Інгібуючий ефект NaHCO₃ на вибух порошку сплаву Mg—Al 

Анотація

Дослідження ефективних методів попередження вибухів пилу при обробці магнієво-алюмінієвого сплаву має велике значення з огляду на небезпеку вибухових катастроф. Додавання інертних твердих речовин до горючого пилу є необхідним, аби знизити ризик та запобігти вибухам пилу. В роботі вибухові характеристики та особливості поширення полум’я при використанні порошку сплаву Mg–Al досліджено за допомогою експериментальної системи зі сферичною посудиною ємністю 20 л та трубкою Хартмана. Також було досліджено механізм видалення бікарбонату натрію (NaHCO₃) під час вибуху порошку сплаву Mg–Al. Результати вказують на те, що тиск, висоту спалаху полум’я та швидкість його поширення можна ефективно знизити, збільшуючи вміст NaHCO₃ у суміші з пилом. Після додавання 80% NaHCO₃ полум’я було пригнічено, а максимальний тиск вибуху знизився до менш ніж 0,1 МПа, що також призвело до зменшення максимальної швидкості поширення полум’я на 93%. Процес пригнічення вибуху пилу порошком NaHCO₃ при роботі з магнієво-алюмінієвим сплавом є відносно складним і починається насамперед з фізико-хімічних способів пригнічення. Додавання NaHCO₃ має ефект фізичного інгібування зниженням температури навколишнього середовища і концентрації кисню через H₂O і CO₂, що утворюються при розкладанні. У той же час, цикл NaO↔Na передбачає перетворення високоактивного кисню на низькоактивний. Це знижує активність вибухової реакції горіння порошку сплаву Mg–Al. Водночас іони натрію можуть захоплювати вільні радикали під час вибухових реакцій, внаслідок чого зменшується кількість вільних радикалів у реактивній системі та переривається ланцюг реакції горіння. Результати дослідження мають велике значення для безпеки виробництва сплавів Mg–Al.