Научная статья на тему 'МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ПЕНЫ В СЛОЕ НЕФТЕПРОДУКТА'

МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ПЕНЫ В СЛОЕ НЕФТЕПРОДУКТА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
42
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕЗЕРВУАР / ОГНЕТУШАЩАЯ ПЕНА / ПОДСЛОЙНЫЙ МЕТОД ТУШЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ / ВРЕМЯ ТУШЕНИЯ / МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Смиловенко Ольга Олеговна, Малашенко Сергей Михайлович, Абрамович Алена Олеговна

Цель. Прогнозирование эффективности тушения пожаров подслойным методом в резервуарах с нефтепродуктами путем расчета времени всплытия пены для резервуаров различных объемов. Методы. В исследовании использован теоретический метод математического моделирования процесса подъема огнетушащей пены в горючей жидкости, а также экспериментальный метод, заключающийся в наблюдении и измерении параметров процесса в специально созданных контролируемых условиях. Результаты. Разработанная математическая модель дает возможность прогнозирования времени подъема пены путем математических вычислений с использованием коэффициента подъема пены в зависимости от плотности пены, плотности жидкости, находящейся в резервуаре, и высоты резервуара. Область применения исследований. Расчет времени тушения пожара в резервуарах с нефтепродуктами позволит уменьшить вероятность распространения пожара на соседние резервуары и снизить неоправданный расход огнетушащих средств.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Смиловенко Ольга Олеговна, Малашенко Сергей Михайлович, Абрамович Алена Олеговна

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

MODEL OF MOVEMENT OF FIRE EXTINGUISHING FOAM IN A LAYER OF OIL PRODUCTS

Purpose. Forecasting the effectiveness of extinguishing fires by the underlayer method in tanks with oil products by calculating the time of foam lifting for tanks of various volumes. Methods. The study used a theoretical method of mathematical modeling of the process of lifting fire-extinguishing foam in a combustible liquid, as well as an experimental method which consists in observing and measuring process parameters under specially created controlled conditions. Findings. The developed mathematical model makes it possible to predict the foam lifting time by mathematical calculations using the foam lifting coefficient depending on the density of the foam, the density of the liquid in the tank, and the height of the tank. Application field of research. The calculation of the time for extinguishing a fire in tanks with oil products will reduce the likelihood of fire spreading to neighboring tanks and reduce the unjustified consumption of fire extinguishing agents.

Текст научной работы на тему «МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ПЕНЫ В СЛОЕ НЕФТЕПРОДУКТА»

ББ№ https://elibrary.ru/GBCYTY Б01: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2023.7-1.64

УДК 614.841.3:532.542

МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ПЕНЫ В СЛОЕ НЕФТЕПРОДУКТА Смиловенко О.О., Малашенко С.М., Абрамович А.О.

Цель. Прогнозирование эффективности тушения пожаров подслойным методом в резервуарах с нефтепродуктами путем расчета времени всплытия пены для резервуаров различных объемов.

Методы. В исследовании использован теоретический метод математического моделирования процесса подъема огнетушащей пены в горючей жидкости, а также экспериментальный метод, заключающийся в наблюдении и измерении параметров процесса в специально созданных контролируемых условиях.

Результаты. Разработанная математическая модель дает возможность прогнозирования времени подъема пены путем математических вычислений с использованием коэффициента подъема пены в зависимости от плотности пены, плотности жидкости, находящейся в резервуаре, и высоты резервуара.

Область применения исследований. Расчет времени тушения пожара в резервуарах с нефтепродуктами позволит уменьшить вероятность распространения пожара на соседние резервуары и снизить неоправданный расход огнетушащих средств.

Ключевые слова: резервуар, огнетушащая пена, подслойный метод тушения нефтепродуктов, время тушения, математическая модель.

(Поступила в редакцию 6 октября 2022 г.)

Введение

Резервуары занимают лидирующее место по хранению нефти и нефтепродуктов и остаются наиболее пожароопасными объектами, аварии на которых приводят к значительному экономическому и экологическому ущербу.

На территории Беларуси находятся резервуары самых разнообразных конструктивных решений. Всего на территории республики более 700 резервуаров общим объемом около 1,5 млн м3. Стальные наземные резервуары емкостью до 5000 м3 используются для хранения нефтепродуктов. Такие резервуары наиболее часто применяют для складских целей на территории Республики Беларусь. По нормативам СНБ 3.02.01-981 не требуется оборудовать такой тип резервуаров стационарными устройствами пожаротушения.

При возникновении пожара тушение производится подачей пены средней кратности на поверхность нефтепродукта от мобильной пожарной техники (рис. 1). Пена производится генератором пены. Однако генераторы пены не могут подавать ее на расстояние, которое бы обеспечило безопасность персонала, занятого на тушении.

Анализ ситуации, складывающейся при тушении пожаров в резервуарах штатными средствами и способами, показывает необходимость использования новых систем тушения пожаров, обладающих высокой огнетушащей эффективностью и меньшим риском для персонала, занятого в тушении. Применение пены низкой кратности позволяет использовать подслойный способ тушения, который является наиболее безопасным для пожарного расчета [1]. Подслойный способ тушения пожаров в резервуарах с нефтепродуктами активно внедряется в зарубежных странах, а также в России и Беларуси.

1 Склады нефти и нефтепродуктов: СНБ 3.02.01-98. - Введ. 01.01.99. - Минск: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 1998. - 55 с.

Рисунок 1. - Тушение пожаров в резервуарах от передвижной пожарной техники

Для подслойного тушения применяют пену из фторсодержащих пленкообразующих пенообразователей, что является необходимым условием для реализации данного способа тушения, т.к. такая пена меньше подвержена разрушению и насыщению парами углеводородов по сравнению с пеной, полученной на основе обычных пенообразователей. Пленка, образующаяся из фторсодержащей пены, способствует быстрой изоляции от кислорода воздуха горящей поверхности, растекаясь по ней, т.к. имеет поверхностное натяжение ниже, чем поверхностное натяжение горючего вещества, хранящегося в резервуаре.

Оснащение существующих резервуаров системой автоматического пожаротушения может быть осуществлено только в период строительства или капитального ремонта, что влечет дополнительные финансовые вложения. Однако подача пены низкой кратности под-слойным способом возможна не только через пенопроводы системы пожаротушения, но и через технологические коммуникации (нефтепродуктопроводы, линии размывки донных отложений), расположенные в нижней части резервуара. Для этой цели разработано и изготовлено устройство оперативной врезки (УОВИ) для выполнения отверстий в технологических коммуникациях и последующей подачи через него огнетушащей воздушно-механической пены низкой кратности в слой горючего [2].

Основная часть

Эксперимент по исследованию подъема огнетушащей пены в горючей жидкости. При подслойном тушении пожара в резервуаре время тушения можно условно разделить на два этапа. Первый этап - это подъем пены через слой жидкости, которой заполнен резервуар, а второй - растекание пены по поверхности этой жидкости и прекращение горения за счет создания изолирующего слоя, перекрывающего доступ кислорода в зону пожара. Второй этап - растекание пены по поверхности нефтепродукта - достаточно хорошо изучен и описан. Скорость растекания пены может быть определена по формулам, приведенным в трудах В.В. Шароварникова. Что касается процесса подъема пены в жидкости, то он исследован мало, хотя по продолжительности сопоставим с растеканием пены по поверхности.

Проведен эксперимент по подъему пены, для которого была разработана и собрана экспериментальная стендовая установка (рис. 2 и 3). В состав стенда входит: герметичная емкость 1 для сбора и хранения пены; эластичная трубка 2 для подвода пены от емкости для сбора под слой жидкости; эластичная трубка 3 для подачи воздуха от компрессора; резервуар 4 объемом 50 дм3, высота которого составляет 0,5 м; компрессор 5; кран 6, открывающий и перекрывающий подачу пены. Давление воздуха на выходе из компрессора составляет (0,6±0,01) МПа при производительности от 0,2 до 1,0 дм3/с.

Рисунок 2. - Схема установки Рисунок 3. - Экспериментальная

установка

Методика эксперимента. Целью эксперимента является определение скорости подъема огнетушащей пены в жидкости и диаметра струи при ее подъеме.

Сущность эксперимента заключалась в следующем.

Раствор для получения пены был приготовлен из воды и пленкообразующего пенообразователя, в качестве которого использовали «Барьер-пленкообразующий», разработанный и произведенный в Республике Беларусь. Затем определяли кратность пены по методике, приведенной в ГОСТ Р 50588-20122. Опыт повторяли три раза.

Раствор пенообразователя приготовляли в заданной концентрации. После чего заливали этот раствор в емкость для сбора и хранения пены. После создания перед модельным генератором рабочего давления, которое фиксировали по манометру, открывали перекрыв-ной кран. Подготовленную емкость объемом 10,0 ± 0,1 л заполняли пеной. Кратность пены -величина, равная отношению объемов пены и раствора пенообразователя (ГОСТ 4.99-833).

Кратность пены Кп рассчитывали по формуле

К = V / V, (1)

где Уп - объем пены, дм3;

V - объем раствора пенообразователя, получившийся после оседания пены, дм3.

Данные трех опытов приведены в таблице 1.

Таблица 1. - Кратность пены при расходе 0,4 дм3/с

№ Объем раствора пенообразователя после оседания пены, дм3 Кратность пены

1 0,196 5,1

2 0,135 7,4

3 0,217 4,6

Как видно из результатов эксперимента, показатели кратности пены существенно отличаются даже при одинаковых давлениях компрессора, характеристиках генератора пены и концентрациях рабочего раствора. Пена является нестабильной субстанцией, что от-

2 Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний: ГОСТ Р 50588-2012. - Введ. 01.09.12. - М.: Стандартинформ, 2012. - 29 с.

3 Система показателей качества продукции. Пенообразователи для тушения пожаров. Номенклатура показателей: ГОСТ 4.99-83. - Введ. 30.06.84. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 11 с.

мечено и в источниках. Выявить зависимость кратности (и плотности) пены от расхода не представляется возможным. Ориентироваться в этом случае возможно только на паспортные данные оборудования.

Далее приступали к выполнению эксперимента по подъему пены в слое жидкости. Резервуар заполнили бензином, предварительно определив его плотность - 759 кг/м3. В емкости для сбора пены создавали давление 0,6 МПа, его контролировали манометром. Открывая перекрывной кран, выпускали пену из емкости для сбора и хранения через трубопровод в резервуар, заполненный бензином. Выход пены из шланга осуществлялся в нижней части резервуара, имитируя процесс подслойного тушения. Когда пенный поток достигал поверхности жидкости, заполняющей резервуар, подачу пены прекращали, закрывая шаровой кран. Подъем пены в слое бензина регистрировали фотокамерой. Параметры эксперимента представлены в таблице 2.

Таблица 2. - Параметры эксперимента

Эксперимент Расход, дм3/с Жидкость Количество опытов

№ 1 0,4 бензин 3

На рисунке 4 представлены отдельные этапы подъема пены в резервуаре, заполненном бензином. На приведенных фотографиях границы передней стенки модельного резервуара совпадают с границами рисунка, задняя стенка резервуара - четкий прямоугольник, на фоне которого поднимается пена.

Рисунок 4. - Этапы подъема пены в жидкости (бензине)

Процесс подъема пены в небольшом резервуаре является кратковременным. Зарегистрировать его показатели путем прямых измерений не представляется возможным. Для определения таких характеристик, как диаметр верхнего основания поднимающегося конуса пены и скорость его подъема применен покадровый просмотр видеозаписи данного процесса. Для определения характеристик пены введены масштабные коэффициенты в ортогональных координатах, по вертикальной и горизонтальной осям. В выбранной системе координат начало отсчета выбрано в точке О (точка О, рис. 5). Таким образом, ордината совпадает с вертикальной стенкой резервуара, а абсцисса - с основанием трубопровода, т.е. шланга, из которого поступает в резервуар пена.

1 П~Т 1 1 1 . 1 ЯП

и

«■^■■гдГ .1 ■

тшшт :

—1 т

I !■■■■! 1

. ПН Я 1

1 лни<

„ -: к иг

шшяшшш и

Ча« 'тг ц

жим

- - --- '•■■^^ЩР'!

я

Рисунок 5. - Координатная сетка на фотографии резервуара

Чтобы получить данные по высоте подъема пены и диаметру верхней линзы пенного конуса, было найдено соотношение реальных размеров резервуара (высоты и ширины вертикальной стенки) и его графического изображения [3].

Вычислен коэффициент соответствия кв вертикального размера резервуара Ир и размера его графического изображения по вертикали Ии по формуле

кв = К / К. (2)

Так как высота налива бензина в модельном резервуаре составляла 483 мм, вертикальный размер клетки на масштабной сетке графического изображения соответствует 37,14 мм высоты резервуара.

Вычислен коэффициент соответствия кг горизонтального размера резервуара Ьр и размера его графического изображения по горизонтали Ьи по формуле

кТ = Ьр / ЪИ. (3)

Горизонтальный размер клетки на масштабной сетке графического изображения соответствует 28,18 мм ширины резервуара.

Для получения данных о диаметре конгломерата пены и скорости ее подъема проводили анализ и замеры графического изображения пены на этапах ее движения при достижении количества клеток на изображении 3; 5; 7; 9; 11; 13 и умножали соответствующее количество клеток на горизонтальный или вертикальный коэффициент.

Результаты эксперимента

Результаты эксперимента по определению радиуса верхней линзы - основания перевернутого конуса пены в бензине с плотностью 750 кг/м3 при расходе 0,4 дм3/с приведены (среднее по результатам трех экспериментов) в таблице 3 и на рисунке 6. Погрешность измерения высоты подъема составляет 0,1 мм. Для радиуса струи пены вычислены доверительные интервалы, полуширины которых приведены в таблице 3 (третий столбец).

Таблица 3. - Результаты эксперимента по бензину при расходе 0,4 дм3/с

Отметка высоты (количество клеток) Высота подъема, мм Средний радиус струи, мм

3 111,4 54 ± 10

5 185,7 71 ± 11

7 260,0 97 ± 11

9 334,3 107 ± 7

11 408,5 129 ± 5

13 482,8 144 ± 10

170,0 150,0

I 130,0

д

ё 110,0

«

8 90,0

0

6*

1 70,0

Рч

50,0

30,0

50

Рисунок 6. - Зависимость радиуса верхнего основания перевернутого конуса пены от высоты подъема в бензине при расходе 0,4 дм3/с

Анализ движения пены при проведении эксперимента по ее подъему и визуализация этого процесса позволили разделить процесс движения пены на несколько этапов. Первый этап - это горизонтальный участок движения струи пены, выходящей с соответствующей установленной величиной расхода из трубы в резервуар, заполненный жидкостью. На некотором расстоянии от выхода в резервуар скорость пены падает до нуля и происходит накопление определенного объема пены. Второй этап - образование перевернутого конуса пены и подъем его верхнего основания до выхода на поверхность.

Конечно, упомянутые этапы не имеют четко очерченных и определенных геометрических и временных границ, однако повторяемость процесса при проведении эксперимента в воде и бензине с различными расходами позволяет отметить именно эти особенности. Длина горизонтального участка увеличивалась при подаче пены с большим (0,8 дм3/с) значением расхода, что соответствует большей горизонтальной скорости струи при одинаковом сечении трубопровода.

Зависимость величины радиуса верхнего основания конуса от высоты подъема аппроксимирована как линейная по уравнению

Я = 0,244Н + 27,502, (4)

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

где Я - радиус верхнего основания пенного конуса; И - высоты подъема струи.

Значение «0,244» в уравнении (4) представляет собой безразмерный коэффициент пропорциональности, назовем его коэффициентом подъема пены К. Этот коэффициент получен экспериментально при определенных значениях плотностей пены и жидкости, содержащейся в резервуаре, и может быть использован для расчета времени подъема пены в резервуарах различной высоты, если плотности пены и горючей жидкости близки к экспериментальным.

Разработка математической модели движения пены в слое нефтепродукта

Как видно из приведенных рисунков 4 и 5, верхняя часть поднимающейся пены может быть представлена в виде сферического сегмента («зонтика») и в вертикальной плоскости его движение является приблизительно установившимся. Нижняя часть конгломерата пены в виде конуса формируется постоянным подводом пены из генератора.

Согласно исследованиям Дж. Бэтчлера [4, с. 585-587] в установившемся движении жидкости скорость подъема верхней сферической поверхности пенного пузыря вычисляется по формуле

г(Н) =

3\

£(Рж Рп ) Я(Н) или у(Н) = 2уу[Щ),

Рж

или у(Н) = 2у^1 Я(Н), (5)

где К(Ь) - радиус кривизны пузыря на высоте ^ м; рж и рп - плотности жидкости и пены, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2. Отметим, что в формуле (4) величина

У = ^ £ (Рж -Рп V Рж (6)

является постоянной для конкретных жидкости и пены.

Данные проведенных экспериментов показали, что К(Ь) линейно зависит от высоты подъема пузыря (рис. 6 и уравнение (4))

Я(Н) = КН+^, (7)

где К - безразмерный коэффициент пропорциональности; Ко - начальный радиус пенного пузыря.

С учетом (5) и (7) из основного соотношения ёЬ = получим обыкновенное дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными

СН=2у^ КН + И(]С,

проинтегрировав которое, найдем время подъема пенного пузыря на поверхность жидкости

¿под =-1 (VКН + Ц , ) ,

где Н - высота столба жидкости, м.

В силу (6) последнее выражение принимает вид

(8)

С учетом данных, полученных при экспериментальных исследованиях, значение коэффициента К составляет К = 0,244 ± 0,031 (надежность доверительного интервала 0,95).

Прогнозирование времени подъема пены в резервуаре объемом 2000 м3. На основе разработанной математической модели построены зависимости времени подъема пены от высоты жидкости в резервуаре (рис. 7) и времени подъема пены от ее плотности (рис. 8). Начальный радиус Ко при прогнозных расчетах принят равным радиусу технологического трубопровода, через который подается пена в резервуар. Следует отметить, что рассчитанное по математической модели время подъема пены в резервуаре объемом 2000 м3 получено близким к экспериментальному значению, которое приведено в источнике [1].

В вышеупомянутой статье приведено время подъема пены в воде (28-33 с), которое определено в ходе натурного эксперимента на учебном резервуаре РВС-2000, расположенном на территории полигона ПАСО-1 на объектах ОАО «Нафтан» и Новополоцкой ТЭЦ, при апробации подслойного способа тушения пожаров с помощью устройства оперативной врезки. Параметры резервуара РВС-2000 по СНБ 3.02.01-984: диаметр - 15,2 м, высота -12 м, радиус технологического трубопровода - 75 мм.

При прогнозных расчетах плотность бензина принята в области реальных значений, т.е. 750 кг/м3 (плотность бензина составляет 725-780 кг/м3 по ГОСТ 32513-20135), а плотность пены - 250 кг/м3.

30

25

о

и 20

<D

a

OS S 15

<D

из

4 о 10

a

«

S <D 5

a

m

0

25,82

23,57

21,08

18,26

14,9

10,54

2

4

6

8

10

12

Высота жидкости в резервуаре, м Рисунок 7. - Зависимость времени подъема пены от высоты жидкости в резервуаре

Так как имеются данные о подслойном тушении пеной с кратностью до 12, то и график зависимости времени подъема пены от ее плотности (рис. 8) охватывает такой диапазон изменения кратности. Выявлено, что время подъема пены отличается в среднем на 2 с при крайних значениях плотности огнетушащей пены. Таким образом, при прогнозировании времени тушения возможно ориентироваться на паспортные данные оборудования.

26,5 26

О 25,5 Я 25

(D

a

S3 24,5

(D

5 24

о a

<D

а m

23,5 23 22,5 22

25,85

22,2

22,68

0 50 100 150 200 250

Плотность пены, кг/м3 Рисунок 8 - Зависимость времени подъема пены от ее плотности

300

4 См. сноску 1.

5 Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия: ГОСТ 32513-2013. - Введ. 01.01.15. -М.: Стандартинформ, 2019. - 15 с.

Заключение

Анализ ситуации, складывающейся при тушении пожаров в резервуарах штатными средствами и способами, показывает необходимость использования новых систем тушения пожаров, обладающих высокой огнетушащей эффективностью и меньшим риском для персонала, занятого в тушении пожара. Альтернативным решением является подслойный способ тушения пожара, при котором низкократная пена подается по трубопроводу в нижнюю часть резервуара непосредственно в слой горючего.

Выполнены экспериментальные исследования по подъему пены в модельном резервуаре. Разработана методика проведения эксперимента и обработки данных наложением координатной сетки. Построена зависимость радиуса пенного конуса от высоты всплытия пены. Установлен коэффициент подъема пены K = 0,244, который может быть использован для расчета времени подъема пены в резервуарах различной высоты, если плотности пены и горючей жидкости близки к экспериментальным.

Разработана математическая модель движения пены при подслойном тушении резервуаров, включающая время подъема пены в резервуаре, высоту жидкости в резервуаре, плотность жидкости и плотность пены. Получена зависимость времени подъема от параметров пены и жидкости. С учетом данных, полученных при экспериментальных исследованиях, значение коэффициента K составляет K = 0,244. Подтверждена достаточно высокая степень сходимости теоретических и экспериментальных данных.

По разработанной математической модели возможно прогнозировать время подъема пены путем математических вычислений с использованием коэффициента подъема пены, выведенного по результатам эксперимента, в зависимости от плотности пены, плотности жидкости, находящейся в резервуаре, и высоты резервуара. Показано, что расчетное время подъема пены для резервуара РВС-2000 получено близким к экспериментальному, которое определено при натурном эксперименте.

Расчет времени тушения пожара в резервуарах с нефтепродуктами подслойным способом позволит снизить вероятность распространения пожара на соседние резервуары и снизить неоправданный расход огнетушащих средств.

ЛИТЕРАТУРА

1. Минкин, Д.Ю. Повышение эффективности подслойного тушения резервуаров с нефтепродуктами / Д.Ю. Минкин, С.М. Малашенко, О.О. Смиловенко // Проблемы управления рисками в техносфере. - 2016. - № 1 (37). - С. 47-55. - EDN: VWPVSH.

2. Малашенко, С.М. Устройство врезки в продуктопровод для подачи воздушно-механической огнетушащей пены в горящий резервуар / С.М. Малашенко, О.О. Смиловенко, В.К. Емельянов, О.В. Черневич // Bezpieczenstwo i technika pozarnicza. - 2014. - № 34. - С. 115-123. - DOI: 10.12845/bitp.34.2.2014.11. - EDN: SGWCZB.

3. Малашенко, С.М. Экспериментальное исследование процесса подъема огнетушащей пены в горючей жидкости / С.М. Малашенко, О.О. Смиловенко, Д.С. Миканович // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация. - 2020. - № 1 (47). - С.236-244. - EDN: BVJTUT.

4. Бэтчелор, Дж. Введение в динамику жидкости / Дж. Бэтчелор; пер. с англ., под ред. Г.Ю. Степанова. - М.: Мир, 1973. - 778 с.

Модель движения огнетушащей пены в слое нефтепродукта Model of movement of fire extinguishing foam in a layer of oil products

Смиловенко Ольга Олеговна

кандидат технических наук, доцент

Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь», кафедра промышленной безопасности, профессор

Адрес: ул. Машиностроителей, 25, 220118, г. Минск, Беларусь e-mail: olgasmilovenko@gmail.com ORCID: 0000-0003-1612-9573

Малашенко Сергей Михайлович

Учреждение «Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций» Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь, отдел научно-технической информации и маркетинга, начальник отдела

Адрес: ул. Солтыса, 183а,

220046, г. Минск, Беларусь Email: n3889739@gmail.com ORCID: 0000-0002-5960-2415

Абрамович Алена Олеговна

Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь», факультет техносферной безопасности, курсант

Адрес: ул. Машиностроителей, 25, 220118, г. Минск, Беларусь Email: olgasmilovenko@gmail.com

Olga O. Smilovenko

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

PhD in Technical Sciences, Associate Professor

State Educational Establishment «University of Civil Protection of the Ministry for Emergency Situations of the Republic of Belarus», Chair of Industrial Safety, Professor

Address: Mashinostroiteley str., 25,

220118, Minsk, Belarus Email: olgasmilovenko@gmail.com ORCID: 0000-0003-1612-9573

Sergey M. Malashenko

Research Institute for Fire Safety and Problems of Emergencies of the Ministry of Emergency Situations of the Republic of Belarus, Department of Scientific and Technical Information and Marketing, Head of Department

Address: Soltysa str., 183a,

220046, Minsk, Belarus Email: n3889739@gmail.com ORCID: 0000-0002-5960-2415

Alena O. Abramovich

State Educational Establishment «University of Civil Protection of the Ministry for Emergency Situations of the Republic of Belarus», Technosphere Safety Faculty, cadet

Address: Mashinostroiteley str., 25,

220118, Minsk, Belarus Email: olgasmilovenko@gmail.com

DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2023.7-1.64 EDN: https://elibrary.ru/GBCYTY

MODEL OF MOVEMENT OF FIRE EXTINGUISHING FOAM IN A LAYER OF OIL PRODUCTS

Smilovenko O.O., Malashenko S.M., Abramovich A.O.

Purpose. Forecasting the effectiveness of extinguishing fires by the underlayer method in tanks with oil products by calculating the time of foam lifting for tanks of various volumes.

Methods. The study used a theoretical method of mathematical modeling of the process of lifting fire-extinguishing foam in a combustible liquid, as well as an experimental method which consists in observing and measuring process parameters under specially created controlled conditions.

Findings. The developed mathematical model makes it possible to predict the foam lifting time by mathematical calculations using the foam lifting coefficient depending on the density of the foam, the density of the liquid in the tank, and the height of the tank.

Application field of research. The calculation of the time for extinguishing a fire in tanks with oil products will reduce the likelihood of fire spreading to neighboring tanks and reduce the unjustified consumption of fire extinguishing agents.

Keywords: reservoir, fire-extinguishing foam, underlayer method of extinguishing oil products, extinguishing time, mathematical model.

(The date of submitting: October 6, 2022) REFERENCES

1. Minkin D.Yu., Malashenko S.M., Smilovenko O.O. Povyshenie effektivnosti podsloynogo tusheniya rezervuarov s nefteproduktami [Improving the efficiency of subsurface extinguishing of tanks with oil products]. Problems of risk management in the technosphere, 2016. No. 1 (37). Pp. 47-55. (rus). EDN: VWPVSH.

2. Malashenko S.M., Smilovenko O.O., Emel'yanov V.K., Chernevich O.V. Ustroystvo vrezki v produk-toprovod dlya podachi vozdushno-mekhanicheskoy ognetushashchey peny v goryashchiy rezervuar [A device for cutting holes in the pipelines in order to supply a burning storage tank with air-mechanical firefighting foam]. Bezpieczenstwo i technika pozarnicza, 2014. No. 34. Pp. 115-123. (rus). DOI: 10.12845/bitp.34.2.2014.11. EDN: SGWCZB.

3. Malashenko S.M., Smilovenko O.O., Mikanovich D.S. Eksperimental'noe issledovanie protsessa pod"ema ognetushashchey peny v goryuchey zhidkosti [An experimental study of the process of raising fire extinguishing foam in a combustible liquid]. Emergency situations: prevention and elimination, 2020. No. 1 (47). Pp. 236-244. (rus). EDN: BVJTUT.

4. Batchelor G.K. Vvedenie v dinamiku zhidkosti [An Introduction to Fluid Dynamics]: translation from English. Moscow: Mir, 1973. 778 p. (rus)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.