ШИРЯЕВ Евгений Викторович, доцент кафедры пожарной безопасности технологических процессов в составе Учебно-научного комплекса пожарной безопасности объектов защиты
129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4
РИНЦ AuthorID: 759806
Evgeniy V. SHIRYAEV, Associate Professor of the Department of Fire Safety of Technological Processes as part of the Educational and Scientific Complex of Fire Safety Protection Facilities
Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366
RISC AuthorID: 759806
ШАБУНИН Сергей Александрович, научный сотрудник Научно-исследовательского отделения учебно-научного комплекса «Государственный надзор»
153040, г. Иваново, пр-кт Строителей, 33
РИНЦ AuthorID: 740493
Sergey A. SHABUNIN, Researcher at the Research Department of the Educational and Scientific Complex “State Supervision”
Stroiteley Avenue, 33, Ivanovo, 153040
RISC AuthorID: 740493
ШВЫРКОВ Сергей Александрович, д-р техн. наук, профессор кафедры пожарной безопасности технологических процессов в составе учебно-научного комплекса пожарной безопасности объектов защиты
129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4
РИНЦ AuthorID: 479363
Sergey A. SHVYRKOV, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Fire Safety of Technological Processes as part of the Educational and Scientific Complex of Fire Safety Protection Facilities
Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366
RISC AuthorID: 479363
Введение. Ежегодно появляются новые виды полимерных композитных материалов, которые применяются для изготовления быстровозводимых мягких резервуаров. Данные материалы испытывают на механическую и химическую стойкость, при этом изучению их пожароопасных свойств уделяется значительно меньше внимания. Ввиду того что композитные материалы для эластичных резервуаров являются горючими, экспериментальное исследование процесса их термодеструкции, в частности методом термического анализа, является актуальной задачей.
Цель и задачи. Целью исследования являлась оценка пожарной опасности эластичных резервуаров на основе термогравиметрического анализа трех образцов композитных материалов, которые нашли широкое применение при изготовлении эластичных резервуаров для хранения пожароопасных жидкостей. В работе проведен анализ результатов синхронного термического анализа схожих по своей структуре композитных материалов, а также температур поверхностного слоя при горении нефти и нефтепродуктов; определены интервалы термической деструкции, скорости потери массы, тепловые эффекты термоокислительной деструкции в азотно-кислородной среде исследуемых материалов.
Материалы и методы. Для оценки термостойкости полимерных композитных материалов, применяемых при изготовлении мягких резервуаров хранения пожароопасных жидкостей, были изучены физико-механические свойства следующих марок материалов: Yan Yang YY1600; Jinlong JL1600; L3690 NESU. Методом синхронного термического анализа (ТГА+ДСК) с использованием прибора Setsys Evolution 16 исследована термическая деструкция данных материалов в азотно-кислородной атмосфере.
Результаты исследования. Проведенные эксперименты позволили установить, что термодеструкция исследуемых материалов наступает при температурах 280–290 °С, что близко к температуре поверхностного слоя при горении темных нефтепродуктов. Максимальная скорость деструкции у всех образцов наблюдалась при 410–420 °С, а максимальный коксовый остаток не превышал 4,5 %. Время полного разрушения исследуемых материалов при максимальной скорости убыли массы составило от 9 до 14 мин в зависимости от вида образца.
Выводы. Температура начала термодеструкции трех исследуемых марок полимерных композитных материалов близка к температуре поверхностного слоя при горении высококипящих жидкостей, что создает опасность разгерметизации при воспламенении пролива темных нефтепродуктов на поверхности исследуемых материалов.
Introduction. Every year, new types of polymer composite materials appear, which are used for the manufacture of quickly erected soft tanks. These materials are tested for mechanical and chemical resistance, while much less attention is paid to the study of their fire-hazardous properties. Due to the fact that composite materials for elastic tanks are combustible, the experimental study of the process of their thermal destruction process, in particular by the method of thermal analysis, is an urgent task.
Purpose and objectives. The aim of the study was to assess the fire hazard of elastic tanks based on thermogravimetric analysis of three specimens of composite materials, which are widely used in the manufacture of elastic tanks for the storage of flammable liquids. The paper analyzes the results of synchronous thermal analysis of composite materials similar in structure, as well as surface layer temperatures during burning of oil and petroleum products; the intervals of thermal destruction, mass loss rates, and thermal effects of thermo-oxidative destruction in the nitrogen-oxygen environment of the studied materials are determined.
Materials and methods. To assess the thermal resistance of polymer composite materials used in the manufacture of soft storage tanks for flammable liquids, the physical and mechanical properties of the following material grades were studied: Yan Yang YY1600; Jinlong JL1600; L3690 NESU. Thermal destruction of these materials in nitrogen-oxygen atmosphere was studied by the method of synchronous thermal analysis (TGA+DSC) using Setsys Evolution 16 device.
Results of the study. The experiments carried out made it possible to establish that thermal destruction of the materials under study occurs at temperatures of 280–290 °С, which is close to the temperature of the surface layer during combustion of dark petroleum products. The maximum rate of destruction in all specimens was observed at 410–420 °С, and the maximum coke residue did not exceed 4.5 %. The time of complete destruction of the studied materials at the maximum rate of mass loss ranged from 9 to 14 minutes, depending on the type of specimen.
Conclusions. The temperature of the beginning of thermal destruction of the three grades of polymer composite materials under study is close to the temperature of the surface layer during the combustion of high-boiling liquids, which creates danger of depressurization during ignition of a spill of dark petroleum products on the surface of the materials under study.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.