Виявлення впливу модифікованих добавок на вогнегасні властивості компресійної піни

Автор(и)

  • Станіслав Михайлович Шахов Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету xцивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-9161-1696
  • Станіслав Андрійович Виноградов Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету xцивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0003-2569-5489
  • Дмитро Володимироивич Грищенко Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету xцивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-7241-737X
  • Олександр Віталійович Савченко Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету xцивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-1305-7415
  • Євген Миколайович Грінченко Харківський національний університет внутрішніх справ, Україна https://orcid.org/0000-0002-3973-9078
  • Людмила Володимирівна Кнауб Військова академія, Україна https://orcid.org/0000-0002-0969-4702
  • Наталія Ярославівна Масліч Військова академія, Україна https://orcid.org/0000-0001-5792-910X
  • Тетяна Михайлівна Могилянець Військова академія, Україна https://orcid.org/0000-0003-0362-9907
  • Віктор Володимирович Шевчук Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, Україна https://orcid.org/0000-0002-8260-2165
  • Андрій Михайлович Домінік Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, Україна https://orcid.org/0000-0003-0139-2002

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.325930

Ключові слова:

компресійна піна, модифіковані добавки, вогнегасні властивості, пожежі класу А, ефективність гасіння

Анотація

Об’єктом дослідження є вогнегасна ефективність компресійної піни із застосуванням модифікованих добавок.

Основна гіпотеза полягає в тому, що використання модифікованих добавок у складі компресійної піни буде впливати на її вогнегасну ефективність при гасінні твердих горючих матеріалів. 

Проблема, що вирішувалась, – визначити вплив модифікованих добавок у складі компресійної піни із діапазоном концентрацій 1–5 % на її вогнегасні властивості. Результати показали, що для всіх добавок при зміні концентрації від 1 % до 5 %. характерно несуттєве зменшення витрати водного розчину піноутворювача. Наслідком підвищення кратності, навпаки, є суттєве зниження маси водного розчину піноутворювача, що  витрачається на гасіння. При збільшенні концентрації добавки в межах від 1% до 3 % притаманне зниження часу гасіння, при подальшому підвищенні від 3 % до 5 % характерне збільшення часу гасіння. Також збільшення кратності піни має суттєвий вплив, при підвищенні від 5 до 20 спостерігається зниження часу гасіння, а при подальшому збільшенні до 25 відбувається збільшення часу. 

Для компресійної піни із NH4H2PO4 найвищий показник ефективності складав Ie.e ≈  20,15 м2/л∙с, при концентрації МД С ≈ 3 % та кратності піни К ≈ 18; для компресійної піни із (NH4)2HPO4   найвищий показник ефективності складав Ie.e = 18,04 м2/л∙с, при концентрації МД С ≈ 3 % та кратності піни К ≈ 18; для компресійної піни із (NH4)2СO3 найвищий показник ефективності складав Ie.e = 14,99 м2/л∙с, при концентрації МД С ≈ 3 % та кратності піни К ≈ 18. Таким чином, на підставі результатів експериментальних досліджень найбільш ефективною є компресійна піна із NH4H2PO4. Отриманий показник ефективності гасіння на 11 % більше відносно до КП із (NH4)2HPO4  та на 26 % більший за показник КП із (NH4)2СO3

Біографії авторів

Станіслав Михайлович Шахов, Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету xцивільного захисту України

PhD, доцент

Кафедра інженерної та аварійно-рятувальної техніки

Станіслав Андрійович Виноградов, Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету xцивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інженерної та аварійно-рятувальної техніки

Дмитро Володимироивич Грищенко, Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету xцивільного захисту України

Кафедра інженерної та аварійно-рятувальної техніки

Олександр Віталійович Савченко, Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету xцивільного захисту України

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра організації нормативно-правової роботи у сфері пожежної безпеки

Євген Миколайович Грінченко, Харківський національний університет внутрішніх справ

Кандидат технічних наук, доцент

Науково-дослідна лабораторія з проблем інформаційних технологій та протидії злочинності у кіберпросторі

Людмила Володимирівна Кнауб, Військова академія

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інженерної механіки

Наталія Ярославівна Масліч, Військова академія

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інженерної механіки

Тетяна Михайлівна Могилянець, Військова академія

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інженерної механіки

Віктор Володимирович Шевчук, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра експлуатації транспортних засобів та пожежно-рятувальної техніки

Андрій Михайлович Домінік, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра експлуатації транспортних засобів та пожежно-рятувальної техніки

Посилання

  1. Dubinin, D., Korytchenko, K., Lisnyak, A., Hrytsyna, I., Trigub, V. (2018). Improving the installation for fire extinguishing with finely­dispersed water. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (92)), 38–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127865
  2. Ostapov, K., Kirichenko, I., Senchykhin, Y., Syrovyi, V., Vorontsova, D., Belikov, A. et al. (2019). Improvement of the installation with an extended barrel of cranked type used for fire extinguishing by gel-forming compositions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (100)), 30–36. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.174592
  3. Shakhov, S., Vinogradov, S., Grishenko, D. (2023). Analysis of ways to increase the efficiency of compressed air foam for extinguishing solid materials. Municipal Economy of Cities, 1 (175), 151–159. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2023-1-175-151-159
  4. Rie, D.-H., Lee, J.-W., Kim, S. (2016). Class B Fire-Extinguishing Performance Evaluation of a Compressed Air Foam System at Different Air-to-Aqueous Foam Solution Mixing Ratios. Applied Sciences, 6 (7), 191. https://doi.org/10.3390/app6070191
  5. Cheng, J., Xu, M. (2014). Experimental Research of Integrated Compressed Air Foam System of Fixed (ICAF) for Liquid Fuel. Procedia Engineering, 71, 44–56. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.04.007
  6. Chen, T., Fu, X., Bao, Z., Xia, J., Wang, R. (2018). Experimental Study on the Extinguishing Efficiency of Compressed Air Foam Sprinkler System on Oil Pool Fire. Procedia Engineering, 211, 94–103. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.12.142
  7. Wang, K., Fang, J., Shah, H. R., Mu, S., Lang, X., Wang, J., Zhang, Y. (2020). A theoretical and experimental study of extinguishing compressed air foam on an n-heptane storage tank fire with variable fuel thickness. Process Safety and Environmental Protection, 138, 117–129. https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.03.011
  8. Zhao, M., Ni, X., Zhang, S., Cao, W., Guan, Y., Liang, C. et al. (2014). Improving the performance of fluoroprotein foam in extinguishing gasoline pool fires with addition of bromofluoropropene. Fire and Materials, 40 (2), 261–272. https://doi.org/10.1002/fam.2284
  9. Li, Z., Zhu, H., Zhao, J., Zhang, Y., Hu, L. (2022). Experimental Research on the Effectiveness of Different Types of Foam of Extinguishing Methanol / Diesel Pool Fires. Combustion Science and Technology, 196 (12), 1791–1809. https://doi.org/10.1080/00102202.2022.2125306
  10. Wang, X., Liao, Y., Lin, L. (2009). Experimental study on fire extinguishing with a newly prepared multi-component compressed air foam. Science Bulletin, 54 (3), 492–496. https://doi.org/10.1007/s11434-008-0571-3
  11. Lee, Y.-K., Kim, Y.-S., Kang, Y.-S., Rie, D.-H. (2017). A Study on the Evaluation of Fire Extinguishing Performance of a Synthetic Surfactant Compressed Air Foam with Scaled Model. Korean Society of Hazard Mitigation, 17 (6), 269–276. https://doi.org/10.9798/kosham.2017.17.6.269
  12. Xu, Z., Guo, X., Yan, L., Kang, W. (2020). Fire-extinguishing performance and mechanism of aqueous film-forming foam in diesel pool fire. Case Studies in Thermal Engineering, 17, 100578. https://doi.org/10.1016/j.csite.2019.100578
  13. Wang, K., Fang, J., Shah, H. R., Lang, X., Mu, S., Zhang, Y., Wang, J. (2021). Research on the influence of foaming gas in compressed air/nitrogen foam on extinguishing the n-heptane tank fire. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 72, 104533. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104533
  14. Shakhov, S., Vinogradov, S., Gruschenko, D. (2023). Analysis of the experience of using modifiing additives and their physico-chemical properties for further application in the composition of compressed air foam. Fire Safety, 42, 85–95. https://doi.org/10.32447/20786662.42.2023.10
  15. NFPA 1145. Guide for the Use of Class A Foams in Fire Fighting. Available at: https://www.nfpa.org/codes-and-standards/all-codes-and-standards/list-of-codes-and-standards/detail?code=1145
  16. Shakhov, S., Vinogradov, S., Kodryk, A., Titenko, O. (2019). Dependence of the fire extinguishing efficiency of compression foam on its structure and the amount of foaming agent. Problems of fire safety, 46, 199–205. Available at: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/12273
  17. Kodryk, A., Titenko, O., Vynohradov, S., Shakhov, S., Hryshchenko, D. (2024). Development of a test sample of a system for generating and supplying compressed air foam. Municipal Economy of Cities, 4 (185), 172–177. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2024-4-185-172-177
  18. Guo, W., Zhu, G., Yao, B., Chen, F., Xu, X. (2021). Study on the fire extinguishing mechanism of small size wood crib based on small sand-throwing equipment. Case Studies in Thermal Engineering, 25, 100942. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.100942
  19. Diab, M. T., Haelssig, J. B., Pegg, M. J. (2020). The behaviour of wood crib fires under free burning and fire whirl conditions. Fire Safety Journal, 112, 102941. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2019.102941
  20. Park, J., Kwark, J. (2021). Experimental Study on Fire Sources for Full-Scale Fire Testing of Simple Sprinkler Systems Installed in Multiplexes. Fire, 4 (1), 8. https://doi.org/10.3390/fire4010008
  21. Vynarskyi, M. S., Lurie, M. V. (1975). Planning an experiment in a technological environment. Kyiv: Tekhnika, 168.
  22. Shakhov, S., Vynohradov, S., Kodryk, A., Titenko, O., Melnychenko, A., Hryschenko, D. et al. (2024). Influence of modified additives on the properties of compressed air foam. Technology Organic and Inorganic Substances, 4 (6 (130)), 38–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310371
Виявлення впливу модифікованих добавок на вогнегасні властивості компресійної піни

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-04-30

Як цитувати

Шахов, С. М., Виноградов, С. А., Грищенко, Д. В., Савченко, О. В., Грінченко, Є. М., Кнауб, Л. В., Масліч, Н. Я., Могилянець, Т. М., Шевчук, В. В., & Домінік, А. М. (2025). Виявлення впливу модифікованих добавок на вогнегасні властивості компресійної піни. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10 (134), 44–52. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.325930

Номер

Том 2 № 10 (134) (2025): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Stanislav Shakhov, Stanislav Vynohradov, Dmytry Hryschenko, Alexander Savchenko, Evgen Grinchenko, Liudmyla Knaub, Nataliia Maslich, Tetiana Mohylianets, Viktor Shevchuk, Andrij Dominik

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.