Представлены результаты исследований способов стабилизации наножидкостей на основе этанола; определены граничные условия для обеспечения пожарной безопасности процессов транспортировки модифицированных легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ). Методами рамановской спектроскопии установлено изменение надмолекулярной структуры этанола при электрофизическом воздействии на 10…20 см-1. По полученным данным об изменении интенсивности испарения этанола с открытой поверхности установлено, что интенсивность испарения зависит от концентрации MWCNT и снижается в течение первых 4 ч в среднем на 24 % после получения стабильной наножидкости. Показано, что при электрофизическом воздействии существенное снижение интенсивности испарения сохраняется в течение 5-6 ч, что объясняется большей стабильностью наночастиц в жидкости и снижением скорости образования горючей среды. Установлено, что при возрастании концентрации MWCNT в жидкости наблюдается снижение ее удельного сопротивления на 48 %, а при воздействии ПЧМП рост удельного электросопротивления жидкости замедляется, что связано с более медленным процессом агломераций наночастиц при электрофизическом воздействии. Сделан вывод о возможности применения углеродных наночастиц в качестве присадок.
Emergency situations during transportation of petroleum products are caused by the formation of a combustible medium during draining operations and the further ignition of the vapor-gas mixture from discharges of static electricity. To date, the method of reducing the fire hazard of the transportation of flammable liquids is the development of technical and technological solutions to change the thermophysical and electrophysical properties of liquids. The methods of stabilization of ethanol-based nanofluids by means of a non-reactive modification of a liquid under the action of variable frequency modulated potential (VFMP) were investigated. It is established, for ethanol samples, at electrophysical action, the characteristic peaks shift by 10…20 cm-1 in comparison with the unmodified liquid. The absence of nanoparticles in the surface layer of the liquid in a concentration sufficient for their identification was revealed. The results of measurements of the intensity of evaporation reflect that the evaporation intensity depends on the concentration of MWCNT and decreases during the first 4 hours on average by 24 % after the creation of the nanofluid. With electrophysical action, a significant decrease in the intensity of evaporation persists for 5-6 hours. This change is explained by the strengthening of Columbic repulsion force between the nanoparticles, which reduces the aggregation of particles and increases the stability of MWCNT in the liquid. The dependence of the electrical conductivity of nanofluids on the conditions for the stabilization of MWCNT nanoparticles in it consists in an increase in the concentration of MWCNT in the liquid, due to which its resistivity decreases by 48 %. However, within 2 hours, the resistivity of the nanofluid becomes similar to the base fluid. Under the influence of the VFMP, the process of agglomeration of the nanoparticles slows down, a slower (up to 3 hours) increase in the specific resistivity of the liquid takes place. Reduction of agglomeration of particles is due to the presence of an electric charge on the surface of nanoparticles. The data of the research results reflect the possibility of using carbon nanoparticles as additives to reduce the fire hazard of storage and transport processes of flammable liquids. The revealed time constraints for preserving the properties of nanofluids with specified performance characteristics will allow us to justify the application of technological solutions for additional stabilization of nanoparticles to ensure fire and explosion safety and electrostatic safety when handling flammable liquids.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.