, (1)
УДК 661.93
В.В. Храмогина,студентка 5-го курсу, А.П Ковалев, докт. техн. наук, проф.
«Донецкий национальный технический университет»
ул. Артема, 58, г. Донецк, Украина, 83001
candy_17_90@mail.ru
О ВЕРОЯТНОСТИ ВЗРЫВОВ ВОДОРОДНО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В ОТСЕКЕ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ
Известно, что при эксплуатации на подводных лодках аккумуляторных батарей (АБ) возможны случайные выделения из них водорода. Смесь водорода и воздуха в определённых пропорциях образует взрывоопасную среду в отсеке подводной лодки. Интенсивность газовыделения из АБ зависит от режима её использования, срока службы, температуры окружающего воздуха, влажности и др.
При достижении концентрации водородно-воздушной среды «сигнального» значения, срабатывает газовая защита и образовавшаяся газовоздушная смесь удаляется с помощью вентиляции (либо сжигается в специальных приборах).
В [1] приведен сценарий взрывов в отсеке подводной лодки. Взрыв в отсеке подводной лодки может произойти при совпадении в пространстве и времени следующих событий: произошло загазирование отсека взрывоопасным газом; отказала в срабатывании система газовой защиты и в результате этого не включилась аварийная вентиляция; появился источник инициирования взрыва (короткое замыкание, электрическая дуга и т.д.).
Взрыв в отсеке подводной лодки не произойдет в том случае, если газовая защита будет надёжно определять нижний уровень взрываемости водородно-воздушной среды, своевременно и надёжно подавать сигнал на включение аварийной вентиляции.
В промышленности на взрывоопасные помещения существует документ [2]. Производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения взрывов на любом взрывоопасном участке в течение года не превышала величину 1*10-6, т.е. Q(1)=1*10-6 или H=1*10-6 1/год.
Возникает задача, а как часто следует диагностировать состояние системы газовой защиты, включая и вентиляцию, чтобы интенсивность взрывов H < 1*10-6 1/год.
Вероятность взрывов F1(t) в отсеке подводной лодки в течение времени t из-за аварийного выделения из АБ при эксплуатации водорода:
, (1)
где
; (2)
; 
– средний интервал времени между появлением нижнего предела взрываемости водородно-воздушной смеси;
; d1 – средний интервал времени существования в отсеке нижнего предела взрываемости водородно-воздушной смеси (среднее время срабатывания газовой защиты, запуска аварийной вентиляции и ликвидации взрывоопасной среды);
; 
– средний интервал времени между отказами в срабатывании системы газовой защиты;
Θ2 – интервал времени между диагностикой газовой защиты (системы обнаружения нижнего предела взрываемости водородно-воздушной смеси и системы включения аварийной вентиляции);
; 
– средний интервал времени между появлением экзогенного источника (искра, электрическая дуга и др.), мощность и длительность которого достаточна для воспламенения водородно-воздушной смеси;
; d3 – средняя длительность существования экзогенного источника.
Формулы (1) и (2) справедливы при выполнении следующих условий:
.
Подставив значение Н в формулу (2), находим Θ2:
.