Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zagrożenia bezpieczeństwa stwarzane przez materiały pirotechniczne

Prasuła Piotr, Mazur Izabela, Czerwińska Magdalena, Cieślak Piotr

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2023

|

R. 52, z. 165

41--66

PL

Materiały pirotechniczne to rodzaj materiałów wybuchowych, które są stosowane do produkcji wyrobów wojskowych oraz cywilnych. Wyroby te, w przypadku nieodpowiedniego przechowywania lub użycia niezgodnie z ich docelowym przeznaczeniem, mogą zadziałać w sposób niekontrolowany. W skrajnych przypadkach może wystąpić zjawisko wybuchu masowego obejmującego cały ładunek, magazyn lub pojazd transportowy, co w konsekwencji może doprowadzić do znacznych strat w ludziach lub mieniu. Historia przytacza wiele przypadków, w których wybuch widowiskowych wyrobów pirotechnicznych, powszechnie uznawanych za niegroźne, miał katastrofalne skutki dla życia i zdrowia wielu ludzi. Zagrożenia związane ze stosowaniem materiałów pirotechnicznych mogą wynikać m. in. z zaniedbań ze strony producentów, organizacyjnych władz lokalnych, braku lub niezachowania odpowiedniego stopnia bezpieczeństwa przez sprzedawców, organizatorów imprez masowych oraz samych użytkowników. Szczególnie duże zagrożenie ze względu na ilości składowania w jednym miejscu, materiały pirotechniczne stanowią w miejscach wytwarzania oraz magazynowania. Na przestrzeni lat dochodziło do wielu katastrof związanych z przypadkowym zainicjowaniem energetycznych półproduktów lub gotowych wyrobów. Podano przykłady wypadków w Polsce i zagranicą, związanych z zadziałaniem materiałów pirotechnicznych. Przedstawiono metody określania stopnia zagrożenia stwarzanego przez towary niebezpieczne oraz przykłady testów serii 6 przeprowadzonych dla wyrobów pirotechnicznych.

EN

Pyrotechnic materials are one of the types of explosives which are used to manufacture products for military and civil purposes. These materials, in the event of improper storage or use contrary to their intended purpose, may work in an uncontrolled manner. In extreme cases, the phenomenon of a mass explosion involving the entire load, warehouse or transport vehicle may occur, which in turn may lead to significant losses in people or property. History cites many cases in which the explosion of spectacular pyrotechnic products, generally considered harmless, had catastrophic consequences for the life and health of many people. The risks associated with the use of pyrotechnic materials may result, among others, from: negligence on the part of producers, or organizational local authorities, lack or failure to maintain an appropriate level of security by sellers, organizers of mass events and users themselves. Due to the amount of storage in one place, pyrotechnic materials pose a particularly high risk in the places of production and storage. Over the years, there have been many disasters related to the accidental initiation of energetic semi-finished or finished products. This article describes accidents related to the activation of pyrotechnic materials in Poland and abroad. Methods for determining the degree of hazard posed by dangerous goods and examples of the Test Series 6 carried out for pyrotechnic articles are also presented.

2

Performance of Mn/Bi2O3 Pyrotechnic Time Delay Compositions

Tichapondwa Shepherd M., Guo Shasha, Roux Willem E.

Central European Journal of Energetic Materials

|

2021

|

Vol. 18, no. 1

46--62

EN

Chemical time delay detonators are used widely in mine blasting applications. In order to achieve effective blasting, detonations must follow a precisely controlled timing sequence in a specified firing pattern. Silicon fuel-based pyrotechnic compositions are widely used in mining detonators and are well studied. However, some of these formulations are deemed to be problematic, as they contain heavy metals which are bio-accumulative and toxic to the environment. Therefore, there is need to explore alternative formulations which are suitable for these applications. Manganese-fueled systems are attractive due to their metallic properties and several oxidation states of the manganese fuel. This study focused on characterizing the burn properties of Mn/Bi2O3 compositions for slow to intermediate time delay applications. The compositions supported combustion in the 25 to 55 wt.% Mn range in an inert helium atmosphere. Burn rates between 2.5 and 11.2 mm·s–1 were recorded in open burn tests, whilst closed burn tests in glass tubes resulted in burn rates of 6.3 to 11.2 mm·s–1. Both X-ray diffraction analysis of the reaction products and thermodynamic simulations confirmed that MnO and Bi are the main reaction products, with unreacted Mn and Bi2O3 also being detected. This suggests that the dominant reaction for this composition is a simple thermite-type reaction.

3

Investigation of the Ignition of MTV Decoy Flares

Orzechowski Andrzej, Nita Marcin, Powała Dorota, Pietraszak Mariusz, Klemba Tomasz, Maranda Andrzej

Central European Journal of Energetic Materials

|

2021

|

Vol. 18, no. 4

529--544

EN

Mg/Teflon®/Viton (MTV) flares are the pyrotechnic compositions used in infrared decoys to protect aerial targets from IR-guided missiles. In this study, the influence of formulation changes on the burning time, and on the time to reach the required level of intensity of infrared radiation was examined. An ignition, in particular the quantity of ignition mixture used, and the ignition surface has a significant influence on the tested parameters. For charges with a density of 1.7 g/cm3 and a mass of approx. 40 g, it was possible to obtain the required rise time and intensity of radiation after applying about 5 g of the igniting mixture. The ratio of the grooved area, with the ignition mixture on the lateral surface of the pellet, to the total lateral surface of the pellet was approx. 0.6.

4

Review of Safety Requirements Regarding Trading and Storing of Pyrotechnical Articles in Poland

Półka Marzena, Bielesza Dorota, Szajewska Anna

Safety & Fire Technology

|

2020

|

Vol. 56, iss. 2

76--90

EN

Purpose: The objective of the paper was to identify and analyse relevant requirements regarding the safety of storage and usage of pyrotechnic materials, intended for civil use. The review was based on binding applicable Polish and European legal acts. The results of the review pointed to the ambiguity of the provisions regulating the issues of safe usage and storage of pyrotechnical materials. Introduction: Some pyrotechnic articles, when triggered by a proper impulse, can lead to a violent reaction resulting in the release of a large amount of heat, and the creation of a blast wave. The effects of this reaction have a destructive impact on buildings situated nearby and pose a hazard to human life. Use and storage of pyrotechnic articles against the set rules is associated with the risk of fire or explosion, therefore a number of requirements have been introduced in this area. Methods: In Poland there are many legal acts applicable to explosives. One of the most important one is the Act of 21 June 2002 on explosives designated for civil use, which presents pyrotechnic materials with respect to the safety of their usage and storage. Several key requirements have also been specified in agreements ratified in Poland and in other international acts, such as for example: the European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road(ADR), and the Directive of the European Parliament and of the Council 2013/29/EU of 12 June 2013 on the harmonisation of laws of the Member States relating to the making available on the market of pyrotechnic articles. Results: It was established that there is a need of adopting a legal solution for storing pyrotechnical products for temporary sales in containers located near commercial facilities (and serving as back-up facilities). Although the regulations are not clear-cut, such a solution is used in practice, thus it would be advisable to determine by means of legal acts whether it is permissible and what requirements should be fulfilled, for example by a container, in which pyrotechnic articles are temporarily stored. Conclusions: The specification presented in the article allows to see the need to minimize the hazards associated with the marketing of pyrotechnical materials and justifies the necessity of adopting a particularly diligent classification and use of nomenclature for these products. In case of storing pyrotechnical materials, it is erroneous to adopt the determination of class “G” for two variable of net mass values of the explosive (when determining safe distances for explosive storage facilities, including among others class 1, sub-classes 1.3, 1.4). The same applies to the hexogen equivalent of an explosive load (when determining safe distances for explosive storage facilities including class 1, sub-classes 1.1, 1.5 and 4.1). Such provisions are misleading and may cause erroneous interpretations of regulations.

PL

Cel: Celem artykułu było zestawienie oraz przeanalizowanie wymagań dotyczących bezpieczeństwa magazynowania i użytkowania materiałów pirotechnicznych przeznaczonych do użytku cywilnego. Do przeglądu wykorzystano obowiązujące polskie i europejskie akty prawne. Na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano niejednoznaczność zapisów regulujących kwestie bezpiecznego stosowania i magazynowania materiałów pirotechnicznych. Wprowadzenie: Niektóre materiały pirotechniczne pod wpływem odpowiedniego impulsu mogą doprowadzić do gwałtownej reakcji, skutkującej wydzieleniem dużej ilości ciepła oraz powstaniem fali podmuchu. Efekty takiej reakcji działają niszcząco na znajdujące się w pobliżu budynki oraz stanowią zagrożenie dla życia ludzkiego. Niezgodne z zasadami stosowanie oraz przechowywanie wyrobów pirotechnicznych wiąże się z ryzykiem pożaru lub wybuchu, dlatego też w obszarze tym wprowadzono szereg wymagań. Metody: W Polsce funkcjonuje wiele aktów prawnych dotyczących materiałów wybuchowych. Jednym z najważniejszych jest Ustawa z dnia 21 czerwca 2002 r. o materiałach wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego. W dokumencie tym zostały przeanalizowane wymagania dla materiałów pirotechnicznych pod względem ich bezpieczeństwa użytkowania i magazynowania. Istotne wymagania zostały określone także w umowach ratyfikowanych przez Polskę i innych aktach międzynarodowych m.in.: umowie europejskiej dotyczącej międzynarodowego przewozu drogowego towarów niebezpiecznych (tzw. umowa ADR) oraz Dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady 2013/29/UE z dnia 12 czerwca 2013 r. w sprawie harmonizacji ustawodawstw państw członkowskich odnoszących się do udostępniania na rynku wyrobów pirotechnicznych. Wyniki: Stwierdzono, że potrzebne jest prawne rozwiązanie kwestii przechowywania w kontenerach znajdujących się obok obiektów handlowych (i służących jako zaplecza) zapasu wyrobów pirotechnicznych przeznaczonych do celów tymczasowej sprzedaży. Pomimo że przepisy nie są jednoznaczne, taka metoda magazynowania jest stosowana w praktyce. W związku z tym wskazane jest, aby za pomocą aktów prawnych określić, czy jest ona dopuszczalna oraz jakie wymagania powinien spełniać np. kontener, w którym tymczasowo przechowuje się materiały pirotechniczne. Wnioski: Przedstawione w pracy zestawienie pozwala dostrzec potrzebę minimalizowania zagrożeń związanych z obrotem materiałów pirotechnicznych oraz konieczność szczególnie starannej klasyfikacji i stosowania nazewnictwa tych wyrobów. W przypadku magazynowania materiałów pirotechnicznych mylące jest oznaczenie klasy „G” dla dwóch zmiennych masy netto materiału wybuchowego (przy wyznaczaniu bezpiecznych odległości dla magazynów materiałów wybuchowych, m.in. klasy 1, podklasy 1.3, 1.4). To samo dotyczy równoważnika heksogenowego ładunku wybuchowego (przy wyznaczaniu bezpiecznych odległości dla magazynów materiałów wybuchowych klasy 1, podklasy 1.1, 1.5 i 4.1). Zapisy takie wprowadzają w błąd i mogą być przyczyną błędnej interpretacji przepisów.

5

Experimental verification of the concept of the use of controlled pyrotechnic reaction as a source of energy as a part of the transport system from the seabed

Filipek W., Broda K.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2017

|

nr 49 (121)

77—83

EN

In this article the authors discuss the concept of using pyrotechnical materials for transportation in deep sea environment. The use of pyrotechnical materials in underwater transportation involves their use as a source of energy (needed, for instance, in emptying the ballast tank). The authors presented the experimental verification of the usefulness of pyrotechnical materials in transporting from great depth. In the experiments, a modified composition black powder was used as source of energy. In the research the authors focused on two methods of controlling the pyrotechnical reaction effects, i.e., mechanical suppression of the blast, so as to reduce its negative effect on the housing of the transporter, and control of the pyrotechnical reaction itself. The obtained results confirm the possibility of using pyrotechnical materials in transportation of deposits from considerable depth.

6

Theoretical foundations of the implementation of controlled pyrotechnical reactions as an energy source for transportation from the sea bed

Filipek W., Broda K.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2016

|

nr 48 (120)

117--124

EN

The depletion of inland deposits of natural resources and the increasing demand for some raw materials have resulted in the growing interest in deep sea exploitation of natural deposits. This gives an impulse to the mounting research and development of methods of exploitation of natural deposits from the sea and ocean floors, which are not limited to petrol and gas. The main area of difficulty in opencast mining methods conducted at considerable depths is the transportation process from the sea floor to the surface. The methods employed so far, such as continuous line bucket (CLB), hydraulic pumping (HP) and air-lift pumping (ALP), have both advantages and disadvantages. The most salient problem is their considerable energy consumption resulting in great costs, hence the need for the development of less expensive methods. The authors have suggested a new method, involving the use of pyrotechnical materials as a source of energy in the transportation from the sea floor and have presented its theoretical grounding. Special emphasis has been placed on determining the depth to which the method can be applied and the energy needed in transportation in relation to the density of the transported substance (output).

7

Zastosowanie symulacji wirtualnej do szkolenia w zakresie bezpieczeństwa użytkowania obiektu na przykładzie terminalu lotniczego

Roguski J., Chmielewski M., Wantoch-Rekowski R.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2016

|

Vol. 43, nr 3

173--183

PL

Cel: W artykule przedstawiono zastosowanie symulacji wirtualnej do szkolenia w zakresie procedur postępowania wybranych służb w kontekście szeroko pojętego bezpieczeństwa, związanego z eksploatowanym obiektem na przykładzie terminalu lotniczego w Modlinie. Wprowadzenie: Jednym ze sposobów utrzymania wysokiej sprawności i efektywności działania służb jest ćwiczenie procedur postępowania w warunkach rzeczywistych. Prowadzić to może do kolizji interesów z użytkownikami obiektu, którzy mogą potraktować prowadzone działania szkoleniowo-doskonalące jako realne działania ratownicze, doprowadzając do sytuacji kryzysowych, trudnych do przewidzenia i opanowania. Alternatywnym rozwiązaniem jest wykonywanie ćwiczeń w ramach wirtualnej rzeczywistości, które ograniczają do minimum ryzyko zniszczenia lub uszkodzenia wykorzystywanego przez zespoły ćwiczące sprzętu oraz zagrożeń dla życia i mienia użytkowników terminalu lotniczego. Metodologia: W artykule przedstawiono możliwość zastosowania symulatora wirtualnego do ćwiczeń związanych z działaniami ratowniczo-gaśniczymi (RG) oraz działaniami innych służb na przykładzie pirotechników. Ćwiczenia zostały ukierunkowane na specyfikę działań w obiekcie terminalu lotniczego na przykładzie lotniska w Modlinie. Rozważania oparto na wynikach prac rozwojowych realizowanych w projekcie pt. „Wirtualny system doskonalenia taktyki ochrony granicy państwowej oraz kontroli ruchu granicznego” finansowanym ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (nr umowy DOBR/0023/R/ID3/2013/03). Podsumowanie: Lotniskowa Służba Ratowniczo-Gaśnicza (LSRG) jest specjalistyczną służbą Przedsiębiorstwa Państwowe Porty Lotnicze (PPL) realizującą szereg działań z zakresu ochrony przeciwpożarowej. Zadaniem LSRG jest między innymi udział w akcjach RG w rejonie operacyjnym lotniska, usuwanie i neutralizacja rozlewisk substancji ropopochodnych, zabezpieczenie tankowania samolotów z pasażerami na pokładzie, a także realizacja procedur wynikających z wykonywania operacji lotniczych przy ograniczonej widzialności. Jednocześnie ratownicy i specjaliści LSRG kontrolują obiekty lotniskowe oraz prowadzą działania profilaktyczne z zakresu bezpieczeństwa i ochrony przeciwpożarowej. Aby powyższe zadania były realizowane bardziej efektywnie, można prowadzić ich trening z wykorzystaniem symulatora wirtualnego. Służbą, która prowadzi działania w terminalu lotniczym są także pirotechnicy. Ich działania są szczególne ze względu na konieczność ciągłej kontroli dużej liczby bagaży oraz działanie w warunkach dużego zagęszczenia osób. Wnioski: Stosowanie symulatorów wirtualnych do wspomagania szkolenia pozwala osiągnąć następujące korzyści: zmniejszenie kosztów szkoleń; ćwiczenie sytuacji, które są bardzo trudne do odtworzenia w rzeczywistości; ćwiczenie sytuacji, które nie są możliwe do odtworzenia w rzeczywistości ze względu na duże koszty lub duże zagrożenia dla ćwiczących; możliwość ćwiczenia efektywności procedur oraz weryfikacja nowych procedur oraz możliwość ćwiczenia z użyciem urządzeń, których jeszcze nie wyprodukowano.

EN

Objective: This article shows the way of using virtual simulation in the process of training safety procedures of selected services associated with the used facility based on the example of an airport terminal in Modlin. Introduction: One way to maintain high efficiency and effectiveness of services is to exercise conduct procedures in real conditions. This can lead to conflicts of interest with the users of the facility, who can treat these training and improvement activities as viable rescue operations, which would lead to crisis situations that are difficult to predict and control. An alternative solution is to perform exercises in virtual reality, which minimizes the risk of damage or destruction of the used equipment. Methodology: The article presents the possibility to use a virtual simulator for exercises related to rescue and firefighting training (RG) and activities of other services based on the example of pyrotechnics. Exercises are targeted to the specific nature of activities at the airport terminal building based on the example of the airport in Modlin. Discussion was carried out on the basis of the results of the project “Virtual system of enhancing the tactics of national border protection and border traffic control” financed by the National Research and Development Centre (contract no. DOBR/0023/R/ID3/2013/03). Summary: Aerodrome Rescue-Extinguishing Service (LSRG) is a specialized service of the state enterprise “Polish Airports” (PPL) which carries out a number of activities in the field of fire protection. The task of LSRG, among others, is to participate in RG actions in the operational area of an airport, remove and neutralize oil spills, secure refueling of airplanes with passengers on board as well as to implement procedures resulting from air operations at reduced visibility. At the same time, LSRG rescuers and specialists control airport facilities and carry out preventive measures in the field of security and fire protection. While analyzing these tasks, one can performing training courses using a virtual simulator which results in greater efficiency of operation. An airport terminal is also a special place from the point of view of operations performed by pyrotechnics. A special element is the necessity for continuous monitoring of large amounts of luggage and working under conditions where there is a large number of people over one area. Conclusions: Using virtual simulators to support training, one can achieve the following benefits: reducing the cost of training, performing exercises in situations which are very difficult to recreate in reality; performing exercises in situations which are impossible to be recreated in reality due to high costs or high risk for the trainees; opportunity to practice the efficiency of procedures and to verify new procedures, and the opportunity to practice using equipment which has not yet been produced.

8

Palnik pirotechniczny do niszczenia min niemetalowych

Gołofit T., Maksimowski P., Obrębski S.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 4

546-549

PL

Przeprowadzono badania nad palnikami pirotechnicznymi, które mogą znaleźć zastosowanie do utylizacji min przez wypalenie zaelaborowanego materiału wybuchowego. Opracowane palniki pirotechniczne pozwalają na perforowanie płyt z polietylenu i poli(chlorku winylu) o grubości 5–6 mm oraz stali o grubości 2 mm. Produkty reakcji rozdmuchują również warstwę piasku o grubości 5 cm. Przeprowadzone próby na surogatach min potwierdziły przydatność opracowanych palników.

EN

Two pyrotechnic torches were constructed and used for burning out explosive material inside land mines. The torches were charged either with a mixt. of KClO₄, Al and shellac or with a mixt. of gypsum, fine Al powder and H₂O. The torches penetrated polyethylene and poly(vinyl chloride) plates (5–6 mm thick) and steel plates (up to 2 mm thick). The gas products blowed away a 5 cm thick sand layer and burned out the explosive materials from a mine dummy.

9

Palnik termitowy do przepalania min w obudowie plastikowej

Maksimowski P., Gołofit T., Książczak A.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2012

|

Vol. 3, Nr 2 (8)

87-98

PL

W badaniach testowano palnik pirotechniczny zaprojektowany i wykonany w Zakładzie Materiałów Wysokoenergetycznych Politechniki Warszawskiej, który może służyć do przepalania plastikowych obudów min. Palnik ten składał się z tekturowo-gipsowej obudowy, w której umieszczony był ładunek pirotechniczny. Ładunek pirotechniczny składał się z masy termitowej oraz masy generującej tlen. Skonstruowany palnik pirotechniczny w oparciu o zmodyfikowane masy termitowe przepalał w ciągu kilku sekund plastikowe płytki o grubości 3 mm, także te, które były umieszczone pod 5-centymetrową warstwą piasku. Najlepszy efekt uzyskano dla masy termitowej o składzie: Fe2O3 (69%); Al (23%); Viton A (8%). Zastosowanie dodatkowych ładunków generujących tlen pozwoliło efektywniej przepalać plastikowe płytki.

EN

Pyrotechnic torch designed and constructed in Division of High Energetic Materials, Warsaw University of Technology, was tested in these studies. It can be used to burning the plastic mine casings. This torch consisted of a cardboard - plaster casing in which a pyrotechnic charge was placed. The charge was composed of a termite and an oxygen-generating mass. The torch based on a modified termite mass burned in a few seconds the plastic plates with a thickness of 3 mm, even those that were placed under 5 cm sand layer. The best effect was achieved for the following mass composition: Fe2O3 (69%); Al (23%); Viton A (8%). Application of additional oxygengenerating charges allowed for more efficient burning of the plastic plate.

10

Badanie procesu spalania mieszanin B/Bi₂O3/Cr₂O₃

Cudziło S.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2003

|

Vol. 52, nr 10

89-95

PL

Praca zawiera wyniki badań podstawowych charakterystyk procesu spalania mieszanin boru z tritlenkiem bizmutu (III) i tritlenkiem chromu (III). Określono wpływ zawartości Cr₂O₃ w mieszaninie na liniową prędkość spalania, ciepło reakcji i temperaturę inicjacji egzotermicznych reakcji. Stwierdzono, że w badanym zakresie stężeń (0÷50% Cr₂O₃) ciepło spalania nie ulega większym zmianom, natomiast liniowa prędkość spalania jest szybko malejącą funkcja zawartości Cr₂O₃. Egzotermiczne reakcje inicjowane są w temperaturze 770÷810 K. Rosnący udział Cr₂O₃ powoduje systematyczny wzrost temperatury zapłonu.

EN

This paper reports results obtained during an investigation of delay compositions containing 10% of boron, bismuth trioxide and different amount of chromium trioxide as an additional oxidiser. The burning rates of a range of boron-bismuth trioxide-chromium trioxide mixtures were determined by filling the compositions into aluminium tubes of 6 mm in inside diameter and 30 mm in length, pressing at 100 MPa, igniting it and measuring the burning time electronically. The heats of reaction of the compositions were measured in a bomb calorimeter under argon at 0.5 MPa using 10-g samples pelleted at 50 MPa. The temperatures of ignition were measured using DTA technique. Samples (ca. 20 mg in mass) were heated in air at 5 K/min heating rate. On the basis of the results obtained it can be stated that the burning rate sharply decreases as the percentage of chromium trioxide rises - from about 36 mm/s for B/Bi₂O₃ = 10/90 to about 7.5 mm/s for B/Bi₂O3/Cr₂O₃ = 10/50/40. So that dilution of B/Bi₂O₃ mixtures with chromic oxide is an effective way of reducing the burning rate of the compositions. Unlike the burning rate, the measured exothermicity remains essentially constant at about 1320±50 J/g over the concentration range 0 to 50 % of chromium trioxide. There is only one ignition exotherm on the DTA curves of the compositions. It peaks within a temperature range of 820-850K. The exotherm becomes wider and lowered in height and occurs at a higher temperature as the percentage of Cr₂O₃ increases.

11

Pirotechniczny generator gazów o niskiej temperaturze

Cudziło S., Trzciński W. A., Wolański P.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2002

|

R. 31, z. 84

43--52

PL

W pracy przedstawiono konstrukcję i zasadę działania dwukomorowego, pirotechnicznego generatora gazów o względnie niskiej temperaturze przeznaczonego do szybkiego rozwijania indywidualnych zestawów ratownictwa wodnego. Generator wykorzystuje zjawisko nadadiabetycznego spalania porowatego ładunku pirotechnicznego, wymuszonego i podtrzymywanego ciepłem przekazywanym od strumienia gazowych produktów spalania przemieszczających się w kierunku propagacji fali spalania. Wymiana ciepła pomiędzy uwolnionymi już gazowymi produktami spalania i wyjściową mieszaniną umożliwia stacjonarny proces spalania nawet niskokalorycznych kompozycji, ponieważ w ten sposób wzrasta ilość energii zużywanej do podtrzymania procesu, a jej straty do otoczenia są minimalne. Ostatecznie większość energii cieplnej wydzielającej się w procesie pozostaje w skondensowanych produktach spalania i dzięki temu produkty gazowe mogą mieć pożądane, niskie temperatury.

EN

The design and operation base for two-chamber pyrotechnic generator of relatively low temperature gases designed for unfolding of individual water rescue kits are presented. The generator exploits a phenomena of porous pyrotechnic charge over-adiabatic burning which is forced and sustained by the heat transferred from the gas burning products stream that moves onwards the direction of burning wave propagation.

12

Termochemiczna analiza procesu spalania mieszanin gazotwórczych z azydkiem sodu

Cudziło S., Trzciński W. A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2002

|

Vol. 51, nr 10

73-83

PL

Badano termochemiczne charakterystyki proces spalania gazotwórczych mieszanin pirotechnicznych zawierajacych azydek sodu i różne utleniacze. Określano wpływ rodzaju utleniacz i jego zawartości w mieszaninie na ciepło reakcji i temperaturę spalania oraz skład produktów spalania. Wytypowano układy zapewniające najniższe temperatury spalania, a także zaproponowano efektywne sposoby obniżania egzotermiczności i temperatury procesu.

EN

Thermochemical calculations and calorimetric experiments were performed for gas generating mixtures containing sodium azide and various oxidisers (KNO₃, CuO, MoS₂, S, C₆, Cl₆, polytetrafluoroethylene and chlorinated polyvinyl chloride). An influence of the kind of an oxidiser and its contents in the mixture on the heat of reactions, the adiabatic combustion temperature and the composition of combustion products was determined. Mixtures producing low combustion temperatures as well as effective ways of the temperature minimisation were selected.

13

Pirotechniczny generator gazów o niskiej temperaturze

Cudziło S., Trzciński W. A., Wolański P.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2002

|

Vol. 51, nr 10

129-143

PL

W pracy przedstawiono konstrukcję i zasadę działania dwukomorowego, pirotechnicznego generatora gazów o względnie niskiej temperaturze przeznaczonego do szybkiego rozwijania indywidualnych zestawów ratownictwa wodnego. Generator wykorzystuje zjawisko nadadiabatycznego spalania porowatego ładunku pirotechnicznego, wymuszonego i podtrzymywanego ciepłem przekazywanym od strumienia gazowych produktów spalania przemieszczających się w kierunku propagacji fali spalania. Wymiana ciepła pomiedzy uwolnionymi już gazowymi produktami spalania i wyjściowa mieszaniną umożliwia stacjonarny proces spalania nawet niskokalorycznych kompozycji, ponieważ w ten sposób wzrasta ilość energii zużywanej do podtrzymiania procesu, a jej straty do otoczenia są minimalne. Ostatecznie większość energii cieplnej wydzielającej się w procesie pozostaje w skondensowanych produktach spalania i dzięki temu produkty gazowe mogą mieć pożądane niskie temperatury. Zbadano charakterystyki spalania różnych mieszanin pirotechnicznych, mogących stać się potencjalnym wypełnieniem takiego generatora. Adiabatyczne temperatury spalania i składy produktów spalania dla tych mieszanin określono metodami obliczeniowymi. Poprawność obliczeń weryfikowano przez pomiar ciepła reakcji i temperatury w fali spalania oraz w gazach opuszczających generator.

EN

In the paper the construction and princyple of operation of a two-stage pyrotechnic gas generator with comparatively low temperature of the gaseous products released are presented. The generator is designed for fast inflation of life rafts. It exploits an over adiabatic combustion process of a granular pyrotechnic charge that is ignited and sustained by the heat flux from the gaseous products moving in the same direction as the combustion wave. The heat exchange between already liberated gaseous products and the initial mixture enables a stable propagation of combustion wave even in low energy mixtures because in this way the amount of energy maintaining their combustion is maximised but the energy losses to the surroundings are minimised. Finally a majority of the heat released in the combustion process remains in the condensed combustion products and thanks to this the gaseous products can have the desired low temperatures. The thermochemical characteristics of the combustion process of various pyrotechnic mixtures that could be potentially applied as a filling of the generator were determined. the adiabatic flame temperatures, the heats of reaction and the composition of the combustion products were calculated with the CHEETAH code. the correctness of the calculations was verified by comparison of the calculated values with measured heats of reaction and temperature profiles in combustion wave and in the gaseous combustion products leaving the generator.