All rights reserved. Printed in the United States of America. No part of this publication may be reproduced, distributed, or transmitted, in any form or by any means, or stored in a data base or retrieval system, without the prior written permission of the publisher. The content and reliability of the articles are the responsibility of the authors. When using and borrowing materials reference to the publication is required.
The intensity of neutralization of dangerous gases (chlorine, sulfur dioxide, hydrogen cyanide, phosgene, hydrochloric acid, ammonia) is researching during deposition with small-dispersion water. For this purpose, a mathematical model of neutralization of a dangerous gas, which is lighter than air, with fine water was modified for use in neutralizing a dangerous gas, which is heavy relative to air. The model takes into account the main parameters of sorption (environmental conditions, physical and chemical properties of the dangerous gas, parameters of the liquid flow supplied for deposition), which minimizes the forecasting time and is critical in the elimination of an accident with a release of dangerous gases. It was found that when dangerous gases are deposited in a finely dispersed water stream, the determining parameter is the Henry's constant of the dangerous gas, rather than the intensity of the fine water stream. It is confirmed that for dangerous gases that are poorly soluble in water (have small values of Henry's constant), it is necessary to add additives to the water stream that increase the chemical activity of the solution.
The kinetics of chemical neutralization of chlorine when neutralizers are added to a fine water stream during precipitation is investigated. It has been shown that the activity of chemical neutralizers that can be added to a fine water stream is different in the chemical reaction with chlorine. The practical application of sodium hydroxide or calcium hydroxide as chemical chlorine neutralisers is proposed. On the basis of the model of chlorine neutralisation by a small dispersed stream of clean water, a mathematical model of chlorine neutralisation by a small dispersed stream of water with a chemical neutraliser was developed. The model is based on the assumption that during the chemical neutralisation of chlorine with a small dispersed water stream with a neutraliser, the chemical reaction rate is calculated according to the standard chemical kinetics equation. The kinetics of the process of chemical neutralisation of chlorine by a small dispersed water stream with sodium hydroxide has been studied. The addition of sodium hydroxide to the small dispersed water stream leads to an increase in the rate of neutralisation of gaseous chlorine over the full range of changes in the intensity of the small dispersed water stream with the neutraliser with dynamics similar to the case of neutralisation with pure water. It is recommended to limit the intensity of the supply of a small dispersed stream of water with the sodium hydroxide neutraliser to 1.5÷1.7 l/(s·m2). An increase in the concentration of the neutraliser in water will result in a significant increase in the rate of neutralisation of gaseous chlorine. For chemical neutralisation (deposition) of gaseous chlorine with a small dispersed water stream with the addition of sodium hydroxide, it is advisable to use concentrated mixtures. At an intensity of 2.0 l/(s·m2) of a small dispersed water stream and a concentration of 0.5 kg/kg of sodium hydroxide in the water, the rate of neutralisation of gaseous chlorine increases by 90 %, and at a concentration of 1.0 kg/kg – by 140 %.
An algorithm for predicting the intensity of sorption of gaseous materials released into the atmosphere as a result of an accident is proposed. The algorithm consists of three hierarchical levels: monitoring the parameters of gaseous material emission, predicting the consequences of gaseous material emission before and after sorption, and making a management decision. The first hierarchical level includes 4 blocks: obtaining information from the chemical reconnaissance group and the facility representative on the type, amount of hazardous gaseous materials, release intensity and scale of the accident; obtaining information from the hydrometeorological service on temperature, atmospheric pressure, wind direction and speed in the accident area; processing the information received; information on the availability of forces and means for sorption of hazardous gaseous materials. The second hierarchical level also includes 4 blocks: readiness of forces and means for sorption of hazardous gaseous materials; calculation with sorption; calculation without sorption; determination of the boundaries of the chemical damage zone according to the established criteria. At the third hierarchical level, there is 1 block: making a management decision. The software implementation of the proposed algorithm was carried out. The use of the developed algorithm and its software implementation will increase the speed and accuracy of predicting the consequences of the release of hazardous gaseous materials in an accident.
В роботі розкрито особливості застосування безпілотних літальних апаратів (БпЛА) коптерного типу. Приведено приклади застосування БпЛА для військової та цивільної сфер діяльності. Відмічено, що перевагами дронів коптерного типу – є плавність та стабільність польоту, що дозволяє їх використовувати для моніторингу території та її детального аналізу. Використання штучного інтелекту у БпЛА підвищує їх автономність, адаптивність та здатність до прийняття самостійного рішення.
The intensity of heating of the insulation material of loaded electric wires was investigated. Calculations were made for insulation materials made of polyvinyl chloride plastic and rubber, and copper and aluminum wires. The dependences of the heating temperature of the wires on the time of their operation at load currents smaller, close to and larger than the maximum allowable ones are plotted. The time during which you spend heated to critical temperatures, is individual for each brand-size. For wires with a copper core, heating occurs more slowly compared to wires with an aluminum core. Wires with polyvinyl chloride core insulation heat up more slowly than wires with rubber core insulation. In all cases, addiction temperature of the wires from the time of operation at different load currents has a logarithmic form.
Здійснено оцінку розрахункового тиску вибуху пилоповітряної суміші у виробничому приміщенні з урахуванням вологості повітря для визначення категорії приміщення за вибухопо-жежонебезпекою. В дослідженні представлені дані, які демонструють наявність водяної пари в повітрі та відображають її чутливість до температури навколишнього середовища. Під час дослі-джень було проведено розрахунок надлишкового тиску вибуху у робочому приміщенні та обла-днанні з пилоповітряною сумішшю. При цьому було висунуто гіпотезу, щодо впливу вологості в приміщенні з пилоповітряними сумішами на отримане значення розрахункового надлишкового тиску вибуху. Похибка, з якою буде визначено цю величину, в свою чергу може привести до прийняття хибного рішення щодо визначеної категорії приміщення за вибухопожежонебезпе-кою. З метою перевірки висунутої гіпотези в дослідженні були проведені розрахунки для двох випадків – без урахування та з урахуванням вологості в повітрі оточуючого середовища. Вхідні значення для розрахунків було обрано згідно до вимог щодо забезпечення параметрів середови-ща в виробничих приміщеннях з пилоповітряними сумішами. Отримані під час досліджень ре-зультати підтвердили висунуту гіпотезу щодо впливу вологості на значення розрахункового надлишкового тиску вибуху. Вплив вологості в навколишньому середовищі на точність отрима-ного значення розрахункового надлишкового тиску є визнаним фактом та потребує додаткових досліджень. Результати отриманих при дослідженні оцінок підтверджують необхідність ураху-вання впливу вологості середовища в виробничому приміщенні на розрахункове значення над-лишкового тиску вибуху. За результатами цих обчислень робиться висновок щодо належності приміщення з пилоповітряною сумішшю до певної категорії за вибухопожежонебезпекою, а та-кож необхідності вжиття запобіжних заходів для зниження пожежовибухонебезпеки середовищ у виробничих приміщеннях.
The thermodynamic model of work of the loaded cable line is presented. The received mathematical ratio allows to define the maximum allowed current loadings of the cable line in the form of a single-core cable product with the single-layer isolation depending on material and thickness of layer of isolation. It is constructed dependences of the maximum allowed current for a single-core wire of a certain section with one layer rubber (or polyvinilchloride) isolation from insulation layer thickness at various temperatures of the environment and the coefficients of the heat conductivity.
The article substantiates the need to improve the existent methods of combat defense and combat equipment (DAM) against bombs (guided combat munitions from UAVs, stray combat munitions, etc.)with semi-active laser targeting systems (LSA) on the basis of controlled reflective coatings. Methods of management the diffraction of optical radiation on reflecting coatings are based on applications in coating materials. At the same time, the reflecting properties can be purposefully changed by applying acousto-optical, electro-optical and thermos-optical effects. The acousto-optic method of diffraction control involves the spatial modulation of the beating coefficient in the medium, which is carried out by ultrasonic (acoustic) waves. During the distribution of ultrasound in the reflective coverage (areas of compression and discharge of the material of the waves distribution) appears in the reflective coverage. A purposeful change of descriptions of the acoustic wave leads to the possibility of forming the reflecting phase grating with a given parameter on which it will diffract a radiation. The electro-optical method of management the diffraction of laser radiation is based on the phenomenon of induced anisotropy of media under the influence of a field (electro-optical effect). However, the creation of reflective diffractive elements (coatings)using the electro-optical effect is limited by a number of disadvantages of this method. The thermo-optical method of management light diffraction consists in changing the optical constants of reflective coatings under the influence of temperature. On the basis of the multilayer interference systems (MLIS) with tapes, peak and phase diffraction gratings can be implemented. The use of MLIS coatings with ribbons in the display allows you to implement the functions of selecting and unlocking coatings in the infrared range. The last two methods are of the greatest practical interest since, unlike, the electron-beam method they allow heating a fairly large surface area of the coating. The implementation of diffraction control of optical radiation on the reflective coatings of DAM samples will allow to remove the ammunition control system with semi-active LSA from the working state as a result of the aiming point fluctuation.
The article analyzes the structure and features of the construction of the Lancet barrage ammunition, the technical solutions used in its creation. General tactical and technical characteristics are given, the principle of operation is presented, the possible composition of the payload and the arrangement of the combat unit are given. From the given analysis, the features of the construction of the considered barrage ammunition are highlighted. Now they are actively used in combat operations to destroy ground targets. During this time, he showed himself as a massive means of defeat. The Lancet air defense system is designed to destroy targets on the ground, in the air or on the water. It is intended for the destruction of ground equipment, other important targets on the line of battle and the rear with the declared possibility of impacting air targets - the so-called aerial mining (performance of rotation in flight and detection of aircraft with subsequent destruction - not confirmed). The parameters and capabilities of the devices are provided by the features of the design, for which an elongated fuselage of a polygonal cross-section was used, with planes and tail X-stabilizers, as well as a vertical keel. The body is compact, has two X-shaped stabilizer wings-rudder that can be folded. Wings unfold immediately before manual launch. The composition of the material used for the case is plastic and composite. There is a modification called "Lancet-3M" in the press. Notable changes are its aerodynamic capabilities and size. The aerodynamic scheme has been significantly changed - one X-shaped wing and a small X-support in the tail. That is, in this modification, the X-shaped stabilizer, located in tandem with the X-shaped wing, was replaced with a classic one and a similar one in the tail, which supposedly improves aerodynamics, which made it possible to increase the duration and range of the flight, the size made it possible to carry a warhead of greater power.
The paper evaluates the influence of wire thickness and insulation material on its heating temperature during operation. The temperature and time characteristics of wire exploitation under conditions of different load currents are analysed. The ranges of the wire temperature increase during operation are determined for wires with insulation made of polyethylene, polyvinyl chloride, enamel, and rubber.
Виявлені розбіжності міжнародного та національного методів класифікації газопаро-повітряних вибухонебезпечних зон (метод остаточної редакції ДСТУ EN IEC 60079-10-1 та метод НПАОП 40.1-1.32) на прикладі приміщень насосних станцій для перекачування світ-лих нафтопродуктів. При застосуванні міжнародного методу може утворюватися або вибу-хонебезпечна зона класу 1, або вибухонебезпечна зона класу 2, або вибухонебезпечна зона не утворюється. Клас зони залежить від масової швидкості витоку бензину та швидкості вентиляції (при високій масової швидкості витоку бензину та низькій швидкості вентиляції утворюється зона класу 1; при збільшенні швидкості вентиляції та незмінності швидкості витоку бензину або створюється зона класу 2 або умови для її створення відсутні). Вибухо-небезпечна зона класу 2 набуває значних розмірів тільки при значних аварійних витоках (зокрема має місце на відстані 5 м при сумарній масовій швидкості витоку 132,81 г на 1 кг бензину, що перекачується). Вибухонебезпечна зона займає усе приміщення тільки у випа-дку перевищення її розміру геометричних розмірів приміщення з урахування місця викиду небезпечної речовини. Час існування вибухонебезпечної зони залежить від стаціонарної фонової концентрації бензину за логарифмічним законом. Кратність повітрообміну у при-міщенні суттєво впливає на час існування вибухонебезпечної зони. При застосуванні націо-нального методу у приміщенні може утворюватися або вибухонебезпечна зона класу 2 або вибухонебезпечна зона відсутня. Критерії утворення вибухонебезпечної зони різними ме-тодами суттєво відрізняються. Усунення виявлених розбіжностей можливе або повним пе-реходом на європейські технологічні регламенти зі скасуванням національного методу роз-рахунку або вбудовуванням міжнародного методу розрахунку в наявні національні правила після їх комплексної технічної експертизи.
Досліджено класи та розміри вибухонебезпечних зон резервуарів зі світлими нафтопродуктами залежно від умов їх зберігання: всередині резервуару, навколо дихального клапану, що не виключає виток небезпечних парів з резервуару у атмосферу та при аварійній некатастрофічній розгерметизації резервуару. Розрахунки здійснювалися трьома методами: розрахунковим методом визначення гіпотетичного об’єму, розрахунковим методом з використанням номограм та детермінованим методом. Розрахунки, виконані детермінованим методом, не відповідають результатам, отриманим з використанням розрахункових методів. Розрахунки, проведені методом визначення гіпотетичного об’єму, дають більш високі розміри вибухонебезпечних зон у порівнянні з отриманими методом з використанням номограм. Класи та розміри зон за детермінованим методом є фіксованими та незалежними від умов навколишнього середовища. Всередині резервуару має місце вибухонебезпечна зона класу 0. Навколо дихального клапану резервуару залежно від швидкості руху парів через отвір клапану при різних швидкостях вітру за нормальних умов за розрахунковими методами час існування вибухонебезпечної зони є максимальним за відсутності примусового розсіювання вибухонебезпечної суміші. При збільшенні швидкості руху парів через отвір дихального клапану збільшення радіусу вибухонебезпечної зони відбувається за логарифмічним законом. Зміна температури призводить до незначної зміни радіусу. При розгерметизації резервуару збільшення радіусу вибухонебезпечної зони при збільшення швидкості витоку відбувається також за логарифмічним законом. Радіус зони, отриманий методом визначення гіпотетичного об’єму майже у два рази перевищує радіус, розрахований методом з використанням номограм. Максимально можливий радіус становить 20 м та 9 м, відповідно, при швидкості витоку бензину 10 кг/с. Детермінованим методом радіус зафіксований на рівні 3 м для усіх умов витоку.
Здійснено оцінку впливу вологості повітря на розрахунковий надлишковий тиск вибуху під час визначення категорії приміщень виробництв за вибухопожежонебезпекою, в яких присутні, обертаються та зберігаються легкозаймисті рідини. В дослідженні наведено дані, які свідчать про кількісні показники наявності води у вигляді парів та їх залежність від температури навколишнього середовища та вологості. На конкретному прикладі з легкозаймистою рідиною було проведено розрахунок надлишкового тиску вибуху та висунуто гіпотезу, що наявність вологості в приміщенні, де присутні легкозаймисті та горючі рідини, може впливати на результат визначення розрахункового надлишкового тиску вибуху, який, в свою чергу, може привести до хибного визначення категорії приміщення за вибухопожежонебезпекою. Для підтвердження висунутої гіпотези спочатку розрахунки було проведено без урахування вологості повітря, а потім було проведено оцінку з урахуванням вологості повітря в приміщенні. Початкові значення вологості повітря було обрано відповідно до вимог щодо забезпечення параметрів середовища в виробничих приміщеннях. З урахуванням цього були проведені розрахунки сумішей парів легкозаймистої рідини та парів води. Проведення дослідження було засноване тільки на використані теоретичних методів, без використання експериментального дослідження. В результаті досліджень отримані результати, які підтвердили гіпотезу стосовно впливу вологості на значення розрахункового надлишкового тиску вибуху. Похибка визначення розрахункового надлишкового тиску має місце і потребує додаткових досліджень. Отримані в результаті дослідження оцінки є важливими оскільки показано вплив вологості в виробничому приміщенні на розрахункове значення надлишкового тиску вибуху, за яким робиться висновок щодо належності приміщення з легкозаймистою або горючою рідиною до певної категорії за вибухопожежонебезпекою.
The dependence of reliability of emergency shutdown of consumers in electric power systems of explosive hazardous zones on such parameters of electric network as nominal currents of electromagnetic declutch of circuit breaker and fusible fuse insert, approximate calculated impedance of transformer, material, cross - section and length of cable. The obtained results will prevent the appearance of ignition sources of electrical origin during the operation of consumers in electric power systems of explosive hazardous zones
One of the main problems of modern laser alarm systems is appearance of false alarms in difficult weather conditions (fog, rain, snow) because of reduction of the environment transparency. A promising solution is creation of “laser barriers” with the help of diffractively reflecting coatings as reflective elements. But the properties of those coatings depend considerably on the manufacturing process. If a coating was produced with errors, the coherent component of the total power reflected from a diffractively reflecting coating could decrease and the diffuse component (arising due to scattering by roughness) increase. Besides, the coating could scatter power in directions that do not correspond to the directions of the diffraction maxima. The presented paper substantiates the requirements to the accuracy of diffractively reflecting coatings manufacturing on the basis of analysis of the angular distribution functions of the reflected power.
Встановлені особливості визначення класів і розмірів вибухонебезпечних зон, що створюються газо- пароповітряним вибухонебезпечним середовищем навколо зовнішніх установок. Національна класифікація вибухонебезпечних зон здійснюється двома методами, один з яких є детермінованим, а другий – розрахунковим. Газо- пароповіряне вибухонебезпечне середовище може утворювати вибухонебезпечні зони класів 0, 1, 2. Для розрахункового методу вихідними параметрами є кліматичні умови, властивості небезпечні речовин, ступінь витоку та рівень вентиляції. Визначається інтенсивність витоку небезпечної речовини, розраховуються гіпотетичний об’єм вибухонебезпечного середовища, якій порівнюється з фіксованим значенням загального об’єму, що вентилюється. Гіпотетичний об’єм та час існування вибухонебезпечного середовища залежать від швидкості вітру за гіперболічним законом. На прикладі зовнішньої установки у вигляді негерметичної муфти надземного газопроводу природного газу показано, що швидкість вітру оказує суттєвий вплив на величину гіпотетичного об’єму вибухонебезпечного середовища. При швидкості, що відповідає за шкалою Бофорта тихому вітру, навколо зовнішньої установки створюється вибухонебезпечна зона класу 1. При швидкості, що відповідає за шкалою Бофорта легкому вітру, створюється вибухонебезпечна зона класу 2. Зниження температури навколишнього середовища призводить до зменшення величини гіпотетичного об’єму вибухонебезпечного середовища. Інтенсивність витоку небезпечної речовини суттєво впливає на клас вибухонебезпечної зони. Для кожного виду небезпечної речовини необхідно визначати граничне значення інте-нсивності витоку, вище якої має місце вибухонебезпечна зона класу 1, а нижче – класу 2. Час існування вибухонебезпечного середовища не залежить від температури навколишнього середовища й інтенсивності витоку та швидко зменшується зі збільшенням швидкості вітру
For the tasks of hydrogen explosions prevention and environmental protection the paper investigates the possibility of using differential absorption lidars for remote estimation of hydrogen concentration. The dependence of the atmosphere transmittance upon the path length in various weather conditions, as well as the dependences of the power of the received laser signals and hydrogen concentration upon the path length are investigated. The received results prove the possibility of defining concentration of hazardous substances by laser systems at the distances of 1...10 km with account of attenuation of laser irradiation in the atmosphere for various wavelengths.