Спосіб утворення інертного середовища при гасінні підземних пожеж у гірних виробках

Изобретение относится к пожаротушению и позволяет снчзить энергоемкости и упростить технологию. Газ для создания инертной среды получают разложением гидратов газов и летучих органических жидкостей при определенных Р-Т условиях. Могут быть использованы, например, гидраты аргона, азота и фреонов. 1 табл. Q со с В со со СО со [РПФ 1 1333344 Изобретенир относится средствам пленочной ьиды, сконденсировавшейся пожаротушения, используемым в горной в объеме газа, газовых пузырьков, промышленности, и может применяться выделяющихся в объеме воды, капельнодля тушения подземных пожаров при подисперсного сжиженого газа, испаряющемощи инертных газов. гося в объеме свободного газа, насыщенного парами воды, контакта водаЦелью изобретения является снижеметалл, где происходит сорбция моление энергозатрат при получении инерткул газа, растворенного в воде. Инных газов. Способ осуществляют следующим об- 10 тенсивное образование центров кристаллизации гидратов на поверхности конразом. такта вода-металл имеет место при таГазы для создания инертной среды янии льда, образованного в присутпри тушении подземных пожаров получаствии сжиженного газа. ют разложением гидратов газов и (или) Перечисленные механизмы каждый в летучих органических жидкостей, на- 15 отдельности или в различных сочетанипример гидратов аргона, азота и фреоях могут быть использованы для полунов. При этом разложение гидратов осучения гидратов газов в промышленных ществляют при давлениях, меньших давмасштабах. лений диссоциации,и(или) температурах, превышающих температуры диссоци 20 Разложение гидратов происходит очень интенсивно при понижении давлеации. ния в емкости, где они хранятся, или К месту подземного пожара гидраты при повышении температуры до температранспортируют в контейнерах под нетуры, превышающей Т^ мс . которым избыточным давлением. При разгерметизации контейнеров давление 25 Количество выделяющихся газов мов них резко снижается, приближаясь жет быть подсчитано следующим обрак атмосферному, и начинается самозом. По закону Авогадро моль гидрата произвольный, распад гидратов с выделе- любого компонента содержит 22,4 л ганием инертных газов в газовую фазу, за (при нормальных условиях) в п мо^бъемное соотношение воды и газа при лей воды, т.е. на один моль воды при30 этом составляет от 1:150 до 1:300. ходится 22,4/п л газа. Зная п, можно Разложение гидратов резко ускоряется определить массовые и объемные хапри их локальном подогреве. При этом рактеристики компонентов гидратов газатраты тепла на разложение одного зов. Характеристика гидратов газов моля гидратов примерно в 4-5 раз нии их показатели приведены в таблице. 35 же по сравнению с затратами тепла Из данных таблицы видно, что один на испарение жидких инертных газов. объем гидрата может содержать нескольГазовые гидраты представляют соко сотен объемов газа, а на один, бой твердые кристаллические вещестобъем воды приходится до 176,1 ва, напоминающие внешним видом снег (С0 2 ) до 300 (аргон) объемов газа. или рыхлый лед и характеризующиеся Связь значительного объема газа с общей формулой М п Н 2 0 (п У, 5,67) . одним объемом воды при разложении Б этой формуле М - молекула, обрагидратов позволяет их рассматривать щующая гидрат при строго определенных как весьма эффективный и экономичный значениях температуры и давления. источник для получения инертных газов, Способностью образовывать гидраты используемых при тушении подземных обладают многие газы, органические пожаров. Технология получения таких жидкости (в основном летучие), а газов, как указано выше, предельно также их двойное и многокомпонентные проста. смеси. Термодинамическая устойчивость 50 гидратов обеспечивается благоприятной Процесс образования гидратов прогеометрией расположения молекул в текает интенсивно и начинается с форполостях каркаса, вследствие чего мирования центров кристаллизации. слабые молекулярные взаимодействия Зарождение центров кристаллизации * приводят к выигрышу энергии в 20обычно Аїроисходит на поверхностях, 50 кДж/моль при образовании гидрата свободного контакта жидкая вода -газ, по сравнению с энергией составляющих жидкая вода - сжиженный газ, сжиженкомпонентов в свободном состоянии. ный газ - газ, насыщенный парами воТаким образом, по сравнению с гидды, а также на поверхности капельно 4 13333** ратами инетрных газов в чистом ных выработках, включающий направлевиде энергетически более выгодно исние в выработку инертного газа,полупользовать их в гидратном состоянии. чаемого разложением атмосферноговозЗатраты на получение инертного гадуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, за по предлагаемому способу в несколь4To s с целью снижения энергозатрат, ко раз ниже по сравнению с известинертный газ в горную выработку наными. правляют в виде гидратов газов или летучих органических жидкостей, а Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 10 их разложение осуществляют при давлениях, меньших давлений диссоциаСпособ создания инертной среды ции, и(или) температурах, превышаюари тушении подземных пожаров в горщих температуры диссоциации гидратов. Газ . Показатель Двуокись углерода Аргон р Плотность гидрата при 0 С и давлении гидратообра3 зования, т/м 1,053 1,200 176,1 300 13?,6 • 223 Масса газа в единице объема гидрата, кг/м* 271,9 312 Масса воды в единице объема гидрата, кг/м 3 781,1 788 Число объемов газа в одном объеме воды (Т=О*С, Р=0,1 МПа)' Число объемов газа в одном объеме гидрата при тех же условиях, 9 Редактор Э.Слиган Заказ 3861/5 Составитель Н.Голдобин Техред л. Сердюкова Корректор Л. Бескид Тираж 429 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4