ОЦІНКА СКЛАДУ БАГАТОКОМПОНЕНТНОЇ ВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНОЇ СУМІШІ ПРИ ВИКОРИСТАННІ ТЕРМОКАТАЛІТИЧНИХ ДАТЧИКІВ

Abstract

Introduction. When using control devices based on the thermocatalytic control method in explosion hazard monitoring systems for man-made objects, which make it possible to obtain an integrated assessment of explosiveness for all possible combustible components, the cost of explosion protection systems is significantly reduced and the reliability of detecting explosive concentrations of combustible components is increased. However, to simplify the process of finding and eliminating the source of danger, it is advisable to know which combustible component triggered the emergency alarm. Purpose. The aim of the study is to find solutions that allow to clarify the composition and causes of the formation of an explosive mixture when thermocatalytic sensors with a non-selective platinum-palladium catalyst are used in monitoring systems for technogenic objects. Methods. Theoretical analysis of the oxidation processes of combustible components of fuel-air mixtures on sensitive elements of thermocatalytic sensors with a non-selective platinum-palladium catalyst, based on classical principles of electrical engineering, thermodynamics and catalysis. experimental studies of serial thermocatalytic sensors when used for integral control of the explosion hazard of a multicomponent fuel-air mixture. Results. The studies made it possible to determine the nature of the dependence of the relative value of the output voltage of thermocatalytic sensors with a non-selective platinum-palladium catalyst with an increase in the preheating temperature of the sensitive elements, provided that these sensors are used for integrated control of the explosive hazard of the environment. Taking into account the revealed nature of the dependence of the relative value of the output voltage of the sensors with increasing current through the sensitive elements for different types of explosive mixtures, a method for assessing the composition of the mixture in the integrated control of explosiveness is proposed, which allows determining which combustible component leakage led to a dangerous situation. To implement this method, an algorithm for the operation of the gas analyser in the mode of assessing the composition of an explosive mixture was developed. Conclusion. The proposed method for assessing the composition of the mixture in the integrated control of explosiveness by thermocatalytic sensors with a non-selective platinum-palladium catalyst allows timely detection of sources of leakage of explosive gases or vapours of volatile combustibles, which allows timely warning of personnel about the threat of explosion, taking measures to prevent leaks and eliminating possible sources of ignition of explosive mixtures. In view of this, further work on its practical implementation in explosion hazard monitoring systems is advisable.Проблема. При використанні в системах моніторингу вибухонебезпечності техногенних об’єктів засобів контролю заснованих на термокаталітичному методі контролю, які дають можливість отримання інтегральної оцінки вибуховості за усіма можливими горючими компонентами, суттєво зменшується вартість систем вибухозахисту та збільшується надійність виявлення вибухонебезпечних концентрацій горючих компонентів. Проте для спрощення процесу пошуку і усунення джерела небезпеки доцільно знати, який горючий компонент обумовив спрацювання протиаварійної сигналізації. Метою роботи є пошук рішень, що дозволяють уточнити склад та причини утворення вибухонебезпечної суміші при використанні в системах моніторингу техногенних об’єктів термокаталітичних датчиків з неселективним платино-паладієвим каталізатором. Методи дослідження. Теоретичний аналіз процесів окиснення горючих компонентів паливо-повітряної суміші на чутливих елементах термокаталітичних датчиків з неселективним платино-паладієвим каталізатором, що базуються на класичних положеннях електротехніки, термодинаміки та каталізу, експериментальні дослідження серійних термокаталітичних датчиків при їх використанні для інтегрального контролю вибухонебезпечності багатокомпонентної паливоповітряної суміші. Основні результати дослідження. Виконані дослідження дозволили встановити характер залежності відносного значення вихідної напруги термокаталітичних датчиків з неселективним платино-паладієвим каталізатором при збільшенні температури попереднього розігріву чутливих елементів за умови використання цих датчиків для інтегрального контролю вибухонебезпечності середовища. З врахуванням виявленого характеру залежності відносного значення вихідної напруги датчиків при збільшенні струму через чутливі елементи для різних видів вибухонебезпечних сумішей, запропоновано метод оцінки складу суміші при інтегральному контролі вибухонебезпечності, що дозволяє визначити витоки якого горючого компоненту призвели до небезпечної ситуації. Для реалізації цього методу розроблено алгоритм роботи газоаналізатора в режимі здійснення процедури оцінки складу вибухонебезпечної суміші. Висновки та конкретні пропозиції автора. Запропонований метод оцінки складу суміші при інтегральному контролі вибухонебезпечності термокаталітичними датчиками з неселективним платино-паладієвим каталізатором дозволяє своєчасно виявити джерела витоків вибухонебезпечних газів чи парів летких горючих речовин, що дозволяє своєчасно попередити персонал про загрозу вибуху, прийняти заходи з попередження витоків та усунути можливі джерела запалення вибухонебезпечних сумішей. Зважаючи на це доцільне подальше проведення робіт з практичного його впровадження в системах моніторингу вибухонебезпечності