flow through the room with greater accuracy than previously used models. This allows for optimal selection of the type and amount of extinguishing gas due to the retention time. Selection of extinguishing gas with the mixture density similar to air density, makes it possible to obtain a retention time exceeding the retention time of the gases specified in the applicable standards. The use of CFD modeling allows to conduct research using virtual space, eliminating the danger related to measurement process posing a threat to humans and reduce financial costs associated with the discharge of extinguishing gas.

7

Rozkład stężeń tlenu podczas gaszenia pożaru w pomieszczeniach gazem obojętnym

Kubica P., Wnęk W.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 9

1557-1561

PL

Skuteczność gaszenia gazem zależy od czasu retencji, tj. utrzymania stężenia gazu gaśniczego przez wymagany czas na wymaganej wysokości pomieszczenia. Zbyt wczesny wzrost stężenia tlenu może spowodować nawrót pożaru i zniszczenie zabezpieczanego mienia. Rozkład stężeń tlenu zależy od gęstości gazu gaśniczego. Przedstawiono wyniki badań czasu retencji wybranych gazów obojętnych przy określonych nieszczelnościach pomieszczenia. Stwierdzono, że stosowanie gazów gaśniczych o gęstościach bliskich gęstości powietrza sprzyja jednorodnemu rozkładowi stężeń.

EN

Retention of extinguishing gas (N2 or N2-Ar mixsts.) was studied under lab. conditions (a chamber 0.72 m3 with leaks) and under real conditions (a room 700 m3 with openings and leaks). The retention time increased with increasing the d. of the extinguishing gas to the air d. An uniform distribution of the O2 concn. was then achieved.

8

Podhod k matematičeskomu modelirovaniû razvitiâ i tušeniâ požarov, voznikaûŝih v kanalah različnymi sredstvami

Kovalyshyn V. V.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2013

|

Nr 4

37--42

PL

Cel: Celem pracy było opracowanie uniwersalnego modelu matematycznego, który pozwala wygenerować na komputerze graficzną prognozę skutecznego zastosowania jednej z pięciu możliwych metod gaśniczych: recyrkulacji gazów pożarowych, użycia proszku, mgły wodnej, mieszaniny parowo-gazowej lub piany na bazie produktów spalania. Stworzenie modelu było możliwe dzięki prawidłowościom odkrytym w procesach rozwoju i gaszenia pożarów w obiektach o dużej długości. Prawidłowości wykazano w drodze analizy teoretycznych i eksperymentalnych badań oraz uogólnionego podejścia do stosowania środków gaszenia pożarów w podłużnych kanałach. Metody: W pracy została wykorzystana kompleksowa metoda badawcza, uwzględniająca analizę i syntezę naukowo-technicznych osiągnięć w zakresie obliczeń wentylacji oraz obliczeń termicznych w czasie wybuchu pożaru w tunelu; matematyczne modelowanie ruchów ciepłych mas powietrza i aerologii z użyciem głównych zasad termodynamiki; symulacyjne modelowanie procesów rozprzestrzeniania strumieni gazowych i temperatury w izolowanej części tunelu kablowego w czasie recyrkulacji produktów spalania; wykorzystanie metod matematyki statystycznej w celu sprawdzenia miarodajności otrzymanych wyników. Wyniki: Opracowany został uniwersalny model matematyczny, algorytm oraz program obliczeń gazowych termodynamicznych parametrów spalania i gaszenia pożaru w odizolowanej części kanału z użyciem jednej z pięciu możliwych metod gaśniczych lub ich kombinacji. Model matematyczny czasowej dynamiki zawartości tlenu w ognisku pożaru i poza jego granicami został opracowany z użyciem metody numerycznej oraz równań różniczkowych opisujących niestacjonarny transport mas, które obliczane były metodą liczbową według układu kombinacyjnego (jawnego i niejawnego z jednakowym ciężarem właściwym) i zredukowane do systemu równań algebraicznych. Opracowany został algorytm i program obliczeń w programie komputerowym Excel zmian w czasie koncentracji tlenu w źródle pożaru i poza nim, dynamiki temperatury w źródle i w otaczających go masach. Wnioski: Podsumowano wyniki opracowania modelu matematycznego, odpowiadające wielu danym eksperymentalnym na temat rozwoju i gaszenia pożarów różnymi metodami w podłużnych kanałach. Opracowany został uniwersalny model matematyczny dający możliwość w przypadku zastosowania tego lub innego środka gaśniczego wyliczyć parametry intensywności i czasu jego oddziaływania podczas gaszenia źródła pożaru. Model pozwala również określić niezbędną ilość materiału gaśniczego. Otrzymane wyniki mogą pomóc w ocenie wybranego środka gaśniczego przy jednoczesnej wizualnej weryfikacji jego zalet i wad. Wyniki te można wykorzystywać przy tworzeniu planów usuwania sytuacji nadzwyczajnych.

EN

Objective: The objective of the research was to develop an universal mathematical model which could be displayed in a computer programme as a graphic forecast of the effectiveness of one of the five possible fire extinguishing methods, such as fire gas recirculation, the usage of powder, water mist, vapor-gas mixture or foam. Creation of the model was possible on the basis of the process of development and fighting fires in constructions of considerable length. Obtained by the general results of theoretical and experimental studies. The research was also based on the generalized approach to the use of firefighting equipment in elongated channels. Methods: The methods used in the analysis comprised a complex method of research which involved an analysis and synthesis of scientific and technological achievements in the field of ventilation and thermal calculations during a fire in the tunnel; the mathematical modelling of heat and mass transfer in accordance with basic laws of thermodynamics; simulation modelling of the gas flow and temperature distribution in the isolated area of a cable tunnel during recirculation of combustion products. For testing the reliability of the results we also used the statistical techniques. Results: As the result of the work we obtained the universal mathematical model, the algorithm and the program for calculating thermodynamic parameters of the process of gas burning and fire suppression in the isolated channel volume with the use of one out of five possible firefighting methods or their combination. Mathematical modelling of the temporal concentration of oxygen in the outbreak or beyond the fire was performed with the use of differential equations of unsteady mass transfer, which were solved numerically by the combined scheme and reduced to a set of algebraic equations. The algorithm and the programme for calculating in Excel the temporal concentration of oxygen and the dynamics of the temperature in the source of the fire and in the ambient array were developed. Conclusions: The authors recapped the results of the mathematical modelling which turned out to be equivalent to numerous experimental data on the development and extinguishing of fires in elongated channels. As a result the universal mathematical model for calculations of intensity and exposure time parameters as well as for determining the amount of fire-extinguishing material was created. The obtained results allow to evaluate the extinguishing agent and to verify visually its advantages or disadvantages. These results can be used in the preparation of emergency response plans and other documents.

9

Uwagi na temat stosowania gazów obojętnych (azotu, dwutlenku węgla) do gaszenia pożaru w otamowanym polu rejonu wydobywczego

Trutwin W.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2010

|

Vol. 12, no. 1-4

253--259

PL

Rozważany w prezentowanej pracy przypadek stosowania inertyzacji atmosfery otamowanego pola pożarowego po zapaleniu i wybuchu metanu w rejonie ściany F-22 na KWK Borynia [1] wzbudził wątpliwości odnośnie skuteczności stosowania tej operacji w likwidacji pożaru. Zastosowana intensywna inertyzacja azotem i dwutlenkiem węgla w okresie przed i po wybuchu (Rys. 3, 4) nie wpływała w znaczący sposób na dynamikę kształtowania się składu w polu pożarowym (Rys. 5-8). Przez cały czas monitorowania składu atmosfery stężenie azotu spadało natomiast stężenia metanu wzrastało (Tabl. 1). Nie można, jednak, w sposób jednoznaczny przyjąć twierdzenie że taka inertyzacja jest nieskuteczna bez zbadania w niej roli ogromnych objętości pustek, które połączone są otamowanym polem, ponadto nie uwzględniając dopływu gazów z górotworu. W zakończeniu postulowane są badanie w oparciu wszystkie dotychczasowe doświadczenia w stosowaniu inertyzacji atmosfery w zwalczaniu zagrożeń pożarowych.

EN

A studied case concerning the use of inert gases for fi re suppression in a sealed area after a fire and subsequent methane explosion [1] is casting questions whether this expensive operation is effective. The monitoring of the gas component of the atmosphere in the sealed area during the operation shows the decline of N2 and CH2 content with no effect on O2 and CO2 content in the area (Fig. 5-8). Without consideration of the role of the voids (goaf, old workings etc.) communicating with the sealed area the question co not be answered. Further investigations are needed in order to solve the problem.

10

Wybrane zagadnienia bezpieczeństwa oraz skuteczności inertyzacji azotem i dwutlenkiem węgla

Trenczek S.

Przegląd Górniczy

|

2006

|

T. 62, nr 9

9-17

PL

W artykule przedstawiono zarys zmian dotyczących pożarów i zagrożenia pożarowego, które występowały w czterech charakterystycznych okresach powojennego górnictwa węglowego. Przypomniano też początki inertyzacji stosowanej do celów profilaktycznych, wyszczególniając przy tym dwa okresy przełomowe, tj. rozpowszechnienie inertyzacji azotem i rozpowszechnienie, inertyzacji dwutlenkiem węgla. Omówiono wybrane właściwości gazów inertnych i wody oraz dokonano ich analizy w aspekcie niekorzystnych efektów ubocznych, jakie powstają w określonych uwarunkowaniach. Dokonano też porównania tych efektów przy stosowaniu gazów inertnych i wody. Przytoczono wybrany przykład nieskutecznej inertyzacji azotem, jaką przeprowadzono do likwidacji pożaru zaistniałego w zrobach zawałowych po wybuchu metanu. Omówiono warunki geologiczno-górnicze i wentylacyjne, które zadecydowały o nieskuteczności przeprowadzonej inertyzacji. Podkreślono znaczenie szczegółowego i bieżącego rozpoznawania rejonów przygranicznych kopalń.

EN

An outline of the changes concerning fires and fire hazard which took place in the four periods characteristic of post-war coal mining. Beginning of the inertization applied to the preventive purposes is also reminded mentioning the two crucial periods namely development of the nitrogen inertization and development of the carbon dioxide inertization. Selected properties of inert gases and water are discussed and their analysis is made in the aspect of side effects occurring under determined conditions. The comparison of these effects at using gases or water is made. A selected example of an ineffective nitrogen inertization which was used for liquidation of the fire occurred in the goaf after methane explosion. The geological and ventilation conditions which caused ineffectiveness of inertization are discussed. Importance of the detailed and actual recognition of border regions of the mine.

11

Napięcia powierzchniowe i międzyfazowe w układzie Al(c)-Al2O3(s)-Ar(g)

Onopiak K., Botor J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2004

|

R. 49, nr 2

53-56

PL

Przedstawiono dotychczasowe wyniki badań napięć powierzchniowych aluminium w atmosferach gazów obojętnych argonu, helu i azotu, w próżni oraz w atmosferze utleniającej. Dokonano krytycznej analizy zamieszczonych danych. Podano wyselekcjonowane równania określające średnie napięcia powierzchniowe aluminium w wymienionych atmosferach. Wyznaczono zależności opisujące napięcia: powierzchniowe tlenku glinu oraz międzyfazowe w układzie tlenek glinu-aluminium.

EN

Results of a study on surface tension of aluminium in the atmosphere of inert gases (argon, helium and nitrogen), in a vacuum and in oxidizing atmosphere, which have been obtained so far, are presented. Critical analysis of the presented data has been made. Selected equations determining average surface tension of aluminium in these atmospheres are given. Dependencies describing surface tension of aluminium oxide and interfacial tension in the aluminium oxide-aluminium system have been determined.

12

Problems of condensation heat transfer in power plant heat exchangers

Butrymowicz D., Trela M.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2003

|

nr 113

107-118

EN

The paper deals with the problems of the influence of inert gases, vapour superheating, and fouling on condensation heat transfer in power plant heat exchangers. The performance estimation of a recuperative heat exchanger under conditions of fouling and presence of inert gases and vapour superheating is extremely important for the diagnostic codes of the turbine units. Basing on the one dimensional model the influence of fouling and air-concentration on the distribution of both the pertinent heater temperatures and heat flux was investigated. It appeared that inert gases play a dominant role in the case when its concentration is sufficiently high. It may be concluded that the proposed 1D model provides a very efficient method for heat transfer evaluation of heat exchangers. The effect of a strong vapour superheating on performance of heat exchanger has been discussed. It may be concluded that non-condensation zone in these heaters depends not only on vapour superheating but also on the heat transfer surface area.

13

Influence of fouling and inert gases on the performance of regenerative feedwater heaters

Butrymowicz D., Trela M.

Archives of Thermodynamics

|

2002

|

Vol. 23, no 1-2

127-140

EN

The paper is devoted to the performance estimation of a recuperative heat exchanger under conditions of fouling and presence of inert gases. Calculations were performed using three different approaches based on: the global, lumped-parameter and 1D models. With the use of 1D model the influence of fouling and air-concentration on the distribution of both the pertinent heater temperatures and heat flux were investigated. It appeared that air plays a dominant role in the case when its concentration is sufficiently high. It may be concluded that the proposed 1D model provides a very efficient method for heat transfer evaluation of heat exchangers.