Встановлення закономірностей гасіння полярних горючих рідин плівкоутворювальним піноутворювачем

Автор(и)

  • Юрій Володимирович Цапко Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0003-0625-0783
  • Руслан Володимирович Ліхньовський Київський національний університет будівництва і архітектури , Україна https://orcid.org/0000-0002-9187-9780
  • Олексій Юрійович Цапко Український державний науково-дослідний інститут “Ресурсˮ, Україна https://orcid.org/0000-0003-2298-068X
  • Віталій Володимирович Коваленко Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0001-5780-5684
  • Оксана Михайлівна Слуцька Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0003-1723-8181
  • Павло Олександрович Іллюченко Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0001-6687-6388
  • Костянтин Іванович Соколенко Білоцерківський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4436-0377
  • Юрій Броніславович Гулик Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0003-4633-1369

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.278910

Ключові слова:

піноутворювач для гасіння пожеж, натікання піноутворювача, стійкість піни, ізолювання горючої рідини

Анотація

Проблема застосування піноутворювачів для гасіння пожеж горючих рідин полягає в забезпечені ефективності ізоляції парів горючої рідини та стійкості піни при експлуатації. Тому об’єктом досліджень була зміна ізолювальних властивостей плівки піноутворювача при взаємодії з полярною горючою речовиною. Доведено, що присутність на горючій рідині піноутворювача призводить до утворення ізолювальної плівки на поверхні, стійкої до температури горіння рідини, завдяки чому повторне займання зміщується у більші часові терміни. Так саме на поверхні горючої рідини була утворена плівка піноутворювача шляхом натікання з екрану, що призвело до ізолювання поверхні. Виміряна площа контакту плівки піноутворювача з електродом склала понад 6,2·10-3 м2, що свідчить про утворення заслону для температури, яка з часом руйнується. За експериментальними даними зміни електричного опору розраховано критичну площу контакту плівки піноутворювача з електродом, за якої настає руйнування плівки. А за отриманими залежностями розраховано зміну процесу масо переносу плівки піноутворювача в горючу рідину, що становить близько 800 с. Проведено оцінку максимально можливого масо переносу піноутворювача в горючу рідину та зниження ізоляційної здатності. Особливості подавання піни на поверхню спирту через екран, полягають у тому, що тривалість гасіння склала близько 156 с, при цьому критична інтенсивність подавання робочого розчину піноутворювача становила 0,054 дм3/(м2·с). А проміжок часу до повторного займання склав близько 470 с, що достатньо для охолодження осередку пожежі. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів гасіння полярних горючих рідин піноутворювачем

Біографії авторів

Юрій Володимирович Цапко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

Руслан Володимирович Ліхньовський, Київський національний університет будівництва і архітектури

Кандидат хімічних наук

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

Олексій Юрійович Цапко, Український державний науково-дослідний інститут “Ресурсˮ

PhD, старший науковий співробітник

Відділ дослідження якості та умов зберігання нафтопродуктів та промислової групи товарів

Віталій Володимирович Коваленко, Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту

Кандидат технічних наук

Оксана Михайлівна Слуцька, Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту

Кандидат технічних наук

Науково-дослідний центр цивільного захисту

Павло Олександрович Іллюченко, Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту

Науково-випробувальний центр

Костянтин Іванович Соколенко, Білоцерківський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, асистент

Кафедра лісового господарства

Юрій Броніславович Гулик, Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту

Науково-дослідний центр протипожежного захисту

Посилання

  1. Degaev, E. (2018). New classification of foaming agents for fire extinguishing. MATEC Web of Conferences, 193, 02032. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201819302032
  2. Tian, C., Zhao, J., Yang, J., Zhang, J., Yang, R. (2023). Preparation and characterization of fire-extinguishing efficiency of novel gel-protein foam for liquid pool fires. Energy, 263, 125949. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.125949
  3. Kang, W., Yan, L., Ding, F., Guo, X., Xu, Z. (2019). Experimental study on fire-extinguishing efficiency of protein foam in diesel pool fire. Case Studies in Thermal Engineering, 16, 100557. doi: https://doi.org/10.1016/j.csite.2019.100557
  4. Zhou, J., Ranjith, P. G., Wanniarachchi, W. A. M. (2020). Different strategies of foam stabilization in the use of foam as a fracturing fluid. Advances in Colloid and Interface Science, 276, 102104. doi: https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102104
  5. Oguike, R. (2013). Study of fire fighting foam agent from palm oil for extinguishing of petrol fires. Science Postprint, 1 (1). doi: https://doi.org/10.14340/spp.2013.12a0002
  6. Zhang, J., Shang, F., Zhou, W., Xiao, F., Cheng, D. (2022). Fire-extinguishing performance and gas-phase pollution characteristics of different foam agents in extinguishing transformer oil pool fire. Journal of Fire Sciences, 40 (6), 463–478. doi: https://doi.org/10.1177/07349041221142509
  7. Rabajczyk, A., Zielecka, M., Gniazdowska, J. (2022). Application of Nanotechnology in Extinguishing Agents. Materials, 15 (24), 8876. doi: https://doi.org/10.3390/ma15248876
  8. 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, 1–19. doi: https://doi.org/10.1080/00102202.2022.2125306
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. Tsapko, Y., Rogovskii, I., Titova, L., Bilko, T., Tsapko, А., Bondarenko, O., Mazurchuk, S. (2020). Establishing regularities in the insulating capacity of a foaming agent for localizing flammable liquids. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (107)), 51–57. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215130
  14. ISO 7203-1:2019. Fire extinguishing media – Foam concentrates – Part 1: Specification for low-expansion foam concentrates for top application to water-immiscible liquids. Available at: https://www.iso.org/standard/70452.html
  15. EN 1568-1:2008. Fire extinguishing media - Foam concentrates - Part 1: Specification for medium expansion foam concentrates for surface application to water-immiscible liquids. Available at: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/5221b2b6-d69c-435e-b202-9d93a024992a/en-1568-1-2008
  16. Potter, M. C. (2019). Engineering analysis. Springer, 434. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-91683-5
  17. Tsapko, Y., Sirko, Z., Vasylyshyn, R., Melnyk, O., Tsapko, А., Bondarenko, O., Karpuk, A. (2021). Establishing patterns of mass transfer under the action of water on the hydrophobic coating of the fire-retardant element of a tent. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (112)), 45–51. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237884
  18. Tsapko, Y., Horbachova, O., Mazurchuk, S., Tsapko, А., Sokolenko, K., Matviichuk, A. (2022). Establishing regularities of wood protection against water absorption using a polymer shell. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (115)), 48–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.252176
  19. Hamer, W. J., DeWane, H. J. (1970). Electrolytic conductance and the conductances of the halogen acids in water. NSRDS. doi: https://doi.org/10.6028/nbs.nsrds.33
  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. Tsapko, Y., Tsapko, А. (2017). Influence of dry mixtures in a coating on the effectiveness of wood protection from the action of a magnesium flame. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (89)), 55–60. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.111106
  22. Tsapko, Y., Sokolenko, K., Vasylyshyn, R., Melnyk, O., Tsapko, А., Bondarenko, O., Karpuk, A. (2022). Establishing patterns of nitrogen application for fire safety of sunflower grain storage facilities. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (119)), 57–65. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.266014
  23. Tsapko, Y., Rogovskii, I., Titova, L., Shatrov, R., Tsapko, А., Bondarenko, O., Mazurchuk, S. (2020). Establishing patterns of heat transfer to timber through a protective structure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (108)), 65–71. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217970
  24. Tsapko, Y., Guzii, S., Remenets, M., Kravchenko, A., Tsapko, O. (2016). Evaluation of effectiveness of wood fire protection upon exposure to flame of magnesium. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (82)), 31–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.73543
Встановлення закономірностей гасіння полярних горючих рідин плівкоутворювальним піноутворювачем

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-30

Як цитувати

Цапко, Ю. В., Ліхньовський, Р. В., Цапко, О. Ю., Коваленко, В. В., Слуцька, О. М., Іллюченко, П. О., Соколенко, К. І., & Гулик, Ю. Б. (2023). Встановлення закономірностей гасіння полярних горючих рідин плівкоутворювальним піноутворювачем. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10 (123), 48–56. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.278910

Номер

Том 3 № 10 (123) (2023): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Yuriy Tsapko, Ruslan Likhnyovskyi, Аleksii Tsapko, Vitalii Kovalenko, Oksana Slutska, Pavlo Illiuchenko, Kostiantyn Sokolenko, Yuri Gulyk

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.