Научная статья на тему 'Флегматизация газоаэрозольной смесью горючих систем'

Флегматизация газоаэрозольной смесью горючих систем Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
557
84
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Safety & Fire Technology
Ключевые слова
ГНЕТУШАЩИЕ АЭРОЗОЛИ / ФЛЕГМАТИЗАТОРЫ / ГАЗОАЭРОЗОЛЬНОЕ ПОЖАРОТУШЕНИЕ / ИНГИБИТОРЫ ГОРЕНИЯ / ГАЗОАЭРОЗОЛИ / FIRE-EXTINGUISHING AEROSOLS / RETARDERS / FIRE-EXTINGUISHING AEROSOL SPRAY / FIRE RETARDANT / GAS-AEROSOL SPRAY

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Баланюк В. М., Журбинский Д. А.

Рассмотрены особенности взаимодействия и процесса тушения газоаэрозольными смесями горючих паровоздушных систем на примере гексановоздушной смеси. Рассмотрено мнение о том, что природа огнетушащей способности аэрозолей является комбинированной аэрозоль действует одновременно и как тепловой флегматизатор, и как химический ингибитор. Установлено что средняя флегматизирующая концентрация газоаэрозольной смеси для гексановоздушных смесей составляет около 50 г/м 3. При добавлении к газоаэрозольной смеси СО 2 в концентрации от 3 до 9 % наблюдалось существенное повышение флегматизирующей эффективности газоаэрозольной смеси. Флегматизирующая эффективность аэрозоля при этом составляла соответственно 40 г/м 3 и 15 г/м 3. Эти результаты дают основание утверждать, что теплофизические свойства газовой фазы значительно влияют на флегматизирующую эффективность газоаэрозолей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Phlegmatisation of Flammable Gas Mixtures by Aerosol Sprays

The article presents and discusses the features of interaction and extin guishing process of flammable gas mixtures on the example of hexane-air mixture extinguished by aerosols. The authors considered the assumption that the nature of the fire-extinguishing aerosol is twofold aerosol acts both as a thermal retarder and as a thermal chemical inhibitor. It was found that the average concentration of retarder gas aerosol mixture for hexane-air mixture is app. 50 g/m³. The authors observed significant increase of the efficiency of flammable gas-aerosol mixture after addition to the gas-aerosol mixture CO 2 in concentration 3-9%. Phlegmatizing efficiency of aerosol in this case was respectively 40 g/m³ and 15 g/m³. These results suggest that the thermal properties of the gas phase significantly affect the efficiency of phlegmatizing gas-aerosol spray.

Текст научной работы на тему «Флегматизация газоаэрозольной смесью горючих систем»

© by Wydawnictwo CNBOP-PIB

Please cite as: BiTP Vol. 32 Issue 4, 2013, pp. 53-58

D01:10.12845/bitp.32.4.2013.6

канд. техн. наук В.М. БАЛАНЮК / V.M. BALANYUK1 Д.А. ЖУРБИНСКИЙ / D.A. ZHURBINSKIY2

Przyjçty/Accepted/Принята: 16.08.2013; Zrecenzowany/Reviewed/Рецензирована: 09.12.2013; Opublikowany/Published/Опубликована: 20.12.2013;

ФЛЕГМАТИЗАЦИЯ ГАЗОАЭРОЗОЛЬНОЙ СМЕСЬЮ

ГОРЮЧИХ СИСТЕМ

Phlegmatisation of Flammable Gas Mixtures by Aerosol Sprays

Flegmatyzacja aerozolami mieszanin palnych

Аннотация

Рассмотрены особенности взаимодействия и процесса тушения газоаэрозольными смесями горючих паровоздушных систем на примере гексановоздушной смеси. Рассмотрено мнение о том, что природа огнетушащей способности аэрозолей является комбинированной - аэрозоль действует одновременно и как тепловой флегматизатор, и как химический ингибитор. Установлено что средняя флегматизирующая концентрация газоаэрозольной смеси для гексановоздушных смесей составляет около 50 г/м3. При добавлении к газоаэрозольной смеси СО2 в концентрации от 3 до 9 % наблюдалось существенное повышение флегматизирующей эффективности газоаэрозольной смеси. Флегматизирующая эффективность аэрозоля при этом составляла соответственно 40 г/м3 и 15 г/м3. Эти результаты дают основание утверждать, что теплофизические свойства газовой фазы значительно влияют на флегматизирующую эффективность газоаэрозолей.

Ключевые слова: огнетушащие аэрозоли, флегматизаторы, газоаэрозольное пожаротушение, ингибиторы горения, газоаэрозоли; Вид статьи: оригинальная научная статья

Abstract

The article presents and discusses the features of interaction and extinguishing process of flammable gas mixtures on the example of hexane-air mixture extinguished by aerosols. The authors considered the assumption that the nature of the fire-extinguishing aerosol is twofold - aerosol acts both as a thermal retarder and as a thermal chemical inhibitor. It was found that the average concentration of retarder gas aerosol mixture for hexane-air mixture is app. 50 g/m3. The authors observed significant increase of the efficiency of flammable gas-aerosol mixture after addition to the gas-aerosol mixture CO2 in concentration 3-9 %. Phlegmatizing efficiency of aerosol in this case was respectively 40 g/m3 and 15 g/m3. These results suggest that the thermal properties of the gas phase significantly affect the efficiency of phlegmatizing gas-aerosol spray.

Keywords: fire-extinguishing aerosols, retarders, fire-extinguishing aerosol spray, fire retardant, gas-aerosol spray; Type of article: original scientific article

Abstrakt

W artykule omowiona zostala charakterystyka procesu gaszenia aerozolem gasniczym mieszanin palnych (mieszanin paliwa i utleniacza) na przykladzie mieszaniny heksanu i powietrza. W artykule opisano wzajemne oddzialywanie aerozoli i mieszanin palnych. Ponadto, autorzy omowili przekonanie o tym, iz charakter wlasciwosci gasniczych aerozoli jest dwojaki - aerozol oddzialuje jednoczesnie w roli flegmatyzatora cieplnego, a takze inhibitora chemicznego. Ustalono, iz srednia koncentracja flegmatyzuj^ca mieszaniny aerozolowej dla mieszanin heksanu i powietrza wynosi okolo 50 g/m3. Przy dodaniu do mieszaniny aerozolowej CO2

0 koncentracji od 3 do 9% obserwuje si^ znaczne zwi^kszenie skutecznosci flegmatyzuj^cej aerozolu. Skutecznosc flegmatyzacji aerozolu przy tym wyniosla odpowiednio 40 g/m3 i 14 g/m3. Otrzymane wyniki daj^. podstaw^ aby twierdzic, iz wlasciwosci cieplne

1 fizyczne fazy gazowej wplywaj^ znacznie na skutecznosc aerozoli w procesie flegmatyzacji.

1 Львовский государственный университет безопасности жизнедеятельности; Адрес: Украина, 79000, Львов, ул. Клепаровская, 35; электронная почта Balanyk@rambler.ru; фактический вклад - 70% / Lviv State University of Life Safety; address: Ukraine, 79000, Kleparivska St., 35: e-mail: Balanyk@rambler.ru percentage contribution - 70%;

2 Черкаская академия пожарной безопасности; Адрес: Украина, 18034, Черкасы, ул. Оноприэнка 8; электронная почта:

zhurbinskiy@mail.ru; фактический вклад - 30 % / Academy of Fire Safety named after Chernobyl Heroes, Onoprienka St., 8: e-mail: zhurbinskiy@mail.ru; percentage contribution - 30%;

BADANIA I ROZWOJ BiTP Vol. 32 Issue 4, 2013, pp. 53-58

D01:10.12845/bitp.32.4.2013.6

SJowa kluczowe: aerozole gasnicze, flegmatyzatory, gaszenie aerozolami, inhibitory spalania, aerozole; Typ artykuJu: oryginalny artykul naukowy

1. Введение

Эффективность предупреждения пожаров и взрывов является актуальным вопросом в связи с тенденцией постоянного роста пожарной нагрузки и расширения спектра горючих веществ, которые обладают высокой взрывопожароопасностью. На объектах промышленности к современным средствам предупреждения пожаров и взрывов сегодня относят в основном газовые системы пожаротушения и флегматизации, но их эффективность недостаточна для обеспечения соответствующего уровня взрывопожаробезопасности. Кроме того, на конференции ООН по климатическим изменениям на планете, которая проходила в Варшаве, остро стоял вопрос выброса углерода в атмосферу. При горении АОС, в атмосферу выбрасывается значительно меньше СО2, который обеспечивает лучший огнетушащий и флегматизирующий эффект в газоаэрозольной смеси. Использование газоаэрозольных смесей позволит существенно повысить флегматизи-рующую эффективность таких средств при сохранении экономической чистоты огнетушащего агента.

Раскрытие особенностей взаимного влияния компонентов газоаэрозольных смесей на процессы флег-матизации гомогенных горючих систем в замкнутых помещениях является актуальной научно-технической задачей. Решение этой задачи является научным основанием создания флегматизационных систем на основе газоаэрозольных смесей, для противопожарной защиты объектов различного назначения, с возможностью возникновения на них пожаров классов А, В и С.

Таким образом, поиск решений научных задач, направленных на повышение эффективности противопожарной защиты объектов, является актуальным и необходимым.

2. Дискуссия о методах и результатах

Существующее на данный момент большое количество аэрозолеобразующих составов, для тушения пожара в большинстве состоит из типичных компонентов. В качестве окислителей используются: нитрат калия, перхлорат калия, хлорнокислий калий (40-80 %), в качестве топлива и одновременно пластифика-тора-связующего в большинстве случаев выступают эпоксидные и фенол - формальдегидные смолы, ка-учуки и другие органические и неорганические горючие компоненты, дополнительные компоненты га-зообразователи: углерод, дициандиамид, дифениламин, гуанидин, мочевина, органические полимеры, и другие вещества, а также спецдобавки, катализаторы и ингибиторы горения, предназначенные для устранения форса пламени, ускорения или торможения процесса горения аэрозольобразующих составов [1-3].

Огнетушащие аэрозоли, образующиеся в результате сгорания аэрозольобразующих смесей (АОС), которые содержат одновременно как тепловые флегма-

тизаторы (СО2, N2, H2O), так и химические ингибиторы (К2СО3, КНСО3, KCl, NH4HCO3, KOH, KHCO3, KCl, KNO2), образуются при сгорании АОС. Характеристики и состав аэрозоля приведены в таблице 1[4].

Дисперсность большинства образующихся частиц составляет от 1 до 5 мкм. Конечный состав огнету-шащего аэрозоля определяется исходной рецептурой аэрозолеобразующего вещества. В некоторой степени он также зависит от конструкции ГВА. Согласно нормативным актам в технической документации для ГВА должны быть указаны количество и состав продуктов, образующихся при работе газоаэрозольного генератора [5].

Вследствие малых размеров частиц (от 0,01 мкм до 10 мкм) огнетушащий аэрозоль способен длительное время находиться во взвешенном состоянии, занимая весь защищаемый объем. В газовой фазе продуктов горения АОС преобладают азот и диоксид углерода.

Как следствие сказанного выше, наибольшей ог-нетушащей эффективностью обладают газоаерозоли, частицы которых имеют наименьшие размеры, такие как: СТК-2мд, ПТ-4, ПТ-50, которые при сгорании образу ют частицы Д <1 (52%) Д = 1-2* *(24%) Д = 2-5 (16%) Д> 5 (8%), а также АОС ПТ-4, ПТ-50Д <1 (60) Д = 1-2* *(22) Д = 2-5 (10) Д> 5 (8). Также основными компонентами в результате сгорания АОС во всех случаях, как видно из таблицы, есть карбонаты, хлориды, гидрокарбонаты, гидроксиды, а также инертные газы.

Эффективность и механизм объемного аэрозольного тушения определяют такими основными явлениями: ингибирование химических реакций в пламени новообразованными высокодисперсными твердыми частицами аэрозоля (К2СО3, KCL, KOH, KHCO3), разбавления горючей среды двуокисью (диоксидом) углерода, азотом, парами воды, охлаждение зоны горения аэрозолем. Именно получение аэрозоля непосредственно в момент тушения пожара способствует повышению его огнетушащей способности за счет эффекта «свежей», т.е. активной, поверхности частиц, участвующих в процессе рекомбинации радикалов пламени [6]. Высокая дисперсность образующегося аэрозоля, способствует резкому увеличению времени витания, а следовательно, и времени пребывания частиц в пламени. Время жизни аэрозоля может составлять 40-50 минут [7]. Структура аэрозоля изменяется на протяжении всего времени его существования, с момента образования аэрозоля при сгорании АОС - до его исчезновения. В момент образования аэрозоля, при сгорании с каждого грамма АОС образуется 0,3-0,5 л газоаэрозольной смеси. При взаимодействии аэрозольных частиц образуется сложная система, состав и структура которой постоянно меняются со временем. Так, в момент образования аэрозоля система состоит из ультрадисперсних частиц солей калия, которые могут формировать структуры с содержанием воды и СО2.

ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗВИТИЕ D01:10.12845/bitp.32.4.2013.6

Таблица 1

Характеристики газоаэрозольной смеси [4]

Table 1

Features of gas-aerosol spray [4]

№ п/п Компоненты АОС / Components of aerosol forming components Химический состав АОС / Chemical composition of aerosol forming components Размер частиц аерозол. Д / Size of aerosol molecules Огнетушащая концентрация г/м3 / Extinguishing concentration g/m3

1 СТК-5-1. (Идитол, KNO3 (техн.) добавки, 0 160 мкм) / (iditol, KNO3 (tech.), additions 0 160 мкм micrometres к2со3*2н2о, кон, kno2, co2n2 <2 (42) 2-5 (38) >5 (20) 65-68

2 СТК-2МД. (МГИФ) (Идитол, KNO3 (техн.) ДЦДА тех. добавки, 0 <160 мкм) / (Iditol, KNO3 (tech.), dicyandiamide, technical additions, 0 < 160 micrometres К2С03*2Н20, KHC03Kn0m, КОН, nh4h CO3 C02, CO, n2 <1 (52) 1-2 (24) 2-5 (16) >5 (8) 38-42

3 СТК-НТ. (СТК-24МФ) (Идитол, KNO3 (техн.) добавки, 0 200 мкм) / (Iditol , KNO3 (tech.), additions, 0 200 micrometres) К2С03*2Н20, КОН, kno2 C02, N2 <2 (32) 2-5 (42) >5 (26) >5 (8) 140-155

4 Л (ПАС-11-8, Е-1) (еД/пласт/отв.) KNO3, KClO4, ± Mg, техн. добавки 0 <160 мкм / K4NO3, KC1O4, ± Mg, tech. additions 0 <160 micrometres К2С03*2Н20 КНС03, С, КОИ, KCL, ± M gO, co2n2 <1 (40) 1-2 (22) 2-5 (20) >5 (18) 45-52

5 ПАС47М (Пе /пласт/ отв. KNO3KCLO4, NaCL) техн. добавки 0 <160 мкм / ПАС47М (Пе /пласт/ отв. KNO3KCLO4, NaCL) tech. additionas 0 <160 micrometres К2С03*2Н20, С, КОН, KCL ±NaCLCO2N2 <1 (36) 1-2 (20) 2-5 (24) >5 (20) 54-56

б ТЧ (ПТ-4, ПТ-50) НЦ/пласт KNO3, техн. добавки 0 <160 мкм / ТЧ (ПТ-4, ПТ-50) НЦ/пласт KNO3, tech. additions 0 <160 micrometres к2со3*2н2о, с, кнсо3, KN(02K(0H C02N2 СО, N, * ОУ <1 (60) 1-2 (22) 2-5 (10) >5 (8) 33-39

7 Багр1 (Лактоза, KNO3 (техн.) KCLO4, ДЦДА тех. добавки, 0 <160 мкм) / Багр1 (Lactose, KNO3 (tech.) KCLO4, dicyandiamide tech. additionas, 0 <160 micrometres) К2С03*2Н20, с, кнсо3, KN02K0H C02N2 СО, N, * ОУ 18-22

Такие структуры будут оказывать гораздо более эффективное огнетушащее действие за счет комбинированного действия ингибиторов и флегматизаторов [8]. Огнетушащий аэрозоль, образующийся при сгорании рецептур, содержащих дополнительно газифи-катор-дициандиамид, дифениламин и другие, обладает более высокой огнетушащей эффективностью, чем другие АОС [9]. Кроме того, с уменьшением концентрации кислорода и одновременном увеличении концентрации (СО2 Н2О, М2) огнетушащая эффективность газоаэрозольных смесей возрастает, что отражается в уменьшении необходимой огнетушащей массы АОС и огнетушащей концентрации газоаэрозольных смесей. Согласно работе [10], концентрация образованных инертных газов мала, следовательно, их самостоятельное влияние на процесс прекращения горения является минимальным, снижение концентрации кислорода также является минимальным и достаточ-

ным для поддержания горения, соответственно, роль газовой фазы по повышению огнетушащей эффективности аэрозолей можна объяснить тем, что компоненты газовой фазы СО2 и Н2О могут способствовать дополнительному розбавлению годовой системы. Как указано в работе [11], при увеличении влажности огнетушащая эффективность солей металлов К, № растет. При горении АОС, как уже было сказано, образуется К2О, который может реагировать с СО2, или Н20 с образованием К2С03, или КОН, или одновременно с СО2 и Н20 с образованием КНС03. В этих случаях объем газовой фазы, а соответственно и аэрозоля, уменьшается, что приводит к увеличению концентрации твердой фазы в одинице объема аэрозоля. Характеристики количества солей и объема газов, которые образуются при сгорании АОС, приведены в таблице 2.

BADANIA I ROZWOJ

BiTP Vol. 32 Issue 4, 2013, pp. 53-58

D01:10.12845/bitp.32.4.2013.6 Таблица 2

Характеристики рецептур АОС на основе органических топлив

Table 2

Recipes features of aerosol forming compounds on the basis organic fuels

Соотношение компонентов АОС [% масс] / Proportion of aerosol forming compounds (AFC) [% of mass] Продукты горения Combustion products

твердая фаза / solid phase г/г АОС газовая фаза / gas phase Ул/г АОС V газов л/г АОС AFC

Горючее Fuel KNO3 KCIO4 K2O KCl CO2 Н2О N2

Идитол / Iditol 17 83 - 0,3832 - 0,2522 0,1164 0.0916 0,4604

Лактоза / Lactose 32 68 - 0,3186 - 0,2354 0,2354 0,075 0,5468

Углерод / Carbon dioxide 16 84 - 0,3910 - 0,2982 - 0,0932 0,3913

Идитол / Iditol 15 69 16 0,3219 0,0875 0,2118 0,0977 0,0767 0,3862

Лактоза / Lactose 27,6 60 12,4 0,2793 0,0250 0,2063 0,2063 0,0666 0,4792

Углерод / Carbon dioxide 13 70 17 0,3254 0,0904 0,2481 - 0,0775 0,3256

Аэрозоль, находясь во взвешенном состоянии, способен поддерживать огнетушащую концентрацию во всем защищаемом объеме достаточно длительное время. Таким образом, в газоаэрозольной системе реализуются преимущества огнетушащего действия порошков и газовых средств при тушении объемным способом и флегматизации, а аэрозоль при поглощении СО2 и Н2О возможно становится транспортером этих газов, в частности к месту тушения. Таким образом концентрации этих газов во времени будут сжигаться [8].

Как видно из таблицы 2, объем образующихся газов, составляет до 0,5 л с 1 г, чего достаточно для создания газа при флегматизационной концентрации от 25 до 50 л. При флегматизирующей концентрации 50 г/м3 и составит до 0,9 % по объему, и чего совершенно недостаточно, для создания флегматизацион-ной концентрации только СО2, так как флегматизаци-онные концентрации для СО2, N и водяного пара значительно больше, и составляют от 26 до 55 %. Исходя из этого, приходим к выводу, что флегматизационная эффективность будет определяться суммарным действием факторов, основными из которых будут инги-

бирующий и теплопоглощающий эффекты, действие которых необходимо проанализировать для различных АОС. Соответственно, можно предположить, что АОС с различными коэффициентами газообразования будут владеть и разной флегматизационной эфек-тивностью. Таким образом, возникает необходимость экспериментально определить флегматизационную эффективность указанных аэрозольобразовательных составов и теоретически рассмотреть факторы взаимного влияния газов и аэрозольных частиц на процесс флегматизации и тушения горючих систем. Экспериментальное определение флегматизационной эффективности указанных аэрозольобразующих составов проводилось по следующей методике.

В качестве горючего использовали гексан С6Н14. В цилиндр объемом 0,5 л вносили и поджигали нужную навеску АОС, после чего вводили необходимое количество газа и соответствующее количество гекса-на, перемешивали вентилятором и поджигали воспламенителем. Раскадровку взрыва гексановоздушной смеси показано на рис. 1. Время взрыва составляет 0,25 с. Концентрация С6Н14 - стехиометрическая, концентрация аэрозоля - 30 г/м3, концентрация СО2 - 7%.

Рис. 1. Распространение пламени при флегматизации стехиометрической гексановоздушной смеси газоаэрозолем Fig. 1. Flame spread during desensitization of stoichiometric mixture of hexan and air using gas-aerosol spray

ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗВИТИЕ

После возгорания паровоздушной смеси, при наличии аэрозоля, четко наблюдался эффект замедления распространения пламени. В некоторых случаях, даже при концентрациях гексана, близких к сте-хиометрическим, и концентрациях аэрозоля 45-51 г/ м3, наблюдалось частичное распространение пламени по объему паровоздушной смеси. Как видно на рис.

1 (позиции 1-8), распространение пламени, происходило только вверх, в виде круглой сферы от источника зажигания без распространения по всей смеси. Нижний край пламени оставался приблизительно на одном уровне. В позиции 5-11 (рис. 1) показан фронт пламени, уже при затухании взрыва, нижняя часть оставалась на прежнем уровне. При добавлении к аэрозолю 2 % СО2, скорость пламени еще больше уменьшилась. Время сгорания смеси при этом увеличилось до 0,35 с.

Исходя из результатов, полученных при проведении эксперимента по определению флегматизаци-онной концентрации газоаэрозоля на основе неорганических солей калия, можно сделать вывод, что аэрозоль, полученый в результате сгорания указанных АОС, обладает высокой флегматизационной эффективностью за счет ингибирующих компонентов и газов флегматизаторов, входящих в состав аэрозоля. Причем, огнеподавляющее действие аэрозоля подтверждается комбинированным совместным действием газов-флегматизаторов и аэрозольных ингибиторов. Это приводит к существенному флегматизацион-ному эффекту за счет синергического действия между солями аэрозоля и газами, которые образуются при сгорании аэрозольобразующего соединения. Таким образом, добавки углекислого газа и азота приводят к повышению огнетушащей эффективности. Феноменологически это совпадает с мнением о том, что повышение огнеподавляющей эффективности газоаэрозольной смеси возможно при образовании конгломератов, созданных из аэрозольных частиц и газов - в основном СО2 и N Для определения флегматизиру-ющей эффективности смеси газоаерозоля с добавкой СО2, нами было экспериментально определено флег-матизирующую эффективность смеси аэрозоля, который образовался при сжигании АОС на основе лактозы с добавлением СО2, в диапазоне концентраций от

2 до 9 %.

Результаты эксперимента показаны на рис.2. При концетрации аэрозоля 15 г/м3 для достижения флегма-тизации достаточно СО2 в концентрации 8 %. Причем, уже при низких концентрациях в газоаэрозоле от 4 г/ м3 активно проявляется ингибирующее действие газоаэрозольной смеси. При этом концентрация аэрозоля в 15 г/м3 еще даже не является огнетушащей, а концентрация СО2 лежит на грани предельно-допустимой опасной концентрации, при которой обеспечивается жизнедеятельность человека и также не является огнетушащей. Огнетушащая концентрация СО2 для многих углеводородных горючих составляет около 26 %, а флегматизирующая - около 36%. Дальше было определено флегматизирующее действие при концентрации аэрозоля в 30 г/м3. Как следствие, увеличение

Б01:10.12845/Ь11р.32.4.2013.6

концентрации аэрозоля до 30г/м3 приводит к уменьшению флегматизирующей концентрации СО2 в смеси до 3%. При этом меняется поведение распространения пламени по горючей системе. Пламя в виде сферы также медленно распространяется от источника зажигания. Из результатов эксперимента можно сделать выводы, что при увеличении концентрации аэрозоля происходит увеличение ингибирующей роли аэрозоля, что подтверждается полученными результатами опытов, изображенных на рис. 2.

Дальнейшее увеличение концентрации аэрозоля до 40 г/м3 привело к уменьшению концентрации СО2, при которой происходит флегматизация до 3 %. Исходя из результатов экспериментов, флегматизационная эффективность газоаэрозольной смеси при различных концентрациях СО2, будет иметь следующую зависимость (Рис 2).

Рис.2. Флегматизационная эффективность газоаэрозольной смеси при концентрации аэрозоля г/м3 в зависимости от

концентрации СО2 % Fig. 2. Phlegmatising efficiency of gas-aerosol mixture at aerosol concentration g/m3 depending on CO2 (in percentages)

Таким образом, мы получили значение концентрации аэрозоля и СО2, которые в настоящее время значительно превышают характеристики всех известных флегматизаторов.

3. Выводы

Рассмотренные особенности взаимодействия и процесса тушения газоаэрозольными смесями свидетельствуют о том, что природа огнетушащей способности аэрозолей является комбинированной - аэрозоль действует одновременно как тепловой флегма-тизатор, и как химический ингибитор. При внесении СО2 в аэрозоль наблюдалось повышение флегматизи-рующей эффективности аэрозоля до 3 раз. Эти результаты дают основание утверждать, что теплофизиче-ские свойства газовой фазы значительно больше влияют на огнетушащую эффективность аэрозолей, чем изменение концентрации О2.

Литература

1. Korosteliov V.G. Aerozolgeneriruiushchie pozharotusha-shchie sostavy. Osnovnye tipy sostavov i optimalnye uslo-viia ich primeneniia // Pozharovzryvobezopasnost, 2002, №1, - s.61-66.

2. 2. Agafonov V.V., Kopylov N.P. Ustanovki aerozolnogo po-zharotusheniia: Elementy i charakteristiki, proektirovanie, montazh i ekspluataciia - M.: VNIIPO, 1999 - 233 s.

BADANIA I ROZWÓJ

BiTP Vol. 32 Issue 4, 2013, pp. 53-58

3. Baratov A.N., Kopylov N.P. Ob ingibirovanii plameni ae-rozoliami poluchaemymykh i szhigaemykh propellantov. Problemy goreniia i tusheniia pozharov na rubezhe vekov // Materialy XV nauchno-prakticheskoi konferencii. -Moskva, 1999. - Chast 1. - S. 235-236.

4. Agafonov V.V. Ustanovki aerozolnogo pozharotusheniia. Osnovnye kharakteristiki Tekst. / V.V. Agafonov, N.P. Kopylov // Uchebno-metodicheskoe posobie. Pod red. N.P. Ko-pylova. - M.: VNIIPO, 2001. 91 s.

5. Korolchenko D.A. Tushenie pozharov aerozolnymi sostava-mi: Avtoreferat dissertacii na soiskanie uchenoi stepeni kan-didata tekhnichesikh nauk: specialnost 05.26.03 Pozharnaia bezopasnost / Moskovskoi institut pozharnoi bezopasnosti MVD Rosii. - Moskva, 1998. - 24 s.

6. Azatian V.V., Baratov A.N., Vogman L.P. i dr. Issledova-nie mekhanizma gasiashchego deistviia aerovzvesei solei// Khimicheskaia fizyka processov goreniia i vzryva. Kineti-ka khimicheskikh reakcii. - Chernogolovka: OIKHF AN SSSR, 1977. - S. 110-113.

7. Perebig okremikh vnutrishnikh procesiv u vognegasnikh ae-rozoliah pid chas gasinnia difuziinogo polumia Naukovyii visnyk. - UkrNDIPB, 2008. - №1 (17). - S. 155-159. Ju.O. Kopistinskii, O.I. Lavreniuk, D.A. Zhurbinskii

8. Balaniuk V.M., Grimaliuk B.T., Kit Ju.V., Levush S.S. Vpliv gazovoi fazi na efektivnist vognegasnikh aerozoliv // Visnik NU "Lvivska politekhnika". - 2004. - №497. - S 11-12.

9. Balaniuk V.M. Udoskonalennia aerozolevoi vognegasnoi re-chovini na osnovi solei kaliiu ta obgruntuvannia umov ii za-stosuvannia. Dis. k. t. n. :21.06.02 - pozhezhna bezpeka / Balaniuk V.M. // Lviv: Ukraini, 2007.- 187 s.

D01:10.12845/bitp.32.4.2013.6

10. Balaniuk V.M., Shcherbina O.M., Grimaliuk B.T., Kit Ju.V. Doslidzhennia vognegasnoi dii aerozoliv, oderzhanih spa-liuvanniam tverdopalivnyh kompozicii riznogo skladu // Pozhezhna bezpeka. - 2004. - №4. - S. 56-58.

11. Balaniuk V.M., Grymaniuk G.T., Kyt J.V., Levus J.S., The influence of gas phases on the fire-extinguish aerosol effect // 5thInternational Conference "Fireco 2003"Fire Protection. - Trencin, 2003. - P. 10-12

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Баланюк Владимир Мирчевич - доцент кафедры процесов горения и общей химии Львовского государственного университета безопасности жизнедеятельности. Кандидат технических наук, доцент. Область научных интересов: теоретические и экспериментальные исследования процессов горения, аэрозольные, порошковые, акустические средства пожаротушения, огнезащитные покрытия для древесины и металов.

Журбинский Дмитрий Анатолиевич - доцент кафедры гражданской защиты и медицины катастроф 2Черкаская академия пожарной безопасности. Область научных интересов: аэрозольные и порошковые средства пожаротушения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.