Експериментальне дослідження установки пожежогасіння з газодетонаційним зарядом, для прискорення рідини

Автор(и)

  • Kostyantyn Korytchenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-1100-5435
  • Oleksandr Sakun Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-2964-071X
  • Dmytro Dubinin Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0001-8948-5240
  • Yurij Khilko Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0003-4185-8188
  • Evgen Slepuzhnikov Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-5449-3512
  • Andriy Nikorchuk Національна академія Національної гвардії України майдан Захисників України, 3, м. Харків, Україна, 61001, Україна https://orcid.org/0000-0003-2683-9106
  • Ivan Tsebriuk Національна академія Національної гвардії України майдан Захисників України, 3, м. Харків, Україна, 61001, Україна https://orcid.org/0000-0002-4246-8854

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.134193

Ключові слова:

імпульсна установка пожежогасіння, вогнегасна речовина, газодетонаційний заряд, далекобійність, дисперсність розпилення

Анотація

Для покращення параметрів імпульсних установок пожежогасіння щодо далекобійності та масо-габаритних показників запропоновано заміну пневматичного метального заряду на газодетонаційний заряд. Заряд сформовано на основі суміші пропану-бутану технічного з киснем, а детонаційне згорання суміші забезпечено шляхом застосування електророзрядної системи ініціювання детонації.

Експериментально підтверджено, що застосування газодетонаційного метального заряду замість пневматичного заряду в імпульсних установках пожежогасіння дозволяє покращити їх параметри. Зростання далекобійності водяним струменем, яке досягнуте в розробленій установці, зменшує вплив теплового випромінювання на рятувальника, чим забезпечується доцільність застосування таких установок для гасіння масштабних пожеж. Зниження тиску газу у балонах установки за рахунок переходу з енергії стиснення на енергію хімічного згорання забезпечує зменшення маси устаткування та збільшення кількості пострілів вогнегасною речовиною за однаковими розмірами аналогічних установок з пневматичним зарядом. Зокрема, в експериментальній установці з газодетонаційним зарядом ефективна далекобійність водяного струменю, в залежності від початкового тиску заряду в межах 0,1÷0,3 МПа, склала в діапазоні від 8 до 19 метрів для маси вогнегасної речовини 1 кг та в діапазоні від 5 до 14 метрів для маси вогнегасної речовини 2 кг.

Визначені параметри електророзрядної системи, за яких забезпечується ініціювання детонації з мінімальними витратами електричної енергії. Зокрема, у разі застосування спеціальної свічки запалювання двома синхронізованими іскровими розрядами, при повній енергії розряду 15 Дж з застосуванням конденсатору ємністю 1,75 мкФ та індуктивності розрядного кола 400 нГн, детонація виникає у трубі діаметром 73 мм в умовах проведених досліджень на відстані не більше, ніж 180 мм.

Отримані результати можуть бути використані під час проектування установок з газодетонаційним зарядом

Біографії авторів

Kostyantyn Korytchenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра загальної електротехніки

Oleksandr Sakun, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра військової підготовки

Dmytro Dubinin, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат технічних наук

Кафедра пожежної тактики та аварійно-рятувальних робіт

Yurij Khilko, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат технічних наук

Кафедра пожежної тактики та аварійно-рятувальних робіт

Evgen Slepuzhnikov, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Кандидат технічних наук

Кафедра спеціальної хімії та хімічної технології

Andriy Nikorchuk, Національна академія Національної гвардії України майдан Захисників України, 3, м. Харків, Україна, 61001

Кандидат технічних наук

Науково-дослідний центр службово-бойової діяльності Національної гвардії

Ivan Tsebriuk, Національна академія Національної гвардії України майдан Захисників України, 3, м. Харків, Україна, 61001

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра експлуатації та ремонту автомобілів та бойових машин

Посилання

  1. Zvit pro osnovni rezultaty diyalnosti Derzhavnoi sluzhby Ukrainy z nadzvychainykh sytuatsiy u 2017 rotsi. Available at: http://www.dsns.gov.ua/files/2018/1/26/Zvit%202017(КМУ).pdf
  2. Dubinin, D., Korytchenko, K., Lisnyak, A., Hrytsyna, I., Trigub, V. (2017). Numerical simulation of the creation of a fire fighting barrier using an explosion of a combustible charge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (90)), 11–16. doi: 10.15587/1729-4061.2017.114504
  3. Vasiliev, M., Movchan, I., Koval, O. (2014). Diminishing of ecological risk via optimization of fire-extinguishing system projects in timber-yards. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 106–113.
  4. Migalenko, K., Nuianzin, V., Zemlianskyi, A., Dominik, A., Pozdieiev, S. (2018). Development of the technique for restricting the propagation of fire in natural peat ecosystems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (91)), 31–37. doi: 10.15587/1729-4061.2018.121727
  5. Abramov, Yu. A., Rosoha, V. E., Shapovalova, E. A. (2001). Modelirovanie processov v pozharnyh stvolah. Kharkiv: Folio, 195.
  6. Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Gornostal, S., Shcherbak, S. (2017). Results of experimental research into correlations between hazardous factors of ignition of materials in premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (90)), 50–56. doi: 10.15587/1729-4061.2017.117789
  7. Kruglov, A. V., Trapeznikov, Yu. M. (2010). Ustanovki impul'snogo pozharotusheniya dlya podavleniya moshchnyh udalennyh pozharov. Izobretatel'stvo, 10 (11), 27–32.
  8. Semko, A., Beskrovnaya, M., Vinogradov, S., Hritsina, I., Yagudina, N. (2014). The usage of high speed impulse liquid jets for putting out gas blowouts. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 52 (3), 655–664.
  9. Semko, A., Rusanova, O., Kazak, O., Beskrovnaya, M., Vinogradov, S., Gricina, I. (2015). The use of pulsed high-speed liquid jet for putting out gas blow-out. The International Journal of Multiphysics, 9 (1), 9–20. doi: 10.1260/1750-9548.9.1.9
  10. Gleich, A. (2011). Pаt. No. DE102011003233A1. Device for extinguishing fires by explosion-propelled ejection of fire extinguishing agent, has explosive charge that is arranged at device for creation of pressure wave. No. 102011003233; declareted: 27.01.2011; published: 02.08.2012.
  11. Zakhmatov, V. D., Silnikov, M. V., Chernyshov M. V. (2016). Overview of impulse fire-extinguishing system applications. Journal of Industrial Pollution Control, 32 (2), 490–499.
  12. IFEX. Available at: http://www.ifexindia.in
  13. Vinogradov, S., Larin, A., Kalynovsky, A., Rudenko, S. (2016). Approaches to Extinguish Gas Blowout Fires: World Experience and Potential for Development. Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza, 41 (1), 19–26.
  14. Scarponi, C., Romanelli, E., Andreotti, C., Xefteris, P. (2009). Pаt. No. WO2009104142A1. Transportable impulse fire extinguishing system. No. 050659; declareted: 18.02.2009; published: 27.08.2009.
  15. Artamonov, A. S. (2015). Pat. No. 2593538 RF. Vzryv-gidravlicheskaya pushka. No. 2015139187/13; declareted: 14.09.2015; published: 10.08.2016, Bul. No. 22, 13.
  16. Zheng, L., Quan, W. (2011). Experimental Study of Explosive Water Mist Extinguishing Fire. Procedia Engineering, 11, 258–267. doi: 10.1016/j.proeng.2011.04.655
  17. Sakun, A. V., Hil'ko, Yu. V., Korytchenko, K. V. (2014). Chislennoe modelirovanie vnutriballisticheskih processov v gazodetonacionnoy ustanovke metaniya tushashchih veshchestv. Problemy pozharnoy bezopasnosti, 36, 208–217.
  18. Korytchenko, K. V., Poklonskii, E. V., Krivosheev, P. N. (2014). Model of the spark discharge initiation of detonation in a mixture of hydrogen with oxygen. Russian Journal of Physical Chemistry B, 8 (5), 692–700. doi: 10.1134/s1990793114050169
  19. Korytchenko, K. V., Sakun, A. V., Khylko, Yu. V., Kisternyi, Yu. I., Kudin, D. V. (2015). Eksperymentalne doslidzhennia prototypu hazodetonatsiynoi ustanovky metannia konteineriv z vohnehasnymy rechovynamy. Problemy pozharnoy bezopasnosti, 37, 108–115.
  20. Sakun, A. V., Khylko, Yu. V., Korytchenko, K. V., Belousov, I. O., Isakov, O. V. (2015). Eksperymentalne doslidzhennia systemy metannia hazo-detonatsiynym zariadom. Mekhanika ta mashynobuduvannia, 1, 128–134.
  21. Operating Manual HP 5890 Series II and HP 5890 Series II Plus. Available at: http://photos.labwrench.com/equipmentManuals/128-6712.pdf
  22. Korytchenko, K. V., Golota, V. I., Kudin, D. V., Sakun, O. V. (2015). Numerical simulation of the energy distribution into the spark at the direct detonation initiation. Problems of Atomic Science and Technology, 3, 154–158.
  23. Lenkevich, D. A., Golovastov, S. V., Golub, V. V., Bocharnikov, V. M., Bivol, G. Yu. (2014). Parametricheskoe issledovanie rasprostraneniya detonacii v uzkih kanalah, zapolnennyh smes'yu propan-butan-kislorod. Teplofizika vysokih temperatur, 52 (6), 916–920. doi: 10.7868/s0040364414040164
  24. Zhang, B., Ng, H. D., Lee, J. H. S. (2011). Measurement of effective blast energy for direct initiation of spherical gaseous detonations from high-voltage spark discharge. Shock Waves, 22 (1), 1–7. doi: 10.1007/s00193-011-0342-y
  25. 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. doi: 10.15587/1729-4061.2018.127865
  26. Ustanovka impul'snogo pozharotusheniya «VITYAZ'» UIP-1. Rukovodstvo po ekspluatacii ZR 500.00.00 RE. Available at: http://www.vityas.com/data/flame/uip1manual.pdf
  27. Kropyvnytskyi, V. S. (Ed.) (2016). Dovidnyk kerivnyka hasinnia pozhezhi. Kyiv, 320.
  28. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Popov, V., Romin, A. (2018). Experimental study of the fluctuations of gas medium parameters as early signs of fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (91)), 50–55. doi: 10.15587/1729-4061.2018.122419
  29. Riabova, I. B., Saichuk, I. V., Sharshanov, A. Ya. (2004). Termodynamika ta teploperedacha u pozhezhniy spravi. Kharkiv, 352.
  30. Andronov, V., Pospelov, B., Rybka, E. (2016). Increase of accuracy of definition of temperature by sensors of fire alarms in real conditions of fire on objects. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (5 (82)), 38–44. doi: 10.15587/1729-4061.2016.75063

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-06-19

Як цитувати

Korytchenko, K., Sakun, O., Dubinin, D., Khilko, Y., Slepuzhnikov, E., Nikorchuk, A., & Tsebriuk, I. (2018). Експериментальне дослідження установки пожежогасіння з газодетонаційним зарядом, для прискорення рідини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(5 (93), 47–54. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.134193

Номер

Том 3 № 5 (93) (2018): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Kostyantyn Korytchenko, Oleksandr Sakun, Dmytro Dubinin, Yurij Khilko, Evgen Slepuzhnikov, Andriy Nikorchuk, Ivan Tsebriuk

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.