Материал: Комплексные проблемы техносферной безопасности. Актуальные вопросы безопасности при формировании культуры безопасной жизни

При подготовке гидрогелей использовался редкосшитый акриловый полимер «Карбопол ETD-2020» (РАП) с концентрацией гелеобразующего компонента 0,5 масс %, а также 10 % водный раствор гидроксида аммония, добавляющийся в суспензию в соотношении 10 мл/л. Гидрогель, выступающий в качестве базовой жидкости, имел плотность 1010 кг/м³, = 5,03.

В ходе исследования огнетушащие вещество заливалось в емкость объемом 500 мл. Давление в системе создавалось воздушным компрессором и составляло 0,2 ‒ 1,0 МПа. Контроль давления в системе осуществлялся манометром. Подача ОТВ осуществлялась по резиновому шлангу с внутренним диаметром 10 мм через насадок для распыления диаметром 2 мм, горючую жидкость заливали в металлическую емкость диаметром 30 мм с высотой свободного борта 25-30 мм. Время свободного горения жидкости составляло 60 сек. Время тушения фиксировалось при полной ликвидации горения. Массу ОТВ, израсходованного на тушение, определяли путем взвешивания емкости до и после эксперимента. Для каждого вида ОТВ проводилось по 3 измерения [4].

В ходе экспериментов выявлено, что время тушения наножидкостей на основе воды с наноматериалом МУНТ 1 об. % в среднем в 5,5 раза меньше времени тушения жидкости водой. Для гидрогелей (DW+РАП 0,2 масс. %) с наноматериалом МУНТ 1 об. % время тушения пожара сократилось до 10 раз (рис. 1).

Интенсивность тушения пожара для воды с наноматериалом МУНТ 1 об. % сократилась в 2 раза, а для гидрогелей (DW+РАП 0,2 масс. %) с наноматериалом МУНТ 1 об. % – в 3 раза.

171

В условиях электрофизического воздействия для исследуемых наножидкостей происходит дополнительное (на 10…15 %) сокращение времени тушения и интенсивности подачи ОТВ.

Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод, что повышение огнетушащей эффективности модифицированных ОТВ на основе распыленной воды достигается за счет высокой термической стойкости наноматериала, улучшенной температуропроводности НЖ c МУНТ [6], стабилизации наночастиц в жидкости и снижения скорости их агломерации [5, 6], уменьшения размера капель за счет снижения поверхностного натяжения [7] и увеличения плотности жидкости [8].

Литература

1.Горшков В.И. Тушение пламени горючих жидкостей. Монография. — М.: Пожнаука, 2007. — 267 с.

2.Иванов А.В., Ивахнюк Г.К., Медведева Л.В. Методы управления свойствами углеводородных жидкостей в задачах обеспечения пожарной безопасности // Пожаровзрывобезопасность. – 2016. Т. 26, № 9. — С. 30-37. DOI: http://dx.doi.org/10.18322/PVB.2016.25.09.30-37.

3.Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Симунин М.М. Технология производства углеродных нанотрубок методом каталитического пиролиза этанола из газовой фазы //Химическая технология. — 2007. — Т. 8. — №. 2. — С. 58-62.

4.Шароварников А.Ф., Мельников А.И. Экспериментальные исследования огнетушащей способности водных пленкообразующих растворов фторированных поверхностно-активных веществ// Пожаровзрывобезопасность. — 2015.

Т. 24, № 9. — С. 74-81. DOI: http://dx.doi.org/10.18322/PVB.2015.24.09.74-81.

5.Ивахнюк Г.К., Картель Н.Т., Иванов А.В., Капитоненко З.В. Адсорбционные и электрофизические методы синтеза наноматериалов // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2011. – №. 12. – С. 58-59.

6.Yu W., Xie H. A review on nanofluids: preparation, stability mechanisms, and applications. Journal of Nanomaterials. 2012, DOI: 10.1155/2012/435873.

7.Тарасевич С.Э., Яковлев А.Б. Средний диаметр капель, образующихся при распаде жидких струй и пленок (обзор) //Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. – 2004. – №. 4. – С. 52-57.

8.Иванов А.В., Михайлова В.И., Ивахнюк Г.К., Демехин Ф.В. Исследование характеристик модифицированных гидрогелей для тепловой защиты резервуаров нефтепродуктов // Пожаровзрывобезопасность. — 2017. — Т. 26. №4.

—С. 58-67. DO1: 10.18322/PVB.2017.26.04.58-67.

«Санкт – Петербургский университет Государственной противопожарной службы МЧС России»,Санкт – Петербург, Россия

D.P. Toropov, S.A. Golovin

172

OIL FIRES EXTINGUISHING USING AGENTS WITH CARBON

NANOCOMPONENTS

The results of the fire-extinguishing efficiency study modified agents for oil fires extinguishing are presented. It is shown that the multilayer nanotubes (MWCNT) have a large impact on the thermal and fire-extinguishing properties of extinguishing agents at relatively low concentrations, thereby minimizing the intensity application

Saint Petersburg University of the State Fire Service of EMERCOM of Russia

УДК 614.841.2.001.5

А. С. Алексеев

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ РОСТА ТЕМПЕРАТУРЫ В ПОЧВЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ПРИ ВНЕШНЕМ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Проведено исследование почвенных отложения чернозема при внешнем тепловом воздействии с нефтепродуктом и без него. В ходе экспериментов получены регрессионные зависимости изменения температуры в почвенном отложении, а так же изменения температуры в газовой фазе с нефтепродуктом и без с течением времени

Судебная экспертиза ‒ это процессуальное действие, состоящее из проведения исследований и дачи заключения экспертом по вопросам, разрешение которых требует специальных знаний в области науки, техники, искусства или ремесла, и которые поставлены перед экспертом судом, судьей, органом дознания, лицом, производящим дознание, следователем, в целях установления обстоятельств подлежащих доказыванию по конкретному делу.

Современное почвоведение и агрохимия используют широкий набор методов исследования, в числе которых одно из центральных мест занимают фи- зико-химические или инструментальные методы анализа. Это большая группа методов, в которую часто включают все приемы определения вещественного состава почв, пород, природных вод, органических остатков, приемы изучения свойств почв и слагающих их компонентов, приемы определения строения органических и минеральных компонентов почв, основанные на количественном измерении физических свойств изучаемых объектов. Во многих случаях измеряют физические свойства почв или пород непосредственно в их естественном состоянии (например, спектры поглощения или отражения; потенциалы, возникающие на погруженном в почву электроде; магнитные свойства); но широко распространены и такие методы, при использовании которых на почву оказывается то или иное и часто весьма жесткое воздействие (нагревание до 1000°С и более, облучение электронами, испарение пробы почвы в пламени вольтовой

173

дуги и др.), вызывающее изменение состояния вещества, а происходящие при этом изменения свойств фиксируются измерительной аппаратурой [1].

Цель метода термического анализа и его применение для построения и анализа диаграмм состояния двухкомпонентных сплавов. Переход металла из жидкого в твердое состояние (кристаллизация) протекает в условиях, когда система переходит к термодинамическому более устойчивому состоянию с меньшей свободной энергией [2].

Метод термического анализа основан на том, что фазовые превращения (например, появление зародышей твердой фазы, распад твердых растворов и т.д.) сопровождаются тепловыми эффектами. Вследствие выделения или поглощения тепла в процессе фазовых переходов нарушается плавность изменения температуры при нагреве или охлаждении и на кривых, построенных в координатах «температура-время», наблюдаются перегибы или горизонтальные участки. Температуры, соответствующие фазовым превращениям, называются критическими точками. Перегибы на кривой охлаждения наблюдаются в том случае, когда превращение происходит в интервале температур, и тогда фиксируются температуры начала и конца превращения. Горизонтальные участки на кривой показывают, что превращение происходит при постоянной температуре (кристаллизация и полиморфное превращение чистых металлов, эвтектическое и другие превращения). По найденным значениям критических точек на кривых охлаждения (нагрева) для сплавов различных концентраций изучаемой системы строится диаграмма состояния (диаграмма фазового равновесия) [3].

Судебно-почвоведческая экспертиза развивается на основе криминалистической методологии, синтеза данных таких естественных наук, как почвоведенье, геология, минералогия, агрохимия, биохимия, и поэтому является сложным комплексным исследованием. Она проводится, как правило, комиссией экспертов.

На исследование были взяты почвенные отложения чернозема. Эксперимент над черноземом был разделен на 4 этапа. В первом этапе производился термический нагрев почвы без добавления нефтепродукта и при ограниченной вентиляции (рис. 1), во втором этапе термический нагрев почвы без добавления нефтепродукта и при свободной вентиляции (рис. 2), в третей этапе производился термический нагрев почвы с добавлением нефтепродукта и при ограниченной вентиляции (рис. 3), в четвертом стадии термический нагрев почвы с добавлением нефтепродукта и при свободной вентиляции (рис. 4).

174

Обобщенные результаты динамики температурного режима при прогреве образцов чернозема

Рис. 1. Диаграмма изменения температуры чернозема при закрытой печной двери

175