Вогнегасні характеристики легких сипких матеріалів для пожеж класу «В»

 

Макаренко Вікторія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5629-1159

 

Кірєєв Олександр Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-8819-3999

 

Чиркіна-Харламова Марина Анатоліївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-2060-9142

 

Слепужніков Євген Дмитрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5449-3512

 

Ковальов Олександр Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4974-5201

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-39-3

 

Ключові слова: легкозаймисті рідини, бензин, вогнегасні властивості, спучений перліт, піноскло, розпилена вода

 

Анотація

 

Визначено масові витрати компонентів вогнегасної системи на основі легких сипких матеріалів. На основі раніш проведених досліджень в якості легкого сипкого матеріалу, що забезпечує плавучість всієї системи, було обрано подрібнене піноскло з розміром гранул 1–1,5 см. В якості сипкого матеріалу, що підвищує ізолюючі властивості вогнегасної системи, застосовано спучений перліт з розміром гранул 1,0–1,4 мм. Для подавання гранульованого спученого перліту розроблено та виготовлено пневмоежекційний прилад. Проведено дослідження з гасіння стандартного модельного вогнища пожежі «8В» з додатковим подаванням на поверхню бінарного шару піноскло + перліт розпиленої води. Встановлено, що подавання води дозволяє зменшити витрати спученого перліту в два рази. Показано, що змочування шару перліту водою суттєво підвищує ізолюючі властивості такого шару і надає високу охолоджуючу здатність всієї вогнегасної системи на основі легких сипких матеріалів. На основі економічних розрахунків показано, що застосування води для змочування верхнього шару обумовлює можливість зменшити фінансові витрати потрібні на вогнегасні речовини. Встановлено, що фінансові витрати на вогнегасні речовини системи подрібнене піноскло + спучений перліт + розпилена вода з питомими поверхневими витратами компонентів 10,5 кг/м2 1,98 кг/м2 і 2 кг/м2 складають 184 грн/м2. За цим параметром ця вогнегасна система має суттєву перевагу по зрівнянню з системами піноскло+гель і повітряно механічними пінами. Проведено порівняння з результатами гасіння бензину на модельних вогнищах пожежі малих розмірів. На основі проведення екологічної оцінки запропонованої вогнегасної системи показано її переваги за цим параметром по зрівнянню з існуючими засобами гасіння легкозаймистих рідин. Розглянуто питання впровадження запропонованої вогнегасної системи в практику пожежогасіння резервуарів великих розмірів з легкозаймистими рідинами.

 

Посилання

 

  1. Campbell R. Fires at Outside Storage Tanks. National fire protection association. 2014. URL: https://nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics-and-reports/Building-and-life-safety/osflammableor Combustible LiquidtankStorage Facilities.ashx
  2. Hylton J. G., Stein G. P. U.S. Fire Department Profile. National Fire Protection Association. 2017. URL: https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics/Fire-service/osfdprofile.pdf
  3. Lang X.-q., Liu Q.-z., Gong H.  Study of Fire Fighting Systemto Extinguish Full Surface Fire of Large Scale Floating Roof Tanks. Procedia Engineering. 2011. Vol. 11. 189–195. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S1877705811008344
  4. EN 1568-1:2018. Fireextinguishing media. Foam concentrates. Part 1: Specification for medium expansion foam concentrates for surface application to water-immiscible liquids
  5. EN 1568-2:2018. Fireextinguishing media. Foam Part 2: Specification for high expansion foam concentrates for surface application to water-immiscible liquids
  6. EN 1568-3:2018. Foam concentrates. Part 3: Specification for low expansion foam concentrates for surface application to water-immiscible liquids /European standard
  7. Olkowska E., Polkowska Z., Namieśnik J. Analytic sofsur factantsin the environment: problems and challenges. Chem. Rev. 2011. Vol. 111. № 9. P. 5667–5700. doi: https://doi.org/10.1021/cr100107g
  8. Dadashov I., Loboichenko V., Kireev A. Analysis of the ecological characteristics of environment friendly fire fighting chemicals used in extinguishing oil products. Pollution Research. Vol. 37. № 1. P. 63–77. URL: http://29yjmo6.257.cz/bitstream/123456789/9380/1/Poll%20Res-10_proof.pdf
  9. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A., Hrytsyna I., Trigub V. Numerical simulation of the creation of a fire-fighting barrier using an explosion of a combustible charge. Eastern-European Journal of Enterprise 2017. Vol. 6. № 10–90. P.11–16. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.114504
  10. Semko A., Beskrovnaya M., Vinogradov S., Hritsina I., Yagudina N. The use of pulsed high-speed liquid jet for putting out gas blowout. The International Journal of Multiphysics. 2015. Vol. 9. № P. 9–20. doi: https://doi.org/10.1260/1750-9548.9.1.9
  11. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A., Hrytsyna I., Trigub V. Improving the installation for fire extinguishing with finely dispersed water. Eastern European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 2. № 10–92. P. 38–43. doi: https://doi.org/15587/1729-4061.2018.127865
  12. Vambol S., Bogdanov I., Vambol V., Suchikova Y., Kondratenko O., Hurenko O., Onishchenko S. Research into regularities of pore formation on the surface of semiconductors. Eastern-European Journal of Enterprise 2017. Vol. 3. № 5–87. P. 37–44. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.104039
  13. Chernukha A., Teslenko A., Kovaliov P., Bezuglov O. Mathematical modeling of fireproof efficiency of coatings based on silicate composition. Materials Science Forum. Vol. 1006. MSF. P. 70–75. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1006.70
  14. Vasilchenko A., Otrosh, Yu., Adamenko N., Doronin E., Kovalov A. Feature of fire resistance calculation of steel structures with intumescent coating. MATEC Web of Conferences. Vol. 230. № 02036. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002036
  15. Kustov M., Kalugin V., Tutunik V., Tarakhno O. Physicochemical principles of the technology of modified pyrotechnic compositions to reduce the chemical pollution of the atmosphere. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii. 2019. Vol. 1. P. 92–99. doi: https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-122-1-92-99
  16. Pietukhov R., Kireev А., Tregubov D., Hovalenkov S. Experimental Study of the Insulating Properties of a Lightweight Material Based on Fast-Hardening Highly Resistant Foams in Relation to Vapors of Toxic Organic Fluids. Materials Science Forum. 2021. Vol. 1038. Р. 374– doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1038.374
  17. Kireev , Kirichenko I., Petukhov R., Sharshanov A., Tarkho T. Modeling the insulation properties of multicomponent solid foam-like material based on gel-forming systems. Functional materials. 2021. Vol 28. №3. P. 549–555. doi: https://doi.org/10.15407/fm28.03.549
  18. Мусаев М. Е., Дадашов И. Ф. Разработка единого средства для предотвращения испарения токсичных жидкостей и тушения пожаров класса «В». Академия МЧС Азербайджанской Республики. 2021. Вып. 3–4. С. 117–124. URL: https://engineeringmechanics.az/uploads/2023/05/8-fhn-akademiya-musayev-meqale-03-11-2021.pdf
  19. Дадашов І. Ф., Кірєєв О. О., Трегубов Д. Г., Тарахно О. В. Гасіння горючих рідин твердими пористими матеріалами та гелеутворюючими системами. Харків, 2021. 240 с.
  20. Макаренко В. С., Кірєєв О. О., Трегубов Д. Г., Чиркіна М. А. Дослідження вогнегасних властивостей бінарних шарів легких пористих матеріалів. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2021. Вип. 1(33). С. 235–245. doi: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-18
  21. Макаренко В. С., Кірєєв О. О., Слепужніков Є.Д., Чиркіна М. А. Дослідження впливу порошків на вогнегасні характеристики бінарних шарів пористих матеріалів. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2022. Вип. 1(35). С. 297–310. doi: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-22
  22. Makarenko V., Kireev А., Slepuzhnikov Y., Hovalenkov S. Properties of multi-component fire extinguishing systems based on light bulk materials. Key Engineering Materials. 2023. Vol. 954. P. 177–184. doi: https://doi.org/10.4028/p-6v6dmx
  23. Макаренко В. С., Кірєєв О. О., Чиркіна-Харламова М. А., Мінська Н. В., Шаршанов А. Я. Дослідження гасіння модельного вогнища пожежі класу «В» сипкими матеріалами. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2023. Вип. 2(38). С. 281–296. doi: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-19