Вплив модифікованих добавок на властивості компресійної піни

Автор(и)

  • Станіслав Михайлович Шахов Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-9161-1696
  • Станіслав Андрійович Виноградов Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0003-2569-5489
  • Анатолій Іванович Кодрик Інститут Державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0002-3787-5674
  • Олександр Миколайович Тітенко Інститут Державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0002-4950-8580
  • Андрій Сергійович Мельниченко Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-7229-6926
  • Дмитро Володимироивич Грищенко Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-7241-737X
  • Євген Миколайович Грінченко Харківський національний університет внутрішніх справ, Україна https://orcid.org/0000-0002-3973-9078
  • Людмила Володимирівна Кнауб ійськова Академія (м. Одеса), Україна https://orcid.org/0000-0002-0969-4702

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310371

Ключові слова:

компресійна піна, модифіковані добавки, стійкість, кратність, властивості, системи компресійної піни

Анотація

Об’єктом дослідження є властивості компресійної піни із застосуванням модифікованих добавок: стійкість та кратність.

Основними властивостями компресійної піни, що впливають на ефективність пожежогасіння, є її стійкість та кратність. Разом з тим, рядом авторів підтверджено, що введення в склад водних вогнегасних речовин хімічних модифікованих добавок дозволяє підвищити ефективність гасіння пожежі.

Проблема, що вирішувалась, – визначити вплив п’яти модифікованих добавок (NH4)2HPO4, NH4H2PO4,  (NH4)2СO3, K2CO3 та KCl у діапазоні концентрацій 1-5 % по масі на кратність та стійкість компресійної піни. Результати показали, що вміст добавок (NH4)2HPO4, NH4H2PO4 та  (NH4)2СO3 у складі водного розчину піноутворювача не впливає на її кратність в заданих межах. Натомість з добавками K2CO3 та KCl не вдалося отримати компресійну піну кратністю 5-20, тобто відмічена їх неефективність у компресійній піні.

Визначено характерну залежність впливу добавок (NH4)2HPO4, NH4H2PO4 та  (NH4)2СO3 на стійкість. Найбільша стійкість характерна для режиму генерування К≈20. Найвищий зафіксований показник стійкості встановлено для NH4H2PO4, а саме 5,45 хв, для (NH4)2HPO4 стійкість нижча на 8 %, для (NH4)2СO3 стійкість нижча на 20 %. При цьому з використанням (NH4)2HPO4, NH4H2PO4 та  (NH4)2СO3 характерне отримання піни із меншою стійкістю відносно до піни традиційного складу. Так, для піни кратністю К≈20 стійкість піни із NH4H2PO4 нижче на 17 %, із (NH4)2HPO4 на 23 %, та з (NH4)2СO3 на 33 %.  

Ефект зменшення стійкості піни може мати визначальну роль на зменшення її ефективності при застосуванні для гасіння горючих рідин через механізм гасіння, проте не є визначальним для гасіння твердих речовин. Тому потребує подальшого вивчення вогнегасна ефективність компресійної піни з модифікованими добавками під час гасіння твердих горючих матеріалів у порівнянні з традиційним складом КП

Біографії авторів

Станіслав Михайлович Шахов, Національний університет цивільного захисту України

PhD

Кафедра інженерної та аварійно-рятувальної техніки

Станіслав Андрійович Виноградов, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інженерної та аварійно-рятувальної техніки

Анатолій Іванович Кодрик, Інститут Державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Відділ пожежогасіння та ліквідації надзвичайних ситуацій

Олександр Миколайович Тітенко, Інститут Державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Відділ пожежогасіння та ліквідації надзвичайних ситуацій

Андрій Сергійович Мельниченко, Національний університет цивільного захисту України

Доктор філософії

Кафедра організації та технічного забезпечення аварійно-рятувальних робіт

Дмитро Володимироивич Грищенко, Національний університет цивільного захисту України

Кафедра інженерної та аварійно-рятувальної техніки

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, ійськова Академія (м. Одеса)

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інженерної механіки

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. 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
  4. Fu, X. C., Xia, J. J., Chen, Y., Jing, L. S., Bao, Z. M., Chen, T. et al. (2017). Comparison of two analysis methods on bubble size distribution. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 231, 012181. https://doi.org/10.1088/1757-899x/231/1/012181
  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. 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
  7. Lee, Y.-K., Kim, Y.-S., Rie, D.-H. (2017). A Evaluation for Foaming Performance of Compressed Air Foam Using Synthetic Surfactant Fire Extinguishing Agent. Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, 17 (4), 189–196. https://doi.org/10.9798/kosham.2017.17.4.189
  8. 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
  9. 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. https://doi.org/10.1007/s10694-017-0681-z
  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. https://doi.org/10.1080/01932691.2015.1124341
  11. Farida, F. M., Kusumohadi, C. S., Fikri, M. F. (2023). Nozzle diameter and expansion ratio of compressed air foam system. Journal of Physics: Conference Series, 2596 (1), 012004. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2596/1/012004
  12. 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
  13. Li, H., Yu, X., Song, Y., Li, Q., Lu, S. (2023). Experimental and numerical investigation on optimization of foaming performance of the kenics static mixer in compressed air foam system. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 17 (1). https://doi.org/10.1080/19942060.2023.2183260
  14. Shakhov, S., Vinogradov, S., Grishenko, D. (2023). Analysis of ways to increase the efficiency of compressed air foam for extinguishing solid materials. Series: Engineering Science and Architecture, 1 (175), 151–159. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2023-1-175-151-159
  15. Kodrik, A., Titenko, O., Vinogradov, S., Shakhov, S. (2023). Improvement of the Prototype of the Compressed Air Foam System and its Testing. Applied Mechanics and Materials, 917, 59–68. https://doi.org/10.4028/p-sj8kwy
Вплив модифікованих добавок на властивості компресійної піни

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-30

Як цитувати

Шахов, С. М., Виноградов, С. А., Кодрик, А. І., Тітенко, О. М., Мельниченко, А. С., Грищенко, Д. В., Грінченко, Є. М., & Кнауб, Л. В. (2024). Вплив модифікованих добавок на властивості компресійної піни. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6 (130), 38–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.310371

Номер

Том 4 № 6 (130) (2024): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Stanislav Shakhov, Stanislav Vynohradov, Anatoly Kodryk, Oleksandr Titenko, Andrii Melnychenko, Dmytry Hryschenko, Evgen Grinchenko, Liudmyla Knaub

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.