1 ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ, РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ, МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДЕЛА ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ВОДОРОДНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Государственный контракт от 16 мая 2007 г. Шифр ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на годы» Руководитель работ - В.А. Петухов

2 Соисполнители: ГНЦ РФ «Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского»; Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН; Головной исполнитель: Объединенный институт высоких температур РАН Объединенный институт высоких температур РАН

3 Проведение теоретических и экспериментальных исследований в обеспечение безопасности при производстве, хранении, транспортировке и использовании водорода в энергетике, создание новых методов и технических средств обеспечения пожаро- взрывобезопасности водородных систем, разработка научно-технических обоснований с целью их гармонизация с международными аналогами Цель работы

4 Исследования нестационарного горения водородно-воздушных смесей

5 Внутренний диаметр – 12 м; толщина стенки – 100 мм; вес– 470 т Камера рассчитана на взрыв до 1000 кг ТНТ и была испытана статическим давлением 150 атм. Взрывная камера 13Я3

6 На внутренней поверхности камеры 13Я3, заполненной стехиометрической водородно-воздушной смесью, при инициировании ее искрой энергией 6 Дж зарегистрировано давление 190 ата при дозвуковой скорости первичного фронта пламени Основной результат эксперимента:

7 Экспериментальные установки

8 Взрывная камера ВБК-2 Объем камеры – 100 м 3 ; рассчитана на взрыв до 50 кг ТНТ

9 Сравнение результатов для перемешанной и неперемешанной водородно-воздушных смесей

10 Исследование неперемешанных водородно-воздушных смесей

11 Результаты исследования неперемешанных водородно-воздушных смесей В конусе – стехиометрическая водородно-воздушная смесь

12 Ингибирование водородно-воздушных смесей

13 Концентрация ингибитора АКМ, % (об.) Длина факела, см Зависимость длины факела при горении смеси водород–АКМ от концентрации ингибитора. Средняя по сечению горелки скорость подачи смеси: 1 – 44 см/с; 2 – 37 см/с; 3 – 25 см/с; 4 – 23 см/с; 5 – 11 см/с; 6 – расчет при средней скорости подачи водорода 44 см/с.

14 Распад детонационной волны 1 – детонационная волна в смеси: 33% Н 2 + 2% изобутилена + воздух; 33% Н 2 + 2% изобутилена + воздух; 2 – детонационная волна в смеси: 11% СО + 22% Н 2 + воздух; 11% СО + 22% Н 2 + воздух; 3 – ударная волна в смеси: 11% СО + 22 % Н 2 + 2% изобути- 11% СО + 22 % Н 2 + 2% изобути- лена + воздух; лена + воздух; 4 – фронт пламени в смеси: 11% СО + 22 % Н 2 + 2% изобути- 11% СО + 22 % Н 2 + 2% изобути- лена + воздух. лена + воздух. Подавление взрыва водородно-воздушной смеси Ингибитор – смесь пропана, бутана и пропилена P, ата t, s

15 Создание новых технических средств обеспечения пожаровзрывобезопасности

16 Макет клапана сброса давления При выпуске в канал с воздухом Р = атм Предельные расстояния в зависимости от давления в резервуаре круглое сечение круглое сечение --- прямоугольное сечение --- прямоугольное сечение Разработка клапана безопасного сброса давления

17 Газоанализаторводорода ГВ-01 Газоанализатор водорода ГВ-01 Диапазон контролируемых концентраций водорода в атмосфере - от 0 до 100% (об.) Диапазон допустимых давлений – от 0,085 до 0,7 МПа Диапазон допустимых температур среды в месте установки датчика: от 0 до С- неограниченно; от 200 до С- в течение 1 часа; от 250 до С- в течение 250 с. Длина линии связи датчика с измерительным прибором – до 120 м

18 Измерительный комплекс на стенде ВКМ после испытаний

19 Конструкция рекомбинатора Модернизирован рекомбинатор водорода: концентрационный предел беспламенной работы расширен до 19% (об.)

20 Разработан проект национального стандарта «Ингибиторы для водородно-воздушных смесей»