Дослідження впливу порошків на вогнегасні характеристики бінарних шарів пористих матеріалів

 

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

 

Слепужніков Євген Дмитрович

Національний університет цивільного захисту України

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

 

Чиркіна Марина Анатоліївна

Національний університет цивільного захисту України

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

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-22

 

Ключові слова: легкозаймисті рідини, бінарна вогнегасна система, перліт, вермикуліт, піноскло, дисперсні порошки, кристалогідрати

 

Анотація

Досліджено вплив дисперсних порошків на гасіння легкозаймистих рідин за допомогою використання бінарних шарів легких пористих матеріалів. Обґрунтовано вибір гранульованого піноскла в якості матеріалу нижнього шару бінарної системи. Для верхнього шару, який виявляє підвищені ізолюючі властивості обрано спучені перліт та вермікуліт. Запропоновано наносити на верхній шар бінарної вогнегасної системи порошків: піску, меленого тальку, пустотілих скляних мікросфер. Також досліджено використання наступних легкоплавких порошків кристалогідратів середньої ступені дисперсності: сульфату алюмінію, ацетату натрію, гідрофосфату натрію, натрій-калій винокислого, сульфату цинку та тіосульфату натрію. При цьому зменшується об’єм порожнин цього шару, що призведе до підвищення ізолюючих властивостей вогнегасної системи. Для обраних матеріалів вогнегасної системи визначені: насипна щільність, плавучість, вологоутримання та здатності до заповнення порожнин шару матеріалу, що лежить нижче. Найбільшу плавучість і найменшу насипну щільність бінарної вогнегасної системи забезпечує використання в якості нижнього шару подрібненого піноскла. Найбільше вологоутримання і найменшу здатність до просипання порошків крізь верхній шар вогнегасної системи забезпечує використання спученого перліту з розміром гранул 1,2±0,2 мм і пластинчастого вермикуліту з розміром пластинок 2×2,5 і 2×5 мм. На основі дослідження впливу дрібнодисперсних порошків легкоплавких кристалогідратів на вогнегасні характеристики бінарних шарів легких пористих матеріалів встановлено, що найкращі результати забезпечують застосування кристалогідратів ацетату натрію (1,5 кг/м2), гідрофосфату натрію (0,12 кг/м2) і сульфату цинку (1,3 кг/м2). З останніх найбільш ефективним є кристалогідрат гідрофосфату натрію.

 

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/osflammableorCombustibleLiquidtank StorageFacilities.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. Tauseef S. M., Ramyapriya Ramesh, Tasneem Abbasi, Abbasi S. A. Models for assessing the spread of flammable liquid spills and their burning. International Journal of Engineering, Science and Mathematics. Vol. 6. № 8. P. 154–184. URL: https://www.researchgate.net/publication/322117150_Models_for_assessing_the_spread_of_flammable_liquid_spills_and_their_burning
  4. Lang X.-q., Liu Q.-z., Gong H. Study of Fire Fighting System to Extinguish Full Surface Fire of Large Scale Floating Roof Tanks. Procedia Engineering. Vol. 11. P. 189–195. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii /S1877705811008344
  5. Olkowska E., Polkowska Z., Namieśnik J. Analytics of surfactants in the environment: problems and challenges. Chem. Rev. 2011. Vol. 111. № 9. P. 5667–5700. doi: 1021/cr100107g
  6. Дадашов І. Ф., Трегубов Д. Г., Сенчихін Ю. М., Кірєєв О. О. Напрямки вдосконалення гасіння пожеж нафтопродуктів. Науковий вісник будівництва. 2018. T. 94. № 4. С. 238–249. URL: https://nuczu.edu.ua/sciencearchive/Problems OfEmergencies/vol28/4dadashev.pdf
  7. Дадашов І. Ф. Дослідження властивостей вогнегасної системи на основі піноскла. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2018. Вип. 2(28). С. 39–56. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/8905
  8. 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. URL: http://pes.nuczu.edu.ua/ images/arhiv/33/18.pdf
  9. Dadashov І., Kireev А. Kirichenko I., Kovalev A., Sharshanov A. Simulation of the properties two-laer material. Functional Materials. 2018. Vol. 25. № 4. P. 774–779. doi: 10.15407/fm25.04.1
  10. Chen Z., Huang Z. X., Jiang B. Y. Syntactic Foam Prepared with Glass Hollow Spheres of Designed Size and Wall Thickness Ratio. Advanced Materials Research. 2014. Vol. 1061–1062. P. 129–132. doi: 10.4028/www.scientific.net/ AMR.1061-1062.129
  11. Szczepaniak R., Woroniak G., Rudzki R. Analysis of Energy Storage Capabilities in Hydrated Sodium Acetate Using the Phase Transitions of the First Kind. Springer Proceedings in Energy. Cham, 2019. P. 1043–1055. doi: 1007/978-3-030-13888-2_100
  12. Kahlenberg V., Braun D. E., Krüger H., Schmidmair D., Orlova M. Temperature and moisture-dependent studies on alunogen and the crystal structure of meta-alunogen determined from laboratory powder diffraction data. Physics and Chemistry of Minerals. 2016. Vol. 44. № 2. P. 95–107. doi: 1007/s00269-016-0840-7
  13. Beaupere N., Soupremanien U., Zalewski L. Influence of Water Addition on the Latent Heat Degradation of Sodium Acetate Trihydrate. Applied Sciences. 2021. Vol. 11. № 2. P. 484. doi: 3390/app11020484
  14. Dannemand M., Johansen J. B., Furbo S. Solidification behavior and thermal conductivity of bulk sodium acetate trihydrate composites with thickening agents and graphite. Solar Energy Materials and Solar Cells. Vol.145. P. 287–295. doi: 10.1016/j.solmat.2015.10.038
  15. High solubility crystalline hydrates of Na and K furosemide salts / U. B. Rao Khandavilli et al. CrystEngComm. 2014. Vol. 16. № 22. P. 4842–4852. doi: 1039/C3CE42347F
  16. Saha J., Podder J. Crystallization Of Zinc Sulphate Single Crystals And Its Structural, Thermal And Optical Characterization. Journal of Bangladesh Academy of Sciences. 2012. № 35(2). P. 203–210. doi: 10.3329/jbas.v35i2.9426
  17. Safety data sheet. Sodium Thiosulfate, 5-hydrate, Crystal, USP/EP/BPJP. Columbus Chemical Industries. URL: https://www.columbuschemical.com/ MSDS/SDS/Sodium%20Thiosulfate,%205-hydrate,%20Crystal,%20USP%20EP%20BP% 20JP% 205471.pdf