firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.18322/PVB.2017.26.12.52-58firesmi-111Research ArticleСРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВMEANS AND WAYS OF FIRE EXTINGUISHINGОгнетушащая эффективность пены, полученной из концентрированных солевых растворовFire extinguishing efficiency of the foam generated from concentrated aqueous salt solutionsВласовН. А.VlasovN. A.ICA_kbs@mgsu.ruЕреминаТ. Ю.EreminaT. Yu.main@stopfire.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетRussian FederationАкадемия Государственной противопожарной службы МЧС РоссииRussian Federation20170504201826125258Copyright © Власов Н.А., Еремина Т.Ю., 20182018Власов Н.А., Еремина Т.Ю.Vlasov N.A., Eremina T.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/111

Приведены результаты, полученные в ходе систематических экспериментальных исследований процесса тушения пламени нефтепродуктов подачей пены, полученной из концентрированных солевых растворов, в основание резервуара. Определены зависимости коэффициента растекания водно-солевого раствора по поверхности гептана и гептана по водно-солевому раствору пенообразователя с содержанием хлорида аммония. Выявлено, что с ростом концентрации хлорида аммония в растворе пенообразователя происходит увеличение минимального удельного расхода раствора фторированного пенообразователя более чем в 2 раза и оптимальной интенсивности подачи пены в 1,5 раза. Показана зависимость времени тушения пламени гептана от интенсивности подачи пены, полученной из водно-солевого раствора пенообразователя. Выявлено, что снижение способности горючего растекаться по раствору пенных пленок приводит к повышению огнетушащей эффективности, что выражается в снижении минимального удельного расхода раствора пенообразователя и оптимальной интенсивности подачи пены.

Practice of application has shown that foaming agents should have predetermined properties. Introduction of special additives to composition of foaming agents allows increasing resistance of fire extinguishing foams to various negative impacts, preventing their destruction. Extinguishing fires of oil and oil products in winter time is difficult due to the low frost resistance of aqueous work solutions, which are directly used to generate the foam. Increasing of frost resistance of aqueous solutions can be reached at the expense of additives of ethylene glycol or inorganic salts. The high content of organic components makes aqueous solutions combustible therefore preference is given to inorganic salts. The most affordable salts are ammonium chloride and aluminium sulphates. If operating conditions require expeditious application of foam generated from work solutions have to be stored in any containers (for example, in fire extinguishers) then aqueous solutions should contain up to 25 % mass of inorganic salt. Dependence of spreading coefficient of aqueous salt solution flowing over the surface of heptane on concentration of foaming agent with ammonium chloride has determined in this article. According to obtained results of measurements, the value of spreading coefficient of fuel flowing over solution increases and the interfacial tension sharply decreases from 2.0 to 0.1 mN/m. The results of experiments have shown that spreading coefficient of foaming agent has the positive values for solutions with concentration of 1.0 % and higher. At such values spreading of aqueous solution over the surface of heptane become spontaneous. The results of systematic experimental studies of flame suppression process in the course of oil extinguishing, by feeding the foam into the bottom of tank, are given. Dependence of extinguishing time of the heptane on flow rate of the foam generated from aqueous salt solution is defined. It has been ascertained that addition of ammonium chloride decreases solidifying temperature of foaming agent solution and increases extinguishing time that leads to increased value of the minimum specific consumption of work solution and the optimum flow rate of foam.

огнетушащая эффективность пеныкоэффициент растеканиявремя тушения пламениинтенсивность подачи пеныводно-солевой раствор пенообразователяextinguishing efficiencyspreading coefficientextinguishing timeflow rateaqueous salt solution of foaming agentReferencesLang Xu-qing, Liu Quan-zhen, Gong Hong. Study of fire fighting system to extinguish full surface fire of large scale floating roof tanks // Procedia Engineering. - 2011. - Vol. 11. - P. 189-195. DOI: 10.1016/j.proeng.2011.04.646.Lang Xu-qing, Liu Quan-zhen, Gong Hong. Study of fire fighting system to extinguish full surface fire of large scale floating roof tanks // Procedia Engineering. - 2011. - Vol. 11. - P. 189-195. DOI: 10.1016/j.proeng.2011.04.646.Pabon M., Corpart J. M. Fluorinated surfactants: synthesis, properties, effluent treatment // Journal of Fluorine Chemistry.-2002.-Vol. 114, No. 2.-P. 149-156. DOI: 10.1016/s0022-1139(02)00038-6.Pabon M., Corpart J. M. Fluorinated surfactants: synthesis, properties, effluent treatment // Journal of Fluorine Chemistry.-2002.-Vol. 114, No. 2.-P. 149-156. DOI: 10.1016/s0022-1139(02)00038-6.Korolchenko D. A., Sharovarnikov A. F., Byakov A. V. The analysis of oil suppression by aqueous film forming foam through a gas-salt layer of water // Advanced Materials Research.-2014.-Vol. 1073-1076. -P. 2353-2357. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.1073-1076.2353.Korolchenko D. A., Sharovarnikov A. F., Byakov A. V. The analysis of oil suppression by aqueous film forming foam through a gas-salt layer of water // Advanced Materials Research.-2014.-Vol. 1073-1076. -P. 2353-2357. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.1073-1076.2353.Korolchenko D. A., Degaev E. N., Sharovarnikov A. F. Determination of the effectiveness of extinguishing foaming agents in the laboratory // 2nd International Conference on Material Engineering and Application (ICMEA 2015).-Wuhan, China : DEStech Publications, Inc., 2015. -P. 17-22.Korolchenko D. A., Degaev E. N., Sharovarnikov A. F. Determination of the effectiveness of extinguishing foaming agents in the laboratory // 2nd International Conference on Material Engineering and Application (ICMEA 2015).-Wuhan, China : DEStech Publications, Inc., 2015. -P. 17-22.Nash P., Whittle J. Fighting fires in oil storage tanks using base injection of foam-Part I // Fire Technology. -1978.-Vol. 14, Issue 1. -P. 15-27. DOI: 10.1007/bf01997258.Nash P., Whittle J. Fighting fires in oil storage tanks using base injection of foam-Part I // Fire Technology. -1978.-Vol. 14, Issue 1. -P. 15-27. DOI: 10.1007/bf01997258.Bergeron V., Walstra P. Chapter 7. Foams // Fundamentals of Interface and Colloid Science / Lyklema J. (ed.). - Amsterdam : Elsevier Ltd., 2005. - Vol. 5. - P. 7.1-7.38. DOI: 10.1016/S1874-5679(05)80011-X.Bergeron V., Walstra P. Chapter 7. Foams // Fundamentals of Interface and Colloid Science / Lyklema J. (ed.). - Amsterdam : Elsevier Ltd., 2005. - Vol. 5. - P. 7.1-7.38. DOI: 10.1016/S1874-5679(05)80011-X.Korolchenko D., Tusnin А., Trushina S., Korolchenko A. Physical parameters of high expansion foam used for fire suppression in high-rise buildings // International Journal of Applied Engineering Research. -2015.-Vol. 10, No. 21. -P. 42541-42548.Korolchenko D., Tusnin А., Trushina S., Korolchenko A. Physical parameters of high expansion foam used for fire suppression in high-rise buildings // International Journal of Applied Engineering Research. -2015.-Vol. 10, No. 21. -P. 42541-42548.Lattimer B. Y., Trelles J. Foam spread over a liquid pool // Fire Safety Journal. - 2007. - Vol. 42, Issue 4. -P. 249-264. DOI: 10.1016/j.firesaf.2006.10.004.Lattimer B. Y., Trelles J. Foam spread over a liquid pool // Fire Safety Journal. - 2007. - Vol. 42, Issue 4. -P. 249-264. DOI: 10.1016/j.firesaf.2006.10.004.Дегаев Е. Н., Корольченко Д. А., Шароварников А. Ф. Влияние кратности пен на основные параметры процесса тушения углеводородов // Проблемы техносферной безопасности-2015 : материалы 4-й Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. -M. : Академия ГПС МЧС России, 2015. -С. 24-28.Дегаев Е. Н., Корольченко Д. А., Шароварников А. Ф. Влияние кратности пен на основные параметры процесса тушения углеводородов // Проблемы техносферной безопасности-2015 : материалы 4-й Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. -M. : Академия ГПС МЧС России, 2015. -С. 24-28.Kennedy M. J., Conroy M. W., Dougherty J. A., Otto N., Williams B. A., Ananth R., Fleming J. W. Bubble coarsening dynamics in fluorinated and non-fluorinated firefighting foams // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2015. - Vol. 470. - P. 268-279. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2015.01.062.Kennedy M. J., Conroy M. W., Dougherty J. A., Otto N., Williams B. A., Ananth R., Fleming J. W. Bubble coarsening dynamics in fluorinated and non-fluorinated firefighting foams // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2015. - Vol. 470. - P. 268-279. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2015.01.062.Хиль Е. И., Воевода С. С., Шароварников А. Ф., Макарова И. П. Экспериментальное определение минимального удельного расхода и оптимальной интенсивности подачи пенообразователя при тушении пламени нефтепродуктов // Пожарная безопасность. -2015. -№ 4. -С. 76-81.Хиль Е. И., Воевода С. С., Шароварников А. Ф., Макарова И. П. Экспериментальное определение минимального удельного расхода и оптимальной интенсивности подачи пенообразователя при тушении пламени нефтепродуктов // Пожарная безопасность. -2015. -№ 4. -С. 76-81.Корольченко Д. А., Дегаев Е. Н., Шароварников А. Ф. Горение гептана в модельном резервуаре // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -2015. -Т. 24, № 2. -С. 67-70.Корольченко Д. А., Дегаев Е. Н., Шароварников А. Ф. Горение гептана в модельном резервуаре // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -2015. -Т. 24, № 2. -С. 67-70.Хиль Е. И., Макарова И. П., Шароварников А.Ф. Влияние кратности пены на эффективность тушения пламени нефтепродуктов подачей пены в основание резервуара // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. -2016.-№ 1. -С. 48-50.Хиль Е. И., Макарова И. П., Шароварников А.Ф. Влияние кратности пены на эффективность тушения пламени нефтепродуктов подачей пены в основание резервуара // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. -2016.-№ 1. -С. 48-50.Абдурагимов И. М., Говоров В. Ю., Макаров В. Е. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. -М. : ВИПТШ МВД СССР, 1980. -256 с.Абдурагимов И. М., Говоров В. Ю., Макаров В. Е. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. -М. : ВИПТШ МВД СССР, 1980. -256 с.Lyapin A., Korolchenko A., Meshalkin E. Analysis of causes of combustible mixture explosions inside production floor areas // MATEC Web of Conferences. - 2016. - Vol. 86, Art. No. 04030. DOI: 10.1051/matecconf/20168604030.Lyapin A., Korolchenko A., Meshalkin E. Analysis of causes of combustible mixture explosions inside production floor areas // MATEC Web of Conferences. - 2016. - Vol. 86, Art. No. 04030. DOI: 10.1051/matecconf/20168604030.Nurimoto N. Fire extinguishing installations for oil storages injecting foam under the layer of oil product // Kasay. -1977.-Vol. 27, No. 3. -P. 11-19.Nurimoto N. Fire extinguishing installations for oil storages injecting foam under the layer of oil product // Kasay. -1977.-Vol. 27, No. 3. -P. 11-19.Cherepanov D. A., Ermakov A. S., Gozalova M. R., Korolchenko A. Ya. Formation of normative-methodical maintenance of quality and safety of campsites // MATEC Web of Conferences. - 2016. - Vol. 86, Art. No. 04037. DOI: 10.1051/matecconf/20168604037.Cherepanov D. A., Ermakov A. S., Gozalova M. R., Korolchenko A. Ya. Formation of normative-methodical maintenance of quality and safety of campsites // MATEC Web of Conferences. - 2016. - Vol. 86, Art. No. 04037. DOI: 10.1051/matecconf/20168604037.Покровская Е. Н., Портнов Ф. А., Кобелев А. А., Корольченко Д. А. Дымообразующая способность и токсичность продуктов сгорания древесных материалов при поверхностном модифицировании элементоорганическими соединениями // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -2013.-Т. 22, № 10. -С. 40-45.Покровская Е. Н., Портнов Ф. А., Кобелев А. А., Корольченко Д. А. Дымообразующая способность и токсичность продуктов сгорания древесных материалов при поверхностном модифицировании элементоорганическими соединениями // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -2013.-Т. 22, № 10. -С. 40-45.Шароварников С. А., Корольченко Д. А., Ляпин А. В. Тушение многокомпонентных смесевых топлив фторсинтетическими пенообразователями подслойным способом // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -2014. -Т. 23, № 6. -С. 76-80.Шароварников С. А., Корольченко Д. А., Ляпин А. В. Тушение многокомпонентных смесевых топлив фторсинтетическими пенообразователями подслойным способом // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -2014. -Т. 23, № 6. -С. 76-80.Kovalchuk N. M., Trybala A., Starov V., Matar O., Ivanova N. Fluoro- vs hydrocarbon surfactants: Why do they differ in wetting performance? // Advances in Colloid and Interface Science. - 2014. - Vol. 210. -P. 65-71. DOI: 10.1016/j.cis.2014.04.003.Kovalchuk N. M., Trybala A., Starov V., Matar O., Ivanova N. Fluoro- vs hydrocarbon surfactants: Why do they differ in wetting performance? // Advances in Colloid and Interface Science. - 2014. - Vol. 210. -P. 65-71. DOI: 10.1016/j.cis.2014.04.003.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.