автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Снижение эндогенной пожароопасности малометаморфизированного каменного угля и полукокса при хранении

На правах рукописи

БЕЛЯК АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ

СНИЖЕНИЕ ЭНДОГЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ МАЛОМЕТАМОРФИЗИРОВАННОГО КАМЕННОГО УГЛЯ И ПОЛУКОКСА ПРИ ХРАНЕНИИ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2004

Работа выполнена на факультете пожарной безопасности ВСИ МВД РФ и «Заводе полукоксования» г. Ленинска-Кузнецкого

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Голодков Юрий Эдуардович

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Голик Анатолий Степанович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

Попов Валерий Борисович кандидат технических наук Мащенко Игорь Давыдович

Ведущая организация: Кузнецкий округ Госгортехнадзора России

Защита диссертации состоится 19 марта 2004 г. в 10 часов

на заседании диссертационного совета Д 222.007.01 при Федеральном государственном унитарном предприятии «Научный центр по безопасности работ в угольной промышленности ВостНИИ» (НЦ ВостНИИ) по адресу: 650002, г. Кемерово, ул. Институтская 3, тел. 64-28-95, факс 34-30-95.

Электронный адрес НЦ ВостНИИ: vostnii@kemnet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЦ ВостНИИ. Автореферат разослан 18 февраля 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Ли Хи Ун

2,005-4 2,04 60

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Настоящая работа выполнена в связи с тем, что при хранении, производстве, транспортировке как каменного угля, так и полукоксов происходят загорания, причины которых до конца не изучены.

В настоящее время меры пожарной безопасности, являющиеся составной частью охраны труда и техники безопасности, приобретают большое значение. Поэтому наряду с разработкой новых и совершенствованием существующих технологий необходимо одновременно решать вопросы обеспечения пожарной безопасности производств.

Самовозгорание углеродных материалов, в частности природных углей и полукоксов, причиняет значительный ущерб народному хозяйству. Для успешной борьбы с ним необходимо знать условия, при которых возможно самовозгорание, и закономерности, характеризующие этот процесс. При этом следует отметить, что если самовозгорание каменных углей достаточно изучено, то процессам самовозгорания полукоксов практически не уделялось должного внимания, несмотря на их повышенную химическую активность. Это затрудняет разработку эффективных методов повышения уровня пожаробезо-пасности существующих производств.

Актуальность решения проблемы по предотвращению самовозгораний полукокса обусловлена не только тем, что после ликвидации горения он становится непригодным, но и тем, что при загораниях его возможны взрывы отложений пыли, технологических газов большой разрушительной силы. Кроме того, тушение горящего полукокса сопряжено со значительными затратами, связанными с простоем оборудования, привлечением сил и средств пожарной охраны для тушения возникшего пожара.

Анализ регистрируемых вызовов пожарной части, обслуживающей ФГУП «Завод полукоксования», г. Ленинск-Кузнецкий, показал, что в общей сложности за период с 1990 по 2003 год, возникло около 95 загораний, в том

числе 23 % от этого числа приходится на саморазогрев и загорания в бункерах готовой продукции, 14 % - в открытых складах хранения. Таким образом, доля пожаров на объектах хранения каменного угля и полукоксов составляет почти половину всех зарегистрированных загораний.

Следует отметить, что при хранении в штабеле все кузнецкие каменные угли относятся к группе, наиболее склонной к самовозгоранию.

Имеющиеся в литературе данные не позволяют в полной мере установить причину повышенной склонности к самовозгоранию каменных углей после их высокотемпературной обработки, условия самонагревания и самовозгорания полукокса, а также влияние технологических добавок на его реакционную активность.

Цель работы - разработка мероприятий по снижению эндогенной пожа-роопасности малометаморфизированного каменного угля и полукокса при хранении.

Идея работы! заключается в установлении кинетических параметров процессов окисления угля и полукоксов для определения условий пожаробезопасного хранения и разработки мероприятий по предотвращению их самовозгорания при хранении.

Задачи исследования:

1 Провести комплекс лабораторных исследований для определения кинетических параметров, характеризующих процесс самовозгорания каменных углей и полукоксов Кузнецкого бассейна.

2 Разработать технологическое устройство (бункер) для накопления и временного хранения углеродных дисперсных материалов, склонных к самовозгоранию.

3 Разработать метод экспрессного определения кинетических параметров поступающих на переработку каменных углей для текущего контроля за условиями их пожаробезопасного хранения.

4 Разработать научно обоснованные меры противопожарной защиты по повышению пожарной безопасности каменных углей и полукоксов при хранении.

Методы исследований

Для решения поставленных задач в работе были использованы современные физико-химические методы исследований, такие как:

- лабораторные исследования процесса самовозгорания каменных углей и полукоксов методом калориметрирования;

- микрофотографирование;

- сорбционный метод водопоглощения;

- исследование в лабораторных, полупромышленных и промышленных условиях;

- метод математической статистики при обработке и анализе экспериментальных данных.

Научные положения, представляемые к защите:

1 Полукоксование кузнецких каменных углей марки Д при температуре 550-750 °С (в инертной атмосфере) не снижает склонности исходного материала к самовозгоранию вследствие образования при полукоксовании химически активной реакционной поверхности и высокой остаточной технологической температуры полукокса.

2 Обработка полукокса в пульпе, содержащей водный раствор крахмала и углекислого бария, увеличивает его химическую активность.

3 Торможение процесса самовозгорания нагретого полукокса в бункере временного хранения осуществляется путем подачи воздуха пожаробезопасной скорости фильтрации (У> 0,01 м-с).

4 Определение кинетических параметров и критических условий самовозгорания малометаморфизированного каменного угля в производственных условиях достигается экспресс-методом на основе компенсационной зависимости кинетических параметров самовозгорания.

Достоверность научных положений подтверждается:

- использованием апробированных методов и приборов контроля при проведении лабораторных исследований;

- значительным объемом проведенных экспериментов (более 450);

- согласованием полученных экспериментальных данных с современными представлениями о природе и механизме самовозгораний углеродных дисперсных материалов;

- удовлетворительной сходимостью результатов лабораторных и производственных исследований (погрешность не превышает 10 % при доверительной вероятности 0,95).

Научная новизна работы:

- установлено, что высокотемпературная обработка (550-750 °С) кузнецких каменных углей марки Д в среде инертных газов не снижает склонности к самовозгоранию;

- впервые установлена взаимосвязь между обработкой полукоксов углекислым барием и крахмалом и увеличением его химической активности;

- установлено, что эффективная энергия активации полукоксов находится в тех же пределах, что и для каменного угля марки Д, но предэкспонент адиабатической скорости самовозгорания снижается на порядок;

- разработан принцип торможения развития процесса самовозгорания в бункере нагретого полукокса путем подачи воздуха пожаробезопасной скорости фильтрации;

- обоснован и разработан экспресс-метод определения эффективных кинетических параметров кузнецких каменных углей, предусматривающий использование компенсационной зависимости.

Личный вклад автора

- проведение лабораторных исследований и обработка экспериментального материала;

- установление влияния ряда факторов на самовозгорание углеродных материалов;

- определение критических параметров обращающихся в производственном цикле углеродных материалов;

- разработка технических решений, направленных на снижение пожарной опасности хранения каменных углей и полукоксов.

Практическая значимость работы!

1 Разработано специальное бункерное устройство для накопления и временного хранения углеродных материалов, склонных к самовозгоранию.

2 Для текущего анализа и контроля за параметрами хранения каменного угля разработан экспресс-метод определения кинетических параметров реакции окисления.

3 Разработаны и используются рекомендации по хранению каменных углей и полукоксов на ФГУП «Завод полукоксования», г. Ленинск-Кузнецкий.

Реализация работы

Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов выполненных исследований на ФГУП «Завод полукоксования», г. Ленинск-Кузнецкий согласно акту внедрения составит 525 тыс. рублей в год.

Апробация работы

Основные положения диссертации, результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы деятельности ОВД и государственной противопожарной службы» (г. Иркутск, 2000 г.)., Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Новый взгляд на проблемы безопасности в XXI веке» (г. Иркутск, 2001г.), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы деятельности правоохранительных органов и государственной противопожарной службы» (г. Иркутск, 2001-2002 гг.), заседаниях кафедры профилактических дисциплин Восточно-Сибирского института МВД России (1999-2003 гг.), семинаре НЦ ВостНИИ (г.Кемерово, 2002 г.), Техническом совете УК «Кузбассуголь» (г.Кемерово, 2002 г.).

Публикации

Результаты диссертационных исследований опубликованы в пяти научных работах (четыре статьи и патент РФ на полезную модель).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из ПО наименований, трех приложений. Содержит 103 страницы, включая 26 рисунков и 6 таблиц.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности работы, определена ее цель, отмечены научная новизна и практическая значимость, приведены результаты реализации работы в промышленности.

В первой главе приведены данные теоретических исследований состояния проблемы пожарной опасности при хранении каменного угля и полукоксов. При исследованиях по данному разделу использовались труды таких исследователей, как А.А.Скочинский, В.С.Веселовский, В.И.Саранчук, Я.С.Киселев, А.И.Ксенофонтова, В.М.Маевская, И.М.Печук, Г.Г.Соболев, Л.П.Белавенцев, В.Г.Игишев, В.В.Егошин, А.С.Голик, В.И.Лагутин и др.

Вторая глава включает описание экспериментальной установки, методику проведения эксперимента, полученные результаты, оценку влияния различных факторов на склонность к самовозгоранию, а также оценку ошибок измерений.

В третьей главе предметом исследования стала разработка экспресс-метода оценки реакционной способности материала и определение по критическим параметрам условий пожаробезопасного хранения.

Четвертая глава посвящена разработке технических рекомендаций по снижению пожарной опасности хранения каменных углей и полукоксов, а также устройства для безопасного хранения дисперсных материалов, склонных к самовозгоранию.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Полукоксование кузнецких каменных углей марки Д при температуре 550-750 "С (в инертной атмосфере) не снижает склонности исходного материала к самовозгоранию вследствие образования при полукоксовании химически активной реакционной поверхности и высокой остаточной технологической температуры полукокса

Исследуемый материал — полукокс - является горючим материалом и представляет собой продукт термической обработки каменного угля при температуре 550 — 750 °С в инертной атмосфере. В результате обработки полукокса в пульпе, содержащей водный раствор крахмала и углекислого бария, получают полукоксовый карбюризатор. Данные углеродные материалы широко используются при очистке сточных вод, в химической, углеперерабатывающей и металлургической промышленности.

Исследовались поставляемые на «Завод полукоксования» образцы кузнецких каменных углей марки Д разрезов «Моховский», «Сартаки», полученные на их основе полукокс и полукоксовый карбюризатор фракционным составом от менее 0,1 до 5,0 мм.

Исследование пористости данных материалов (таблица 1), выполненное сорбционным методом водопоглощения, позволяет сделать вывод об увеличении суммарной пористости полукоксов в несколько раз по сравнению с исходными углями.

Таблица 1

Суммарная пористость углеродных материалов

Материал Суммарная Насыпная

3 -1 пористость, см -г -3 плотность, гсм

Каменные угли марки Д 0,063 0,701

Полукоксовый карбюризатор 0,122 0,616

Полукокс каменных углей 0,253 0,484

Прогнозировать процесс самовозгорания каменных углей и полукоксов без учета химической активности невозможно. Тем более, что при самонагревании и самовозгорании происходят разнообразные физико-химические процессы превращения органических и минеральных компонентов, которые как замедляют, так и ускоряют развитие процесса. Нельзя достоверно оценить химическую активность исследуемых веществ, рассматривая кинетику отдельных реакций, без учета влияния на них смежных процессов. Таким образом, при определении склонности данных углеродных материалов к самовозгоранию целесообразно рассматривать процесс окисления (тепловыделения) в целом, а реакционную способность характеризовать эффективными кинетическими параметрами.

Поэтому в качестве метода исследования данных дисперсных материалов был принят метод калориметрирования, позволяющий находить температурную зависимость адиабатической скорости самонагревания в широком интервале температур, выявлять характерные температурные точки при самовозгорании.

Для определения эффективной энергии активации (Е) и предэкспонента адиабатической скорости самонагревания (С) использовалось известное дифференциальное уравнение с внутренними источниками тепловыделения для наиболее нагретой точки

где - предэкспоненциальный множитель адиабатической скорости самонагревания, - абсолютная температура, - эффективная энергия активации, - основание натуральных логарифмов; -параметр охлаждения, К1', ДТ — разность температур наиболее нагретого элемента тела материала в скоплении и окружающей среды, - универсальная газовая постоянная,

По =

цг-а-Г с-р-У

(2)

где - критерий неравномерности нагрева; - коэффициент теплоотдачи, - площадь теплообменной поверхности, - коэффициент теплоемкости, Дж-кг'-К1', р - плотность материала, кг-м'3; V — объем скопления, м3.

Достоверность использования предложенной модели самовозгорания подтверждается результатом экспериментов (таблица 2).

После математических преобразований уравнение (1) приводится к виду

Л-.С-е кт° ЯТ* е

(3)

Условию равенства выражения (3) соответствует минимальная температура окружающей среды при которой возможно самовозгорание.

В таблице 2 приведено сравнение экспериментальных и рассчитанных по уравнению (3) значений Максимальное значение относительной погрешности не превышает что свидетельствует о достоверности применения данной модели.

Таблица 2

Результаты проверки тепловой модели самовозгорания для каменных углей марки Д разрезов «Моховский» (Мх.) и «Сартаки» (Ст.)

Температура среды при самовозгорании, К Дисперсность углеродного материала, мм

-0,1+0 | -0,3+0,1 -0,6+0,3 | -2,5+0,6 | -5+2,5

Раз рез

Ст. Мх. Ст. Мх. Ст. Мх. Ст. Мх. Ст. Мх.

Экспериментальная 410,0 407,0 430,0 409,5 450,0 416,0 465,5 420,0 472,5 424,5

Расчетная 402,2 402,7 423,8 408,1 441,4 413,7 458,1 418,2 467,3 421,7

Относительная погрешность, %

| 1,90 | 1,06 | 1,44 | 0,34 | 1,91 | 0,55 | 1,59 | 0,43 | 1,10 | 0,66

После обработки экспериментальных значений для каждого вида углеродного материала были определены кинетические параметры Е и С. На рисунках 1 и 2 представлены результаты полученных данных для разреза «Мо-ховский», разрабатывающего пласты угля, имеющие повышенную склонность к самовозгоранию.

Рисунок 1 Изменение эффективной энергии активации от фракционного состава ♦ - каменный уголь, ■ - полукокс,

А - полукоксовый карбюризатор

100

80

60

40

20

1 1 ■ ■ ■ 1 1 ! !

11 11 _ ------ ! 1 1 1

1 1 1 1

"__*

к ;—-1 1 т ----1— 1- —1----—

0

1

Рисунок 2 Изменение предэкспонента адиабатической скорости самонагревания от фракционного состава

I* - каменный уголь, ■ - полукокс,

- полукоксовый карбюризатор

Средний диаметр зерен навески, мм

Полученные значения Е и С (таблицы 3, 4) согласуются с современными представлениями о самовозгорании каменных углей. Известно, что чем меньшим значением Е и большим значением С обладает материал, тем более он склонней к самовозгоранию. Данные экспериментов указывают на низкие зна-

чения энергии активации для каменных углей и высокие значения предэкспо-ненциального множителя.

Для полукоксов Е несколько меньше, чем для каменных углей. Это свидетельствует об увеличении активности материала, однако низкое значение величины предэкспонента, указывает на то, что для инициирования процесса самовозгорания полукоксов необходим внешний источник тепла.

Таблица 3

Эффективная энергия активации исследуемых углеродных материалов

Фракционный состав материала, мм

Материал, разрез -0,1+0 -0,3+0,1 -0,6+0,31-2,5 +0,6 -5+2,5

Эффективная энергия активации Е, кДж-моль'

Каменный уголь «Моховский» 53,32 46,56 45,07 44,51 45,17

«Сартаки» 56,66 54,52 50,67 52,82 53,40

Полукокс «Моховский» 51,41 47,67 45,25 43,43 44,22

«Сартаки» 55,06 50,57 49,18 46,27 46,85

Полукокс, карбюризатор «Моховский» 55,46 49,47 48,65 49,26 51,99

«Сартаки» 61,97 56,42 54,07 50,81 51,47

Таблица 4

Предэкспоненциальный множитель адиабатической скорости самонагре-

вания для исследуемых углеродных материалов

Материал, разрез Фракционный состав материала, мм

-0,1+0 -0,3+0,1 -0,6 +0,3 -2,5 +0,6 -5+2,5

Предэкспоненциальный мне ческой скорости самонаг| >житель адиабати-ревания С, К-с'

Каменный уголь «Моховский» «Сартаки» 9,28-103 2,57-104 8,30-Ю2 1,36-104 4,96-102 3,37-103 4,03-Ю2 7,33-Ю3 6,65-102 9,41-Ю3

Полукокс «Моховский» «Сартаки» 2.98-103 9.99-103 8,67-102 2,35-103 3,52-102 1,45-103 1,94-102 4,60-102 2,28-102 4,98-102

Полукокс, карбюризатор «Моховский» «Сартаки» 7,41-103 6,1 МО4 1,39-103 1,14-Ю4 1,03-103 3,64-103 9,92-102 1,43-103 1,48-103 1,36-103

Таким образом, представленные результаты имеют большое практическое значение для понимания процессов, приводящих к саморазогреванию малометаморфизированных каменных углей и полукоксов. Каменные угли самовозгораются в штабеле в результате происходящих физико-химических реакций окисления, а полукоксы, несмотря на пониженное содержание летучих веществ (каменные угли имеют 40-45 %, полукокс - 10-15 %), - за счет создания химически активной развитой поверхности, аккумулирующие имеющееся тепло. Следует отметить, что после охлаждения по технологическому режиму полукокс имеет остаточную температуру 70 °С.

2 Обработка полукокса в пульпе, содержащей водный раствор крахмала и углекислого бария, приводит к повышению его химической

активности

Исследования склонности к самовозгоранию полукокса и полукоксового карбюризатора в производственных условиях показали, что наиболее склонным к самовозгоранию материалом является полукоксовый карбюризатор, требующий повышенного контроля за режимом температуры и влажности. Следует отметить, что по технологическому регламенту полукокс отгружается потребителю в полувагонах навалом, в то время как полукоксовый карбюризатор в бумажных мешках по 25 кг.

Исследование температуры среды при самовозгорании материала показало, что полукоксовый карбюризатор, в отличие от полукокса самовозгорается при более низких температурах. Причем, если разница температур у фракции минимальной дисперсности (-0,1+0 мм) незначительна, то у фракции максимальной дисперсности (-5+2,5 мм) она достигает 55-75 К. Следовательно, в процессе обработки полукокса водным раствором крахмала и углекислого бария его химическая активность возрастает.

Полученные данные объясняются влиянием углекислого бария и крахмала на реакционную способность полукокса, представляющего собой углеродный полимер. На увеличение склонности к самовозгоранию указывают и

повышенные значения предэкспонента адиабатической скорости самонагревания полукоксового карбюризатора (таблица 4). В данном случае следует отметить, что при больших значениях эффективной энергии активации полукоксового карбюризатора решающую роль при самовозгорании полукоксов играют более высокие значения предэкспонента.

3 Торможение процесса самовозгорания нагретого полукокса в бункере временного хранения достигается путем подачи воздуха пожаробезопасной скорости фильтрации (У> 0,01 м-с1)

Полукокс в бункере готовой продукции необходимо хранить в условиях, исключающих возможность самовозгорания.

Самовозгорание сыпучих материалов относится к одному из распространенных явлений, наблюдаемых при хранении, транспортировке и переработке веществ и материалов. Особенностью самовозгорания является то, что его появление и развитие не требует внешнего импульса, инициирующего горение, - оно возникает за счет реакции гетерогенного окисления при больших объемах мелкодисперсного продукта при относительно низких температурах окружающей среды. Из-за низкой теплопроводности этой массы в ней происходит накопление тепла, рост температуры и скорости химической реакции окисления, что, в конечном счете, приводит к воспламенению материала.

Практический интерес к процессам теплового самовозгорания заключается в предотвращении самопроизвольного возникновения горения путем предварительного вычисления безопасных условий переработки и хранения дисперсных материалов.

Авторами было разработано бункерное устройство (рисунок 3) для накопления и временного хранения материалов, склонных к самовозгоранию (уголь, полукокс и т.д.), в котором для охлаждения аккумулированной массы до пожаробезопасных параметров, исключающих ее самовозгорание, используется подача холодного воздуха пожаробезопасной скорости фильтрации (более 0,01 м-с"1), что повышает пожаро- и взрывобезопасность устройства, а также значительно расширяет область его применения.

Рисунок 3 Бункерное устройство: 1 - корпус; 2 - люк; 3 - крышка; 4 - разгрузочный люк; 5 - перфорированные трубы; 6,7 - патрубок; 8,9 - вентиль; 10, 11 - источник холодного воздуха; 12- выходные отверстия

Предложенное бункерное устройство обеспечивает безопасность хранения материалов, склонных к самовозгоранию, в течение длительного времени и позволяет изменять режим обработки материалов в зависимости от конкретных условий их хранения и динамики изменения тепловых параметров.

В настоящее время получен патент на полезную модель «Бункерное устройство» №32474 от 03.02.2003 по заявке № 2003102751.

4 Определение кинетических параметров и критическихусловий самовозгорания в производственныхусловиях достигается использованием экспресс-метода на основе компенсационной зависимости кинетических параметров самовозгорания

Для контроля за состоянием каменного угля, хранящегося в штабеле, необходимо быстро и качественно оценивать его реакционную способность.

Экспериментальные данные как для каменных углей, так и для полукоксов показывают, что эффективная энергия активации Е и предэкспонент адиабатической скорости самовозгорания С находятся в определенных пределах. Логарифмируя температурную зависимость адиабатической скорости самонагревания получаем уравнение, определяющее связь между Е и С:

Е=КТс\пС-ЯТс1пРс , (4)

где - температура компенсации, - адиабатическая скорость самонагревания при температуре компенсации, К-с'1; Я - универсальная газовая постоянная, Дж-моль' -К1.

Соотношение (4) называют компенсационным уравнением. После обработки всех экспериментальных значений Е и С методом наименьших квадратов при доверительной вероятности 0,95 для кузнецких каменных углей марки Д было получено уравнение

(5)

согласно которому температура компенсации для каменных углей составила что практически совпадает с данными для донецких каменных углей (Я.С. Киселев (334 К)).

В условиях производства, используя известное компенсационное уравнение и зная значение Тс, можно определять кинетические параметры Е и С.

Разработанный метод экспрессного определения кинетических параметров успешно апробирован для определения эффективной энергии активации и

предэкспонента адиабатической скорости самонагревания на ФГУП «Завод полукоксования», г. Ленинск-Кузнецкий.

Зная кинетические параметры партии угля можно определить критические параметры его хранения: минимальную высоту скопления Хкр и продолжительность инкубационного периода т по формулам

где п - относительный градиент на теплообменной поверхности; X - коэффициент теплопроводности материала, коэффициент формы; - критическое значение параметра охлаждения, К-с1', т - время до самовозгорания, с; Т0 — минимальная температура окружающей среды, при которой возможно самовозгорание,

Самовозгорание материала может произойти, если высота штабеля будет превышать Хкр, а время хранения - продолжительность инкубационного периода. При меньших значениях и х самовозгорание невозможно.

Для определения критических условий самовозгорания при хранении была разработана номограмма, согласно которой кузнецкие каменные угли марки Д могут самовозгораться при минимальной высоте штабеля 1,76 м и времени хранения угля 2,35 мес.

На основе полученных зависимостей разработаны и внедрены рекомендации по предупреждению самовозгораний полукокса на ФГУП «Завод

Полукоксования», включающие:

- борьбу с окислением, путем предотвращения доступа кислорода воздуха к нагретому до высокой температуры полукоксу в основных технологических аппаратах;

- снижение окислительной активности полукокса путем понижения температуры среды или продукта и уменьшения скорости тепловыделения при окислении;

- борьбу с накоплением тепла (ограничение размеров технологических аппаратов и хранилищ, дополнительный отвод тепла из скоплений за счет оборудования охлаждающими приспособлениями, исключающими возможность саморазогрева и самовозгорания углеродных материалов);

- установление контролирующей аппаратуры (датчиков температуры) и своевременному удалению начавших саморазогреваться скоплений из технологических аппаратов и хранилищ;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические разработки, имеющие существенное значение для снижения эндогенной пожароопасности при хранении каменных углей и полукоксов на углеперерабатывающих предприятиях.

Основные научные результаты, выводы и практические рекомендации заключаются в следующем:

1 Полукоксование каменных углей марки Д при температуре 550-750°С в инертной атмосфере не снижает их реакционной способности к самовозгоранию вследствие образования при полукоксовании химически активной реакционной поверхности и высокой остаточной технологической температуры (около 70 °С).

2 Установлено, что обработка полукокса в пульпе водного раствора крахмала и углекислого бария ведет к увеличению его химической активности.

3 На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработано бункерное устройство для накопления и временного хранения углеродных дисперсных материалов, склонных к самовозгоранию, в котором торможение процесса самовозгорания нагретого полукокса в бункере временного хранения достигается подачей воздуха пожаробезопасной скоро-

сти фильтрации Конструкция устройства (бункера) защищена

патентом РФ на полезную модель.

4 Установлена компенсационная связь между энергией активации процесса самовозгорания и предэкспоненциальным множителем адиабатической скорости самонагревания для малометаморфизированных каменных углей и полукоксов. При доверительной вероятности 0,95 температура компенсации составила, К: для каменных углей 339,8; полукоксов 356,2; для полукоксового карбюризатора 343,9. На основе компенсационного уравнения предложено использовать экспресс-метод для оперативного определения эффективной энергии активации и предэкспонента адиабатической скорости самонагревания кузнецких каменных углей.

5 Определены критические условия, согласно которым самовозгорание малометаморфизированных кузнецких углей может произойти при минимальной высоте штабеля 1,76 м и времени хранения угля 2,35 мес.

6 На основе научных исследований разработаны и внедрены рекомендации по хранению каменных углей и полукоксов на ФГУП «Завод полукоксования», г. Ленинск-Кузнецкий. Это позволило за последние 3 года исключить случаи самовозгораний при хранении каменных углей и полукоксов на данном заводе. В соответствии с актом внедрения ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов работы составит 525 тыс. рублей в год.

Основные результаты и защищаемые положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Голодков Ю.Э. Исследование кинетики самовозгорания бурых углей, используемых для получения сорбентов //ЮО.Э. Голодков, А.Л. Беляк/ Сборник научных трудов молодых ученых.- Иркутск: ВСИ МВД России, 2001.- Вып.З.-С. 69-77.

2 Беляк А.Л. Исследование кинетики самовозгорания углей марки Д, используемых для получения полукокса различных модификаций// Сборник

научных трудов молодых ученых.- Иркутск: ВСИ МВД России, 2002.- Вып.4.-С. 40-46.

3 Голик А.С. Исследование реакционной способности к самовозгоранию полукокса каменных углей Кузнецкого бассейна//А.С. Голик, А.Л. Беляк, Ю.Э. Голодков, B.C. Медяник/ Безопасность угольных предприятий.- Кемерово: НЦ ВостНИИ, 2002.-С. 17-26.

4 Беляк А.Л. Влияние углекислого бария на реакционную способность полукокса каменных углей Кузнецкого бассейна//А.Л. Беляк, Ю.Э. Голодков/ Вестник ВСИ России.- 2003.- № 3. - С. 18-24.

5 Пат. 32474 РФ, МПК7 В 65Д 88/74. Бункерное устройство/ А.Л. Беляк, Ю.Э. Голодков, А.В. Корнилов, А.Я. Каминский, B.C. Медяник (РФ).- заявка № 2003102751; Заявлено 03.02.2003; Опубл. 20.09.03; Приоритет 03.02.2003//0ткрытия. Изобретения.-2003,- № 26.

ЛР № 021306 от 10 августа 1998 г.

Подписано в печать 02.02.2004 г.

Тираж 100 экз. Формат 60x90 1/16

Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Заказ № 197. 2004-02-03

Кемерово, Ротапринт ВостНИИ, Институтская, 3

€ 73/7

РНБ Русский фонд

2005-4 20160

Введение.

Глава I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРАКТИКИ И ТЕОРИИ САМОВОЗГОРАНИЯ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ И ПОЛУКОКСОВ

1.1 Анализ состояния пожарной безопасности при хранении малометаморфизированных каменных углей и полукоксов.

1.2 Каменные угли и полукоксы как предмет исследования.

1.3 Теоретические основы процесса самовозгорания угля.

1.4 Методы исследования процесса самовозгорания углеродных дисперсных материалов.

Глава 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЕРОДИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КУЗНЕЦКИХ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ

2.1 Описание метода калориметрирования и экспериментальной установки.

2.2 Объекты исследований. Отбор, маркировка и хранение проб.

2.3 Методика определения эффективных кинетических параметров процесса самовозгорания

2.3.1 Определение коэффициентов охлаждения.

2.3.2 Определение величин разогрева.

2.3.3 Обработка результатов измерений.

2.4 Исследование влияния различных факторов на склонность углеродных материалов к самовозгоранию.

2.4.1 Исследование влияния структурности.

2.4.2 Изучение влияния фракционного состава.

2.4.3 Исследование влияния технологических добавок.

2.5 Оценка погрешности результатов экспериментальных исследований.

2.6 Выводы.

Глава 3 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА САМОВОЗГОРАНИЯ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ ПРИ ХРАНЕНИИ НА ФГУП «ЗАВОД ПОЛУКОКСОВАНИЯ»

3.1 Определение критических условий самовозгорания.

3.2 Составление компенсационного уравнения для прогнозирования условий самовозгорания углеродных материалов в технологическом процессе

3.3 Методика экспрессного определения кинетических параметров для каменных углей, в условиях производства.

3.3.1 Общие указания.

3.3.2 Определение кинетических параметров.

3.4 Определение критических параметров хранения каменного угля в штабеле.

3.5 Разработка номограмм безопасности.

3.6 Выводы.

Глава 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ХРАНЕНИЯ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ И ПОЛУКОКСОВ НА ФГУП «ЗАВОД ПОЛУКОКСОВАНИЯ» , i (г.Ленинск-Кузнецкий)

4.1 Разработка технических рекомендаций по снижению пожарной опасности хранения каменных углей и полукоксов.

4.2 Разработка бункерного устройства для условий безопасного хранения углеродных дисперсных материалов склонных к самовозгоранию.

4.3 Выводы.

Актуальность работы

Настоящая работа выполнена в связи с тем, что при хранении, производстве, транспортировке как каменного угля, так и полукокса происходят загорания, причины которых требуют дальнейшего изучения. Анализ загораний показал, что основной причиной пожаров является самовозгорание.

Для инициирования самовозгорания важным в данном процессе является участие кислорода. Как и большинство других углеродсодержащих материалов, полукокс способен активно сорбировать кислород из воздуха или из другой кислородсодержащей среды и вступать с ним в химическую реакцию. Этому способствует развитая поверхность, формируемая при получении его в инертной среде, и повышенные температуры при производстве и отгрузке потребителям.

Интенсификация производства, выпуск новых высокоактивных марок полукокса, разработка и использование аппаратов высокой производительности, переход на транспортировку повышенной емкости и хранение в бункерах больших размеров ведут к увеличению пожарной опасности предприятий, производящих и потребляющих этот продукт.

В настоящее время мерам пожарной безопасности, являющимся составной частью охраны труда и техники безопасности, придается большое значение. Поэтому наряду с разработкой новых и совершенствованием существующих технологий должны одновременно решаться вопросы обеспечения пожарной безопасности производств.

Самовозгорание углеродных материалов, в частности природных углей и полукоксов, причиняет значительный ущерб народному хозяйству. Для успешной борьбы с ним необходимо знать условия, при которых возможно самовозгорание, и закономерности, характеризующие этот процесс. При этом следует отметить, что если процессы самовозгорания каменных углей уже достаточно изучены, самовозгоранию полукоксов практически не уделялось должного внимания.

Актуальность решения проблемы по предотвращению самовозгораний полукокса обусловлена не только тем, что после ликвидации горения он становится непригодным, но и тем, что при загораниях его в технологическом процессе возможны взрывы отложений пыли, технологических газов большой разрушительной силы. Кроме того, тушение горящего полукокса сопряжено со значительными затратами, связанными с простоем технологического оборудования, привлечением сил и средств пожарной охраны на тушение возникшего пожара.

Настоящая работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Восточно-Сибирского института МВД России по теме: «Исследование физико-химических основ процесса самовозгорания и разработка технических решений по профилактике пожаров от самовозгорания дисперсных материалов». Решение Ученого Совета ВСИ МВД России от 27.12.2000.

Цель работы - разработка мероприятий по снижению эндогенной пожа-роопасности малометаморфизированного каменного угля и полукокса при хранении.

Идея работы заключается в установлении кинетических параметров процессов окисления угля и полукоксов для определения условий пожаробезопасного хранения и разработки мероприятий по предотвращению их самовозгорания при хранении.

Объектом исследований являются штабели хранения кузнецкого каменного угля и бункера для хранения полукокса на ФГУП «Завод полукоксования», г. Ленинск-Кузнецкий.

Предмет исследований - склонность к самовозгоранию кузнецких каменных углей и полученных на их основе полукоксов при хранении.

Задачи исследования:

1 Провести комплекс лабораторных исследований для определения кинетических параметров, характеризующих процесс самовозгорания каменных углей и полукоксов Кузнецкого бассейна.

2 Разработать метод экспрессного определения кинетических параметров поступающих на переработку каменных углей для текущего контроля за условиями их пожаробезопасного хранения.

3 Разработать технологическое устройство (бункер) для накопления и временного хранения углеродных дисперсных материалов, склонных к самовозгоранию.

4 Разработать научно обоснованные меры противопожарной защиты по повышению пожарной безопасности каменных углей и полукоксов при хранении.

Методы исследований

Для решения поставленных задач в работе были использованы современные методы исследований, такие как:

- лабораторные исследования процесса самовозгорания каменных углей и полукоксов методом калориметрирования;

- микрофотографирование;

- сорбционный метод водопоглощения;

- исследование в лабораторных, полупромышленных и промышленных условиях;

- математической статистики при обработке и анализе экспериментальных данных.

Научные положения, представляемые к защите:

1 Полукоксование кузнецких каменных углей марки Д при температуре 550-750 °С (в инертной атмосфере) не снижает склонности исходного материала к самовозгоранию.

2 Обработка полукокса в пульпе, содержащей водный раствор крахмала и углекислого бария, увеличивает его химическую активность.

3 Определение кинетических параметров и критических условий самовозгорания малометаморфизированного каменного угля в производственных условиях достигается экспресс-методом на основе компенсационной зависимости кинетических параметров самовозгорания.

4 Путем подачи воздуха пожаробезопасной скорости фильтрации (V > 0,01 м-с1) достигается торможение процесса самовозгорания нагретого полукокса в бункере временного хранения.

Достоверность научных положений подтверждается:

- использованием апробированных методов и приборов контроля при проведении лабораторных исследований;

- значительным объемом проведенных экспериментов (более 450);

- согласованием полученных экспериментальных данных с современными представлениями о природе и механизме самовозгораний углеродных дисперсных материалов;

- удовлетворительной сходимостью результатов лабораторных и производственных исследований (погрешность не превышает 10 % при доверительной вероятности 0,95).

Научная новизна работы:

- установлено, что высокотемпературная обработка (550-750 °С) кузнецких каменных углей марки Д в среде инертных газов не снижает их склонности к самовозгоранию;

- впервые установлена взаимосвязь между обработкой полукоксов углекислым барием и крахмалом и увеличением его химической активности;

- установлено, что эффективная энергия активации полукоксов находится в тех же пределах, что и для каменного угля марки Д, но предэкспонент адиабатической скорости самовозгорания снижается на порядок;

- разработан экспресс-метод определения эффективных кинетических параметров самовозгорания кузнецких каменных углей, предусматривающий использование компенсационной зависимости.

Личный вклад автора

- проведение лабораторных исследований и обработка экспериментального материала;

- установление влияния ряда факторов, таких как структурности, фракционного состава, технологических добавок на самовозгорание полукоксов;

- определение критических параметров самовозгорания обращающихся в производственном цикле углеродных материалов;

- разработка технических решений, направленных на снижение пожарной опасности хранения полукоксов.

Практическая значимость работы

1 Разработано специальное бункерное устройство для накопления и временного хранения углеродных материалов, склонных к самовозгоранию.

2 Для текущего анализа и контроля за параметрами хранения каменного угля разработан экспресс-метод определения кинетических параметров самовозгорания реакции окисления.

3 Разработаны и используются рекомендации по хранению каменных углей и полукоксов на ФГУП «Завод полукоксования», г. Ленинск-Кузнецкий.

Реализация работы ф

Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов выполненных исследований на ФГУП «Завод полукоксования» согласно акту внедрения составит 525 тыс. рублей в год.

Апробация работы

Основные положения диссертации, результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы деятельности ОВД и государственной противопожарной службы» (г. Иркутск, 2000 г.)., Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Новый взгляд на проблемы безопасности в XXI веке» (г. Иркутск, 2001г.), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы деятельности правоохранительных органов и государственной противопожарной службы» (г. Иркутск, 2001-2002 гг.), заседаниях кафедры профилактических дисциплин Восточно-Сибирского института МВД России (1999-2003 гг.), семинаре НЦ ВостНИИ (г.Кемерово, 2002 г.), Техническом совете УК «Кузбассуголь» (г.Кемерово, 2002 г.).

Публикации

Результаты диссертационных исследований опубликованы в пяти основных научных работах (четыре статьи и патент РФ на полезную модель).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 110 наименований, трех приложений. Содержит 108 страниц, включая 30 рисунков и 6 таблиц.

4.3 Выводы

Пожарная опасность при производстве полукокса каменных углей обусловлена склонностью продукции к самовозгоранию при производстве и хранении. В диссертационной работе показана возможность применения тепловой теории самовоспламенения для прогноза самовозгорания каменных углей и полукоксов различных модификаций.

На основе результатов диссертационной работы разработан комплекс технических рекомендаций, направленных на снижение пожарной опасности процесса хранения.

На рисунках 4.2, 4.3 представлена динамика пожаров на ФГУП «Завод полукоксования» по годам за период с 1990 г.

15 13

CQ

11 Я

См

- 9

-- 5 - - 3 о с о м н о о» ST S ч о

Год

Рисунок 4.2 Динамика общего количества пожаров и объема продукции по годам: 1 - количество пожаров; 2 - объем продукции в год 6 оа

S °

•J as

ON

1 ж ЧО

ON ON ON ON

ON ON ON ON

1 »—1

Год

- 4

- 3

- 2

- 1 0 о с о

09 н о о г

S Ч О о о d

Рисунок 4.3 Динамика пожаров, включающая в себя только объекты хранения каменных углей и полукоксов, за период до 2003г. 1 - количество пожаров; 2 - объем продукции в год

Из представленных графиков видно, что внедрение пожарно-профилактических мероприятий позволило сократить количество самовозгораний каменных углей, полукоксов и сократить потерю готовой продукции.

На основе результатов диссертационной работы разработан комплекс технических рекомендаций (рисунок 4.4), направленных на снижение пожарной опасности процесса хранения.

Рисунок 4.4 Структурная схема снижения эндогенной пожароопасности каменных углей и полукоксов на ФГУП «завод полукоксования» г. Ленинск-Кузнецкий

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические разработки, имеющие существенное значение для снижения эндогенной пожароопасности при хранении каменных углей и полукоксов на углеперерабатывающих предприятиях.

Основные научные результаты, выводы и практические рекомендации заключаются в следующем:

1 Полукоксование каменных углей марки Д при температуре 550-750°С в инертной атмосфере не снижает их реакционной способности к самовозгоранию.

2 Установлено, что обработка полукокса в пульпе водного раствора крахмала и углекислого бария ведет к увеличению его химической активности.

3 Установлена компенсационная связь между энергией активации процесса самовозгорания и предэкспоненциальным множителем адиабатической скорости самонагревания для малометаморфизированных каменных углей и полукоксов. При доверительной вероятности 0,95 температура компенсации составила, К: для каменных углей 339,8; полукоксов 356,2; для полукоксового карбюризатора 343,9. На основе компенсационного уравнения предложено использовать экспресс-метод для оперативного определения эффективной энергии активации и предэкспонента адиабатической скорости самонагревания кузнецких каменных углей.

4 Определены критические условия, согласно которым самовозгорание малометаморфизированных кузнецких углей может произойти при минимальной высоте штабеля 1,76 м и времени хранения угля 1,35 мес.

5 На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработано бункерное устройство для накопления и временного хранения углеродных дисперсных материалов, склонных к самовозгоранию, в котором торможение процесса самовозгорания нагретого полукокса в бункере временного хранения достигается подачей воздуха пожаробезопасной скорости фильтрации (V > 0,01 м-с"1). Конструкция устройства (бункера) защищена патентом РФ на полезную модель.

6 На основе научных исследований разработаны и внедрены рекомендации по хранению каменных углей и полукоксов на ФГУП "Завод полукоксования", г. Ленинск-Кузнецкий. Это позволило за последние 3 года исключить случаи самовозгораний при хранении каменных углей и полукоксов на данном заводе. В соответствии с актом внедрения ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов работы составит 525 тыс. рублей в год.

1. Агроскин А.А. Тепловые и электрические свойства углей. М.: Ме-таллургиздат, 1959. - 265 с.

2. Агроскин А.А. Теплофизика твердого топлива. М.: Недра, 1980.256с.

3. Агроскин А.А. Химия и технология угля. М.: Недра, 1969. - 237 с.

4. Александров И.В. Анализ и классификация методов оценки склонности углей к самовозгоранию / И.В.Александров, П.А.Бурков, И.Н.Алфимов. -М.: Недра, 1990.-43 с.

5. Альперович В.Я. Исследование методом газовой хроматографии скорости сорбции молекулярного кислорода каменными углями / В.Я. Альперович, П.С.Пашковский, Ф.Ф.Эйнер // Химия твердого топлива. 1972. - № 5. — С.145-147.

6. Асеева P.M. Горение полимерных материалов / Р.М.Асеева, Г.Е.Заиков. М.: Наука, 1981. - 280 с.

7. Баев Х.А. Исследование тепловых и термохимических процессов самовозгорания углей: Дис.канд.техн.гаук. — Донецк, 1972. 24 с.

8. Баранов В.И. Химические продукты из угля. -Киев: Наукова думка, 1983.- 116 с.

9. Барзыкин В.В. Тепловой взрыв при линейном нагреве //Физика горения и взрыва. 1973. - № 1. - С.37-54.

10. Барзыкин В.В. Исследование теплового взрыва конденсированных систем в условиях слабого теплообмена с окружающей средой /В.В.Барзыкин, А.Г.Мержанов //Журн. физ. химии. 1964. - № 11.1. С.2640-2646.

11. Бессолицына Г.Г. Исследование условий развития и торможения процессов самонагревания угля в шахтах Челябинского бассейна: Дис.канд.техн.наук. -М., 1970. 20 с.

12. Веселовский B.C. Физические основы самовозгорания угля и руд. -М.: Наука, 1972.-148 с.

13. Веселовский B.C. Научные основы борьбы с самовозгоранием углей / В.С.Веселовский, Г.Л.Орлеанская, Е.А.Терпогосова, Л.П.Вино-градова, Н.Д.Алексеева. М.: Наука, 1964. - 52 с.

14. Гайц Е.М. Методы анализа и испытания углей. М.: Недра, 1983.301 с.

15. Голик А.С. Исследование реакционной способности к самовозгоранию полукокса каменных углей Кузнецкого бассейна//А.С. Голик, А.Л. Беляк, Ю.Э. Голодков, B.C. Медяник/ Безопасность угольных предприятий.- Кемерово: НЦ ВостНИИ, 2002.- С. 17-26.

16. Головина Е.С. Высокотемпературное горение и газификация углерода. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 173 с.

17. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. (ИСО 4589-84).

18. Гришин A.M. Экспериментальное исследование процесса гетерогенного воспламенения / А.М.Гришин, Г.Н.Исаков //Физика горения и взрыва. — 1974. № 2. - С.191-197.

19. Демидов П.Г. Горение и свойства горючих веществ / П.Г.Деми-дов, В.А.Шандыба, П.П.Щеглов. М.: Химия, 1973. - 247 с.

20. Дистанов У.Г. Природные сорбенты СССР. — М.: Недра, 1990. — 206с.

21. Дубинин М.М. Адсорбция в микропорах. М.: Наука, 1983. - 215 с.

22. Дытнерский Ю.И. Адсорбция. М.,1969. - 107 с.

23. Заводский Ю.В. Статистическая обработка эксперимента. М.: Высшая школа, 1976. - 270 с.

24. Захаренко Д.М. Особенности развития теплофизических процессов самовозгорания и взрыва пыли бурых: улей:Дис.канд.техн.наук. Красноярск, 2001.-24 с.

25. Захаров Е.И. Природа самонагревания углей. Анализ проблемы / Е.И.Захаров, И.В.Панферова, Л.Н.Савинова. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 1994. - Вып. 12.-22 с.

26. Зельдович Я.Б. Математическая теория горения и взрыва / Я.Б.Зельдович, Г.И.Баренблатт, В.Б.Либрович, Г.М.Мавзиладзе. -М.: Наука, 1980.-478 с.

27. Абдурагимов И.М. Процессы горения / И.М.Абдурагимов, А.С. Андросов, Л.К.Исаеева и др. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1984. - 267 с.

28. Игишев В.Г. Борьба с самовозгоранием угля в шахтах. М.: Не-дра, 1987.-176 с.

29. Исследование процессов, приводящих к самовозгоранию углей и руд в шахтах и на складах: Краткий научный отчет. М.: ИГД им.А.А. Скочинско-го, 1963.-18 с.

30. Каменева А.И. Современное состояние проблемы самовозгорания твердых горючих ископаемых / А.И.Каменева, И.В.Александров //

31. Химия твердого топлива. 1977. - № 4. - С. 105-107.

32. Каталог углей, склонных к самовозгоранию. М.: Недра, 1982. — 416с.

33. Кинле X. Активные угли и их промышленное применение / X. Кинле , Э.А. Бадео. Л.: Химия, 1984. - 235 с.

34. Кировская И.А. Адсорбционные процессы. Иркутск: ИрГТУ, 1995.-304 с.

35. Киселев Я.С. Изучение эффективной кинетики тепловыделения по критическим температурам самовоспламенения. Омск: Сельхозинститут, 1966.-69 т. - С.45-50.

36. Киселев Я.С. Применение теории подобия к решению задачи теплового самовоспламенения // Пожарная профилактика и тушение пожаров. — 1968.-Вып. 4.-С.95-100.

37. Киселев Я.С. Расширение пределов термостатирования и повышение стабилизации температуры. Омск: Сельхозинститут, 1971. - 82 т. - С.24-27.

38. Киселев Я.С. Самовозгорание пищевых продуктов при их термической сушке: Дис.докт.техн.наук. — Омск-Иркутск, 1983. — 479 с.

39. Киселев Я.С. Тепловое самовозгорание дисперсных углеродных материалов с неоднородной поверхностью //Физика горения и взрыва. 1973. -№ 1.-С. 124-127.

40. Киселев Я.С. Условия самовозгорания восточных бурых углей // По-жаровзрывобезопасность. 1992. - № 3. - С. 17-21.

41. Киселев Я.С.Влияние технологии получения саж на склонность их к самовозгоранию / Я.С.Киселев, А.С.Абрамов //Пожарное дело. 1974. - № 3. -С.24-26.

42. Киселев Я.С. Термоокислительная дезактивация углеродных материалов / Я.С.Киселев, А.С.Абрамов // Журн. прикладной химиии.1977. 50 т. - С.2243-2247.

43. Киселев Я.С. Диаграмма теплового самовозгорания твердых веществ / Я.С.Киселев, Г.П.Сапрыгин // Журн. прикладной химии 1977. - 50 т. — С.46-51.

44. Кокурин А.Д. О механизме образования кокса и сажи // Журн. прикладной химии. 1969. - Вып. 7. - С. 1592-1597.

45. Кольцов К.С. Самовозгорание твердых веществ и материалов и его профилактика / К.С.Кольцов, Б.Г.Попов. М.: Химия, 1978. - 160 с.

46. Комаров B.C. Адсорбенты: вопросы теории синтеза и структуры. -Минск: Беларус. навука, 1997. — 287 с.

47. Корнилов А.В. Пожарная безопасность технологических процессов

48. Кричко А.А. Нетопливное использование углей. М.: Недра, 1978. — 215 с.

49. Леонов С.Б. Углеродные сорбенты на основе ископаемых улей/ С.Б.Леонов и др. Иркутск: ИрГТУ, 200. - 268 с.

50. Лукин ВД. Адсорбционные процессы в химической промышленности. Л.: Химия, 1973. - 64 с.

51. Маевская В.М. Исследование теплового баланса процесса самовозгорания углей / В.М.Маевская, Л.П.Белавенцев // Горный журнал. 1967. -№ 7. — С.54-58.

52. Менковский М.А. Химическая технология угля. — М.: Углетех-издат, 1953. 71 с.

53. Мержанов А.Г. Термическое разложение и тепловой взрыв летучих веществ / А.Г.Мержанов, Б.М.Слуцкер, А.С.Штейнберг // Физика горения и взрыва. 1968. - № 4. - С.540-547.

54. Мержанов А.Г. Термографический метод исследования кинетики тепловыделения / А.Г.Мержанов, Б.Г.Абрамов, Л.Т.Абрамова //Журн. физ.химии. 1967. - № 1. - С. 179-184.

55. Мержанов А.Г.Квазистационарная теория теплового взрыва самоускоряющихся реакций // Журн.физ.химии, 1960. Вып. 10. - С.2235-2244.

56. Мержанов А.Г. Неизотермические методы в химической кине-• тике // Физика горения и взрыва. 1973. - № 1. - С. 4-36.

57. Методические указания по обработке экспериментальных данных способом наименьших квадратов в дипломных работах. М.: ВИПТШ, 1987.- 15 с.

58. Веселовский B.C. Методическое руководство по прогнозу и профилактике самовозгорания угля / В.С.Веселовский, Л.П.Виноградо-ва, Г.П.Орлеанская и др. -М.: ИГД им.А.А.Скочинского,1971. 60 с/

59. Моисеев Б.М. Неизотермическое определение кинетических параметров мономолекулярных реакций //Журн. физ.химии. — 1963. — № 3.-С.58-61.

60. Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. М.: Химия, 1979. - 424 с.

61. Оренбах М.С. Реакционная поверхность при гетерогенном горении. Новосибирск: Наука, 1973. - 200 с.

62. Пат. 32474 РФ, МПК7 В 65Д 88/74. Бункерное устройство/ А.Л. Беляк, Ю.Э. Голодков, А.В. Корнилов, А .Я. Каминский, B.C. Медяник (РФ).- заявка № 2003102751; Заявлено 03.02.2003; Опубл. 20.09.03; Приоритет 03.02.2003//0ткрытия. Изобретения.-2003.- № 26.

63. Патрушев С.Г. Исследование начальной стадии окисления горючих ископаемых. М.: Недра, 1980. - 23 с.

64. Печук И.М. Установление стадий самонагревания углей на шахтах Прокопьевского района. — М.: Углетехиздат, 1949. — 137 с.

65. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии / А.Н.Плановский, П.И.Николаев. М.: Химия, 1972. - 493 с.

66. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности: Справочник / Под общей редакцией И.В.Рябова. -М.: Химия, 1970.-336 с.

67. Пожарная опасность веществ и материалов, изделий и технологических процессов: Сб.науч. тр. ВНИИ противопожарной обороны.1. М.: ВНИИПО, 1990.- 197 с.

68. Пожары и взрывы на установках термической сушки угля в аппаратах с кипящим слоем // Кокс и химия. 1968. - № 3. — С.53-57.

69. Получение, структура и свойства сорбентов: Межвуз.сб.науч.тр. — JL: ЛТИ, 1980.-666 с.

70. Померанцев В.В. Самовозгорание и взрывы пыли натуральных топлив. Л.: Энергия, 1978. - 144 с.

71. Померанцев В.В. Физико-химические закономерности процесса горения натуральных топлив. М.: Наука, 1956. - 227 с.

72. Пономарев И.В. Дробление и грохочение углей. М.: Недра, 1970.367 с.

73. Предупреждение взрывов, пожаров и техника безопасностив химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. М.: ГОСИНТИ, 1961.-424 с.

74. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1986.-648 с.

75. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. Л.: Энергия, 1978. -261с.

76. Рамм В.М. Адсорбционные процессы в химической промышленности. Л.: Госхимиздат, 1951.-352 с.

77. Веселовский B.C. Самовозгорание промышленных материалов /

78. В.С.Веселовский. Н.Д.Алексеева, Л.П.Виноградова и др. М.: Наука, 1964. -246 с.

79. Саранчук В.И. Теоретические основы самовозгорания угля / В.И.Саранчук, Х.А.Баев. -М.: Недра, 1976. 151 с.

80. Саранчук В.И. Влияние воды на процесс низкотемпературного окисления угля / В.И.Саранчук, Л.Я.Глушко, Л.В.Пащенко и др // Химия твердого топлива. 1978. - № 1. — С.9-12.

81. Саранчук В.И. Надмолекулярная организация, структура и свойства угля. Киев: Наукова думка, 1988. - 190 с.

82. Саранчук В.И. Окисление и самовозгорание угля. Киев: Наукова думка, 1982.- 166 с.

83. Саранчук В.И. Теоретические основы самовозгорания угля. — М.: Недра, 1976.-151 с.

84. Саранчук В.И. Термохимическая деструкция бурых углей. Киев: Наукова думка, 1993. - 224 с.

85. Святец И.Е. Изменение пористой структуры и технологических свойств бурых углей в процессе сушки / И.Е.Святец, А.А.Агроскин // Химия твердого топлива. 1980. - № 2. - С.37-46.

86. Семенов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. М., 1958. — 686 с.

87. Семенов Н.Н. Тепловая теория горения и взрывов //.Усп. физ.наук. — 1940. — Вып.З. С.96-102.

88. Сиденко П,М. Измельчение в химической промышленности. — М.: Химия, 1968.-38 с.

89. Современные процессы переработки и физико-химические методы исследования угля, нефти и продуктов их превращения. Иркутск:1. ИрГТУ, 1984, 188 с.

90. Стадников Г.Л. Самовозгорающиеся угли и породы, их геометрическая характеристика и методы опознавания. -М.: Углетехиздат, 1956 — 476 с.

91. Струнина А.Г. Закономерности теплового взрыва некоторых веществ в условиях нагрева с постоянной скоростью / А.Г.Струнина, В.Г.Абрамов // Журн.физ.химии. 1969. - № 1. - С. 102-106.

92. Тарковская И.А. Сто профессий угля. Киев: Наукова думка, 1990.- 100 с.

93. Таубкин С.И. Пожаро- и взрывоопасность пылевидных материалов и технологических процессов их переработки. М.: Химия, 1976.-263 с.

94. Темкин А.Г. Температурное поле тел сложной формы в стадии регулярного режима // Инж.-физ.журн. 1962. - № 4. - С. 1-6-121.

95. Тодес О.М. Теория теплового взрыва. Тепловой взрыв для автокаталитических реакций / О.М.Тодес, П.В.Мелентьев // Журн. физ.химии. 1940. -№ 8. - С.25-40.

96. Удилов В.П. Кинетические характеристики процессов самовозгорания торфов Сибири и их использование при прогнозе и профилактике пожаров: Дис.канд.техн.наук. Иркутск, 1983.

97. Фальбе Ю. Химические вещества из угля. М.: Химия, 1980. — 616с.

98. Федорова С.В. Исследование физико-химических факторов самовозгорания углей и профилактика эндогенных пожаров в условиях криолитозоны: Дис. канд.техн.наук. Кемерово, 2001. — 132 с.

99. Фиалков М.А. К расчету индукционного периода при самовозгорании порошкообразных материалов / М.А.Фиалков, Я.С.Киселев.

100. Омск: Сельхозинститут, 1974. 135 т. - С.70-75.

101. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1967. - 491 с.

102. Харитонов В.Г. Механизм окисления углей // Химия и генезис твердых горючих ископаемых. М.: АН СССР, 1953. - С 20-28.

103. Чарыков А.К. Математическая обработка результатов химического анализа. Л.: ЛенГУ, 1977. - 120 с.

104. Чепаков П.В. Математическая теория регулярного теплового режима // Инж.-физ.журн. 1962. - № 4. - С. 130-134.

105. Чиркин B.C. Теплофизические свойства материалов. — М.: Физмат-гиз, 1959.-356 с.

106. Шкловер С.В. Оценка пожароопасности шахт Подмосковного бассейна на основе исследования низкотемпературного окисления углей: Дис. канд.техн.наук. -М.: МГИ, 1984. 19 с.

107. Штрахе-Лант. Химия угля. Киев: Тех.изд-во, 1931. - 400 с.

108. Эккерт Э.Р. Теория тепло- и массообмена / Э.Р.Эккерт, Р.М .Дрейк. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. 680 с.

109. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии. М.: МГУ, 1990. - 318 с.

110. Эттингер И.Л. Диффузионно-кинетическая классификация пустот в ископаемых углях / И.Л.Эттингер, И.В.Еремин // Химия твердого топлива. — 1973. № 1. — С.57-61.

111. Badin, Elmer John. Coal combustion chemistry. Correlation aspects. — Amsterdam ets.:Elsevier, 1984. 259 p.

112. Inhibition of spontaneous combustion of coal / Smith Alex, Miron Yael, Lazzaro Chaples, Poll Peptinvest // Bur. Mines US dep. Inter.1988. № 9196. - P.l-16.

113. Self-heating and spontaneous combustion of coal and carbonaceous materials: a method for prediction and prevention / Tognotti L. // Riv. Combust — 1993. -№ 26. -P.61-62