<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">firesmi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0869-7493</issn><issn pub-type="epub">2587-6201</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22227/0869-7493.2021.30.04.65-73</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">firesmi-1015</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MEANS AND WAYS OF FIRE EXTINGUISHING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Увеличение устойчивости противопожарной пены путем восполнения жидкой фазы при орошении</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Increasing the stability of the fire extinguishing foam by replenishing the liquid phase during sprinkling</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Осипенко</surname><given-names>С. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Osipenko</surname><given-names>S. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Осипенко Сергей Игоревич, старший преподаватель кафедры пожаротушения и аварийно­спасательных работ</p><p>РИНЦ ID: 1011020</p><p>620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, 22</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sergey I. Osipenko, Senior Lecturer of the Department of Fire Fighting and Rescue Operations</p><p>ID RISC: 1011020</p><p>Mira St., 22, Ekaterinburg, 620062</p><p> </p></bio><email xlink:type="simple">angero07@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кокшаров</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Koksharov</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кокшаров Александр Викторович, канд. хим. наук, доцент, доцент кафедры пожаротушения и аварийно­спасательных работ</p><p>РИНЦ ID: 182341</p><p>620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, 22</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Aleksandr V. Koksharov, Cand. Sci. (Chem.), Docent, Associate Professor of the Department of Fire Fighting and Rescue Operations</p><p>ID RISC: 182341</p><p>Mira St., 22, Ekaterinburg, 620062</p></bio><email xlink:type="simple">koksharovab@e1.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Уральский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>State Fire Academy of the of the Ministry of Russian Federation for Civil Defence, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>09</month><year>2021</year></pub-date><volume>30</volume><issue>4</issue><fpage>65</fpage><lpage>73</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Осипенко С.И., Кокшаров А.В., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Осипенко С.И., Кокшаров А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Osipenko S.I., Koksharov A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/1015">https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/1015</self-uri><abstract><p>Введение. Разрушение пенных пленок происходит, когда они достигают критической толщины при потере жидкой фазы в результате синерезиса и испарения, которые довольно сложно замедлить. Предложен способ повышения устойчивости противопожарной пены за счет восполнения жидкой фазы путем орошения.Методы исследования. Устойчивость пены оценивалась по времени разрушения 25 % от первоначального объема пены. Концентрация пенообразователя в орошаемом растворе варьировалась от 0,5 до 6 %. В качестве стабилизирующей добавки использовали натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (Na КМЦ). Натурные исследования проводили посредством подачи пены и распыленного раствора от двух автоцистерн АЦ-3,2-40(43253)001-МС.Результаты и их обсуждение. Установлено, что на устойчивость пены оказывают влияние интенсивность орошения и концентрация пенообразователя. Орошение пены растворами с низкой концентрацией пенообразователя приводит к вымыванию ПАВ из пленок с потерей устойчивости пены. Уменьшение интенсивности орошения повышает устойчивость пены вследствие восполнения потери влаги при испарении. Наибольшая устойчивость пены наблюдалась при орошении 2%-ным раствором пенообразователя, интенсивность орошения влияния не оказывала. Увеличение концентрации пенообразователя в орошаемом растворе привело к снижению устойчивости пены. Определено, что на поддержание объема пены путем орошения расходуется меньше пенообразователя, чем на восполнение разрушенного количества за счет дополнительной генерации пены. Показано, что с помощью орошения можно вводить в пену различные стабилизирующие добавки. Добавление Na КМЦ в орошаемый раствор привело к увеличению времени разрушения пены в 3–5 раз даже при однократном опрыскивании. Натурные испытания подтвердили целесообразность введения стабилизирующих добавок в пену посредством орошения.Выводы. Результаты исследований показали, что существует возможность комбинированной подачи пены и растворов ПАВ, содержащих различные стабилизирующие добавки для тушения пожаров и получения стабильных пен.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Introduction. The destruction of foam films occurs when they reach critical thickness and lose the liquid phase as a result of syneresis and evaporation, which are rather difficult to slow down. We have proposed a method for increasing the stability of the fire extinguishing foam by means of replenishing the liquid phase through sprinkling.Methods. Foam stability was measured by the time of destruction of 25 % of the initial foam volume. The concentration of the foaming agent in the sprinkled solution varied from 0.5 to 6 %. Carboxymethylcellulose sodium salt (Na CMC) was used as a stabilizing additive. Field studies were carried out by feeding foam and solution from two AT-3,2-40 (43253)001-MS tank cars.Results and discussion. It has been established that the foam stability is influenced by the sprinkling intensity and the foaming agent concentration. Foam sprinkling with the solutions having low concentration of thefoaming agent leads to the washout of surfactants from the films that reduces the foam stability. The sprinkling intensity reduction boosts the foam stability due to the replenishment of the moisture lost through evaporation. The foam stability was maximal in case of sprinkling with a 2 % solution of the foaming agent, while the sprinkling intensity had no influence. An increase in the concentration of the foaming agent in the sprinkled solution led to a decrease in the foam stability. It is found that a smaller amount of the foaming agent is consumed to maintain the amount of foam through sprinkling than to replenish the destroyed amount through additional foam generation. It is shown that various stabilizing additives can be added to the foam in the process of sprinkling. If Na CMC is added to the solution exposed to sprinkling, the time of foam destruction goes up 3–5 times even in case of a non-recurrent sprinkling session. Field tests have confirmed the feasibility of adding stabilizing additives to the foam by means of sprinkling.Conclusions. The results of the research have shown the feasibility of co-feeding the foam and surfactant solutions, containing various stabilizing additives, in order to extinguish fires and generate stable foams.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>концентрация пенообразователя</kwd><kwd>синерезис</kwd><kwd>разрушение пены</kwd><kwd>кратность пены</kwd><kwd>орошаемый раствор</kwd><kwd>стабильность пены</kwd><kwd>стабилизирующая добавка</kwd><kwd>тушение пеной</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>foaming agent concentration</kwd><kwd>syneresis</kwd><kwd>foam destruction</kwd><kwd>foam expansion</kwd><kwd>sprinkled solution</kwd><kwd>foam stability</kwd><kwd>stabilizing additive</kwd><kwd>foaming</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ramsden N. Storage tank firefighting // Loss Prevention Bulletin. 2011. No. 222.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ramsden N. Storage tank firefighting. Loss Prevention Bulletin. 2011; 222.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ratzer A.F. History and development of foam as a fire extinguishing medium // Industrial &amp; Engineering Chemistry. 1956. Vol. 48. Issue 11. Pp. 2013–2016. DOI: 10.1021/ie50563a030</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ratzer A.F. History and development of foam as a fire extinguishing medium. Industrial &amp; Engineering Chemistry. 1956; 48(11):2013­2016. DOI: 10.1021/ie50563a030</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gochev G., Platikanov D., Miller R. Chronicles of foam films //Advances in colloid and interface science. 2016. Vol. 233. Pp. 115–125. DOI: 10.1016/j.cis.2015.08.009</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gochev G., Platikanov D., Miller R. Chronicles of foam films. Advances in colloid and interface science. 2016; 233:115­125. DOI: 10.1016/j.cis.2015.08.009</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Walstra P. Principles of foam formation and stability // Foams: Physics, chemistry and structure. London : Springer, 1989. Pp. 1–15. DOI: 10.1007/978­1­4471­3807­5_1</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Walstra P. Principles of foam formation and stability. Foams: Physics, chemistry and structure. London, Springer, 1989; 1­15. DOI: 10.1007/978­1­4471­3807­5_1</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yu X. et al. Comparative studies on foam stability, oil­film interaction and fire extinguishing performance for fluorine­free and fluorinated foams // Process Safety and Environmental Protection. 2020. Vol. 133. Pp. 201–215. DOI: 10.1016/j.psep.2019.11.016</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yu X. et al. Comparative studies on foam stability, oil­film interaction and fire extinguishing performance for fluorine­free and fluorinated foams. Process Safety and Environmental Protection. 2020; 133:201­215. DOI: 10.1016/j.psep.2019.11.016</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кокшаров А.В., Осипенко С.И., Гайнуллина Е.В. Исследование термической устойчивости пены различной кратности // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2020. Т. 29. № 3. С. 103–110. DOI: 10.22227/PVB.2020.29.03.103­110</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koksharov A.V., Osipenko S.I., Gainullina E.V. Study of the thermal stability of foam of different expansion ratio. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2020; 29(3):103­110. DOI: 10.22227/PVB.2020.29.03.103­110 (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Любимов В.Н., Скушникова А.И., Ермакова Т.Г., Волкова Л.И. Повышение устойчивости противопожарных пен при помощи полимерных добавок различной природы // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2014. Vol. 23. № 4. С. 77–80. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21519973</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyubimov V.N., Skushnikova A.I., Ermakova T.G., Volkova L.I. Improving the sustainability of fire foams using polymeric additives of different nature. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2014; 23(4):77­80. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21519973 (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Platikanov D., Exerowa D. Thin liquid films // Fundamentals of Interface and Colloid Science. 2005. Vol. 5. Pp. 6.1–6.91. DOI: 10.1016/s1874­5679(05)80010­8</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Platikanov D., Exerowa D. Thin liquid films. Fundamentals of Interface and Colloid Science. 2005; 5:6.1­6.91. DOI: 10.1016/s1874­5679(05)80010­8</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nguyen A.V. Liquid drainage in single Plateau borders of foam // Journal of Colloid and Interface Science. 2002. Vol. 249. Issue 1. Pp. 194–199. DOI: 10.1006/jcis.2001.8176</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nguyen A.V. Liquid drainage in single Plateau borders of foam. Journal of Colloid and Interface Science. 2002; 249(1):194­199. DOI: 10.1006/jcis.2001.8176</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Horozov T. Foams and foam films stabilised by solid particles // Current Opinion Colloid Interface Science. 2008. Vol. 13. Issue 3. Pp. 134–137. DOI: 10.1016/j.cocis.2007.11.009</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Horozov T. Foams and foam films stabilised by solid particles. Current Opinion Colloid Interface Science. 2008; 13(3):134­137. DOI: 10.1016/j.cocis.2007.11.009</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вилкова Н.Г., Еланева С.И., Волкова Н.В., Бровкина Е.Н. Пены, стабилизированные твердыми частицами: вопросы устойчивости // Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского. 2011. № 25. C. 684–689. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17391696</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vilkova N.G., Eleneva S.I., Volkova N.V., Brovkina E.N. Foams stabilized by solid particles: the problem of stability. Izvestiya PSPU im. V.G. Belinsky. 2011; 25:684­689. URL: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=17391696 (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кокшаров А.В., Гайнуллина Е.В., Кондратьева М.А. Изучение влияния размера и концентрации частиц твердой фазы на устойчивость пенопорошковых огнетушащих составов // Техносферная безопасность. 2021. № 1 (30). C. 60–68. URL: https://uigps.ru/userfls/ufiles/nauka/journals/ttb/TB%2030/6.pdf</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koksharov A.V., Gainullina E.V., Kondratieva M.A. Investigation of the effect of solid phase particles size and concentration on the stability of foam­powder fire extinguishing compositions. Technosphere safety. 2021; 1(30):60­68. URL: https://uigps.ru/userfls/ufiles/nauka/journals/ttb/TB%2030/6.pdf (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Binks B.B., Horozov T.S. Aqueous foams stabilized solely by silica nanoparticles // Angewandte Chemie International Edition. 2005. Vol. 44. Issue 24. Pp. 3722–3725. DOI: 10.1002/anie. 200462470</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Binks B.B., Horozov T.S. Aqueous foams stabilized solely by silica nanoparticles. Angew. Chemistry. 2005; 44(24):3722­3725. DOI: 10.1002/anie.200462470</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gonzenbach U.T., Studart A.R., Tervoort E., Gauckler L.J. Stabilization of foams with inorganic colloidal particles // Langmuir. 2006. Vol. 22. Issue 26. Pp. 10983–10988. DOI: 10.1021/la061825a</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gonzenbach U.T., Studart A.R., Tervoort E., Gauckler L.J. Stabilization of foams with inorganic colloidal particles. Langmuir. 2006; 22(26):10983­10988. DOI: 10.1021/la061825a</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексанян И.Ю., Буйнов А.А. Высокоинтенсивная сушка пищевых продуктов. Пеносушка. Теория. Практика. Моделирование : монография. Астрахань : Изд­во АГТУ, 2004. 380 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksanyan I.Yu., Buinov A.A. High-intensity drying of food products. Foam gun. Theory. Practice. Modeling : monograph. Astrakhan, AGTU Publishing House, 2004; 380. (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексанян И.Ю., Давидюк В.В., Саипова Л.Х.-А. Оптимизация режимов вакуумной пеносушки сухих моющих средств на основе белковых гидролизатов // Вестник астраханского государственного технического университета. 2005. № 2 (25). C. 292–296. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=11160216</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksanyan I.Yu., Davidyuk V.V., Saipova L.Kh. A. Optimization of operating conditions of vacuum foam dryer for dry detergents on the basis of protein hydrolisates. Vestnik of Astrakhan State Technical University. 2005; 2(25):292­296. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=11160216 (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Boyd C.F., Di Marzo M. The behavior of a fire­protection foam exposed to radiant heating // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1998. Vol. 41. Issue 12. Pp. 1719–1728. DOI: 10.1016/S0017­9310(97)00280­9</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boyd C.F., Di Marzo M. The behavior of a fire­protection foam exposed to radiant heating. International Journal of Heat and Mass Transfer. 1998; 41(12):1719­1728. DOI: 10.1016/S0017­ 9310(97)00280­9</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кокшаров А.В., Осипенко С.И. Определение критических параметров образования пены на сетках пеногенератора средней кратности // Техносферная безопасность. 2017. № 1 (14). C. 35–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koksharov A.V., Osipenko S. I. The determination of the critical parameters of the foam generation on the grid foam generator average multiplicity. Technosphere safety. 2017; 1(14):35­38. (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kovalyshyn V., Kyryliv Y., Grushovinchuk O. Експериментальні дослідження процесу взаємодії струменів повітряно­механічної піни різної кратності під час їх польоту // Пожежна безпека. 2018. № 32. C. 32–38. DOI: 10.32447/20786662.32.2018.05</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kovalyshyn V.V., Kyryliv Y.B., Grushovinchuk O.V. Interaction between air­filled foam jets of different expansion ratios: experimental study. Fire Safety. 2018; 32:32­38. DOI: 10.32447/20786662.32.2018.05 (ukr).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кокшаров А.В., Осипенко С.И., Гайнуллина Е.В., Кретунов А.А. Исследование зависимости термической устойчивости пены от концентрации пенообразователя // Техносферная безопасность. 2020. № 2 (27). C. 11–15. URL: https://www.uigps.ru/userfls/ufiles/nauka/journals/ttb/TB%2027/2.pdf</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koksharov A.V., Osipenko S.I., Gainullina E.V., Krikunov A.A. Investigation of the dependence of the thermal stability of foam on the concentration of the foaming agent. Technosphere safety. 2020; 2(27):11­15. (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кокшаров А.В., Марков В.Ф., Бучельников Д.Ю., Терентьев В.В. Стабилизация пены низкой кратности натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы // Пожаровзрывобезопасность/ Fire and Explosion Safety. 2014. Т. 23. № 10. С. 79–83. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23136740</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koksharov A.V., Markov V.F., Buchelnikov D.Yu., Terentyev V.V. Stabilization of high density foams sodium salt of carboxymethylcellulose. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2014; 23(10):79­83. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23136740 (rus).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
