firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.22227/0869-7493.2025.34.04.62-72firesmi-1528Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВSAFETY OF BUILDINGS, STRUCTURES, OBJECTSИсследование огнезащитных свойств интумесцентных материалов, применяемых на промышленных объектах Арктического региона при ускоренном старенииInvestigation of the flame retardant properties of intumescent materials used at industrial facilities in the Arctic region with accelerated aginghttps://orcid.org/0000-0002-2999-0752ГоловинаЕ. В.GolovinaE. V.

ГОЛОВИНА Екатерина Валерьевна, к.т.н., старший научный сотрудник

620062, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Мира, 22

РИНЦ AuthorID: 846886

Ekaterina V. GOLOVINA, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher

Mira St., 22, Yekaterinburg, Sverdlovsk Region, 620062

RSCI AuthorID: 846886

ekaterinagolovina@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8926-3151КалачА. В.KalachA. V.

КАЛАЧ Андрей Владимирович, д.х.н., профессор

394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84394072, г. Воронеж, ул. Иркутская, 1-а

РИНЦ AuthorID: 195516

Andrey V. KALACH, Dr. Sci. (Chem.), Professor

20th Anniversary of October St., 84, Voronezh, 394006;Irkutskaya St., 1-a, Voronezh, 394072

RSCI AuthorID: 195516

a_kalach@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-7097-6805СкоробогатовВ. А.SkorobogatovV. А.

Скоробогатов Виталий Александрович, генеральный директор

143430, Московская область, г. о. Красногорск, рп. Нахабино, ул. Вокзальная, 25Б, офис 6

Vitaly А. Skorobogatov, Deputy General Director

25B, office 6, Vokzalnaya St., Moscow region, Krasnogorsk, Nakhabino district, 143430

skorobogatov.ntc@yandex.ruУральский институт Государственной противо­пожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствийРоссияUral Institute of the State Fire Service of the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination on Consequences of Natural DisastersRussian FederationВоронежс­кий государственный технический университет (ВГТУ); Воронежский институт Федеральной службы исполнения наказанийРоссияVoronezh State Technical University (VSTU); Voronezh Institute of the Federal Penitentiary Service of RussiaRussian FederationООО «ТЕРРИТОРИЯ»РоссияLLC “TERRITORY”Russian Federation2025290820253446272Copyright © Головина Е.В., Калач А.В., Скоробогатов В.А., 20252025Головина Е.В., Калач А.В., Скоробогатов В.А.Golovina E.V., Kalach A.V., Skorobogatov V.А.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/1528Введение

Введение. Использование огнезащитных материалов на промышленных объектах, расположенных в Арктическом регионе, требует особого подхода к исследованию сохранения их работоспособности в условиях низких температур и агрессивной окружающей среды. В связи с этим вопрос оценки огне­защитной способности средств огнезащиты представляется востребованным и актуальным.

Цели и задачи

Цели и задачи. Данная работа направлена на исследование сохранности огнезащитных свойств огне­защитного материала под влиянием климатических факторов в условиях открытой промышленной среды. Для осуществления цели исследования были выполнены следующие задачи:

Методы

Методы. Для осуществления исследования сохранности огнезащитных свойств анализируемых образцов покрытий были применены следующие методы:

Результаты

Результаты. Результаты испытаний анализируемых образцов огнезащитных материалов при искусственном ускоренном старении показали незначительное ухудшение огнезащитных характеристик покрытия при увеличении количества циклов. Сделан вывод о возможности применения вышеуказанных методов для проведения качественной оценки сохранности огнестойких характеристик исследуемых материалов.

Выводы

Выводы. Проведенные экспериментальные исследования подтверждают, что анализируемые покрытия сохраняют огнезащитную способность при условии соблюдения требований, указанных в технической документации. Следовательно, исследуемый огнезащитный материал интумесцентного типа может быть рекомендован для промышленных объектов, расположенных в регионах с преобладанием низких температур.

Introduction

Introduction. The use of fire-resistant materials at industrial facilities located in the Arctic region requires a special approach to the study of their performance in conditions of low temperatures and aggressive environment. In this regard, the issue of assessing the fire-resistant capacity of fire-protection means appears to be in demand and relevant.

Aims and purposes

Aims and purposes. This work is aimed at the study of the preservation of fire-resistant properties of fire-­resistant material under the influence of climatic factors in the conditions of an open industrial environment. To achieve the purpose of the study, the following tasks were performed:

Methods

Methods. The following methods were used to study the preservation of the fire-retardant properties of the analyzed coating specimens:

Results

Results. The results of testing the analyzed specimens of fire-resistant materials under artificial accelerated aging showed a slight deterioration in the fire-resistant properties of the coating as the number of cycles increased. It was concluded that the above methods can be used to qualitatively assess the preservation of the fire-resistant properties of the studied materials.

Conclusion

Conclusion. The conducted experimental studies confirm that the analyzed coatings retain their fire-resistant properties, provided that the requirements specified in the technical documentation are met. Therefore, the studied intumescent fire-resistant material can be recommended for industrial facilities located in regions with predominantly low temperatures.

огнезащитные покрытияогнезащитная эффективностьвоздействие климатических факторовсохранение огнезащитных свойстввспучивающийся огнезащитный составметод термического анализаобъект нефтегазовой отраслиflame-retardant coatingsflame-retardant effectivenessimpact of climatic factorspreservation of flame-retardant propertiesbulging flame retardantthermal analysis methodoil and gas industry facilityReferencesGravit М., Shabunina D. Structural Fire Protection of Steel Structures in Arctic Conditions // Buildings. 2021. Vol. 11 (11). P. 499. DOI: 10.3390/buildings11110499. EDN VTEVLC.Gravit М., Shabunina D. Structural Fire Protection of Steel Structures in Arctic Conditions. Buildings. 2021; 11(11):499. DOI: 10.3390/buildings11110499. EDN VTEVLC.Захарова М.И. Анализ и оценка риска аварий резервуаров и газопроводов при низких температурах : автореф. дис. … канд. техн. наук. Уфа : Уфим. гос. нефтяной техн. ун-т., 2015. 22 с. EDN ZPPZEP.Zakharova M.I. Analysis and assessment of the risk of accidents of tanks and gas pipelines at low temperatures : abstract of dissertation of Candidate of technical sciences. Ufa, Ufa State Petroleum Engineering university, 2015; 22. EDN ZPPZEP. (rus).Спиридонов А.А., Фадеев А.М. Современные технологии при реализации нефтегазовых проектов в Арктике // Арктика 2035: актуальные вопросы, проблемы, решения. 2022. № 2 (10). С. 25–31. DOI: 10.51823/74670_2022_2_25. EDN ZJVOQA.Spiridonov A.A., Fadeev A.M. Modern technologies in the implementation of oil and gas projects in the Arctic. Arctic 2035: current issues, problems, solutions. 2022; 2(10):25-31. DOI: 10.51823/74670_2022_2_25. EDN ZJVOQA. (rus).Калач А.В., Головина Е.В., Клементьев Б.А. Обзор вариантов обеспечения огнезащиты стальных конструкций объектов нефтегазового комплекса в условиях Арктического региона // Пожаротушение: проблемы, технологии, инновации : мат. VIII Междунар. науч.-практ. конф., в 2 ч., Москва, 17–18 марта 2022 года. Ч. 1. М. : Академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, 2022. С. 317–320. EDN AUXBUS.Kalach A.V., Golovina E.V., Klementyev B.A. Review of options for ensuring fire protection of steel structures of oil and gas facilities in the Arctic region. Firefighting: problems, technologies, innovations : Proceedings of the VIII International Scientific and Practical Conference. Part 1. Moscow, Academy of the State Fire Service of the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters. 2022; 317-320. EDN AUXBUS. (rus).Зыбина О.А., Устинов А.А., Бабикова А.С. Совершенствование методов оценки огнезащитной эффективности интумесцентных покрытий для защиты металлоконструкций // Огнезащита материалов и конструкций Spbpu FPM-2023 : сб. тезисов докладов I Междунар. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, 2023. С. 192–195. EDN GJGKFR.Zybina O.A., Ustinov A.A., Babikova A.S. Improving methods for assessing the fire protection efficiency of intumescent coatings for protecting metal structures. Fire protection of materials and structures Spbpu FPM-2023 : сollection of abstracts of reports of the I International Scientific and Practical Conference. St. Petersburg, 2023; 192-195. EDN GJGKFR. (rus).Головина Е.В., Калач А.В. Исследование огнезащитных свойств терморасширяющихся материалов для использования в климатических условиях Арктической зоны // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2023. № 6 (32). С. 5–12. DOI: 10.22227/0869-7493.2023.32.06.5-12Golovina E.V., Kalach A.V. Study of flame-retardant properties of thermally expanding materials for use in the climatic conditions of the Arctic zone. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and explosion safety. 2023; 32(6):5-12. DOI: 10.22227/0869-7493.2023.32.06.5-12 (rus).Пехотиков А.В. и др. Актуальные вопросы применения средств огнезащиты для стальных конструкций // Евростройпрофи. 2015. № 79. С. 34–38.Pekhotikov A.V. et al. Current issues of application of fire protection means for steel structures. Eurostroyprofi. 2015; 79:34-38. (rus).Комарова М.А., Гришин И.А., Шалабин М.В., Мельников Н.О. Разработка методов испытаний огнезащитных покрытий стальных строительных конструкций в процессе эксплуатации // Вестник НИЦ Строительство. 2024. № 1 (40). С. 21–34. DOI: 10.37538/2224-9494-2024-1(40)-21-34. EDN CJYXWA.Komarova M.A., Grishin I.A., Shalabin M.V., Melnikov N.O. Development of test methods for fire-resistant coatings of steel building structures during operation. Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2024; 1(40):21-34. DOI: 10.37538/2224-9494-2024-1(40)-21-34. EDN CJYXWA. (rus).Eremina T., Korolchenko D. Fire Protection of Building Constructions with the Use of Fire-Retardant Intumescent Compositions // Buildings. 2020. No. 10 (10). P. 185. DOI: 10.3390/buildings10100185. EDN JBSWFO.Eremina T., Korolchenko D. Fire protection of building constructions with the use of fire-retardant intumescent compositions. Buildings. 2020; 10:185. DOI: 10.3390/buildings10100185. EDN JBSWFO.Докучаева Л.В., Старостенков А.С., Мельников Н.О. Исследование процессов ускоренного старения огнезащитных покрытий // Успехи химии и химической технологии. 2012. Т. 26. № 2 (131). С. 99–104. EDN RCCFNP.Dokuchaeva L.V., Starostenkov A.S., Melnikov N.O. Study of accelerated aging processes of fire-protective coatings. Advances in chemistry and chemical technology. 2012; 26:2(131):99-104. EDN RCCFNP. (rus).Mohd Sabee M.M.S., Itam Z., Beddu S., Zahari N.M., Mohd Kamal N.L., Mohamad D. еt al. Flame Retardant Coatings: Additives, Binders, and Fillers // Polymers (Basel). 2022. No. 14 (14). P. 2911. DOI: 10.3390/polym14142911Mohd Sabee M.M.S., Itam Z., Beddu S., Zahari N.M., Mohd Kamal N.L., Mohamad D. еt al. Flame retardant coatings: additives, binders, and fillers. Polymers (Basel). 2022; 14. DOI: 10.3390/polym14142911Eremina T.Yu., Minaylov D.A., Klochkov Yu.S., Cahyadi B., Zybina O.A., Turkov V.A. Features of numerical simulation of a steel building structure heating with fire protection by intumescent coating // Proceedings on Engineering Sciences. 2024. Vol. 6. No. 3. Pp. 1077–1086. DOI: 10.24874/pes06.03.021. EDN YDWEUO.Eremina T.Yu., Minaylov D.A., Klochkov Yu.S., Cahyadi B., Zybina O.A., Turkov V.A. Features of numerical simulation of a steel building structure heating with fire protection by intumescent coating. Proceedings on Engineering Sciences. 2024; 6(3):1077-1086. DOI: 10.24874/pes06.03.021. EDN YDWEUO.Lucherini A., Giuliani L., Jomaas G. Experimental study of the performance of intumescent coatings exposed to standard and non-standard fire conditions // Fire Safety Journal. 2018. No. 95. Pp. 42–50. DOI: 10.1016/j.firesaf.2017.10.004Lucherini A., Giuliani L., Jomaas G. Experimental study of the performance of intumescent coatings exposed to standard and non-standard fire conditions. Fire Safety Journal. 2018; 95:42-50. DOI: 10.1016/j.firesaf.2017.10.004Siddiqui A.A., Ewer J.A., Lawrence P.J., Galea E.R., Frost I.R. Building Information Modelling for performance-based Fire Safety Engineering analysis : A strategy for data sharing // Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 42 (3). P. 102794. DOI: 10.1016/j.jobe.2021.102794Siddiqui A.A., Ewer J.A., Lawrence P.J., Galea E.R., Frost I.R. Building Information Modelling for performance-based Fire Safety Engineering analysis : A strategy for data sharing. Journal of Building Engineering. 2021; 42:102794. DOI: 10.1016/j.jobe.2021.102794Еремина Т.Ю., Уткин С.В. Исследование изменений свойств огнезащитных покрытий интумесцентного типа методом термомеханического анализа // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2024. № 2 (33). С. 32–41. DOI: 10.22227/0869-7493.2024.33.02.32-41. EDN MHQLEL.Eremina T.Yu., Utkin S.V. Study of changes in the properties of fire-retardant coatings of intumescent type by thermomechanical analysis method. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2024; 33(2):32-41. DOI: 10.22227/0869-7493.2024.33.02.32-41. EDN MHQLEL. (rus).Weil E.D. Fire-protective and flame-retardant coating // Journal of fire sciences. 2011. No. 29 (3). Pр. 259–296. DOI: 10.1177/0734904110395469Weil E.D. Fire-protective and flame-retardant coating. Journal of fire sciences. 2011; 29:259-296. DOI: 10.1177/0734904110395469Головина Е.В., Беззапонная О.В., Мансуров Т.Х. Влияние агрессивной среды на термостойкость и горючесть интумесцентного состава на основе силиконового связующего // Техносферная безопасность. 2017. № 4 (17). С. 44–50. EDN XIDHLM.Golovina E.V., Bezzaponnaya O.V., Mansurov T.H. The influence of the aggressive environment on the thermal stability and flammability of intumescent silicone composition. Technosphere safety. 2017; 4(17):44-50. EDN XIDHLM. (rus).Kalafat K., Тaran N., Vakhitova L., Plavan V., Bessarabov V., Zagoriy G. Comparison of fire resistance of polymers in intumescent coatings for steel structures // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Nо. 10-106 (4). Pр. 45–54. DOI: 10.15587/1729-4061.2020.209841. EDN EBOYFE.Kalafat K., Тaran N., Plavan V., Bessarabov V., Zagoriy G., Vakhitova L. Comparison of fire resistance of polymers in intumescent coatings for steel structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020; 4(10-106):45-54. DOI: 10.15587/1729-4061.2020.209841. EDN EBOYFE.Комарова М.А., Мельников Н.О., Шалабин М.В., Скоробогатов В.А., Головина Е.В. Огнезащитная эффективность покрытий металлических конструкций при ускоренном климатическом старении // Техносферная безопасность. 2024. № 4 (45). С. 3–22. EDN NBZDZG.Komarova M.A., Melnikov N.O., Shalabin M.V., Skorobogatov V.A., Golovina E.V. Fire-resistant effectiveness of coatings of metal structures under accelerated climatic aging. Technosphere safety. 2024; 4(45):3-22. EDN NBZDZG (rus).Cirpici B.K., Wang Y.C., Rogers B.D. An analytical approach for predicting expansion of intumescent coating with different heating conditions : Proceedings of the 12th International Congress on Advances in Civil Engineering. Turkey, 2016. Pp. 1–8. URL: https://www.researchgate.net/publication/308793883_An_Analytical_Approach_for_Predicting_Expansion_of_Intumescent_Coating_with_Different_Heating_ConditionsCirpici K.B., Wang Y.C., Rogers B.D. An analytical approach for predicting expansion of intumescent coating with different heating conditions : Proceedings of the 12th International Congress on Advances in Civil Engineering. Turkey, 2016; 1-8. URL: https://www.researchgate.net/publication/308793883_An_Analytical_Approach_for_Predicting_Expansion_of_Intumescent_Coating_with_Different_Heating_ConditionsШмакова О.А. Способы исследования эффективности огнезащитных покрытий металлоконструкций в условиях эксплуатации с течением времени // Гражданская оборона на страже мира и безопасности : мат. V Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. Всемирному дню гражданской обороны. М., 2021. С. 72–79. EDN AVDSAZ.Shmakova O.A. Methods for studying the effectiveness of fire-resistant coatings of metal structures in operating conditions over time. Civil defense on guard of peace and security : mat. V International Scientific-practical Conference, dedicated to the World Civil Defense Day. Мoscow, 2021; 72-79. EDN AVDSAZ. (rus).

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