6700450159

Materiały i układy energetyczne a przeciwdziałanie zagrożeniom

Andrzej PAPLIŃSKI

Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, Wydział Mechatroniki i Lotnictwa e-mail: [e-mail]

Wśród różnorodnych materiałów, jakie stosowane są w produkcji przemysłowej, i z którymi stykamy się w życiu codziennym wyróżnić można grupę substancji, które ze względu na swój skład chemiczny zdolne są do wydzielenia energii w wyniku przebudowy swojej struktury chemicznej. Podczas przetwarzania i użytkowania materiały tego typu znajdują się w stanie metatrwałej równowagi termodynamicznej. Zapoczątkowanie przemiany wymaga lokalnego pobudzenia, które polega na podwyższeniu energii wewnętrznej materiału. Jeżeli aktywacja doprowadzi do przynajmniej częściowego naruszenia struktury', rozerwania wyjściowych wiązań chemicznych, następuje przegrupowanie atomów tworzących molekuły lub strukturę kiystaliczną materiału. Szczególne zagrożenie powstaje wówczas, gdy przebudowa struktury związana jest z wydzieleniem energii. Następuje to wtedy, gdy podczas formowania nowej struktury chemicznej atomy tworzące dany układ materiałowy przemieszczają się na niższe poziomy energetyczne. Zdolność do przereagowania może być zawarta w wyjściowej strukturze materiału bądź też, pojawia się w wyniku powstania sąsiedztwa/styku z innymi substancjami chemicznymi. Typowym przypadkiem są w tym zakresie paliwa. Paliwa same w sobie nie posiadają zdolności do przemiany chemicznej, natomiast w przypadku dostępności tlenu przereagowują z wydzieleniem energii. W pracy rozpatry wane są zagadnienia rozpoznania potencjału oraz prognozowanie potencjalnych skutków, jakie mogą powstać w wyniku przereagowania materiału energety cznego.

W pierwszym punkcie przedstawiane są charakterystyki i warunki, przy których dany układ materiałowy można uznać za materiał energetyczny, zdolny do wytworzenia zagrożenia w wyniku niekontrolowanego przereagowania. Następstwem etapu identyfikacji jest określanie parametrów' przemiany układu zawierającego materiał energetyczny. Przedstawiane są ścisłe i przybliżone metody określania składu chemicznego i parametrów termodynamicznych, temperatury', ciśnienia produktów przemiany materiału energetycznego następującej pod ciśnieniem otoczenia, przemiany wybuchowej, detonacyjnej oraz w innych, zadanych warunkach fizycznych.

W przeciwdziałaniu i pomniejszaniu potencjalnych skutków zagrożenia można wyróżnić trzy aspekty: zapobiegnie powstaniu, modyfikacje, mające na celu obniżenie intensywności przebiegu oraz pomniejszenie potencjalnych skutków zagrożenia. W pracy rozpatry wane są zagadnienia krytycznych parametrów inicjacji gazowych mieszanin palnych, ze względu na energię i skład mieszaniny palnej, stosowanie inertyzatorów, układów blokujących przenoszenie płomienia i wybuchu, wpływu elementów dekompresyjnych na pomniejszenie dynamiki i końcowych skutków niszczących przemiany.

Słowa kluczowe: materiały energetyczne, potencjał wybuchu, prewencja przeciwwybuchowa

Zastosowanie ekologicznej oceny cyklu życia w projektowaniu technologii produkcji polimerów

Wioletta Bajdur