Виявлення закономірностей ізолювальної здатності піноутворювача для локалізації горючих рідин

Автор(и)

  • Yuriy Tsapko Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041 Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0003-0625-0783
  • Ivan Rogovskii Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0002-6957-1616
  • Liudmyla Titova Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0001-7313-1253
  • Tamara Bilko Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0003-3164-3298
  • Аleksii Tsapko Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0003-2298-068X
  • Olga Bondarenko Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0002-8164-6473
  • Serhii Mazurchuk Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0002-6008-9591

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215130

Ключові слова:

захисні засоби, вогнестійкість, втрата маси, оброблення поверхні, ізолювання горючої рідини, дифузія

Анотація

Створення екологічно безпечних захисних матеріалів для горючих рідин дозволить впливати на процеси термостійкості і фізико-хімічні властивості захисного покриття протягом певного часу до усунення надзвичайної ситуації. Тому виникає необхідність дослідження умов утворення бар'єру для теплопровідності і встановлення механізму гальмування передачі тепла до горючої рідини піноутворювачем. У зв’язку з цим розроблена математична модель процесу зміни концентрації піноутворювача при застосуванні в якості покриття. За експериментальними даними встановлено, що процес руйнування шару піноутворювача проходив протягом 618 с, коли наступила критична товщина шару піноутворювача і електропровідність стала відсутня. За виведеними залежностями розраховано значення концентрації за якої настає критичне значення товщини шару піноутворювача, що приводить до займання горючої рідини, та становить близько 25 %. Доведено, що процес гальмування температури полягає в розкладанні піноутворювача під дією температури з поглинанням тепла і виділенням піни, ізолюванням на поверхні горючої рідини тепла. Завдяки цьому стало можливим визначення умов захисту горючих рідин, піноутворювачами шляхом утворення бар'єру для теплопровідності. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що під дією випаровування води і дифузії піноутворювача у шар горючої рідини, критичний розмір піноутворювача дійшов до мінімуму протягом 606 с і тільки тоді горюча рідина спалахнула. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість застосування піноутворювачів для захисту проливів горючих рідин, здатних утворювати на поверхні матеріалу захисний шар. А також встановити методи оцінки ізолювальної здатності піноутворювача який гальмує швидкість проникнення температури та виходу парів горючих рідин

Біографії авторів

Yuriy Tsapko, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041 Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Доктор технічних наук

Науково-дослідний інститут в’яжучих речовин і матеріалів ім. В. Д. Глуховського

Ivan Rogovskii, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Науково-дослідний інститут техніки і технологій

Liudmyla Titova, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технічного сервісу та інженерного менеджменту імені М. П. Момотенка

Tamara Bilko, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та інженерії середовища

Аleksii Tsapko, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Науковий співробітник

Науково-дослідний інститут в’яжучих речовин і матеріалів ім. В. Д. Глуховського

Olga Bondarenko, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних матеріалів

Serhii Mazurchuk, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Кандидат технічних наук

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

Посилання

  1. Krivenko, P., Petropavlovskyi, O., Kovalchuk, O., Rudenko, I., Konstantynovskyi, O. (2020). Enhancement of alkali-activated slag cement concretes crack resistance for mitigation of steel reinforcement corrosion. E3S Web of Conferences, 166, 06001. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016606001
  2. Krivenko, P. V., Petropavlovskyi, O. M., Rudenko, I. I., Konstantynovskyi, O. P., Kovalchuk, A. V. (2020). Complex multifunctional additive for anchoring grout based on alkali-activated portland cement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 907, 012055. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/907/1/012055
  3. Tsapko, Y., Lomaha, V., Bondarenko, O. P., Sukhanevych, M. (2020). Research of Mechanism of Fire Protection with Wood Lacquer. Materials Science Forum, 1006, 32–40. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1006.32
  4. Tsapko, Y., Zavialov, D., Bondarenko, O., Marchenco, N., Mazurchuk, S., Horbachova, O. (2019). Determination of thermal and physical characteristics of dead pine wood thermal insulation products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (100)), 37–43. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.175346
  5. Tsapko, Y. V., Tsapko, A. Yu., Bondarenko, O. P., Sukhanevych, M. V., Kobryn, M. V. (2019). Research of the process of spread of fire on beams of wood of fire-protected intumescent coatings. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 708, 012112. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/708/1/012112
  6. Tsapko, Y., Bondarenko, O. P., Tsapko, A. (2019). Research of the Efficiency of the Fire Fighting Roof Composition for Cane. Materials Science Forum, 968, 61–67. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.968.61
  7. Tsapko, Y., Tsapko, О., Bondarenko, O. (2020). Determination of the laws of thermal resistance of wood in application of fire-retardant fabric coatings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (104)), 13–18. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.200467
  8. Tsapko, Y. V., Tsapko, A. Y., Bondarenko, O. P. (2020). Modeling of thermal conductivity of reed products. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 907, 012057. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/907/1/012057
  9. Rivai, M., Hambali, E., Suryani, A., Fitria, R., Firmansyah, S., Pramuhadi, G. (2018). Formulation and performance test of palm-based foaming agent concentrate for fire extinguisher application. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 141, 012026. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/141/1/012026
  10. Rakowska, J. (2018). Best practices for selection and application of firefighting foam. MATEC Web of Conferences, 247, 00014. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201824700014
  11. Sheng, Y., Jiang, N., Sun, X., Lu, S., Li, C. (2017). Experimental Study on Effect of Foam Stabilizers on Aqueous Film-Forming Foam. Fire Technology, 54 (1), 211–228. doi: https://doi.org/10.1007/s10694-017-0681-z
  12. Sheng, Y., Lu, S., Xu, M., Wu, X., Li, C. (2015). Effect of Xanthan Gum on the Performance of Aqueous Film-Forming Foam. Journal of Dispersion Science and Technology, 37 (11), 1664–1670. doi: https://doi.org/10.1080/01932691.2015.1124341
  13. Jia, X., Luo, Y., Huang, R., Bo, H., Liu, Q., Zhu, X. (2020). Spreading kinetics of fluorocarbon surfactants on several liquid fuels surfaces. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 589, 124441. doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.124441
  14. Zhang, X.-Z., Bao, Z., Hu, C., Li-Shuai, J., Chen, Y. (2017). Organic pollutant loading and biodegradability of firefighting foam. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 94, 012137. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/94/1/012137
  15. Sheng, Y., Jiang, N., Lu, S., Li, C. (2018). Fluorinated and fluorine-free firefighting foams spread on heptane surface. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 552, 1–8. doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2018.05.004
  16. Hinnant, K. M., Conroy, M. W., Ananth, R. (2017). Influence of fuel on foam degradation for fluorinated and fluorine-free foams. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 522, 1–17. doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2017.02.082
  17. He, Y.-H., Sun, Q., Xing, H., Wu, Y., Xiao, J.-X. (2018). Cationic–anionic fluorinated surfactant mixtures based on short fluorocarbon chains as potential aqueous film-forming foam. Journal of Dispersion Science and Technology, 40 (3), 319–331. doi: https://doi.org/10.1080/01932691.2018.1468262
  18. Jia, X., Bo, H., He, Y. (2019). Synthesis and characterization of a novel surfactant used for aqueous film-forming foam extinguishing agent. Chemical Papers, 73 (7), 1777–1784. doi: https://doi.org/10.1007/s11696-019-00730-z
  19. Potter, M. C. (2019). Engineering analysis. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-91683-5
  20. Movchan, T. G., Rusanov, A. I., Soboleva, I. V., Khlebunova, N. R., Plotnikova, E. V., Shchekin, A. K. (2015). Diffusion coefficients of ionic surfactants with different molecular structures in aqueous solutions. Colloid Journal, 77 (4), 492–499. doi: https://doi.org/10.1134/s1061933x15040146
  21. Tureková, I., Balog, K. (2010). The Environmental Impacts of Fire-Fighting Foams. Research Papers Faculty of Materials Science and Technology Slovak University of Technology, 18 (29), 111–120. doi: https://doi.org/10.2478/v10186-010-0033-z

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-10-31

Як цитувати

Tsapko, Y., Rogovskii, I., Titova, L., Bilko, T., Tsapko А., Bondarenko, O., & Mazurchuk, S. (2020). Виявлення закономірностей ізолювальної здатності піноутворювача для локалізації горючих рідин. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (107), 51–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215130

Номер

Том 5 № 10 (107) (2020): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Yuriy Tsapko, Ivan Rogovskii, Liudmyla Titova, Tamara Bilko, Аleksii Tsapko, Olga Bondarenko, Serhii Mazurchuk

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.