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

Рис. 2. Диаграмма изменения температуры чернозема при открытой печной двери

Рис. 3. Диаграмма изменения температуры чернозема с нефтепродуктом при закрытой печной двери

176

Рис. 4. Диаграмма изменения температуры чернозема с нефтепродуктом при открытой печной двери

Вэкспериментах с черноземом без нефтепродукта температура в верхней части образца в экспериментах при закрытой двери существенно превышает температуру в экспериментах при открытой двери. Это можно объяснить охлаждением образца за счет вентиляции.

Вто же время в центре образца при открытой двери выше, чем при закрытой двери. Температура в нижней части образца практически одинакова при открытой и при закрытой двери.

Вэкспериментах чернозема с нефтепродуктом температура в верхней части образца в экспериментах при закрытой двери существенно ниже, чем при открытой двери. Разогрев образца в верхней части в этом случае можно объяснить интенсивным поступлением окислителя, способствующим горению нефтепродукта.

Наоборот, температура в центре образца почти в три раза выше в экспериментах с закрытой дверью. Такая же тенденция наблюдается и в нижней части образца. Это можно объяснить меньшим теплоотводом.

Температура газовой фазы во всех экспериментах устанавливалась практически на одинаковом уровне. Температура в верхней части установки при этом была выше или равна критической температуре окружающей среды.

Литература

1.Система методов исследования в почвоведении. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение. Роде А.А.

2.География почв с основами почвоведения. - М.: Высшая школа. Геннадиев А.Н., Глазовская М.А.

177

3. Зайкина М.И., Дементьев Ф.А., Алексеев А.С. Экспериментальная установка для изучения динамики роста температуры при различных режимах горения пористых материалов. // научно-аналитический журнал "вестник санктпетербургского университета государственной противопожарной службы МЧС России. 2016. № 1

A.S.Alekseev

INVESTIGATION OF DYNAMICS OF TEMPERATURE GROWTH IN SOIL

DEPOSITS AT EXTERNAL THERMAL EXPOSURE

The study of soil deposits of chernozem under external thermal influence with and without oil products was carried out. In the course of the experiments regression dependences of the temperature variation in soil deposition, as well as temperature changes in the gas phase with oil product and without time, were obtained

"St. Petersburg University of the State Fire Service of the Ministry of Emergencies of

Russia",St. Petersburg, Russia

УДК 614.842.612

А. С. Копосов, М. А. Лосев

ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ НА СОЦИАЛЬНО-ЗНАЧИМЫХ ОБЪЕКТАХ ВЫСОКОЭФФЕТИВНЫМИ ОГНЕТУШАЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

НА ОСНОВЕ ВОДНОГЕЛЕВОГО СОСТАВА С УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИМИ НАНОСТРУКТУРАМИ

Представлена разработка нового высокоэффективного огнетушащего вещества на основе водногелевого состава с углеродсодержащими наноструктурами. Рассмотрены огнетушащие и физико-химические свойства водногелевых составов и углеродсодержащих наноструктур. Показано влияние некоторых наночастиц, на повышение огнетушащей эффективности водногелевого состава

Для создания в зоне горения пожара условий прекращения горения применяются различные огнегасительные средства.

Выбор ОТВ подчиняется определенным требования, таким как:

–высокая огнетушащая эффективность (быстрое прекращение горения при малом расходе на единицу расчетного параметра пожара);

–безопасность в использовании и хранении;

–экологическая безопасность и физиологическая безвредность.

Кроме этого, бывают случаи когда одно и то же ОТВ применяется в различных способах тушения и действовать по-разному. Например, при подаче гидрогеля на горящее вещество компактной струей, прекращение горения происходит за счет его охлаждения и изоляции, а при подаче

178

тонкораспыленной струей, тушение происходит за счет разбавления горючих паров, газов или воздуха не горючими парами геля.

Известно, что наибольшей удельной поверхностью соприкосновения с веществами обладают жидкости. Поэтому их более целесообразно применять для охлаждения горючих веществ, такой жидкостью является вода и водногелевый состав, состоящий на 98% из воды.

Гель также как и вода является термически стойким, так как при попадании на горящие вещества, их пары начинают разлагаться только при температуре 1700ºС и выше. Вода, как правило, не вступает в реакцию с твердыми горючими материалами, за некоторым исключением (щелочные и щелочноземельные металлы). Следовательно гидрогель, учитывая его высокую вязкость, можно применять не только для тушения, но и для охлаждения еще не загоревшихся от воспламенения предметов (табл.).

Сравнительные результаты показателя огнетушащей способности

При ликвидации пожаров важно минимизировать время затраченное на их тушение, а так же сократить расход огнетушащих веществ (далее ОТВ). В связи с этим необходимо расширить их спектр, найти новые механизмы тушения пожаров и оценить эффективность предлагаемых ОТВ.

Помимо проблемы ликвидации горения, существует проблема загрязнения окружающей среды огнетушащими составами (пены различной кратности, порошки), которые наносят вред окружающей среде и могут усугубить последствия самой чрезвычайной ситуации [1].

Внедрение водногелевых составов с углеродсодержащими наноструктурами (далее ВГСУНС) в качестве ОТВ, может стать решением данной проблемы. ВГС в сочетании с различными наноструктурами

179

приобретает ряд физико-химических свойств, повышающих эффективность тушения пожаров.

При тушении модельного очага пожара, ВГС образует аэрозольное облако, которое препятствует эмиссии токсичных продуктов горения в окружающую среду, путем их изоляции (рис.).

Рис. Схематическое изображение водногелевых составов, набухающих

врастворителе

Всвязи с высокими вязкостными характеристиками в гелях практически отсутствует броуновское движение. Кроме того в сетчатой суспензии водногелевого состава (ВГС) содержится около 98% воды. Это позволяет низкомолекулярным соединениям диффундировать в гелях с такой же скоростью, как в воде.

Висследованиях [2] авторами было проведено огнезащитное испытание гелеобразующих систем (ГОС). В ходе испытаний обрабатывались различные образцы материалов: дерево, древесно-стружечная плита (ДСП), древесноволокнистая плита (ДВП), поливинилхлорид (ПВХ), шерсть, лавсан и так далее. Например при испытании (ДВП) на первый образец был нанесен слой ГОС 1 мм, время воспламенения дошло до 880 с. Второй образец был обработан водой, путем погружения плиты на 1 мин., в результате, чего образец воспламенился через 86 секунд.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что ГОС обладают рядом свойств, позволяющих значительно увеличить температуру воспламенения материалов в несколько десятков раз. Тем не менее существует вероятность большего повышения огнетушащих и огнезащитных свойств предлагаемого ОТВ, путем добавления углеродсодержащих наноструктур.

Привлекательной особенностью наночастиц, является большая площадь поверхности, малый импульс частиц и высокая подвижность. Что касается повышения проводимости, начиная с меди, можно дойти до многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ), которые при комнатной температуре показывают теплопроводимость в 20000 раз больше, чем проводимость моторного масла [3]. Когда частицы надлежащим образом диспергируют, эти особенности наножидкостей дают следующие преимущества:

1. Более высокая теплопроводность. Большая площадь поверхности наночастиц увеличивает теплопередачу. Частицы, которые меньше чем 20 нм,

180