автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Пожаро- и взрывоопасные свойства аэрозолей наноразмерных материалов

005001978 На правах рукописи

Минаев Дмитрий Сергеевич

ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНЫЕ СВОЙСТВА АЭРОЗОЛЕЙ НАНОРАЗМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.26.03-05 - Пожарная и промышленная безопасность

АВТОРЕФЕРАТ

2 4 НОЯ 2011

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2011

005001978

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет инженерной экологии» (ФГБОУВПО «МГУИЭ»).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Клевлеев Валерий Медхатович.

Официальные оппоненты: - доктор физико-математических наук, профессор

Дубовик Александр Владимирович (Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, г. Москва);

- доктор технических наук, профессор Павловец Георгий Яковлевич (Военная академия РВСН имени Петра Великого, г. Москва).

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Красноармейский научно-исследовательский институт механизации» (ФГУП «КНИИМ»), г. Красноармейск.

Защита состоится 15 декабря 2011 года в 14® часов на заседании диссертационного совета Д 212.204.15 при РХТУ им. Д.И. Менделеева (125480 г. Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20) в конференц-зале ректората.

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Автореферат диссертации разослан 14 ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.204.15

А.Я. Васин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность диссертационной работы.

Нарастающие темпы развития нанотехнологий и перспективы широкого применения наноразмерных веществ и материалов на их основе ставят одной из первоочередных задач идентификацию их пожаровзрывооопасности.

Известный факт значительного влияния размера частиц аэрозоли на восприимчивость к инициирующему импульсу и давление взрыва особенно остро ставит вопросы о том, будут ли высокодисперсные вещества опаснее и на сколько, можно ли обеспечить требуемый уровень безопасности технологических процессов получения и применения нанодисперсных веществ требованиями и классификациями действующих норм, подходят ли существующие методики для исследования нанодисперсных материалов и др. Потенциальная опасность аэрозолей наноразмерных частиц обусловлена возрастающей химической активностью вещества с увеличением удельной площади поверхности, возможностью быстрого перехода и долгого пребывания во взвешенном состоянии, а также возможным проявлением свойств, не присущих веществу в микродисперсном состоянии, по причине влияния «поверхностных» атомов на физико-химические свойства вещества, доля которых возрастает с уменьшением размера частиц.

Предпосылки к тому, что вещества на основе наночастиц будут опаснее микродисперсных, и отсутствие требований нормативно-регулирующей базы к безопасности применения нанодисперсных материалов делают особенно актуальными экспериментальные исследования пожаровзрывоопасных свойств веществ нанодисперсной фракции.

Таким образом, акхуальность работы обусловлена необходимостью оценки параметров пожаровзрывоопасности аэрозолей наноразмерных частиц, предположительно более опасных, чем микродисперсиые.

Цель и задачи исследования.

Цель работы - определение показателей пожаровзрывоопасности ряда органических веществ в форме аэрозолей микро- и наноразмерных частиц и оценка восприимчивости к инициирующему импульсу и силы взрыва аэрозолей наночастиц.

В связи с этим, в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

1. Провести анализ факторов, оказывающих влияние на значения показателей пожаровзрыоопасности аэрозолей твердых частиц и на характер зависимости показателей от размера частиц твердой фазы;

2. Разработать методику исследования пожаровзрывоопасных свойств аэрозолей наноразмерных частиц;

3. Экспериментально определить количественные значения показателей пожаровзрывоопасности аэрозолей на основе наноразмерных и микроразмерных частиц веществ одной и той же партии, провести сравнительный анализ экспериментальных данных и дать научное обоснование режиму горения аэрозолей наноразмерных частиц;

4. Провести оценку требований действующих норм и правил промышленной и пожарной безопасности и разработать рекомендации по их выполнению для технологических объектов, связанных с обращением нанодисперсных систем.

Научная новизна работы:

-впервые экспериментально определены показатели пожаровзрывоопасности аэрозолей гидрохинона (СбН^ОРЩ, лактозы (С12Н220ц), резорцина (С6Нб02) и уротропина (СбН12Ы4) на основе наноразмерных частиц;

- научно обоснованы результаты полученных экспериментальных данных об изменении показателей взрыва, предложен режим горения аэровзвесей наноразмерных частиц;

-усовершенствована существующая методика экспериментального определения основных показателей взрыва аэрозолей микро- и наноразмерных твердых частиц, в том числе добавлены требования по определению средней скорости нарастания давления взрыва и оценке индекса пожаровзрывоопасности (К«„ МПа'м/с);

- проведена качественная и количественная оценка опасности нанодисперсных веществ, позволяющая расширить границы научных знаний о влиянии размера частиц на характер горения аэрозолей, а также даны рекомендации по повышению промышленной и пожарной безопасности технологических процессов, связанных с обращением аэрозолей наноразмерных частиц.

Практическая значимость работы:

-результаты экспериментального определения показателей пожаровзрыво-опасности наноразмерных веществ могут быть использованы при составлении технологических регламентов, национальных стандартов, при классификации помещений и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности, при классификации зон по взрывоопасное™ и пожарной опасности;

-количественная оценка опасности веществ в нанодисперсном состоянии позволит принимать рациональные и обоснованные решения при разработке мер обеспечения пожаро- и взрывобезопасности;

-модернизированная установка исследования показателей пожаровзрыво-опасности аэрозолей может бьггь рекомендована для применения, в том числе, в исследованиях пожаровзрывоопасных свойств наноразмерных материалов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Научной конференции студентов и молодых учёных МГУИЭ (Москва, 2009 г. и 2011 г.), на Ш Международном форуме по нанотех-нологиям «Rusnanotech» (Москва, 2010 г.), на VIII Международной научно-практической конференции-выставке «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов» (Донецк, 2011 г.), на XXIV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-24» (Пенза, 2011г.).

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано пять печатных работ, в том числе две статьи в журнале, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, включает 64 иллюстрации, 15 таблиц и 84 библиографические ссылки.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, отражена научная новизна и практическая значимость исследования.

Глава 1 содержит обзор литературы по теме исследования. Рассмотрены особенности и последствия пылевых взрывов на основе статистики фактических аварий на производственных объектах химической, угольной, сельскохозяйственной промышленности. Обзор исследований, проведенных учеными по всему миру, позволил выявить перечень основных факторов и степень их влияния на пожаровзрыоопасность аэрозолей твердых частиц. Одним из наиболее значимых параметров пылевоздушной смеси является размер частиц дисперсной фазы. Как показал анализ литературы, установленная в настоящее время количественная оценка показателей пожаровзрывоопаспости аэрозолей твердых частиц касается исключительно порошков микродисперсной фракции, а значения, регламентированные нормативно-технической документацией, приняты без учета гранулометрического состава и отражают предельные значения показателей, необходимые для проведения расчетов и разработки мероприятий пожаровзрывозащиты на предприятиях, связанных с обращением аэрозолей микроразмерных частиц. Развитие нанотехнологий и перспективы широкого применения нанодисперсных веществ и материалов на их основе делают особенно актуальной задачу оценки изменения пожаровзрывоопасных свойств материалов в зависимости от их дисперсности. Проведенный обзор литературы показал отсутствие количественной оценки пожаровзрывоопасных свойств аэрозолей наноразмерных частиц. Теоретический анализ, построенный на изменении химической активности вещества с уменьшением размера, предпосылках того, что наноразмерные частицы проявят уникальные отличные от микроразмерных частиц свойства вследствие большого влияния свойств поверхности и тенденции к увеличению пожаровзрывоопасности аэрозолей, обнаруженной в исследованиях фракций микродисперсного гранулометрического состава, позволяет предположить, что аэрозоли наноразмерных материалов легче воспламеняются и проявляют большую силу взрыва по сравнению с аэрозолями микродисперсных фракций. Логической задачей на пути к предотвращению взрывов нанодисперсных веществ, разработке рациональных и обоснованных превентивных мер обеспечения пожаровзрывобезопасности на производствах становится экспериментальная оценка показателей взрыва аэрозолей наноразмерных частиц, а именно максимального

давления взрыва (Р^, кПа), максимальной и средней скорости нарастания давления взрыва ((с!Р/Л)ср и (с1Р/Л)гаах, МПа/с), нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКГТР, г/м3), индекса пожаровзрывоопасности (К5„ МПам/с), которые и определены в данной работе.

На основании проведенного обзора литературы сформулированы задачи исследования диссертационной работы.

В главе 2 приведено описание объектов и методов их исследования. Определение пожаровзрывоопасных свойств аэрозолей микро- и наноразмерных частиц проводилось па модернизировашюй установке производства ФГБУ «ВНИИПО» (г. Балашиха) по существующей методике, изложенной в ГОСТ 12.1.044-89 и усовершенствованной в целях увеличения количества определяемых параметров и учета факторов, способных повлиять на достоверность полученных результатов экспериментальных исследований нанодиспсрсных фракций. Экспериментальная установка представляет собой стальной реакционный сосуд объемом 4,25 л с пневматической обвязкой, блоками измерения, записи, отображения и хранения данных, синхронизации процессов распыления и зажигания смеси. В качестве источника зажигания предусмотрена спираль накаливания с температурой 1050±50 °С, расположенная в центре сосуда. Равномерное распределение дисперсной фазы аэрозоли по объему сосуда достигалось применением стандартизированной конструкции распылителя и форкамеры. Модернизация экспериментальной установки включила в себя замену датчика давления на быстродействующий преобразователь давления пьезорезистивного типа, компьютеризацию системы обработки, записи и хранения данных, а также замену ряда комплектного оборудования на современное более высокой точности и более широкого диапазона измерений. После модернизации работоспособность установки была подтверждена проверкой по эталонному веществу (ликоподию). Результатом замены оборудования, настройки программного обеспечения и переработки методики исследования стало уменьшение погрешности технических измерений, повышение удобства представления данных (в графическом и цифровом виде с дискретностью измерения по давлению 10 Па, по времени 1 мс) и расширение возможностей обработки

экспериментальных данных (автоматическое экспортирование данных в программный комплекс математического моделирования «МАТЪАВ»),

Исследования проводились на аэрозолях органических взрывоопасных веществ (НКПР<65 г/м3), представленных микро- и нанодисперсными фракциями, полученными из одного исходного (таблица 1).

Таблица 1. Средний размер частиц исследуемых фракций

Наименование органического вещества Средний размер частиц

Ликоподий по ГОСТ 22226 (эталон) 20-40 мкм до 90 мкм 50-63 мкм

Лактоза С^Н^Оп 74 мкм 46 нм

Резорцин С6Н602 по ГОСТ 9970 75 мкм 108 нм

Уротропин C6HI2N4 по ГОСТ 1381 90 мкм 105 нм

Гидрохинон СбН4(ОН)2 по ГОСТ 19627 76 мкм 128 нм

Пример гистограммы гранулометрического состава микродисперсного вещества представлен на рисунке 1, нанодисперс-ного - на рисунке 2. Нанодисперсные фракции веществ получали криохимическим методом -вакуумно-сублимационной сушкой предварительно кристаллизованного жидким азотом раствора. В процессе получения нанодисперсного вещества было выявлено уменьшение температуры плавления вещества по сравнению с данными для микродисперсных фракций, что согласуется с существующими экспериментальными и теоретическими исследованиями. Определение среднего размера нанодисперсной фракции проводилось в автоматическом режиме на Рис. 1. Гранулометрический

сертифицированном приборе ДАС 2702 ™стаВ ликопс™я ФРак«ии ®>

90 мкм

(диффузионный аэрозольный спектрометр).

Доля частиц, % 80,00

d, мкм

Основными условиями проведения экспериментов стало обеспечение системы распыления по ГОСТ 12.1.044-89. минимального допуска влажности веществ (до 1 %), подбора параметров синхронизации распыления и зажигания смеси (время открытия клапана 8,0 с, закрытия 8,3 с; время работы источника зажигания 9,0 с; время цикла 10,0 с; временной период решстрации 17,0 с).

Доля, части, %

(1 им

Рис. 2. Гранулометрический состав фракции наноразмерных частиц (на примере уротропина)

В главе 3 приведены результаты экспериментального определения показателей пожаровзрывоопасности микро- и нанодисперсных фракций лактозы, гидрохинона, резорцина, уротропина и трех микродисперсных фракций ликоподия. Для всех исследуемых веществ получены количественные значения показателей пожаровзрывоопасности. Проведено сравнение показателей для аэрозолей микро- и наноразмерных частиц, которое показало увеличение средней и максимальной скорости нарастания давления взрыва и нижнего концентрационного предела распространения пламени для фракций наноразмерных частиц; при этом максимальное давление взрыва осталось без изменений (на примере уротропина и резорцина, рисунки 3-10). Изменение показателей в процентном соотношении при уменьшении частиц с микроразмеров до наноразмеров составило от 20 до 70 % (таблица 2).

Наибольшего внимания заслуживают результаты, полученные при испытании резорцина и уротропина, которые показали четкую зависимость увеличения НКПР (на 37 и 68 %, соответственно), (с!Р/сИ)т!„ (на 39 и 22 %, соответственно), (<1Р/Л)ср, (на 30 и 50 %, соответственно), что подтверждает выдвинутую гипотезу об увеличении указанных характеристик с уменьшением размера частиц исследованных веществ и возможность использования модернизированной установки «Универсал» для работы с нанодисперсными материалами.

550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

_о

/с

/

,/

\

& X"

4

//

// гропин микгю

// а—з- -ури грошпг нано

¡1?

О

100 200 300 400 500 600 700 800 900 С,г/м3 Рис. 3. Зависимость давления взрыва от концентрации уротропина микро- и нано дисперсного состава

Р, кПа 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

с

о / \

-е—1 тропш микро

Т" - _в—. а - -ур() ггропт нано

□

0

25

50

75

100

125

150

Рис. 4. Нижний концентрационный предел распространения пламени уротропина микро- и нанодисперсного состава

(dP/dt)cp, 70 МПа/с

900 С, г/м

Рис. 5. Зависимость средней скорости нарастания давления взрыва от концентрации уротропина микро- и нанодисперсного состава

МПа/с

150

100

50

□ le—^ ■в-2- - -уро - -уро тропин тропин микро иано

□ г \с ) 0 О

/3 О к и

оХ О

100 200

300

400

500

600 700

800

........... 900 С, г/м3

Рис. 6. Зависимость максиматьной скорости нарастания давления взрыва от

Р.кПа 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

О й_

/

□ /

/

о/0 i7

с \_2

oj

-+- -1 резос ЦИН11 шкро

■ Д1 ■! 21 ] резорцин нано

i |

"0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 С, г/м3 Рис. 7. Зависимость давления взрыва от концентрации резорцина микро- и нанодисперсного состава

Р, кТТа 400 350 300 250 200 150 100 50 0

-в—h~ i - резорцин! микро

□ - резорцин нано

о /

"О 30 60 90 120 150 С,г/м

Рис. 8. Нижний концентрационный предел распространения пламени резорцина микро- и нанодисперсного состава (с1Р/Л)ср, бор МПа/с

"О 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 С, г/м3 Рис. 9. Зависимость средней скорости нарастания давления взрыва от концентрации резорцина микро- и нанодисперсного состава (аРШтах, 150р " МПа/с

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 С, г/м3 Рис. 10 - Зависимость максимальной скорости нарастания давления взрыва от концентрации резорцина микро- и нанодисперсного состава

Таблица 2. Экспериментальные значения показателей пожаровзрывоопасности аэрозолей микро- и наноразмерных частиц гидрохинона, резорцина, уротропина и лактозы

Наименование показателя Гидрохинон Отн-е измен., % Резорцин Ота-е измен., % Уротропин Отн-е измен., % Лактоза Отн-е измен., %

микро нано микро нано микро нано микро нано

Ртах. кПа 592,2 (529,9) - 546,2 542,7 0 638,9 616,77 -3 389,2 - -

(с1Р/<И)ср, МПа/с 61,36 (34,93) - 39,40 51,18 +30 41,78 62,54 +50 (4,70)** - -

(ар/л^ МПа/с 155,00 (101,28) - 97,44 135,00 +39 135,00 165,00 +22 (10,78) - -

НКПР, г/м3 47 71 +51 43 59 +37 31 52 +68 375 - >+21

К.& МПа-м/с 25,1 - - 15,8 21,9 +39 21,9 26,7 +22 (1,75) - -

* — данные, полученные в диапазоне концентраций до 455 г/м3;

** - в скобках указаны данные, полученные на восходящей кривой

*** — данные показателей пожаровзрывоопасности трех микродисперсных фракций ликоподия (20-М0 мкм, 50+63 мкм, до 90 мкм) также показали увеличение средней и максимальной скорости нарастания давления и нижнего концентрационного предела распространения пламени при уменьшении среднего размера частиц исследуемой фракции, однако, не приведены в таблице, т.к. не содержат нанодисперсной фракции).

В 4 главе научно обосновано изменение показателей пожаровзрывоопасности, проведена оценка опасности аэрозолей наноразмерных частиц и даны рекомендации к повышению уровня безопасности на производствах, связанных с применением наноразмерных веществ и материалов. Сравнение экспериментально полученных данных для микродисперсных фракций с опубликованными в справочной и нормативной документации для эталонного вещества показало хорошую сходимость (таблица 3).

Сравнение показателей для остальных веществ дает расхождения по трем основным причинам: 1) в справочной и нормативной документации установлены значения, принятые «с запасом» и необходимые для обеспечения пожаровзрывобезопасности на производстве; 2) данные других исследователей получены в других условиях и на установках с другой формой и объемом реакционного сосуда; 3) в исследованиях принимали участие вещества различных поставщиков, а как показывает практика, это может существенно повлиять на итоговые значения показателей пожаровзрывоопасности аэрозолей.

Таблица 3. Показатели пожаровзрывоопасности ликоподия эталонной фракции («до 90 мкм»)

Источник информации Ртах, кПа (<ЗР/Л)гам, МПа/с НКПР, г/м3 т . ¥г пит мДж* МВСК, % об.**

ГОСТ 12.1.044-89 (цилиндрический сосуд 4,25 л) 620±85 - 34,0±8,0 - 10,2±1,0

Результаты эксперимента, полученные на модернизированной установке «Универсал» (цилиндрический сосуд 4,25 л) 621 75 29,0 - -

Справочник «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов» под ред. Корольченко (сферический сосуд 4 л) 780 31 25,0 40 13,0

Результаты эксперимента в сосуде Хартмана (цилиндрический сосуд 1,2 л) 550 40 - - -

База данных исследований показателей взрыва (В1А-11еро11), Германия (сферический сосуд 20 л) 830 - 30,0 - 7,5

Расчетные значения 348±80 13±10 25,9±4,9 - -

* - минимальная энергия зажигания; ** - минимальное взрывоопасное содержание кислорода.

Данные, полученные для нанодисперсных фракций, сравнению со сторонними источниками не подвергаюсь из-за отсутствия экспериментальных исследований в этой области. Проведенный аналитический расчет НКГ1Р, Р^ и (с^/Л)™* с применением существующего математического аппарата (таблица 4), показал, что, несмотря па явное преимущество данного метода в условиях отсутствия экспериментально установленных значений показателей взрыва нанодисперсных аэрозолей, в пределах 30 % может быть недооценено максимальное давление взрыва, примерно на 300% и более может быть недооценена максимальная скорость нарастания давления взрыва.

Основной причиной сохранения максимального давления взрыва для нанодиспсрсной фракции органических веществ, по-видимому, является сгорание таких веществ в полном объеме и с максимальной температурой при размерах значительно превышающих наподиапазон. Достигая максимального проявления энергетического потенциала частиц горючей фазы при размерах порядка 50 мкм, органические вещества вплоть до размеров порядка 100 нм и менее сохраняют значение максимального давления взрыва.

Скорость нарастания давления увеличивается, так как наноразмерные частицы аэрозоли имеют большую удельную площадь поверхности, что делает их химически активнее. Наряду с этим, меньший объем каждой отдельной частицы, способствует сокращению времени на прогрев и пиролиз твердой фазы смеси, а сам процесс сгорания становится все более подобным объемному сгоранию газов. Полученные экспериментальные данные по увеличению скорости нарастания давления взрыва с уменьшением частиц до размеров «нано» согласуются с известной обратно пропорциональной зависимостью скорости нарастания давления взрыва от диаметра, полученной при исследованиях пожаровзрывоопасных свойств аэрозолей на основе микроразмерных частиц.

Экспериментально обнаруженное увеличение НКПР для аэрозолей наноразмерных частиц согласуется с закономерностью изменения НКПР с уменьшением размера частиц в области микроразмеров, обозначенную в российских источниках, в то время как зарубежными источниками отмечено сохранение НКПР в диапазоне размеров от 50-400 мкм и ниже вплоть до наноразмеров. Увеличение

НКПР происходит, скорее всего, вследствие смены режима горения с фазодинамического, свойственного для аэровзвесей твердых частиц, на гомогенный, свойственный для газов. Данный переход наблюдается при среднем размере частиц 50-400 мкм. При этих размерах НКПР смеси минимален, т.к. сгорание частиц происходит в полном объеме, конвективный режим горения способствует турбулизации смеси, увеличению удельной площади поверхности фронта пламени за счет его искривления, локальным повышениям концентрации горючего при общей минимальной концентрации в смеси, обусловленным различием в скоростях движения твердой и газовой фазы, и появлению языкообразных искривлений неустойчивого фронта пламени аэрозоли, искусственно занижающих концентрацию, при которой возможно распространение пламени. Размер твердых частиц аэрозоли при уменьшении в пределе стремится к размеру молекул газа. Для частиц размером до 50 мкм (включая область наноразмеров), вероятно, интенсифицируется процесс пиролиза за счет увеличения удельной площади поверхности с уменьшением эквивалентного диаметра частиц, увеличения времени осаждения частиц под действием силы тяжести, уменьшения объема частиц. В итоге, вероятнее всего, твердые частицы успевают газифицироваться до того, как температура в зоне свежей смеси станет равной температуре самовоспламенения вещества, и сгорают как газы. Таким образом, влияние фазодинамического режима горения ослабевает и НКПР растет.

Таблица 4. Показатели пожаровзрывоопаспости, полученные расчетным путем*

Наименование вещества Определяемый показатель и его значение

Рщах) кПа («ЗР/Ли,, МПа/с НКПР, г/м3

Ликоподий 348±80 13,1±10,5 25,9±4,9

Лактоза 611±140 45,8±36,6 48,4±9,2

Гидрохинон 552±127 41,4±33,1 31,1±5,9

Резорцин 548±126 41,1±32,9 31,3±6,0

Уротропин 624±144 46,8±37,5 26,6±5,1

* Методика расчета согласована МЧС России и утверждена ВНИИПО (2002 г.).

Анализ полученных данных с учетом сведений о значительном уменьшении энергии зажигания нанодисперсных аэрозолей, полученных зарубежными исследователями, позволяет судить о том, что аэрозоли наночастиц представляют

более высокую пожаровзрывоопасность по сравнению с аэрозолями микродисперсных частиц. Классификация нанодисперсных веществ как пожароопасных с НКПР выше 65 г/м3 может оказаться поспешной и неверной по причинам их более высокой химической активности, способности с легкостью образовывать аэровзвеси и низкой энергией зажигания. Кроме того, как показал расчет, увеличение скорости нарастания давления взрыва аэрозолей наноразмерных частиц требует увеличения площади разгерметизирующих отверстий до 70% по сравнению с достаточной площадью для безопасной разгерметизации после взрыва аэрозолей микродисперсных частиц.

Экспериментально полученные значения показателей пожаровзрывоопасиости аэрозолей наноразмерных частиц согласуются с предположением, основанным на закономерностях изменения показателей в области размеров микрочастиц, и содержат важные сведения количественной характеристики пожаровзрывоопасиости ряда органических веществ. Обнаруженное изменение показателей веществ и увеличение их пожаровзрывоопасиости делает актуальным проведение дальнейших исследований не только органических веществ, но и металлов, полимеров, а также высокоэнергетических конденсировшшых материалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Впервые экспериментально определены показатели пожаровзрывоопасиости аэрозолей ряда органических веществ на основе наноразмерных частиц. Полученные данные свидетельствуют, что с уменьшением среднего размера с микро- до наноуровня у аэрозолей гидрохинона (СбНДОЩг), лактозы (С^Н^Ои), резорцина (С>,Н602) и уротропина (С61112Ы4) нижний концентрационный предел распространения пламени увеличивается примерно на 70%, давление взрыва остается прежним, а средняя и максимальная скорости нарастания давления увеличиваются приблизительно на 50 %.

2. Научно обоснованы результаты полученных экспериментальных данных об изменении показателей взрыва, предложен режим распространения пламени по аэровзвесям наноразмерных частиц. Показано, что основными причинами изменений показателей взрыва аэрозолей на основе наноразмерных веществ являются, с одной

стороны, увеличение удельной площади поверхности, а с другой - смена режима горения с фазодинамического на гомогенный.

3. Усовершенствована представленная в ГОСТ 12.1.044-89 «ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» существующая методика экспериментального определения показателей взрыва аэрозолей: нижнего концентрационного предела распространения пламени, максимального давления взрыва и максимальной скорости нарастания давления взрыва аэрозолей микро- и наноразмерных твердых частиц, добавлен порядок определения средней скорости нарастания давления взрыва и требование к оценке индекса пожаровзрывоопасности (К!Ь МПа м/с).

4. Проведена оценка опасностей аэрозолей веществ в нанодисперсном состоянии и даны рекомендации по повышению промышленной и пожарной безопасности технологических процессов, связанных с обращением аэрозолей наноразмерных частиц. Предложено исключить источники зажигания любой мощности, а при разработке и выборе средств взрывозащиты увеличивать площадь разгерметизирующих устройств технологических аппаратов и производственных помещений до 70 % в зависимости от обращаемого вещества.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих изданиях (рецензируемый журнал, материалы международной научной конференции):

1. Клевлеев В.М., Минаев Д.С., Алифереикова М.А. Пожаровзрывоопасность взвешенной ультрадисперсной пыли // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2009. № 12. С. 11-13.

2. Минаев Д.С., Клевлеев В.М. Проблемы оценки пожаровзрывоопасности взвешенной пыли, состоящей из наночастиц // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. № 4. С. 28-29.

3. Клевлеев В.М., Минаев Д.С., Алиференкова М.А. Модернизация установки определения показателей взрыва // Сборник трудов XXIV Международной научной конференции. Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-24, т. 8. Секция 12. Пенза: ПГТА, 2011. С. 41-42.

В прочих изданиях:

1. Минаев Д.С. Необходимость и проблемы оценки пожаровзрывоопасности взвешенной пыли, состоящей из наночастиц // Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. М.: МГУИЭ, 2009. С. 107-108.

2. Минаев Д.С. Испытательная установка для определения показателей взрыва // Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. М.: МГУИЭ, 2011. С. 43-44.

Подписано в печать 14.11.2011. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Отпечатано на ризографе МГУИЭ. 105066 Москва, ул. Старая Басманная, д. 21/4.

Введение 4 Аналитический обзор исследований пожаровзрывоопасности аэрозолей твердых веществ

1.1 Техногенные катастрофы при обороте дисперсных материалов

1.2 Пожаровзрывоопасность газов, жидкостей и твердых веществ

1.3 Пожаровзрывоопасность аэрозолей твердых частиц

Влияние размера частиц аэрозолей на значения показателей

1.4 33 пожаровзрывоопасности веществ

Оценка пожаровзрывоопасности аэрозолей наноразмерных

1.5 38 частиц

Обзор экспериментальных исследований показателей

1.6 45 пожаровзрывоопасности аэрозолей наноразмерных частиц

1.7 Постановка задачи исследования

Экспериментальное определение пожаровзрывоопасности аэрозолей микро- и наноразмерных частиц

2.1 Характеристики исследуемых веществ

Описание экспериментальной установки определения

2.2 60 показателей пожаровзрывоопасности аэрозолей

Методика определения показателей пожаровзрывоопасности

2.3 69 аэрозолей различного гранулометрического состава

2.4 Обработка экспериментальных данных

2.5 Выводы

Результаты экспериментальных исследований

3 пожаровзрывоопасных свойств аэрозолей микро- и 79 наноразмерной фракции

Результаты экспериментальных исследований неорганических

3.1 80 веществ

Результаты экспериментальных исследований органических

3.2 85 веществ

3.3 Выводы

4 Анализ полученных экспериментальных данных

Оценка метода исследования и достоверности полученных

4.1 106 экспериментальных данных

Научное обоснование особенностей дефлаграционного горения

4.2 110 аэрозолей наноразмерных частиц

4.3 Оценка опасности аэрозолей наноразмерных частиц

4.4 Выводы 122 Заключение 127 Список использованной литературы 129 Приложение А - Методика проведения эксперимента на модернизированной установке «Универсал»

В последнее время наметилось развитие процессов получения, изучения и применения различных наноразмерных материалов. Объемы получения и применения таких материалов увеличиваются с каждым годом

1]. Однако порядок работы с ними до настоящего времени ничем не регламентирован. И если в вопросах оценки токсического воздействия наноразмерных материалов работы ведутся и уже получены определенные результаты об увеличении опасности веществ с уменьшением размера частиц

2], то в области пожаро- и взрывоопасности сведения практически отсутствуют.

Известный факт значительного влияния размера частиц аэрозоли на восприимчивость к инициирующему импульсу и давление взрыва особенно остро ставит вопросы о том, будут ли высокодисперсные вещества опаснее и на сколько, можно ли обеспечить требуемый уровень безопасности технологических процессов получения и применения нанодисперсных веществ требованиями и классификациями действующих норм, подходят ли существующие методики для исследования нанодисперсных материалов и др.

Таким образом, актуальность работы обусловлена необходимостью оценки параметров взрыва аэрозолей наноразмерных частиц, предположительно более опасных по причинам высокой удельной площади поверхности, меньшего удельного веса и большой доли атомов в структуре элемента, находящихся на его поверхности.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- впервые экспериментально определены показатели пожаровзрыво-опасности аэрозолей гидрохинона (СбН4(ОН)2), лактозы (С12Н22О1 ]), резорцина (СбНбОг) и уротропина (СбН^^) на основе наноразмерных частиц;

- научно обоснованы результаты полученных экспериментальных данных об изменении показателей взрыва, предложен режим горения аэровзвесей наноразмерных частиц;

- усовершенствована существующая методика экспериментального определения основных показателей взрыва аэрозолей микро- и наноразмерных твердых частиц, в том числе добавлены требования по определению средней скорости нарастания давления взрыва и оценке индекса пожаровзрывоопасности (К51, МПа-м/с);

- проведена качественная и количественная оценка опасности нанодисперсных веществ, позволяющая расширить границы научных знаний о влиянии размера частиц на характер горения аэрозолей, а также даны рекомендации по повышению промышленной и пожарной безопасности технологических процессов, связанных с обращением аэрозолей наноразмерных частиц.

Практическая значимость работы выражается в следующем:

- результаты экспериментального определения показателей пожаровзрывоопасности наноразмерных веществ могут быть использованы при составлении технологических регламентов, национальных стандартов, при классификации помещений и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности, при классификации зон по взрывоопасное™ и пожарной опасности;

- количественная оценка опасности веществ в нанодисперсном состоянии позволит принимать рациональные и обоснованные решения при разработке мер обеспечения пожаро- и взрывобезопасности;

- модернизированная установка исследования показателей пожаровзрывоопасности аэрозолей может быть рекомендована для применения, в том числе, в исследованиях пожаровзрывоопасных свойств наноразмерных материалов.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

4.4 Выводы

Результаты экспериментальных исследований и их анализ (таблица 4.2), а также рассмотрение результатов исследований [53], приводят к выводу о том, что уменьшение размера частиц вещества в область «нано» оказывает влияние на его показатели пожаровзрывоопасности; значения показателей для аэрозолей нанодисперсных веществ отличаются от установленных в нормативных источниках и полученных экспериментальным путем для веществ микродисперсного состава. Данный факт требует внесения определенных корректировок в нормативную базу, исследовательскую' составляющую, а также проведение широкомасштабных экспериментальных исследований веществ в нанодисперсном состоянии. До этого момента необходимо, руководствуясь полученными в данной работе экспериментальными данными, при работе с нанодисперсными веществами обеспечивать не менее 10 % запаса прочности по давлению взрыва, увеличение площади разгерметизирующих устройств на 70 %, полностью исключить источники воспламенения любой мощности при возможности образования концентрации аэрозолей равной или свыше НКПР. Сам НКПР аэрозолей наноразмерных частиц увеличивается, что позволяет при соблюдении остальных аспектов безопасности, организовать процесс с большим КПД аппаратов, большим расходом продуктов, снижением времени на флегматизацию взрывоопасной среды и др.

Нарастающие темпы развития нанотехнологий и расширение областей применения нанодисперсных материалов ставят острой проблему нехватки сведений по показателям взрыва этих веществ. Возникает вопрос: можно ли на первом этапе обеспечить безопасность производств при оперировании показателями, полученными аналитическим путем? Несмотря на явное преимущество данного метода в условиях отсутствия экспериментально установленных значений показателей взрыва нанодисперсных аэрозолей, организация технологического процесса с использованием вычисленных показателей не обеспечит должного уровня безопасности, в частности, в пределах 30 % может быть недооценено максимальное давление взрыва, примерно на 300 % и более может быть недооценена максимальная скорость нарастания давления взрыва.

Для объективной оценки влияния на итоговые значения показателей пожаровзрывоопасности применения нанодисперсных аэрозолей веществ требуется решить задачу комплексного исследования вещества на нескольких фракциях со средним в области микродиапазона (например, 10 мкм, 30 мкм, 50 мкм, 70 мкм, 100 мкм) для оценки влияния режима фазодинамического горения и затем исследования нанодисперсной фракции для сравнения данных. Однако, уже сейчас ясно, что характер влияния размера частиц на показатели взрыва вещества, обнаруженный для микродисперсных фракций, сохраняется и в области наномасштаба.

Исследования необходимо продолжать, так как полученные сведения о значениях параметров взрыва аэрозолей наноразмерных частиц позволят объективно оценивать и планировать безопасность получения, применения нанодисперсных веществ. На данный момент, пока пожаровзрывоопасность наноразмерных частиц достоверно не оценена и нет нормативных документов, регламентирующих процессы их безопасного производства, транспортировки, применения и хранения, следует принимать меры управления риском аварии.

Заключение

1. Впервые экспериментально определены показатели пожаровзрывоопасности аэрозолей ряда органических веществ на основе наноразмерных частиц. Полученные данные свидетельствуют, что с уменьшением среднего размера с микро- до наноуровня у аэрозолей гидрохинона (С6Н4(ОН)2), лактозы (С12Н22О11), резорцина (С6Н602) и уротропина (СбН^^) нижний концентрационный предел распространения пламени увеличивается примерно на 70 %, давление взрыва остается прежним, а средняя и максимальная скорости нарастания давления увеличиваются приблизительно на 50 %.

2. Научно обоснованы результаты полученных экспериментальных данных об изменении показателей взрыва, предложен режим распространения пламени по аэровзвесям наноразмерных частиц. Показано, что основными причинами изменений показателей взрыва аэрозолей на основе наноразмерных веществ являются, с одной стороны, увеличение удельной площади поверхности, а с другой - смена режима горения с фазодинамического на гомогенный.

3. Усовершенствована представленная в ГОСТ 12.1.044-89 «ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» существующая методика экспериментального определения показателей взрыва аэрозолей: нижнего концентрационного предела распространения пламени, максимального давления взрыва и максимальной скорости нарастания давления взрыва аэрозолей микро- и наноразмерных твердых частиц, добавлен порядок определения средней скорости нарастания давления взрыва и требование к оценке индекса пожаровзрывоопасности (К51, МПам/с).

4. Проведена оценка опасностей аэрозолей веществ в нанодисперсном состоянии и даны рекомендации по повышению промышленной и пожарной безопасности технологических процессов, связанных с обращением аэрозолей наноразмерных частиц. Предложено исключить источники зажигания любой мощности, а при разработке и выборе средств взрывозащиты увеличивать площадь разгерметизирующих устройств технологических аппаратов и производственных помещений до 70 % в зависимости от обращаемого вещества.

1. Реестр нанотехнологической продукции // ОАО «Роснано». 2011. Систем, требования: Acrobat Reader. URL: http://www.rusnano.com/Document. aspx/Download/30728 (дата обращения 18.10.2011).

2. MP 1.2.2522-09. Методические рекомендации по выявлению наноматериалов, представляющих потенциальную опасность для здоровья человека. М.3 2009. 36 с.

3. Маршалл В. Основные опасности химических производств. М.: Мир, 1989. 672 с.

4. Катастрофы в СССР (1953-1989) // Живой Журнал. 2008. URL: http://afanarizm.livejournal.com/101469.html (дата обращения 18.10.2011).

5. Eckhoff Rolf К. Dust Explosions in the Process Industries: Elsevier Science. USA.: Elsevier Science, 2003. 720 p.

6. Events That Touched Our Ancestors' Lives. Explosions // Gendisasters. Explosions. 2011. URL: http://www3.gendisasters.eom/taxonomymenu/3/54 (дата обращения 18.10.2011).

7. M. Y. H. Bangash. Shock, Impact and Explosion: Structural Analysis and Design. New York: Springer-Verlag, 2008. 1500 p.

8. The risks of explosion // ATEX Explosion Hazards Ltd. United Kingdom. 2011. URL: http://www.explosionhazards.co.uk/the-risks-of-explosion (дата обращения 18.10.2011).

9. Events That Touched Our Ancestors' Lives. Explosions // Gendisasters. Texas Explosions. 2011. URL: http://www3.gendisasters.com/mainlist/texas/ Explosions (дата обращения 18.10.2011).

10. Теплов А.Ф. Защита от взрывов и аварий на производстве // Пожарная автоматика. 2006. URL: http://www.securpress.ru/issue/Pavt/2006/ teplov.html (дата обращения 17.10.2011).

11. Ликвидирован крупный пожар в производственном цеху в Пинске // МЧС Белоруссии. Новости от 25.10.2010 URL: http://rescue01.gov.by/rus/main/ events/news/~yearm22=2010~pagem22=5~newsm22=l850 (дата обращения 20.09.2011).

12. Потапова Ю. Не то дробили. Прогремел взрыв на заводе в Новокузнецке // Российская газета № 5198 (119) от 3 июня 2010 г. URL: http://www.rg.ru/2010/06/03/vzriv.html (дата обращения 19.10.2011).

13. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Асс. «Пожнаука», 2004. 4.1. 713 е.; 4.2. 774 с.

14. Методические указания к изучению темы «Чрезвычайные ситуации, связанные с пожарами и взрывами» /. Сост. С.М. Сербии, Г.А. Колупаев. М.: Изд-во Рос. экон. акад. им. Г.В. Плеханова, 1999. 34 с.

15. Полетаев H.J1. Взрывоопасность пылей: дис. докт. техн. наук. М., 1998. 245 с.

16. Корольченко А.Я. Процессы горения и взрыва. М.: Пожнаука, 2007.266 с.

17. P. Day. Exploring the universe: essays on science and technology // United Kingdom: Oxford University Press, 1997. 213 p.

18. Beyersdorfer P. Staub-Explosionen. Dresden und Leipzig: Verlag von Theodor Steinkopff, 1925. 125 p.

19. Рябов И.В. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности. Справочник. М.: изд. «Химия», 1970. 336 с.

20. Андреев К.К. Взрыв и взрывчатые вещества. М.: Военное издательство министерства союза ССР, 1956. 116 с.

21. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. 502 с.

22. Безуглов П.Т. Справочная таблица огнеопасных веществ. Изд. 3-е, испр. и дополн. М., Д.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, 1950. 108 с.

23. Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность промышленной пыли. М.: Химия, 1986. 216 с.

24. Талантов A.B. Основы теории горения: учеб. пособие. Казань: Казанский ордена трудового красного знамени авиационный институт им. А.Н. Туполева, 1975. 4.1. 252 с.

25. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Изд. 3-е, перераб. Л.: Химия, 1987. 264 с.

26. Коузов П.А., Скрябина Л.Я. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей. Л.: Химия, 1983. 143 с.

27. Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. Изд. 2-е, перераб. М.: Химия, 1979. 424 с.

28. Таубкин С.И., Таубкин И.С. Пожаро- и взрывоопасность пылевидных материалов и технологических процессов их переработки. М.: Химия, 1976. 264 с.

29. Шебеко Ю.Н., В.Ю. Навценя, С.Н. Копылов и др. Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов: Руководство. М.: ВНИИПО, 2002. 77 с.

30. Combustion and explosion characteristics of dusts // DGUV (German Social Accident Insurance). BIA-Report 13/97. 2011. Систем, требования: Acrobat Reader. URL: http://www.dguv.de/ifa/en/pub/rep/pdf/rep02/biarl397/ kapl9.pdf (дата обращения 18.10.2011).

31. Клевлеев B.M., Минаев Д.С., Алиференкова М.А. Пожаровзрывоопасность взвешенной ультрадисперсной пыли // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2009. № 12. С. 11-13.

32. Физический энциклопедический словарь / Под ред. Прохорова A.M. M.: Советская энциклопедия, 1983. 928 с.

33. Опасные факторы чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: курс лекций по разделу «Процессы горения. Опасные факторы пожаров» / Авт.-сост. A.B. Врублевский, М.В. Гороховик, A.A. Николаев, A.A. Людко. Мн.: КИИ, 2005. 189 с.

34. Минаев Д.С., Клевлеев В.М. Проблемы оценки пожаровзрывоопасности взвешенной пыли, состоящей из наночастиц // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. № 4. С. 28-29.

35. Бахман H.H., Беляев А.Ф. Горение гетерогенных конденсированных систем. М.: Наука, 1967. 227 с.

36. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. М., 2006. 100 с. (Система стандартов безопасности труда).

37. ГОСТ 12.1.041-83. Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования. М., 1983. 10 с. (Система стандартов безопасности труда).

38. Crowl Daniel A. Understanding explosions. USA: American Institute of Chemical Enginers, 2003. 222 p.

39. Паспорт установки определения показателей взрывоопасности аэровзвесей твердых веществ. НТ.122.000 ПС. УДК 614.841.41. 29 с.

40. Минаев Д.С. Необходимость и проблемы оценки пожаровзрывоопасности взвешенной пыли, состоящей из наночастиц // Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. М.: МГУИЭ, 2009.

41. How to estimate nanoaerosol explosion risk? // European Strategy for Nanosafety, October 2008. 8 p. Систем, требования: Acrobat Reader. URL: http://www.nanosafe.org/home/liblocal/docs/Dissemination%20report/ DR4s.pdf (дата обращения 19.11.2011 ).

42. Основы теории горения / под ред. Д.Н. Вырубова. Д.: Государственное энергетическое издательство, 1959. 321 с.

43. Взрывные явления. Оценка и последствия: в 2-х кн. Кн.1. Пер. с англ./Бейкер У., Кокс П., Уэстайн П. и др.; Под ред. Я.Б. Зельдовича, Б.Е. Гельфанда. М.: Мир, 1986. 319 с.

44. Васин А .Я. Взаимосвязь химического строения и пожаровзрывоопасности органических красителей, лекарственных средств и их аэровзвесей: автореферат дис. докт. техн. наук. М.: 2008, 32 с.

45. Fire and explosion properties of nanopowders // Health and Safety Laboratory. HSE book. 2010. 76 p.

46. Генералов М.Б. Криохимическая нанотехнология: Учеб. пособие для вузов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. 325 с.

47. Что такое нанохимия? // Информационно-образовательный ресурс по нанотехнологиям. 2009. URL: http://nanotech.ex6.ru/?q=node/16 (дата обращения 18.10.2011).

48. Новые материалы / Под ред. Ю.С. Карабасова. М.: МИСИС, 2002.736 с.

49. Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии. М.: Техносфера, 2005. 336 с.

50. Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. Горение и свойства горючих веществ. Изд. 2-е, переб. М.: Химия, 1981. 272 с.

51. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд.: в 2 книгах; кн. 1 / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. М.: Химия, 1990. 496 с.

52. Способы утилизации отходов химического, металлургического и машиностроительного производства // Сайт о правильном сборе и вывозе мусора. 2011. URL: http://clean-future.ru/useful/192-sposoby-utilizacii-othodov (дата обращения 15.10.2011).

53. Горение и взрыв: научное издание, вып. 2 / Под общей ред. С.М. Фролова. М.: ТОРУС ПРЕСС, 2009. 192 с.

54. Ritsu Dobashi. Risk of dust explosions of combustible nanomaterials // Nanosafe 2008: International Conference on Safe production and use of nanomaterials: Journal of Physics. United Kingdom: IOP Publishing Ltd, 2009. 6 p.

55. Bidabadi M., Montazerinejad S., Rahbari A. Premixed flame propagation considering radiative heat transfer in nano lycopodium particles // Proceeding of Power MEMS Micro EMS. November, 2008. P. 425-428.

56. ГОСТ 22226-76. Ликоподий. Технические условия. М., 2010. 3 с.

57. Ignition and explosion of nanopowders: Something new under the dust / O. Dufaund, A. Vignes, F. Henry, L. Perrin, J. Bouillard. Nanosafe 2010. 25 p.

58. Dust Explosion Characteristics of Agglomerated 35nm and lOOnm Aluminum Particles / International Journal of Chemical Engineering (article ID 941349). 2010. 6 p.

59. Literature review explosion hazards associated with nanopowders / Health & Safety Laboratory: project leader D.K. Pritchard (article ID EC/04/2003/21575). March 2004. 22 p.

60. Справочник химика: в 6-ти томах. Т.З. Изд. 2-е, перераб. и дополн. / под ред. Б.П. Никольский. Л.: ХИМИЯ, 1965. 1008 с.

61. Кауль А.Р. Химические методы синтеза неорганических веществ и материалов: описание задач спецпрактикума. 4.2. М.: МГУ им. Ломоносова (химич. ф-т), 2008. 212 с.

62. Химия. Получение и превращение вещества и энергии: уч. пособие / В.А. Яблоков, Нижегород. гос. архитектур.-строит, ун-т. Н. Новгород: ННГАСУ, 2010. 192 с.

63. Справочник химика: в 6-ти томах. Т.5. 2-е изд., перераб. и дополн. / под ред. Б.П. Никольский. Л.: ХИМИЯ, 1968. 976 с.

64. Диффузионный аэрозольный спектрометр (ДАС) модель 2702 // AeroNanoTech. 2011. URL: http://ru.aeronanotechnology.com/diffuzionnyy aerozolnyyspektrometr (дата обращения 18.10.2011).

65. ГОСТ 828-77. Натрий азотнокислый технический. Технические условия. М., 2002. 12 с.

66. ГОСТ 19790-74. Селитра калиевая техническая (калий азотнокислый технический). Технические условия. М., 2006. 19 с.

67. ГОСТ 9970-74. Резорцин технический. Технические условия. М., 1999. 11 с.

68. ГОСТ 1381-73. Уротропин технический. Технические условия. М., 2005. 8 с.

69. ГОСТ 19627-74. Гидрохинон (парадиоксибензол). Технические условия. М., 1991. 12 с.

70. Правила устройства электроустановок. Издание 6-е, переработанное и дополненное с изменениями. М.: ГОСЭНЕРГОНАДЗОР, 2000. 1026 с.

71. ГОСТ 12766.1-90. Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия. М., 2003. 18 с.

72. Приборы для измерения давления. Датчик давления тензометрический типа ЛХ-415. // Торговый Дом «Измерение». Приборы для измерения давления. 2011. URL: http://www.measurement.ru/gk/davlenie/01/ I 128.htm (дата обращения 18.08.2011).

73. Справочник по химическим веществам // Сайт о химии. 2011. URL: http://www.xumuk.ru/ (дата обращения 18.10.2011).

74. Минаев Д.С. Испытательная установка для определения показателей взрыва // Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. М.: МГУИЭ, 2011.

75. Шидловский A.A. Основы пиротехники. М.: Машиностроение, 1973.320 с.

76. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. М., 1998. 89 с. (Система стандартов безопасности труда).