Підвищення вогнегасних властивостей сипких матеріалів шляхом введення кристалогідратів

Макаренко Вікторія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

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

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-36-12

Ключові слова: легкозаймисті рідини, бінарна вогнегасна система, вогнегасні властивості, перліт, вермикуліт, піноскло, кристалогідрати

Анотація

Встановлено суттєве підвищення вогнегасних властивостей бінарних шарів легких сипких матеріалів у разі введення до складу засобу гасіння кристалогідратів. Введення кристалогідратів було запропоновано для підвищення охолоджуючої здатності, ізолюючої, флегматизуючої та інгібуючої дії вогнегасного засобу на основі сипких матеріалів. Для забезпечення підвищення ізолюючої дії було обґрунтовано вибір кристалогідратів з малими температурами плавлення. Це дозволило забезпечити плавлення кристалогідрату та заповнення порожнин між гранулами сипких матеріалів. Для забезпечення підвищення інгібуючої дії обрано кристалогідрати, які мають у своєму складі іони-інгібітори. Запропоновано три шляхи введення кристалогідратів до складу вогнегасної системи: насипання кристалогідрату в порошкоподібному стані на верхній шар бінарної вогнегасної системи на основі сипких матеріалів; його введення шляхом просочення сипкого матеріалу насиченим водним розчином кристалогідрату та покриття сипкого матеріалу тонким шаром кристалічного кристалогідрату. В якості нижнього шару, який забезпечує плавучість системи, використано подрібнене піноскло. В якості верхнього шару з підвищеними ізолюючими властивостями обґрунтовано використання спученого перліту з розміром гранул 1,2±0,2 мм і пластинчатого вермикуліту з розміром пластинок 1×2 і 2×5 мм. На основі експериментальних досліджень впливу низки кристалогідратів на вогнегасні характеристики бінарних шарів легких пористих матеріалів встановлено, що у найбільшій ступені вогнегасні властивості підвішують змочений насиченим розчином гідрофосфату натрію перліт (0,35 см) та змочені цим же розчином вермикуліти (0,3 см та 0,5 см відповідно). Аналіз одержаних даних дозволяє зробити висновок, що основний внесок у підвищення вогнегасних характеристик за рахунок введення кристалогідрату Na₂HPO₄·12H₂O в двошарову вогнегасну систему обумовлений інгібуванням процесу горіння бензину.

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/osflammableorCombustibleLiquidtankStorage 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. Tauseef S. M., RamyapriyaR., Abbasi T., Abbasi S. A. Models for assessing the sprea do fflammable liquid spill sand 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
5. 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
6. 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
7. 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
8. 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
9. Szczepaniak R., Woroniak G., Rudzki R. Analysis of Energy Storage Capabilitiesin Hydrated Sodium Acetate Using the Phase Transitions of the First Kind. Springer Proceedings in Energy. Cham, 2019. P. 1043–1055. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-13888-2_100
10. Dadashov І., Kireev А. Kirichenko I., Kovalev A., Sharshanov A. Simulation of the properties two-laermaterial. Functional Materials. 2018. Vol. 25. № 4. P. 774–779. doi: https//doi.org/10.15407/fm25.04.1