ЭФФЕКТИВНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ИНГИБИРУЮЩИХ СОЛЕЙ В ТЕМПЕРАТУРНО-АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 614.841.1

DOI 10.25257/FE.2021.1.40-47

ХАЛИКОВ Ринат Валерьевич Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: vokilah@ramler.ru

РОЕНКО Владимир Васильевич

Кандидат технических наук, профессор Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: piroemail@bk.ru

ДЕГТЯРЕВ Сергей Викторович Кандидат химических наук Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: dsdx@bk.ru

ЭФФЕКТИВНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ИНГИБИРУЮЩИХ СОЛЕЙ В ТЕМПЕРАТУРНО-АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

В статье теоретически доказана эффективность применения гексацианоферрата (II) калия для ингибирования пламенного горения. Эмпирическим путём установлено снижение ингибирующей способности раствора температурно-активированной воды и гексацианоферрата (II) калия при повышении температурного режима установки. Комплексным лабораторно-химическим анализом раствора температурно-активированной воды и гексацианоферрата (II) калия установлены параметры изменения концентрации последнего в растворе в зависимости от температуры.

Ключевые слова: гексацианоферрат (II) калия, ингибиторы горения, объёмное пожаротушение, замкнутые пространства, водные среды, гравиметрический метод.

Одним из наиболее перспективных средств объёмного пожаротушения является температурно-активированная вода (ТАВ), высокая эффективность её применения для объёмного пожаротушения экспериментально подтверждена в работах [1-5]. Струи ТАВ представляют собой двухфазную систему, состоящую из паровой и капельной фазы, основным механизмом пожаротушения ТАВ является охлаждение зоны горения, то есть воздействие на физическую сторону горения [4]. Однако исследования, проведённые в работах [6-10], позволяют утверждать, что наибольшей эффективностью обладают составы, которые влияют на химическую природу пламени, то есть ингибиру-ют зону горения. Тушение пламени ингибирующи-ми составами может происходит уже при достижении 0,5-1 % их объёмной концентрации благодаря блокированию радикально-цепных реакций, происходящих в зоне горения [6, 7]. Таким образом, актуальными являются исследования, направленные на повышение эффективности объёмного пожаротушения струями ТАВ приданием им ингибирующих свойств.

Процессы ингибирования горения могут быть объяснены с точки зрения теории разветвлённо-цепных процессов горения, для которых саморазогрев, а значит и механизм тушения охлаждением не являются определяющими [6, 7]. Схематично развет-влённо-цепная реакция (РЦР) горения веществ может быть описана протеканием следующих стадий:

A + B ^ x + y; (1)

y + B ^ x + z; (2)

х + А ^ Р + у; (3)

г + А ^ х + у; (4)

х + А ^ Р + у, (5)

где А и В - горючая нагрузка и окислитель; х, у, г - монорадикалы и бирадикал соответственно. Таким образом, при горении сначала происходит образование атомов и радикалов (1), носителей цепей (НЦ), далее они вступают в быстрые реакции (2)-(5), и образуется лавинообразная РЦР горения. Кроме процессов генерации НЦ происходят и процессы их гибели, однако их молярная скорость во много раз меньше, поэтому для торможения данных процессов вводятся химически активные вещества - ингибиторы. Механизм их действия основан на захвате НЦ и снижении их концентрации до критической, при которой скорость обрезания НЦ будет меньше скорости их захвата.

Таким образом, условная скорость ингибиро-вания прямо пропорциональна скоростным характеристикам НЦ и частиц ингибитора, это показывает, что для достижения максимальной эффективности применения ингибиторов необходимо доставлять активные частицы в зону пламенного горения, преодолев турбулентные потоки образующихся продуктов горения. Капельная фаза ТАВ может быть использована для доставки ингибирующих компонентов в зону пламени, благодаря их способности инжектироваться вместе с воздухом в зону горения [3-5].

Выбор ингибирующего агента был основан на расчёте с использованием вероятностной модели горения [11], которая позволяет определять степень участия функциональных радикальных групп

40

© Халиков Р. В., Роенко В. В., Дегтярев С. В., 2021

горящего вещества в РЦР с использованием средств математического моделирования. Выбор ингибиру-ющего состава сделан с учётом найденных функциональных радикальных групп, обладающих большей вероятностью участия в РЦР горения. Результаты расчёта для углеводородного режима пожара представлены в таблице 1.

Согласно таблице 1 среди наиболее часто применяемых водорастворимых ингибирующих солей наибольшей эффективностью обладает гек-сацианоферрат (II) калия. Поэтому он был выбран в качестве ингибирующего вещества для проведения экспериментальных исследований. В таблице 2 представлена зависимость его растворимости в воде от температуры.

Из таблицы 2 видно, что в экспериментально необходимых концентрационных пределах при значительном повышении температуры будет сохраняться высокая растворимость в воде. Экспериментально установлено [8, 9], что минимальная гасящая концентрация (МГК) гексацианоферрата (II) калия при использовании воды температурой 20 °С равна 3,5 %, при этом средний диаметр капель, распыляемых в зону горения, был не менее 100 мкм. Таким образом, при дозировании данной соли в недогретую воду (воду, подаваемую от установки получения ТАВ по рукавам до момента взрывного вскипания принято называть не-догретой) следует ожидать снижение МГК, так как диаметр капель, получаемых в струях ТАВ, варьируется от 0,01 до 10 мкм.

ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Экспериментальные исследования по определению эффективности применения ингибирующих солей в струе ТАВ были проведены для твёрдых горючих материалов (ТГМ) и легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ). При проведении исследований регистрировались следующие параметры:

- удельный расход недогретой воды для тушения, дт, г/(м2-с);

- интенсивность подачи недогретой воды, /, г/(м2-с);

- процентная концентрация гексацианоферрата (II) калия в недогретой воде для подавления горения модельных очагов (огнетушащая способность), %;

- надёжность подавления горения без повторного возгорания;

- время подавления горения модельных очагов, tnr, с.

Эксперименты проводились на открытой асфальтированной площадке. Исследования МГК инги-бирующих солей в струе ТАВ были проведены:

- для ТГМ на модельных очагах класса 10А (деревянный штабель в виде куба, состоящий из 324 деревянных брусков длиной 1 100 мм) [10];

- для ЛВЖ на модельных очагах класса 144В (3 прямоугольных стальных противня диаметром 1 000x1 500 мм, высотой борта 200 мм и площадью 4,5 м2; в каждый противень заливается 16 л воды и 32 л бензина по ГОСТ Р 51105 [10]).

Анализ водорастворимых ингибирующих солей

Таблица 1 Table 1

Analysis of inhibiting water-soluble salts

Ингибирующая соль Экспериментально-определённая минимальная огнетушащая Энергия активации взаимодействия ингибитора и функциональной радикальной группы [16-18] в углеводородном режиме пожара [19], кДж/моль

концентрация, % H OH CH(OH)

KOOCH3 25 121 137 153

K2C2O2-H2O 13 116 132 146

K„[Fe(CN)6] 3,5 77 107 115

KH2PO„ 30 134 156 165

Таблица 2

Растворимость гексацианоферрата (II) калия в воде в зависимости от температуры

Table 2

Solubility of potassium hexacyanoferrate (II) in water depending on temperature conditions

Температура, °С 0 10 20 25 30 40 60 80 100

Растворимость на 100 г воды гексацианоферрата (II) калия 14,5 21 28 31,5 35,3 42,3 59 67 79

Рисунок 1. Схема расположения очагов и ствола подачи TAB:

1 - установка получения TAB;

2 - устройства регистрации давления и температуры недогретой воды;

3 - устройство дозирования с ёмкостью для раствора ингибитора;

4 - рукав с недогретой водой; 5 - стволы подачи TAB и TAB с ингибитором; 6 - персональный компьютер для регистрации результатов; 7 - модельный очаг (класса А и В) Figure 1. Diagram of fire sources and TAW nozzle location: 1 - TAW production installation; 2 - devices for subcooled water pressure and temperature recording; 3 - portioning device with an inhibiting solution container; 4 - hose with subcooled water; 5 - nozzles to supply TAW and TAW with an inhibitor; 6 - personal computer to record results; 7 - standardized fire source (class A and B)

б (Ь)

Рисунок 2. Тушение модельных очагов класса А, В (а) и устройство дозирования (б)

Средняя температура воздуха в момент проведения экспериментального исследования составляла 38 °С. Схема расположения очагов, ствола подачи TAB, представлена на рисунке 1, иллюстрация тушения модельных очагов и устройство дозирования -на рисунке 2.

Устройство дозирования (рис. 2, б) позволяет создавать струи TAB с массовой концентрацией инги-бирующих солей до 18 %.

Для тушения каждого модельного очага использовалась различная концентрация ингибирующей соли в TAB. Растворы готовили из кристаллогидрата K4[Fe(CN)6]-3H20. Тушение производилось с наветренной стороны. При тушении очагов 1 OA последовательно проводилось тушение каждого слоя, начиная с нижнего, при этом выдерживалось время свободного горения штабеля 9 мин. Время свободного горения модельного очага 144В составляло 60 с. Было установлено, что МГК гексацианоферрата (II) калия при её дозировании в не-догретую воду не соответствует экспериментальному значению 3,5 %, установленному в работах [8,9].

Для определения причины расхождения знаний МГК были отобраны образцы 5-процентного раствора гексацианоферрата (II) калия после взрывного вскипания при различной температуре (рис. 3). Образцам в зависимости от температурного режима их отбора были присвоены номера.

Визуальная оценка образцов показала явное изменение прозрачности и окраски. Образец № 1 -прозрачный с выраженной жёлтой окраской, визуально соответствует водному 5-процентному раствору гексацианоферрата (II) калия при температуре 20 °С. Начиная от образца № 2 наблюдается снижение

Figure 2. Extinction of standardized fire sources of class А, В (a) and a portioning device (b)

прозрачности до полного помутнения в образце № 5, а окраска данных образцов изменяется с тёмно-жёлтой до светло-серой. Переходной окрашенностью обладает образец № 3. На основании этого было выдвинуто два предположения:

1) в результате взрывного вскипания часть инги-бирующего вещества переходит в паровую фазу с последующим его рассеиванием в окружающей среде, поэтому к месту подавления пламенного горения доставляется только часть изначально растворённого состава;

2) взрывное вскипание в стволе приводит к химическим процессам, изменяющим качественный и количественный состав раствора в связи с возможным разрушением комплексного аниона гексацианоферрата (II) калия. Это сказывается на снижении ингибирующей способности раствора.

Рисунок 3. Образцы 5-процентного раствора гексацианоферрата (II) калия после взрывного вскипания в TAB при температуре: 1 - 120 °С; 2 - 140 °С; 3 - 160 °С; 4 - 180 °С; 5 - 190 °С Figure 3. Samples of а 5% solution of potassium hexacyanoferrate (II) after explosive boiling in TAW at temperature 1 - 120 °C; 2 - 140 °C; 3 - 160 °C; 4 - 180 °C; 5 - 190 °C

Для проверки первого предположения необходимо проведение экспериментального исследования в замкнутом объёме для исключения возможности рассеивания ингибирующего вещества вне зоны горения. Для проверки второго предположения отобранные образцы раствора соли в ТАВ были исследованы с помощью методов химического анализа.

ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИНГИБИРУЮЩЕЙ СОЛИ В СТРУЕ ТАВ

Л:

абораторное исследование было проверено спустя два месяца после экспериментального исследования для обеспечения полного осаждения твёрдофазного осадка и его удаления с помощью фильтрации (рис. 4).

Визуальный осмотр образцов показал, что характерный жёлтый цвет окраски раствора присутствует только в образцах № 1 и № 2, а в образцах № 3-5 произошло значительное обесцвечивание, что свидетельствует об изменении химического состава раствора.

Для установления присутствия в растворе гек-сацианоферрата (II) калия можно воспользоваться качественной реакцией на соответствующий комплексный анион [20]. Уравнение этой химической реакции имеет вид:

3K4[Fe(CN)6]+4FeCl3=Fe4[Fe(CN)6]3i+12KCl. (6)

При наличии гексацианоферрата (II) калия в результате данной реакции выпадает нерастворимый синий осадок двойной соли - Fe4[Fe(CN)6]3 (нерастворимая берлинская лазурь), причём по её количеству можно судить о концентрации определяемой соли в анализируемом растворе. Для исследования готовили раствор хлорида железа (III) с концентрацией 35 г/л, что обеспечивает взаимодействие гексацианоферрата (II) калия с избытком хлорида железа (III). Качественное определение проводили при комнатной температуре путём добавления к 10 мл исследуемого раствора 10 мл приготовленного раствора хлорида железа (III). В образцах № 1 и № 2 появился

насыщенный осадок тёмно-синего цвета, в образцах № 3-5 цвет осадка образовавшейся нерастворимой берлинской лазури был менее насыщен, что качественно свидетельствует о меньшем содержании гексацианоферрата (II) калия в анализируемых пробах (рис. 5). Это объясняет снижение огнетушащей способности ТАВ, содержащей гек-сацианоферрат (II) калия в температурном диапазоне 160-190 °С, при тушении модельных очагов в натурных экспериментах.

Количественное содержание гексацианоферрата (II) калия оценивали гравиметрически путём осаждения из 100 мл анализируемого раствора добавлением 100 мл раствора хлорида железа (III) с концентрацией 35 г/л. Получаемый осадок Fe4[Fe(CN)6)]3 нерастворим в воде (произведение растворимости 3,02-10-41 [21]), поэтому его можно многократно промывать и фильтровать для устранения водорастворимых примесей. Полученный таким образом осадок сушили при температуре 120 °С, затем выдерживали в эксикаторе над 98-процентной серной кислотой для полного удаления влаги. Массу высушенного осадка определяли на аналитических весах с точностью до 0,0001 г.

Расчёт содержания гексацианоферрата (II) калия в анализируемом растворе проводили с помощью уравнения:

СО :

M(K4[Fe(CN)6])-m,

Fe4[Fe(CN)6]3

3-М,

Fe4[Fe(CN)6]3

(7)

где ю - массовая доля гексацианоферрата (II) калия в исследуемом растворе, %; М(К4^е(С^6]) - молярная

масса гексацианоферрата (II) калия, г/моль; т?е ^^ ^ -масса сухого осадка, полученного осаждением из 100 мл исследуемого раствора (р = 1,00 г/см3), г; М?е - молярная масса гексацианоферрата (II)

а (а)

б (b)

Рисунок4. Образцы 5-процентного раствора гексацианоферрата (II) калия после взрывного вскипания в ТАВ, охлаждённые до 20 °С

Figure 4. Samples of a 5% solution of potassium hexacyanoferrate (II) after explosive boiling in TAW, cooled to 20 °С

Рисунок 5. Осадок нерастворимой берлинской лазури в образцах № 1, 2 (а), № 3-5 (б)

Figure 5. Residue of insoluble Prussian blue in samples 1, 2 (a), 3-5 (b)

железа (III) (нерастворимый осадок берлинской лазури), г/моль.

Вычисленные значения массовой доли гексацианоферрата (II) калия в исследуемом растворе по массе полученного высушенного нерастворимого осадка берлинской лазури представлены в таблице 3 и описаны графиком (рис. 6).

Таблица 3

Содержание гексацианоферрата (II) калия в анализируемых образцах

Table 3

Content of potassium hexacyanoferrate (II) in the analyzed samples

Номер образца 1 2 3 4 5

ю, % 3,99 2,87 2,21 1,92 1,63

Доля от первоначального 5-процентного раствора, % 79 57 44 38 32

90

* 80

z 70

о

£ 60 50

S

§ 40

го

f 30 ф

j? 20

0

* 10

1 0

120 140 160 180

Температура, °С

190

Анализ рисунка 6 показал, что в температурной области от 120 до 190 °С зависимость изменения доли концентрации может быть описана выражением y = 80,884л^0,557 с достоверностью 0,993. Таким образом, используя найденную зависимость можно определить необходимую концентрацию гексацианоферрата (II) калия в растворе для заданного температурного режима, чтобы добиться необходимой МГК на выходе из ствола.

Натурные эксперименты по тушению модельных очагов А и В растворами гексацианоферрата (II) калия в ТАВ позволили установить, что эффективная концентрация ингибирующей соли выше экспериментально

Рисунок 6. График изменения концентрации гексацианоферрата (II) калия в среде ТАВ в зависимости от температурного режима установки):

y = 80,884х-0557; R2 = 0,9938 Figure 6. Graph of changes in the concentration of potassium hexacyanoferrate (II) in TAW medium depending on the temperature regime of the installation y = 80,884х-°'557; R2 = 0,9938

установленного значения 3,5 % [8, 9]. Лабораторными исследованиями было установлено, что увеличение значения эффективной концентрации ингибирующей соли в ТАВ связано с разрушением комплексного аниона гексацианоферрата (II) калия. Использованием гравиметрического метода была установлена следующая зависимость концентрации гексацианоферрата (II) калия в растворе ТАВ после взрывного вскипания от температурного режима подачи ТАВ: y = 80,884х~0-557 для температурной области 120-190 °С. Установленная зависимость позволяет рассчитать требуемую МГК гексацианоферрата (II) калия в ТАВ для эффективного подавления горения при тушении пожаров.

Исследование проводится при поддержке Фонда содействия инновациям по договору № 15204ГУ/2020 от 05.06.2020 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кармес А. П., Пряничников А. В., Роенко В. В. Тушение пожаров в высотных объектах температурно-активированной водой // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2012. № 1 (3). С. 22-25.

2. Роенко В. В., Ищенко А. Д., Краснов С. М., Храмцов С. П., Соковнин А. И. Тушение пламени в протяжённых замкнутых сооружениях энергообъектов. // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2016. № 3. С. 44-49. 001:10.25257/РБ.2016.3.44-49

3. Роенко В. В., Ищенко А. Д., Краснов С. М., Храм-цов С. П., Соковнин А. И. Тушение маслонаполненых кабелей в зигзагообразном коллекторе // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2016. № 4. С. 38-42. 001:10.25257/РБ.2016.4.38-42

4. Роенко В. В., Храмцов С. П., Сегаль М. Д., Краснов С. М. Объёмный способ пожаротушения кабельных сооружений тем-пературно-активированной водой // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций 2017. № 3. С. 40-50.

5. Роенко В. В., Ищенко А. Д., Краснов С. М., Храмцов С. П., Соковнин А. И. Объёмный способ прекращения открытого горения в помещениях объектов энергетики // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2016. № 2. С. 36-42. 001: 10.25257/РБ.2016.2.36-42

6. Азатян В. В., Шебеко Ю. Н., Болодьян И. А, НавценяВ. Ю. Доминирующая роль конкуренции разветвления и обрыва реакционных цепей в формировании концентрационных пределов распространения пламени // Журнал физической химии. 2002. Т. 76. № 5. С. 775-784.

7. Азатян В. В. Цепные реакции в процессах горения, взрыва и детонации газов. Черноголовка. 2017. 431 с.

8. Коробейничев О. П., Шмаков А. Г., Шварцберг В. М., Якимов С. А, Князьков Д. А, Комаров В. Ф., Сакович Г. В. Исследование фосфорорганических, фторорганических, металло-содержащих соединений и твердотопливных газогенерирующих составов с добавками фосфорсодержащих соединений в качестве эффективных пламегасителей // Физика горения и взрыва. 2006. Т.42. № 6. С. 64-73.

9. Коробейничев О. П., Шмаков А. Г., Чернов А. А., Шварцберг В. М. Куценогий К. П., Марков В. И. Применение аэрозольной технологии и эффективных нелетучих пламегасителей для тушения различных типов пожаров // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2012. № 3. С. 92-101.

10. ГОСТ Р. 51057-2001 Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний.

11. Халиков Р. В. Объёмное тушение пожаров твёрдых углеводородов // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. 2019. № 3 (4). С. 201-203.

12. Роенко В. В., Халиков Р. В. Пожаровзрывобезопасность замкнутых пространств объектов газокомпрессорных станций // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2020. № 1. С. 30-35. DOI: 10.25257/FE.2020.1.30-35

13. Халиков Р. В. Способы подавления процессов ионного обмена при горении жидких углеводородов // Материалы 28-й международной научно-технической конференции «Системы безопасности - 2019». М.: Академия ГПС МЧС России, 2019. С. 223-227.

14. Storesund K. L. Fire incidents and potential fire incidents on Norwegian oil and gas installations [Электронный ресурс] // SPFR Report, 2015. Режим доступа: https://www.researchgate. net/publication/325869491_Fire_incidents_and_potential_fire_ incidents_on_Norwegian_oil_and_gas_installations (дата обращения 10.10.2020).

15. Роенко В. В., Пряничников А. В., Бондарев Е. Б. Применение температурно-активированной воды для тушения пожаров турбинных масел на объектах теплоэнергетики. [Электронный

ресурс] // Технологии техносферной безопасности. 2015. № 4 (62). С. 84-93. Режим доступа: https://elibrary.ru/item. аБр?1а=25846407 (дата обращения 01.10.2020)

16. Азатян В. В., Болодьян И. А., Навценья В. Ю, Шебе-ко Ю. Н., Шебеко А. Ю. Роль реакционых цепей в критических условиях распространения пламени в разах // Горение и взрыв. 2012. № 5. Т. 5 С. 53-60.

17. Эммануаль Н. М., Кнорре Д. Г. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1984. 463 с.

18. Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. 491 с.

19. ГОСТ 30247.0-94 (ИСО 834-75) Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования.

20. Крешков А. П. Основы аналитической химии. Книга 1. Теоретические основы. Качественный анализ. М.: Химия, 1976. 472 с.

21. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1989. 448 с

Материал поступил в редакцию 14 декабря 2020 года.

Rinat KHALIKOV

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: vokilah@rambler.ru

Vladimir ROYENKO

PhD in Engineering, Professor

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: piroemail@bk.ru

Sergey DEGTYAREV

PhD in Chemistry

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: dsdx@bk.ru

EFFECTIVE CONCENTRATIONS OF INHIBITING SALTS IN TEMPERATURE-ACTIVATED WATER USED

FOR FIRE EXTINCTION

ABSTRACT

Purpose. The research is aimed at increasing the efficiency of fire extinction with sprays of temperature-activated water (TAW) through the addition of inhibiting water-soluble salts of a given concentration. The focus of the study is to determine the effective concentrations of inhibiting water-soluble salts in TAW to suppress fires. To this end, we studied the chemical aspects of increasing the inhibitory capacities of TAW and the effectiveness of proportioning concentrations of inhibiting salts in a spray of TAW for standardized fire source extinction. Also, we carried out a laboratory analysis of the chemical composition of TAW solution at various temperatures to establish effective concentrations.

Methods. To study the inhibition processes, the theory of chain-branching combustion processes was used. The quantitative content of inhibiting salts in TAW solutions was determined gravimetrically.

Findings. The research made it possible to establish that an increase in the value of the effective concentration of inhibiting salt in TAW sprays is associated with the destruction of the complex anion

of potassium hexacyanoferrate (II) of the inhibiting salt. The gravimetric method allowed establishing the following dependence of the concentration of potassium hexacyanoferrate (II) in TAW solution after explosive boiling on the temperature regime of its supply: y = 80,884x-0-557 for the temperature range 120-190°C.

Research application field. The obtained empirical dependencies can be used to increase the efficiency of suppressing gas-phase combustion of substances.

Conclusions. The established dependence of the concentration of the inhibiting salt in TAW solution after explosive boiling on the temperature regime of its supply makes it possible to calculate the effective concentration of inhibiting water-soluble salts in TAW for fire extinction.

Key words: potassium hexacyanoferrate (II), combustion inhibitors, total flooding, confined spaces, aqueous media, gravimetric method.

REFERENCES

1. Karmes A.P., Pryanichnikov A.V., Royenko V.V. Extinguishing fires in high-rise objects with temperature-activated water. Sovremennye tekhnologii obespecheniia grazhdanskoi oborony i likvidatsii posledstvii chrezvychainykh situatsii (Modern technologies for civil defense and emergency response). 2012, no 1(3), pp. 22-25. (in Russ.).

2. Royenko V.V., Ishchenko A.D., Krasnov S.M., Khramtsov S.P., Sokovnin A.I. Flame extinguishment at extended and confined power facilities. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya (Fire and Emergencies: Prevention, Elimination). 2016, no. 3, pp. 44-49. (in Russ.) D0I:10.25257/FE.2016.3.44-49

3. Roenko V.V., Khramtsov S.P., Segal M.D., Krasnov S.M. Flame extinguishment inside a cable utility vault of a complicated layout. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya (Fire and Emergencies: Prevention, Elimination). (in Russ.) D0I:10.25257/FE.2016.4.38-42

4. Royenko V.V., Khramtsov S.P., Segal M.D., Krasnov S.M. Total flooding of cable structures with temperature activated water. Problemy bezopasnosti i chrezvychainykh situatsii (Safety and emergencies problems) 2017, no. 1, pp. 40-50. (in Russ.).

5. Royenko V.V., Ishchenko A.D., Krasnov S.M., Khramtsov S.P., Sokovnin A.I. Volumetric method of termination of open burning on the premises of energy facilities. Pozhary i chrezvychaynyye

situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya (Fire and Emergencies: Prevention, Elimination). 2016, no. 2, pp. 36-42. (in Russ.) (in Russ.) D0I:10.25257/FE.2016.2.36-42

6. Azatyan V.V., Bolodyan I.A., Navtsenya V.Yu., Shebeko Yu.N Predominant role of the competition between the chain-branching and chain-terminating reactions in the formation of concentration limits of flame propagation. Zhurnal fizicheskoi khimii (Journal of physical chemistry) 2002. vol. 76. no 5. pp. 775-784. (in Russ.).

7. Azatyan V.V. Tsepnye reaktsii v protsessakh goreniia, vzryva i detonatsii gazov [Chain reactions in the processes of gorenje, explosion and detonation of gases]. Chernogolovka. 2017. 431 p. (in Russ.).

8. Shmakov A.G., Korobeinichev O.P., Shvartsberg V.M., Knyazkov D.A., Yakimov S.A., Komarov V.F., Sakovich G.V. Testing ogranophosphorus, organofluorine, and metal-containing compounds and solid-propellant gas-generating compositions doped with phosphorus- containing additives as effective fire suppressants. Fizika goreniia i vzryva (Combustion, Explosion, and Shock Waves). 2006. vol. 42, no 6. pp. 678-687. (in Russ.).

9. Korobeinichev 0.P., Shmakov A.G., Chernov A.A., Shvartsberg V.M. Kutsenogy K.P., Markov V.I. Application of aerosol technoligy and non-volatile effective fire suppressants

46

© Khalikov R., Royenko V., Degtyarev S., 2021

for fire-fighting of various types of fires. INTEREKSPO Geo-Sibir (INTEREKSPO Geo-Sibir). 2012, no. 3. pp. 92-101. (in Russ.).

10. State standard of the Russian Federation GOST R. 510572001 Fire fighting equipment. Portable fire extinguishers. General technical requirements. Test methods (in Russ.)

11. Khalikov R.V. Volumetric fire extinguishing of solid hydrocarbons. Pozharnaia i tekhnosfernaia bezopasnost: problemy i puti sovershenstvovaniia (Fire and technosphere safety: problems and ways to improve). 2019, no. 3 (4), pp. 201-203. (in Russ.).

12. Royenko V.V., Khalikov R.V. Fire and explosion safety of enclosed spaces of gas-compressor stations. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya (Fire and Emergencies: Prevention, Elimination). 2020, no1. pp. 30-35. (in Russ.) DOI: 10.25257/FE.2020.1.30-35

13. Khalikov R.V. Sposoby podavleniia protsessov ionnogo obmena pri gorenii zhidkikh uglevodorodov. Materialy ezhegodnoi mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii "Sistemy bezopasnosti - 2019" [Methods for suppressing ion exchange processes during combustion of liquid hydrocarbons. Proceedings of the annual international scientific and technical conference «Security Systems - 2019»]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ.. 2019, pp. 223-227 (in Russ.).

14. Storesund K.L. Fire incidents and potential fire incidents on Norwegian oil and gas installations. SPFR Report, 2015. Available at: https://www.researchgate.net/publication/325869491_Fire_incidents_ and_potential_fire_incidents_on_Norwegian_oil_and_gas_installations (accessed October 10, 2020).

15. Royenko V.V., Pryananichnikov A.V., Bondarev E.B. The use of temperature-activated water to extinguish fires of turbine oils in thermal power engineering facilities. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: internet-zhurnal (Technology of technosphere safety), 2015, vol. 4 (62), pp. 84-93, available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=25846407. (accessed Oktober 01, 2020). (in Russ.).

16. Azatyan V.V., Bolodyan I.A., Navtsenia V.Yu., Shebeko Yu.N., Shebeko A.Yu. Significance of chain reactions for critical conditions of flame propagation in gases. Gorenie i vzryv (Combustion and explosion). 2012, no. 5, vol. 5, pp. 53-60. (in Russ.).

17. Emanuel N.M., Knorre D.G. Kurs khimicheskoi kinetiki [Course of chemical kinetics]. Moscow. High school Publ., 1984. 463 p. (in Russ.).

18. Frank-Kamenetsky D.A. Diffuziia i teploperedacha v khimicheskoikinetike [Diffusion and heat transfer in chemical kinetics]. Moscow, Nauka Publ., 1987. 491 p. (in Russ.).

19. State standard of the Russian Federation GOST 30247.0-94 (ISO 834-75) Construction structures. Fire resistance test methods. General requirements (in Russ.).

20. Kreshkov A.P. Osnovy analiticheskoi khimii. Kniga 1. Teoreticheskie osnovy. Kachestvennyi analiz [Fundamentals of analytical chemistry. Book 1. Theoretical foundations. Qualitative analysis]. Moscow, Khimiia Publ., 1976. 472 p. (in Russ.).

21. Lurie Yu.Yu. Spravochnik po analiticheskoi khimii [Handbook of analytical chemistry]. Moscow, Khimiya Publ, 1989. 448 p. (in Russ.).