CC BY
3НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL ARTICLE УДК 541.18
DOI 10.25257/FE.2024.2.39-45
© А. П. АНДРЕЕВ1, Р. Б. БИТУЕВ1, А. В. МЕЩЕРЯКОВ1, М. И. САУТИЕВ1, Д. В. ФРОЛОВ1,
1 Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия
Исследование абсорбции
АННОТАЦИЯ
Тема. Для объяснения поведения воздушно-механической пены в контакте с углеводородами имеются общепринятые представления о термодинамической стабильности несимметричных водных плёнок. Эти представления нельзя считать исчерпывающими, поскольку они не объясняют феномены стабилизации пены в контакте с углеводородами. Причиной стабилизации пенных плёнок является образование в них устойчивых эмульсий, вызванное массопереносом.
Работа имеет целью исследовать явление массообмена между водной фазой и углеводородами на устойчивость пены в контакте с углеводородом. В работе поставлены следующие задачи: экспериментально установить влияние массоперено-са на контактное разрушение/стабилизацию пены и влияние эмульгирования углеводорода на устойчивость пены из пенообразователей различной природы.
Методы. Экспериментальный метод исследования состоит в измерении скорости разрушения пены в контакте с жидкими и газообразными углеводородами, а также с парами углеводородов.
Результаты. В работе приведены результаты экспериментальных исследований, на основании которых показано, что интенсификация процесса массопереноса между водной фазой и углеводородом способствует стабилизации пены в кон-
углеводородов пеной
такте с углеводородами. Исследование разрушения пены в парах углеводородов показало, что независимо от природы пенообразователей наибольшая стабилизация пены наблюдается в случае соответствия пенообразователя оптимальному гидрофильно-липофильному балансу углеводорода, при котором происходит его эмульгирование.
Область применения результатов. В данной работе исследовано влияние массопереноса между водной и углеводородной фазой на стабилизацию пены в контакте с углеводородами. Полученные результаты могут найти применение в научных и образовательных целях при исследовании физико-химических свойств воздушно-механической пены.
Выводы. Экспериментально показано, что интенсификация массопереноса способствует более интенсивному образованию эмульсии, которая способствует стабилизации пены. При прочих равных условиях более устойчивую на поверхности углеводородов пену позволяет получить пенообразователь, который в данной системе проявляет свойства не только пенообразователя, но и хорошего эмульгатора.
Ключевые слова: углеводород, пенообразователь, тушение, стабилизация пены, поверхностно-активные вещества, массо-перенос, самоэмульгирование, гидрофильно-липофильный баланс
® A.P. ANDREEV1, R.B. BITUEV1, A. V. MESHCHERYAKOV1, M.I. SAUTIEV1, D.V. FROLOV1,
1 State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia
Investigation of hydrocarbon absorption by foam
ABSTRACT
Purpose. To explain the behavior of air-mechanical foam in contact with hydrocarbons, there are generally accepted ideas about the thermodynamic stability of asymmetric aqueous films. These concepts cannot be considered exhaustive, since they do not explain the phenomena of foam stabilization in contact with hydrocarbons. The reason for the stabilization of foam films is the formation of stable emulsions in them caused by mass transfer.
The aim of the work is to investigate the phenomenon of mass transfer between the aqueous phase and hydrocarbons on the stability of foam in contact with hydrocarbons. The following tasks are set in the work: to experimentally establish the effect of mass transfer on the contact destruction/stabilization of foam and the effect of hydrocarbon emulsification on the stability of foam from foaming agents of various nature.
Methods. The experimental research method consists in measuring the rate of destruction of foam in contact with liquid and gaseous hydrocarbons, as well as with hydrocarbon vapors.
Findings. The paper presents the results of experimental studies, on the basis of which it is shown
that the intensification of the mass transfer process between the aqueous phase and the hydrocarbon contributes to the stabilization of foam in contact with hydrocarbons. A study of
the destruction of foam in hydrocarbon vapors has shown that, regardless of the nature of foaming agents, the greatest stabilization of foam is observed in the case of compliance of the foaming agent with the optimal hydrophilic-lipophilic balance of hydrocarbon, at which its emulsification occurs.
Research application field. In this paper, the effect of mass transfer between the aqueous and hydrocarbon phases on the stabilization of foam in contact with hydrocarbons is investigated. The results obtained can be used for scientific
and educational purposes in the study of the physico-chemical properties of air-mechanical foam.
Conclusions. It has been experimentally shown that the intensification of mass transfer contributes to a more intensive formation of an emulsion, which helps to stabilize the foam. All other things being equal, a foam more stable on the surface of hydrocarbons makes it possible to obtain a foaming agent,
which in this system exhibits the properties not only of a foaming agent, but also of a good emulsifier.
Key words: hydrocarbon, foaming agent, quenching, foam stabilization, surfactants, mass transfer, self-emulsification, hydrophilic-lipophilic balance
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
П
ВВЕДЕНИЕ
ротивопожарная пена средней и низкой кратности широко применяется для тушения пожаров углеводородов, а также обеспечения пожарной безопасности при проведении аварийных и ремонтных работ путём изоляции проливов. В процессе очистки трубопроводов от газового конденсата применение пены позволяет повысить эффективность очистки, обеспечивая связывание загрязнений и их удаление из трубопровода.
Процесс абсорбции углеводородов пеной можно разделить на несколько стадий:
1) диффундирование углеводорода к поверхности пенных пленок (если углеводород находится в газовой фазе);
2) солюбилизация (мицеллярное растворение);
3) самоэмульгирование углеводорода в толще пенных плёнок.
Возможность самоэмульгирования углеводорода определяется ключевым параметром -нахождением водной фазы в иммобилизованном состоянии, например, в виде пенных плёнок [1]. Устойчивость пены повышает абсорбцию углеводородов. Наравне с этим эмульсия, поглощённая пеной, может оказать влияние на устойчивость пены. Высокостойкие эмульсии повышают устойчивость пены с возрастанием количества сорбируемого углеводорода. И наоборот, низкая устойчивость эмульсии провоцирует разрушение пены. В связи с этим разработка принципов выбора пенообразователя, обеспечивающего необходимую устойчивость эмульсии и пены, применяемой для абсорбции углеводородов, является актуальной задачей.
Современные пенообразователи (ПО), применяемые в настоящее время, подразделяются на две группы по типу основного поверхностно-активного вещества (ПАВ): углеводородные (УВПАВ) и перфторированные (ФПАВ). В России традиционно применяются пенообразователи на основе УВПАВ. Эти пены могут использоваться для тушения углеводородов (УВ) только подачей сверху на слой горящей жидкости [2-4]. Пенообразователи на основе ФПАВ были разработаны позднее [5]. Их создание открыло новые возможности в области пенного пожаротушения. Воздушно-механические пены, получаемые из ФПАВ пенообразователей, обладают значительными преимуществами: они могут быть использованы для тушения пожаров углеводородов путём подачи пены не только традиционным способом, но и подслойно [6, 7]. Особые свойства фторированных ПАВ обеспечивают полное распределение (растекание) водного
раствора ПАВ по зеркалу горючей жидкости, что предотвращает загрязнение пены углеводородом при её прохождении через слой горючего [8].
Устойчивость пены на поверхности УВ (контактная устойчивость) является ключевым параметром, обеспечивающим огнетушащую эффективность, но процесс разрушения пены в контакте с УВ изучен недостаточно. В частности, не обнаружена причина разрушения пенных плёнок, контактирующих с УВ. Радикальное отличие пены на основе ФПАВ от УВПАВ заключается в том, что в первом случае пенные плёнки термодинамически стабильны, а во втором - нет.
Принцип термодинамической стабильности введён в теорию несимметричных пленок Робинсоном и Вудсом [9], дополнен Кругляковым [10] и по настоящее время в качестве исходного положения применяется большинством исследователей [11, 12].
Для того, чтобы оценить термодинамическую стабильность пенных плёнок, контактирующих с УВ, достаточно рассчитать коэффициент растекания:
(1)
S - ст2 — CTj — ст
где ст2 и ст1 - поверхностное натяжение УВ и раствора ПО соответственно; ст1/2 - межфазное натяжение на границе раздела фаз вода/горючее.
При 5 > 0 (что и реализуется для ФПАВ) пенные плёнки в контакте с УВ термодинамически стабильны. Для УВПАВ реализуется случай термодинамической нестабильности 5 < 0, но на практике пенные плёнки могут быть достаточно стабильными, чтобы обеспечить тушение УВ при подаче пены сверху. Кроме того, возможна стабилизация пены любого типа в контакте с нагретым углеводородом [13, 14]. Например, устойчивость пены на основе белкового ПО на собственном растворе составляет несколько минут, а на бензине - несколько часов.
Таким образом, фактор термодинамической стабильности не может считаться исчерпывающим для описания поведения пены на поверхности нагретого углеводорода.
Недостатком термодинамического фактора стабильности являются начальные представления об УВ и растворе ПО как жидкостях, абсолютно инертных друг другу, то есть исключается массо-обмен между водной и углеводородной фазами. Точнее говоря, в начальной модели считается, что равновесие между углеводородной фазой и водной плёнкой уже достигнуто. На самом деле при тушении углеводородов массоперенос должен проходить непрерывно, так как на тушение постоянно подаются порции пены, которые ещё не
контактировали с УВ. Указанные обстоятельства подчеркивают необходимость исследования роли массопереноса в процессе контактного взаимодействия пены с УВ.
Процесс взаимодействия УВ с водным раствором ПАВ берёт начало с взаимной диффузии компонентов, после чего начинается мицеллярное растворение (солюбилизация) УВ. На этой стадии процесс должен завершиться в связи с тем, что укрупнение мицелл до состояния эмульсии термодинамически невозможен, что обусловлено большими значениями межфазного натяжения. На практике процесс пенного пожаротушения сопровождается выделением эмульсии в растворе ПО, оставшемся после её синерезиса. Это подтверждает высказанное предположение о влиянии устойчивости эмульсий на устойчивость пены [15].
В литературе самопроизвольное появление эмульсии в месте контакта водного раствора ПАВ и нерастворимого в воде компонента называется самоэмульгированием при массопереносе [16]. Стабилизация пены на углеводороде (как и её разрушение) может быть объяснена появлением эмульсии [17], влияние которой неоднозначно, что может привести как разрушению пены, так и к её стабилизации. Процесс массопереноса между водной и углеводородной фазами и образование эмульсии не входили в круг интересов исследователей в этой области. Можно предположить, что исследование фактора массопереноса и самоэмульгирования позволит устранить недостатки, характерные для начальной модели Робинсона и Вудса.
В данной работе поставлены следующие задачи:
- экспериментально установить влияние массопереноса на контактное разрушение/стабилизацию пены;
- установить влияние эмульгирования углеводорода на устойчивость пены из пенообразователей на основе углеводородных ПАВ и ФПАВ.
Для решения поставленных задач авторами были исследованы контактная устойчивость пены низкой кратности на поверхности углеводорода и устойчивость пены средней кратности в парах углеводородов.
Воздушно-механическую пену низкой кратности получали методом взбивания на размель-чителе тканей РТ-1. Полученную пену заливали в мерный цилиндр объёмом 2 л, на дне которого находился углеводород. Процесс контактного разрушения оценивали по его скорости (изменение высота столба во времени)
Пену средней кратности получали типовым методом с помощью лабораторного пеногенератора
сеточного типа. Кратность пены контролировали весовым методом. Кратность пены составляла 100. В эксперимента были использованы следующие пенообразователи:
1) ПО-6ТЦ (алкилсульфонат натрия);
2) ПО-3НП (алкилсульфат натрия);
3) ОП-7 (оксиэтилированный бутилфенол);
4) Light Water (LW).
Ранее [18] измерены величины поверхностных и межфазных натяжений, вычислены коэффициенты растекания пенообразующих растворов по поверхности углеводородов. Перечисленные углеводородные ПО имеют отрицательную величину S < 0, их растворы не растекаются по поверхности УВ. Единственный пенообразователь LW образует раствор, который растекается по поверхности УВ, S > 0. По этим причинам измерение поверхностного и межфазного натяжения в данной работе не проводилось.
В исследованиях по абсорбции углеводородов пеной из газовой фазы температура углеводородов во всех опытах составляла 40±2 °С, её контролировали ртутным термометром.
В качестве углеводородов служили предельные (гексан, гептан, октан и декан) и ароматические (бензол).
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исследование абсорбции углеводорода пеной из жидкой фазы. Влияние массопереноса на скорость разрушения пены исследовалось в следующем эксперименте (рис. 1). На бензол при температуре 18±1 °С наносили пену кратностью 5,0-5,5 на основе ОП-7 и следили за её разрушением. Разрушение регистрировали по уменьшению высоты столба пены (кривая 1). В этом эксперименте был использован оригинальный метод. Пенообразователь вводили не только в водный раствор, но и в углеводород, с которым контактировала пена. Количество пенообразователя в пенообразующем растворе было постоянным (4 %), а количество пенообразователя в углеводороде менялось от 1 до 10 %. Очевидно, такой метод позволяет существенным образом повлиять на процесс массообмена между водной и углеводородной фазами.
Объект исследования (пенообразователь и углеводород) выбран по следующим соображениям. Пена на основе ОП-7 разрушается с относительно большой скоростью. Пенные плёнки разрушаются, воздух свободно выходит из пены, не образуя сводов. Пена находится в постоянном контакте с УВ. Добавляя определенное количество
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
Время т, мин
Рисунок 1. Контактное разрушение пены на основе ОП-7 на поверхности бензола и раствора ОП-7 в бензоле: 1 - ОП-7/бензол; 2 - ОП-7/бензол+ОП-7 (1 %); 3 - ОП-7 /бензол+ОП-7 (4 %); 4 - ОП-7/бензол+ОП-7 (10 %) Figure 1. Contactnoe destroyed foams on the basis of op-7 the power of benzole and solution op-7 v benzole: 1-op-7 / benzole; 2-op-7/benzole+op-7 (1 %); 3-op-7 / benzole+op-7 (4 %); 4-op-7/benzole+op-7 (10%)
ПО в углеводород, мы изменяем начальные условия для процесса массопереноса. ПО в этом случае может поступать из объёма УВ в пенную фазу, что будет способствовать солюбилизации и эмульгированию УВ в пенной фазе.
Как видно из данных рисунка, добавление пенообразователя ОП-7 в углеводород вызывает стабилизацию пены по сравнению с её поведением на чистом бензоле. Эта тенденция наблюдается до концентрации ОП-7 в бензоле 4 %. При концентрации 10 % наблюдается обращение указанной тенденции.
Полученные данные могут быть объяснены с позиций анализа процесса самоэмульгирования при массопереносе [15]. Контакт водной и углеводородной фаз сопровождается взаимной диффузией, в которой участвует ПАВ (пенообразователь). Процесс диффузии начинается с ПАВ, которое ограниченно растворимо в обеих фазах. Вслед за диффузией ПАВ проходит диффузия молекул фаз навстречу друг другу: молекулы воды солюбилизируются в углеводороде, молекулы углеводорода - в воде. В обеих фазах образуется эмульсия. Эмульсия образуется вследствие недостатка молекул пенообразователя, который в данный момент выступает как эмульгатор. Недостаток эмульгатора в водной фазе появляется вследствие диффузии его молекул в УВ-фазу и, одновременно с этим, часть эмульгатора связывается в мицеллах путём
солюбилизации молекул УВ. Недостаток эмульгатора в УВ-фазе обусловлен, во-первых, плохой растворимостью ПАВ в УВ-фазе и, во-вторых, обратной солюбилизацией молекул воды в УВ-фазе.
В обеих фазах одновременно образуется эмульсия: в водной фазе эмульсия прямого типа (масло в воде), в углеводородной - обратного типа (вода в масле). Устойчивой может быть эмульсия только одного типа (в нашем случае - прямая), поэтому обратная эмульсия обращается в прямую. Устойчивая эмульсия прямого типа стабилизирует пенные плёнки.
Добавление пенообразователя в углеводород интенсифицирует диффузию углеводорода в водную фазу и, как следствие, способствует образованию устойчивой эмульсии. При высоких концентрациях ОП-7 в бензоле (кривая 4) стабилизирующее действие массопереноса выражено в меньшей степени. Причиной этого явления, по-видимому, является замедление процесса обращения эмульсии обратного типа в прямую, обусловленного высокой концентрацией ПАВ.
Исследование абсорбции углеводородов пеной из паровой фазы. Как было указано ранее, углеводородные и перфторированные ПАВ обладают различной способностью к растеканию по углеводородам. Чтобы изучить, как фаза эмульгирования влияет на разрушение и стабилизацию пены, нужно создать одинаковые условия для всех пенообразователей. Это можно сделать, исключив стадию растекания пены в многоэтапном процессе её взаимодействия с углеводородом. Такие условия будут обеспечены, если пена разрушается в парах углеводорода. Пену кратностью 100±5 получали с помощью лабораторного пеногенератора непрерывного типа. Для отбора образца пены использовали цилиндр с поршнем объёмом 25 мл. Образец пены помещали в закрытый стеклянный сосуд объёмом 5 л, на дне которого находился углеводород. В крышке сосуда имелось отверстие для ввода образца пены. Температуру во время опыта поддерживали 40±2 °С. Опыт начинали в момент достижения равновесия между жидкой и паровой фазами, которое регистрировали с помощью водяного манометра.
Было обнаружено, что пена кратностью 100 разрушалась, когда пенные плёнки разрывались. В результате раствор проникал в верхние слои пены благодаря капиллярным силам. Образование эмульсии в пенных плёнках раствора ПО можно было заметить визуально по появлению опалесцен-ции. Эксперимент заканчивали, когда объём образца пены уменьшался на 75 %.
Данные эксперимента представлены на рисунке 2.
-1-1-1-*
6 8 10 Количество атомов углерода nc
Рисунок 2. Зависимость времени разрушения пены средней кратности в парах углеводорода от количества атомов углерода в молекуле углеводородных паров». Пенообразователи:
1 - Light Water; 2 - ПО-6ТЦ; 3 - ПО-3НП; 4 - ОП-7 Figure 2. The dependence of the time of destruction of the foam of average multiplicity in hydrocarbon vapors on the number of carbon atoms in the hydrocarbon vapor molecule." Foaming agents: 1 - Light Water; 2 - PO-6TZ; 3 - PO-3NP; 4 - OP-7
Как видно, пены из всех пенообразователей (за исключением ПО-6ТЦ) подчиняются общей закономерности (кривые с максимумом). Для пены ПО-6ТЦ максимум, возможно, находится в области более высоких значений пс Кривые на рисунке описывают поведение прямых эмульсий [18, 19]. Для них характерна максимальная устойчивость эмульсий, когда гидрофильно-липофильный баланс стабилизатора соответствует оптимальному значению [20]. Это значение зависит от «гидрофоб-ности» молекулы «топлива», поэтому на зависимости устойчивости эмульсии от количества атомов углерода в молекуле УВ должен быть максимум. Полученные данные подтверждают высказанные предположения об корреляции устойчивости эмульсии и устойчивости пен средней кратности.
ВЫВОДЫ
Экспериментально показано, что интенсификация массообмена между водной (в виде пены) и углеводородной фазами способствует абсорбции углеводорода.
При прочих равных условиях более устойчивую на поверхности углеводорода пену позволяет получить пенообразователь, который является для этого углеводорода стабилизатором эмульсии.
1,5
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Андреев А. П., Дегтярев С. В., Хиль Е. И., Фролов Д.В., Григорьевская И. И. Доминирующая роль самоэмульгирования в процессе контактного взаимодействия пены с углеводородами // Технологии техносферной безопасности. 2022. Вып. 3(97). С. 61-73. DÜI:10.25257/TTS.2022.3.97.61-73
2. Котов А. А, Петров И. И., Реутт В. Ч. Применение высокократной пены при тушении пожаров. М.: Изд-во литературы по строительству, 1972, 114 с.
3. Безродный И. Ф. Забытые имена - забытые знания... или «Почему не тушит пена?» // Пожаровзрывобезопасность. 2011. Т. 20, № 12. С. 49-55.
4. Молчанов В. П., Бастриков Д. Л., Макаров С. А, Фе-щенко А. Н., Третьяков А. В., Апанасенко И. А. Требуемая кратность пены для подслойного тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах // Пожарная безопасность. 2021. № 2(103). С. 12-18. DOI:10.37657/vniipo. pb.2021.97.68.001
5. Nash P., Whittle J. Fighting Fires in Oil storage tank. Using Base Injection of Foam - part 1 // Fire technol. 1978. Vol. 14, no. 1, pp. 15-27.
6. Хиль Е. И. Тушение пламени нефтепродуктов пеной на основе пенообразователей различной природы: дис. ... канд. техн. наук. М.: Академия ГПС МЧС России, 2016.
7. Каттге А, Хиль Е. И., Воевода С. С., Битуев Б. Ж. Тушение пламени подачей пены на горящую поверхность и в слой нефтепродукта // Пожарная безопасность. 2016. № 1. С. 38-42.
8. Корольченко Д. А., Шароварников А. Ф., Дега-ев Е. Н. Классификация пенообразователей для тушения пожаров нефтепродуктов по структуре коэффициента растекания рабочего раствора по углеводороду // Пожаровзрывобезопасность. 2015. Т. 24, № 8. С. 75-80. D0I:10.18322/PVB.2015.24.08.75-80
9. Robinson J. V., Woods W. W. A method of selecting foam inhibitors // Journal of the Society of Chemical Industry. 1948. Vol. 67. Pp. 361-365.
10. Кругляков П. М. Механизмы пеногасящего действия // Успехи химии. 1994. Т. 63, № 6. С. 493-505.
11. Хиль Е. И., Саутиев М. И., Шароварников А. Ф., Бастриков Д. Л. Сравнительная огнетушащая эффективность углеводородных и фторсинтетических пенообразователей // Пожаровзрывобезопасность. 2015. Т. 24, № 2. С. 71-74.
12. Корольченко Д. А, Волков А. А. Тушение горючих жидкостей пеной из плёнкообразующих пенообразователей // Пожаровзрывобезопасность. 2017. Т. 26, № 8. С. 45-55. D0I:10.18322/PVB.2017.26.08.45-55
13. French R. J., Hird D. Air foam in the control and extinction of petrol fires by surface application // Fire Research Notes 451, 1961.
14. Розенфельд Л. М. Физико-химия стойких воздушно-механических пен, применяемых в пожаротушении. М.-Л.: Наркомхоз РСФСР, 1941.
15. Roberts K, Akberg G, Osterlund R. The effect of spontaneous emulsification of defoamer on foam prevention // Journal of Colloid and Interface Science, 1977; 62(2):264-267. D0I:10.1016/0021-9797(77)90120-5
16. Островский М. В., Баренбаум Р. Х, Абрамзон А. А. Условия возникновения эмульсии при массопереносе // Коллоидный журнал. 1970. Т. 32, № 4. С. 565-572.
17. Андреев А. П., Дегтярев С. В., Макаров С. А, Битуев Р. Б., Апанасенко И. А. Роль самоэмульгирования в процессе контактного взаимодействия пены с углеводородами // Технологии техносферной безопасности. 2019. Вып. 4(86). С. 28-36. D0I:10.25257/TTS.2019.4.86.28-36
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
18. Koreh P., Lashkarbolooki M, Peyravi M, Jahanshahi M. Interfacial performance of cationic, anionic and non-ionic surfactants; effect of different characteristics of crude oil // Journal of Petroleum Science and Engineering. Vol. 218. pp. 110960. D0I:10.1016/j.petrol.2022.110960
19. Griffin W. C. Calculation of HLB Values of Non-Ionic Surfactants // Journal of the Society of Cosmetic Chemists. 1954. Pp. 249-250.
20. Davis J. T. A quantitative kinetic theory of emulsion type, I. Physical chemistry of the emulsifying agent // Proc. Intern. Surface Activity, 2nd, London, 1957. Vol. 1. p. 409.
REFERENCES
1. Andreev A.P., Degtyarev S.V., Khil E.I., Frolov D.V., Grigorievskaya I.I. Dominant role of self-emulsion in the process of contact interaction of foam with petroleum products. Tehnologii tehnosfernoj bezopasnosti - Technology of technosphere safety. 2022, iss. 3(97), pp. 61-73 (in Russ.). D0I:10.25257/TTS.2022.3.97.61-73
2. Kotov A.A., Petrov I.I., Reutt V.Ch. Primenenie vysokokratnoi peny pri tushenii pozharov [The use of high-grade foam in extinguishing fires]. Moscow, Izdatel'stvo literatury po stroitel'stvu Publ., 1972, 114 p. (in Russ.)
3. Bezrodny I.F. Forgotten names - forgotten knowledge, or "Why does the foam not extinguish?". Pozharovzryvobezopasnost -Fire and explosion safety. 2011, vol. 20, no. 12, pp. 49-55 (in Russ.).
4. Molchanov V.P., Bastrikov D.L., Makarov S.A., Feshchenko A.N., Tretyakov A.V., Apanasenko I.A. On the question of the required foam expansion ratio for sublayer extinguishing of oil and oil products fires in vertical steel tanks. Pozharnaia bezopasnost' - Fire safety. 2021, no. 2(103), pp. 12-18 (in Russ.). D0I:10.37657/vniipo.pb.2021.97.68.001
5. Nash P., Whittle J. Fighting Fires in Oil storage tank. Using Base Injection of Foam - part 1. Fire technol. 1978. Vol. 14, no. 1, pp. 15-27.
6. Khil E.I. Tushenie plameni nefteproduktovpenoi na osnove penoobrazovatelei razlichnoi prirody [Extinguishing the flame of petroleum products with foam based on foaming agents of various nature. PhD in Engin. Sci. diss.]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, 2016 (in Russ.).
7. Kattge A., Hil E.I., Voevoda S.S., Bituev B.Zh. The flame suppression by the foam discharge on the burning surface and in the mineral oil layer. Pozharnaia bezopasnost - Fire safety. 2016, no. 1, pp. 38-42 (in Russ.).
8. Korolchenko D.A., Sharovarnikov A.F., Degaev E.N. Classification of foaming agents for extinguishing of fires of oil products taking into account the structure of spreading coefficient of working solution over hydrocarbon. Pozharovzryvobezopasnost - Fire and Explosion Safety. 2015, vol. 24, no. 8, pp. 75-80 (in Russ.). D0I:10.18322/PVB.2015.24.08.75-80
9. Robinson J.V., Woods W.W. A method of selecting foam inhibitors. Journal of the Society of Chemical Industry. 1948, vol. 67, pp. 361-365.
10. Kruglyakov P.M. Mechanisms of defoaming action. Uspekhi khimii - Successes of chemistry. 1994, vol. 63, no. 6, pp. 493-505 (in Russ.).
11. Khil E.I., Sautiev M.I., Sharovarnikov A.F., Bastrikov D.L. Comparative extinguishing efficiency of hydrocarbon and fluorinated foaming agents. Pozharovzryvobezopasnost - Fire and Explosion Safety. 2015, vol. 24, no. 2, pp. 71-74 (in Russ.).
12. Korolchenko D.A., Volkov A.A. Extinguishing of flammable liquids by film forming foaming agents. Pozharovzryvobezopasnost -Fire and Explosion Safety, 2017, vol. 26, no. 8, pp. 45-55 (in Russ.). D0I:10.18322/PVB.2017.26.08.45-55
13. French R.J., Hird D. Air foam in the control and extinction of petrol fires by surface application. Fire Research Notes 451, 1961.
14. Rozenfel'd L.M. Fiziko-khimiia stoikikh vozdushno-mekhanicheskikh pen, primeniaemykh v pozharotushenii [Physico-chemistry of persistent air-mechanical foams used in firefighting]. Moscow-Leningrad, Narkomkhoz RSFSR Publ., 1941 (in Russ.).
15. Roberts K., Akberg G., 0sterlund R. The effect of spontaneous emulsification of defoamer on foam prevention. Journal of Colloid and Interface Science, 1977; 62(2):264-267. D0I:10.1016/0021-9797(77)90120-5
16. 0strovsky M.V., Barenbaum R.H., Abramzon A.A. Conditions for the appearance of an emulsion during mass transfer. Kolloidnyi zhurnal - Colloidal Journal. 1970, vol. 32, no. 4. pp. 565-572 (in Russ.).
17. Andreev A.P., Degtyaryov S.V., Makarov S.A., Bituev R.B., Apanasenko I.A. The role of self-emulsing in the process of the contact interaction of foam with hydrocarbons. Tehnologii tehnosfernoj bezopasnosti - Technology of technosphere safety. 2019, iss. 4(86), pp. 28-36 (in Russ.). D0I:10.25257/TTS.2019.4.86.28-36
18. Koreh P., Lashkarbolooki M., Peyravi M., Jahanshahi M. Interfacial performance of cationic, anionic and non-ionic surfactants; effect of different characteristics of crude oil. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2022, vol. 218, pp. 110960. D0I:10.1016/j.petrol.2022.110960
19. Griffin W.C. Calculation of HLB Values of Non-Ionic Surfactants. Journal of the Society of Cosmetic Chemists. 1954. Pp. 249-250.
20. Davis J.T. A quantitative kinetic theory of emulsion type, I. Physical chemistry of the emulsifying agent. Proc. Intern. Surface Activity, 2nd, London, 1957. Vol. 1. P. 409.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ Александр Петрович АНДРЕЕВ
Кандидат технических наук
профессор кафедры общей и специальной химии,
Академия ГПС МЧС России,
Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 1268-9960
ORCID Ю: https://orcid.org/0000-0001-9793-9820 [email protected]
Рашид Борисович БИТУЕВН
адъюнкт факультета подготовки научно-педагогических кадров, Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 5961-0780
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0057-1247 Н [email protected]
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS Aleksander P. ANDREEV
PhD in Engineering,
Professor of the Department of General and Special Chemistry, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 1268-9960
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9793-9820 [email protected]
Rashid B. BITUEVH
Postgraduate student of Research and Teaching Staff Training Faculty State Fire Academy of EMERCOM of Russia Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 5961-0780
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0057-1247 H [email protected]
Алексей Викторович МЕЩЕРЯКОВ
Кандидат технических наук, доцент
начальник учебно-научного комплекса процессов горения
и экологической безопасности,
Академия ГПС МЧС России,
Москва, Российская Федерация,
SPIN-код 1044-5995
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6620-8590 [email protected]
Aleksey V. MESHCHERYAKOV
PhD in Engineering, Associate Professor,
Head of the Educational and Scientific Complex of Combustion Processes
and Environmental Safety,
State Fire Academy of EMERCOM of Russia,
Moscow, Russian Federation
SPIN-KOA: 1044-5995
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6620-8590 [email protected]
Магомет Ибрагимович САУТИЕВ
Кандидат технических наук,
доцент кафедры процессов горения и экологической безопасности, Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация, SPIN-код 2534-5486
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1988-523 [email protected]
Денис Васильевич ФРОЛОВ
Старший преподаватель кафедры механики и инженерной графики, Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код 8233-6018
ORCID: https://orcid.org/0009-0004-4121-4379 [email protected]
Поступила в редакцию 14.02.2024 Принята к публикации 20.05.2024
Magomet I. SAUTIEV
PhD in Engineering,
Associate Professor of the Department of Combustion Processes
and Environmental Safety
State Fire Academy of EMERCOM of Russia,
Moscow, Russian Federation
SPIN-KOA: 2534-5486
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1988-523 [email protected]
Denis V. FROLOV
Senior Lecturer at the Department of Mechanics and Engineering Graphics, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 8233-6018
ORCID: https://orcid.org/0009-0004-4121-4379 [email protected]
Received 14.02.2024 Accepted 20.05.2024
Для цитирования:
Андреев А. П., Битуев Р. Б., Мещеряков А. В., Саутиев М. И., Фролов Д. В. Исследование абсорбции углеводородов пеной // Пожары и чрезвычайные ситуации: предупреждение, ликвидация. 2024. № 2. С. 39-45. 001:10.25257/РБ.2024.2.39-45
For citation:
Andreev A.P., Bltuev R.B., Meshcheryakov A.V., Sautlev M.I., Frolov D.V. Investigation of hydrocarbon absorption by foam. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya -Fire and emergencies: prevention, elimination. 2024, no. 2, pp. 39-45 (in Russ.). DOI:10.25257/FE.2024.2.39-45
