INCREASE OF THE STABILITY OF THE PROCESS OF PYROTECHNIC MIXTURES COMBUSTION THROUGH THE ADDITION OF ORGANIC SUBSTANCES
DOI:
https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2022.263233Keywords:
pyrotechnic mixtures, organic substances, burning speed, stability of the burning process, external influencesAbstract
Ignition and subsequent fire-hazardous destruction of products are usually preceded by external thermal effects to which they are subjected. This leads to premature ignition and explosive development of burning charges based on compacted mixtures of oxidizing powders and metal combustibles and further fire-hazardous destruction. Prevention of forced fire-hazardous destruction of products in the event of external thermal effects becomes of significant practical importance. Prevention methods should be based on studies of the development processes of the combustion of pyrotechnic mixture charges in various external conditions. Prevention of forced fire-hazardous destruction of products in the event of external thermal effects acquires significant practical importance. Prevention methods should be based on studies of the development processes of the combustion of pyrotechnic mixture charges in various external conditions. Currently, the issue of the influence of various technological parameters and external conditionson the processes of development of combustion of two-component pyrotechnic mixtures has been sufficiently investigated. However, there are no systematic studies of the influence on the combustion process of the indicated mixtures of additives of various organic substances, which, as shown by separate studies for paraffin, stearin, naphthalene, anthracene additives, not only contribute to the improvement of the technology of manufacturing their charges, but also lead to a slowdown in the combustion process of the mixtures with further its stabilization. The purpose of the work is to establish the regularities of the influence of additives of various organic substances in the composition of pyrotechnic mixtures of oxidizing powders and metal fuels on the speed and stability of the development of their combustion. A wide class of organic substances has been established, the introduction of which in the form of small additives (up to 10%) into the composition of pyrotechnic mixtures based on powders of metalfuels and oxidizers leads to a decrease in the speed and increase in the resistance of their combustion process to external influences (increased heating temperatures, external pressures) for different ranges of changes in technological parameters of mixtures (ratio and dispersion of components, compaction coefficient). With a decrease in the coefficient of excess oxidant in the mixture, the dependence of the burning rate on the amount of the additive increases, regardless of its dispersion. Additions of stearin and thiocol in the mixture of Al + NaNO3 and Zr + NaNO3, on the contrary, lead to an increase in the burning rate of these mixtures, which is due to an increase in the reactivity of Al and Zrin the presence of gaseous decomposition products of stearin and thiocol at elevated heating temperatures, which contribute to a sharp decrease in ignition temperature of metal fuel particles and lead to a decrease in the stability of the combustion process of mixtures, especially under conditions of increase dexternal pressure (an increase in the index in the combustion law with an increase in the amount of the additive).
References
Звіт про науково-дослідну роботу "Дослідження тенденцій і закономірностей динаміки основних показників статистики пожеж в Україні за територіальним принципом", УкрНДІЦЗ, Київ, 2018.
O. V. Kyrychenko, O. S. Dibrova, R. B. Motrichuk, V. A. Vashchenko, and S. O. Kolinko, "Investigation of ignition and combustion of particles of aluminum and magnesium alloys in the decomposition products of solid pyrotechnic fuels", Scientific Bulletin: Civil Protection and Fire Safety, no. 2 (8), pp. 81-85, 2019.
О. В. Кириченко, О. С. Діброва, Р. Б. Мотрічук, Є. О. Тищенко, та В. В. Цибулін, "Визначення допустимих режимів нагріву піротехнічних сумішей при їх експлуатації", Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 2, с. 5-11, 2018.
О. С. Діброва, O. B. Кириченко, Р. Б. Мотрічук, та В. А. Ващенко, "Підвищення пожежної безпеки піротехнічних нітратно-металевих сумішей в умовах зовнішніх термічних дій", Internauka, № 5/5799, 2020. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.internauka.com
О. С. Діброва, О. В. Кириченко, Р. Б. Мотрічук, та В. A. Ващенко, "Закономірності впливу технологічних параметрів на пожежну безпеку піротехнічних нітратно-титанових сумішей в умовах зовнішніх термічних дій", Internauka, № 5/5798, 2020. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.internauka.com
О. В. Кириченко, О. С. Діброва, Р. Б. Мотрічук, "Вплив технологічних параметрів на залежності швидкості розвитку процесу горіння піротехнічних сумішей", на XI Міжнар. наук.-практ. конф. Теорія і практика гасіння пожеж та ліквідації надзвичайних ситуацій, Черкаси: ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля, 2020.
Р. Б. Мотрічук та ін., "Закономірності впливу технологічних параметрів та зовнішніх чинників на температуру та склад продуктів згоряння піротехнічних нітратно-металевих сумішей", Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 4, с. 131-142, 2020.
Є. П. Кириченко, В. М. Гвоздь, В. А. Ващенко, О. В. Кириченко, О. О. Дядюшенко, та В. П. Мельник, "Закономірності впливу технологічних параметрів і зовнішніх чинників на температуру займання та час згоряння частинок магнію та алюмінію в продуктах розкладання оксидів металів", Цивільний захист та пожежна безпека, № 2 (12), c. 112-122, 2021.
Є. П. Кириченко, "Дослідження процесів зовнішніх термоударних дій на піротехнічні металооксидні вироби в умовах пострілу та польоту", Пожежна безпека: теорія і практика: зб. наук. праць ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля, т. 5, № 2, c. 87-102, 2021.
V. V. Kovalyshyn, V. M. Marych, Y. M. Novitskyi, В. M. Gusar, V. V. Chemetskiy, and O. L. Mirus, "Improvement of a discharge nozzle damping attachment to suppress fires of class D", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 5 (95), pp. 68-76, 2018.
В. М. Фатєєв, Ю. П. Приходько, та Л. І. Таборов, Піротехніка. Київ, Україна: Наук. думка, 2017.
В. М. Баланюк, Н. М. Козяр, та О. І. Гарасим’юк, "Застосування газоаерозольно-порошкових вогнегасних сумішей для захисту від запалювальних сумішей", Science Rise, № 2 (22), c. 11-14. 2016.
В. М. Марич, В. В. Ковалишин, та Я. Б. Кирилів, "Оптимізація складу вогнегасних порошків для гасіння магнію",
на Міжнар. наук.-практ. конф. Теорія і практика гасіння пожеж та ліквідації надзвичайних ситуацій, Черкаси, 2018.
В. В. Ковалишин, В. М. Марич, Т. М. Войтович, та Б. М. Гусар, "Використання екологічно прийнятних вогнегасних речовин", на Міжнар. наук.-практ. конф. Екологічна безпека як основа сталого розвитку суспільства. Європейський досвід і перспективи, ДУБЖД, 2018.
В. М. Марич, В. В. Ковалишин, та Я. Б. Кирилів, "Дослідження хімічних речовин як складників вогнегасних порошків для гасіння магнію та його сплавів", на Міжнар. наук.-практ. конф. Теорія і практика гасіння пожеж та ліквідації надзвичайних ситуацій, Черкаси, 2017.
O. Dibrova, О. Kyrychenko, R. Motrychuk, M. Tomenko, and V. Melnyk, "Fire safety improvement of pyrotechnic nitrate-metal mixtures under external thermal conditions", Technology audit and production reserves, no. 1/1(51), pp. 44-49, 2020.
О. В. Кириченко та ін., "Визначення критичних режимів розвитку процесів горіння піротехнічних нітратно-металевих сумішей в умовах зовнішніх термічних дій", Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 2, c. 123-133, 2020.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
URN
License
Copyright (c) 2022 Євгеній Кириченко, Віктор Гвоздь, Оксана Кириченко, Вікторія Ковбаса, В’ячеслав Ващенко, Тетяна Бутенко, Валентин Цибулін

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The authors who publish in this journal agree to the following terms:The authors reserve the right to authorship of their work and give the journal the right to first publish this work under the terms of the Creative Commons Attribution License CC BY-NC, which allows other persons to freely distribute published work with a mandatory reference to authors of the original work and the first publication of the work in this journal.
Authors have the right to conclude separate additional agreements for the non-exclusive distribution of the paper in the form in which it was published by this journal (for example, posting work in electronic repository or publishing as part of a monograph), provided that the link to the first publication in this journal is maintained.
The journal policy allows and encourages authors to post on the Internet (for example, in repositories of institutions or on personal websites) the manuscript of work, both before the submission of this manuscript to the editorial staff, and during its editorial work, as it contributes to the emergence of productive scientific discussion and positively affects the efficiency and dynamics of published work citation (see The Effect of Open Access).