CC BY
43FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 1
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL ARTICLE УДК 614.841.1
DOI 10.25257/FE.2022.1.12-20
© М. В. АЛЕШКОВ1, В. П. МОЛЧАНОВ2, Д. Л. БАСТРИКОВ2, С. А. МАКАРОВ1, А. В. ТРЕТЬЯКОВ3, Д. А. ИОЩЕНКО1
1 Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия
2 ООО «Международный противопожарный центр», Москва, Россия
3 ООО «ЭГИДА ПТВ», Москва, Россия
Перспективы научных исследований свойств воздушно-механической пены для локализации и ликвидации горения разливов сжиженного природного газа
АННОТАЦИЯ
Тема. Актуальность создания технологии локализации и ликвидации пламенного горения сжиженного природного газа (СПГ) не вызывает сомнений. Применение пенного пожаротушения является одним из наиболее перспективных вариантов создания такой технологии. Цель публикации заключается в оценке возможности применения воздушно-механической пены для локализации и ликвидации пламенного горения СПГ, а также оценке перспектив научных исследований в этом направлении.
Методы. Проведён обзор нормативных документов, устанавливающих требования к СПГ и пенообразователям для тушения пожаров на территории РФ. Проанализированы способы определения огнетушащей эффективности пены. Обсуждены результаты собственных экспериментов, а также международный и отечественный опыт проведения подобных исследований.
Результаты. На основе анализа литературных источников и результатов собственных экспериментальных данных сформулированы перспективы научных исследований в направлении пенного пожаротушения СПГ. Аргументировано, что для локализации и ликвидации пламенного горения СПГ необходимо применение высокократной пены, огнетушащая эффективность которой также будет зависеть от совокупности характеристик специализированного пенообразователя и характеристик поверхности разлива СПГ.
Область применения результатов. Дальнейшие исследования свойств воздушно-механической пены для локализации
и ликвидации пламенного горения СПГ являются перспективными. Состав используемого пенообразователя играет ключевую роль в эффективности пены предотвращать доступ горючих паров и газов в зону горения. Область исследований также должна включать решение практических задач по определению кратности пены и определению нормативной интенсивности подачи пены в зависимости от того, на какой поверхности произошел разлив СПГ.
Выводы. Анализ полученных результатов позволил сформулировать перспективные направления научных исследований применения воздушно-механической пены для локализации и ликвидации пламенного горения СПГ, среди которых такие как:
- разработка рецептур специализированных пенообразователей для тушения пожаров СПГ;
- поиск вариантов применения пены для проведения контролируемого выгорания СПГ;
- определение влияния условий окружающей среды на эффективность пенного пожаротушения разливов СПГ;
- разработка методик определения качества пенообразователей для тушения пожаров СПГ, и другие.
Ключевые слова: авария, огнетушащие вещества, локализация, ликвидация, горение, разлив, СПГ, технология контролируемого выгорания
© M.V. ALESHKOV1, V.P. MOLCHANOV2, D.L. BASTRIKOV2, S.A. MAKAROV1, A.V. TRETYAKOV3, D.A. IOSHCHENKO1
1 State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia
2 "International Fire Fighting Center", Moscow, Russia
3 LLC "EGIDA PTV", Moscow, Russia
Prospects for scientific research of air-mechanical foam properties for containing and eliminating liquefied natural gas spills combustion
ABSTRACT
Purpose. The relevance of creating a technology for containing and eliminating flame combustion of a liquefied natural gas (LNG) is beyond doubt. The use of foam fire extinction is one of the most promising options for creating such a technology. The purpose of the publication is to assess the possibilities of using
air-mechanical foam to contain and eliminate the flame combustion of LNG, as well as to assess the prospects for scientific research in this direction.
Methods. A review of regulatory documents that establish requirements for LNG and foam concentrates for extinguishing
fires in of the Russian Federation was carried out. Methods for determining fire-extinguishing efficiency of foam were analyzed. The results of our own experiments, as well as international and domestic experience in conducting such studies are discussed.
Findings. Based on the analysis of literary sources and the results of our own experimental studies the prospects for scientific research in the direction of extinguishing fires of LNG by foam are formulated. It is argued that in order to contain and eliminate LNG flame combustion it is necessary to use high-expansion foam whose fire-extinguishing efficiency will also depend on the characteristics totality of a specialized foam concentrate and the characteristics of the LNG spill surface.
Research application field. Further studies of air-mechanical foam properties for containing and eliminating flame combustion of LNG are promising. The composition of the foam concentrate used plays a key role in the foam effectiveness in preventing combustible vapors and gases from entering the combustion zone. The area of the research should also include solving practical
problems on determining the foam expansion ratio and determining the normative intensity of foam supply, depending on which surface LNG spill occurred.
Conclusions. The analysis of the obtained results made it possible to formulate promising areas of scientific researches on the use of air-mechanical foam for containing and eliminating LNG flame combustion, among which are the following:
- developing formulations of specialized foam concentrates for extinguishing LNG fires;
- searching options of foam use to control LNG burn-up;
- determining the environmental conditions influence on the effectiveness of foam fire extinguishing LNG spills;
- developing methods for determining foam concentrates quality for extinguishing LNG fires, and others.
Key words: accident, extinguishing agents, containing, eliminating, combustion, spill, LNG, controlled burn-out technology
Актуальность обеспечения на должном уровне пожарной безопасности объектов инфраструктуры производства, транспортировки и потребления сжиженного природного газа (СПГ) не вызывает сомнений. С 2015 года его производство в России выросло более чем в три раза. Ведётся проектирование и строительство заправочных станций для выдачи СПГ в качестве моторного топлива транспортных средств, пунктов бункеровки речных и морских судов, которые используют СПГ в качестве моторного топлива, эксплуатируются пункты экипировки локомотивов газотурбовозов в составе объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта. Полученный опыт разработки противопожарных мероприятий, а также результаты проведённых теоретических и экспериментальных исследований позволили сформировать отечественную нормативную базу требований пожарной безопасности для объектов СПГ. В 2015 г. вступил в действие первый из современных объектно-ориентированных на СПГ нормативных документов по пожарной безопасности -СП 240.1311500.2015 «Хранилища сжиженного природного газа. Требования пожарной безопасности», а в 2017 г. внедрён в работу свод правил СП 326.1311500.2017 «Объекты малотоннажного производства и потребления сжиженного природного газа. Требования пожарной безопасности» [1]. Вместе с этим широко анализируются вопросы, связанные с возможностью возникновения аварийной ситуации с последующим воспламенением газовоздушной среды. Типичные сценарии развития аварийных ситуаций, как правило, включают цепочку последовательных событий, сопровождающихся воспламенением горючего и дальнейшим тепловым воздействием на технологическое оборудование и резервуары с криогенной жидкостью.
При этом тепловое воздействие рассматривается как наиболее неблагоприятный фактор пламенного горения СПГ [2-9].
К аварийной ситуации с дальнейшим воспламенением СПГ могут привести процессы, оказывающие негативное влияние не только на устойчивость функционирования, но и на конструктивную целостность резервуаров, сосудов, аппаратов и трубопроводов. К таким процессам отнесены: промерзание (пучение) грунта вокруг заглублённых изотермических хранилищ; захолаживание конструкции хранилищ большого объёма; гравитационное и температурное расслоение СПГ различного компонентного состава при эксплуатации изотермических хранилищ; гидродинамические эффекты при заполнении протяженных трубопроводов вскипающей криогенной жидкостью; неравновесные термодинамические процессы при бездренажном хранении СПГ в сателлитных хранилищах и ряд других [10, 11].
Для предотвращения дальнейшей эскалации аварии, наряду с другими элементами противопожарной защиты, важная роль отводится вопросам локализации и ликвидации горения СПГ. В этой области в научном сообществе до сих пор возникает много вопросов с выбором огнетушащих веществ и расчётом их количества. Ведутся активные споры вокруг темы о самой необходимости ликвидации пламенного горения разливов сжиженного природного газа. Высказываются мнения о запрете тушения исходя из того, что не горящий, а испаряющийся разлив СПГ является более опасным. Также предлагается применение воздушно-механической пены для реализации технологии контролируемого выгорания СПГ [3, 5, 12, 13]. Каким образом и когда должна происходить локализация горения СПГ, а когда и его ликвидация?
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 1
В любом случае важно, чтобы у специалистов по проектированию и эксплуатации подобных объектов, а также пожарно-спасательных подразделений имелись необходимые знания и средства для оптимального решения поставленной задачи.
С этой целью, учитывая весь комплекс вопросов, связанных с применением огнетушащих веществ, в настоящей статье авторы предлагают обсудить некоторые аспекты горения разливов СПГ, его локализации и ликвидации с применением воздушно-механической пены. Определить основные направления дальнейших исследований этих процессов.
В соответствии с ГОСТ Р 57431-2017 «Газ природный сниженный. Общие характеристики» современный СПГ состоит в основном из метана, молярная доля которого в среднем составляет от 87 до 99 %. В оставшуюся часть входят этан, пропан, бутан, пентан и азот. В зависимости от молярной доли метана создаются типичные стандартизированные модели СПГ. Плотность СПГ зависит от его компонентного состава и обычно колеблется в диапазоне от 430 до 470 кг/м3, но в отдельных случаях может достигать 520 кг/м3. Вязкость СПГ зависит от состава и температуры. Вязкость СПГ в 5-10 раз меньше вязкости воды. СПГ хранят в кипящем состоянии. Поскольку СПГ является многокомпонентной смесью, составы мгновенно испарившегося газа и оставшейся жидкости отличаются [14].
Проблема горения и тушения сжиженного природного газа изучена недостаточно хорошо, однако мы постараемся применить к ней существующие классические научные подходы [2, 15]. Если посмотреть с одной стороны, СПГ - это газ, который образует паровоздушную смесь, способную к горению и взрыву в пределах соответствующих концентрационных пределов воспламенения. В теории, при нормальных условиях окружающей среды, для прекращения пламенного горения требуется либо повысить объёмную концентрацию паров сжиженного природного газа в воздухе выше 15 % либо снизить её ниже 5 %. Наиболее эффективными огнетушащими веществами для тушения пожаров горючих газов являются порошки и газовые огнетушащие составы [16-18]. Однако наличие ветра и конвективных потоков, возникающих при испарении и пламенном горении сжиженного природного газа, часто препятствует созданию требуемой огнетушащей концентрации в очаге горения. Порошковые и газовые огне-тушащие составы также не позволяют реализовать способ контролируемого выгорания разливов сжиженного природного газа.
В новом подходе сжиженный природный газ рассмотрен не как газ, а как горючая жидкость с определённой температурой кипения. В зависимости от компонентного состава сжиженный природный газ имеет температуру кипения в диапазоне от -166 °С до -157 °С при атмосферном давлении. Для облегчения дальнейших рассуждений усредним температуру кипения сжиженного природного газа и примем её равной значению -161 °С. По классической теории любая горючая жидкость имеет температурные пределы распространения пламени. При этом температура горючей жидкости, при которой над её поверхностью образуется паровоздушное облако, соответствующее нижнему концентрационному пределу распространения пламени (НКПРП), является нижним температурным пределом распространения пламени (НТПРП). А температура горючей жидкости, при которой над её поверхностью образуется паровоздушное облако, соответствующее верхнему концентрационному пределу распространения пламени (ВКПРП), соответствует верхнему температурному пределу распространения пламени (ВТПРП). У сжиженного природного газа НТПРП является температура -177 °С, которая всего лишь на 5 градусов выше температуры застывания. Верхний температурный предел распространения пламени соответствует температуре -173 °С, которая на 12 градусов ниже температуры кипения [18] (рис. 1).
Фактически мы имеем дело с горючей жидкостью, температура которой всегда выше ВТПРП. Поэтому над поверхностью разлива СПГ всегда образуется паровоздушное облако с концентрацией паров выше верхнего концентрационного предела распространения пламени. Затем происходит постепенное смешение паров СПГ с воздухом и горение (рис. 2). Уровень для пожароопасных
Температура сжиженного природного газа, °С
Рисунок 1. Температурные пределы воспламенения СПГ Figure 1. LNG ignition temperature limits
концентраций над поверхностью СПГ будет разный. В каждом конкретном случае, в зависимости от условий окружающей среды, потребуется отдельный расчёт. Ориентировочно, в безветренную погоду паровоздушное облако с пожароопасной концентрацией паров может возникнуть на высоте около одного метра от поверхности разлива СПГ.
Основным, а в отдельных случаях и единственным средством тушения пожаров горючих жидкостей является воздушно-механическая пена. Огнетушащее действие пены основано на предотвращении доступа горючих паров и газов в зону горения [19]. С точки зрения устойчивости к ветровой нагрузке пена будет иметь явное преимущество перед газовыми и порошковыми огнету-шащими веществами. Пенная технология также позволяет реализовать способ контролируемого выгорания СПГ. Для полной ликвидации пламенного горения пенный слой должен обладать свойствами, позволяющими снизить испарение как минимум в двадцать раз. Проанализировав положительные и отрицательные стороны существующих средств тушения, авторы статьи пришли к определённому мнению. Воздушно-механическую пену целесообразно использовать для предотвращения эскалации аварии как в основе технологии тушения разливов СПГ, так и в основе технологии контролируемого выгорания, это подтверждается международным опытом. Так, например, европейский стандарт DIN EN 12065 «Установки и оборудование для сжиженного природного газа. Испытания пенообразователей, предназначенных для получения пены средней и высокой кратности, а также огнетушащих порошков, для тушения пожаров сжиженного природного газа» содержит сертификационные требования, предъявляемые пенообразователям, предназначенным для при-
Рисунок 2. Пламенное горение СПГ в металлическом противне Figure 2. LNG flame combustion in a metal pan
менения ликвидации пожаров, связанных с аварийным разливом СПГ. К сожалению, имеется достаточно много противоречивой информации о применении тех или иных огнетушащих веществ для тушения СПГ, и информация о воздушно-механической пене не является исключением.
Большое количество исследований, связанных с пенным пожаротушением СПГ, выполнено И. М. Абдурагимовым и Г. Н. Куприным на базе НПО «Сопот». Исследователи предполагают, что при всех сценариях развития аварийной ситуации, обусловленной проливом либо истечением СПГ или сжиженного углеводородного газа (СУГ) (кроме варианта внезапного взрыва газовоздушной смеси в момент истечения флюида), наиболее перспективными и целесообразными представляются попытки управления развитием аварийной ситуации с использованием комбинированных пен низкой или средней кратности. Пенные струи должны подаваться в поток или на поверхность СПГ (СУГ) с большой интенсивностью из пеногенераторов с большим секундным расходом пенообразующего раствора (и, соответственно, с большим радиусом управляемой (регулируемой) подачи пенных струй в зону аварии). Взрывоопасные концентрации газа ликвидируются воздушно-механической пеной низкой и средней кратности из раствора синтетического углеводородного пенообразователя путём образования на поверхности СУГ и СПГ слоя пены, состоящего из тонкого, неравномерно распределённого слоя льда, к которому «прикрепляется» слой замороженной пены, над которым расположен слой мокрой незамороженной пены [12]. Международный опыт разработки средств тушения СПГ свидетельствует о предпочтении пен средней и высокой кратности перед пеной низкой кратности. Так какую пену можно и нужно использовать? С этим постараемся разобраться.
Следует отметить, что в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57431-2017 парообразование СПГ при аварийных разливах в зависимости от поверхности, на которую происходит разлив, отличается. Так, скорость испарения СПГ с поверхности, покрытой щебнем (480 кг/(м2-ч), почти в 4 раза больше скорости испарения с поверхности обычного бетона (130 кг/(м2-ч). Этот фактор необходимо учитывать при испытаниях по определению интенсивности подачи пены.
Для определения механизмов взаимодействия воздушно-механической пены с криогенной жидкостью проведена серия экспериментальных исследований. В качестве криогенной жидкости использовался сжиженный азот. Противень с криогенной жидкостью устанавливался на весы.
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 1
а (a) б (b) в (с)
Рисунок 3. Подача на поверхность сжиженного азота пены низкой кратности (а), средней кратности (б), высокой кратности (в) Figure 3. Delivering low-expansion (a), medium-expansion (b), high-expansion (c) foam to the surface of liquefied nitrogen
Поверхность жидкости покрывалась слоем пены (рис. 3). В режиме реального времени измерялась масса сжиженного азота. Проникновение паров криогенной жидкости через пенный слой визуально наблюдали при помощи тепловизора. Так как температура кипения азота на 40 °С ниже, чем температура кипения СПГ, то подаваемая пена находится в более жёстких условиях применения. Эффективность изолирующего действия пены дополнительно подтверждали определением величины разности между массой испарившегося азота, не покрытого слоем пены, и массой испарившегося азота, покрытого слоем пены.
Проведённая серия экспериментов на сжиженном азоте развеяла существовавшие у нас опасения относительно невозможности применения пены для тушения СПГ. Одно из наиболее значимых опасений было связано с гипотезой моментального фазового перехода кипящего СПГ из жидкой фазы в газообразную после контакта с «горячей» пеной. Второе опасение связано с «прострелами» льда, образовавшегося из рабочего раствора пенообразователя, находящегося в пене (рис. 4). «Прострелы» могут быть связаны с тем, что при понижении температуры удельная теплоёмкость льда уменьшается, а теплопроводность и плотность льда, напротив, растут. Например, при температуре 0 °С плотность льда имеет значение 916,2 кг/м3, а при температуре -100 °С его плотность становится равной 925,7 кг/м3. При снижении температуры льда с -5 до -100 °С его удельная теплоёмкость снижается в 1,45 раза. Теплоёмкость льда в два раза меньше, чем у воды. Теплопроводность льда при понижении его температуры с 0 до -100 °С увеличивается. Лёд более теплопроводен, чем вода: он может проводить в 4 раза больше тепла при одинаковых граничных условиях. Следует отметить, что плотность льда меньше плотности воды, однако с понижением температуры плотность льда растёт и при прибли-
жении к абсолютному нулю температуры плотность льда становится близка к величине плотности воды [20, 21]. «Прострелы» льда довольно часто наблюдаются при попадании капель воды на поверхность горящего СПГ. Этому следует посвятить отдельное исследование.
При проведении экспериментов на сжиженном азоте проверена изолирующая способность пен из пенообразователей различных типов. На основе рабочих растворов фторсодержа-щих пенообразователей получены воздушно-механические пены кратностью от 8 до 350 единиц. Из рабочих растворов углеводородных пенообразователей получены пены кратностью от 10 до 1 000 единиц. По результатам экспериментальных исследований установлено, что пенообразователи, имеющие высокие показатели тушения бензина, не всегда показывают соответствующую изолирующую эффективность на поверхности криогенной жидкости. Эффективность изолирующего действия пен одинаковой кратности, полученных на основе пенообразователей различных
Рисунок 4. Интенсификация пламенного горения СПГ в металлическом противне в результате «прострелов» льда
Figure 4. Intensification of LNG flame combustion in a metal pan as a result of ice «shot»
Рисунок 5. Подача высокократной пены на поверхность горящего СПГ
Figure 5. Delivering high expansion foam to the surface of burning LNG
типов, различалась на величину от 10 до 350 %. По сравнению с пенами высокой кратности большая площадь пятна контакта пен низкой и средней кратности инициировала дополнительное газообразование. Несмотря на это, мгновенного фазового перехода после контакта пены с криогенной жидкостью не наблюдалось. Также не наблюдались «прострелы» льда из глубины криогенной жидкости. Однако часть пены низкой кратности погружалась в сжиженный азот после застывания.
В связи с тем, что плотность сжиженного азота в два раза превышает плотность СПГ, применение пен низкой кратности для его тушения, на наш взгляд, считается нецелесообразным. Пена высокой кратности на основе одного и того же пенообразователя обладает более высоким изолирующим действием на поверхности криогенной жидкости, чем пена низкой или средней кратности.
Рисунок 7. Подача пены из генератора ГПС-100 на поверхность горящего СПГ
Figure 7. Foam delivery from GPS-100 generator (medium expansion foam generator) to the surface of burning LNG
Рисунок 6. Ликвидация пламенного горения СПГ высокократной пеной
Figure 6. Suppressing LNG flame combustion with high-expansion foam
Возможно, это связано с меньшей площадью пятна контакта, так как пена является более «сухой». А возможно с более высоким слоем высокократной пены в совокупности с меньшей площадью пятна контакта. Тем не менее, по результатам проведённых испытаний, полная ликвидация пламенного горения СПГ была достигнута только при применении высокократной воздушно-механической пены с высокой изолирующей способностью на основе специализированного пенообразователя.
ВЫВОДЫ
Анализ полученных данных позволил сформулировать перспективные направления научных исследований применения воздушно-механической пены для локализации и ликвидации пламенного горения СПГ:
Рисунок 8. Горение паров СПГ, прорвавшихся через слой пены средней кратности
Figure 8. Combustion of LNG vapors that have broken through a layer of medium expansion foam
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 1
- разработка рецептур специализированных пенообразователей для тушения пожаров сжиженным природным газом;
- разработка методик определения качества пенообразователей для тушения пожаров СПГ;
- оценка совокупного влияния криогенных свойств СПГ и теплового потока на огнетушащую эффективность воздушно-механической пены;
- исследования влияния на процессы локализации и ликвидации горения СПГ скорости выгорания и интенсивности испарения разливов сжиженного природного газа на различных поверхностях;
- проведение экспериментальных исследований по определению оптимальной кратности и оптимальной интенсивности подачи пены для тушения пожаров СПГ;
- поиск вариантов применения пены для проведения контролируемого выгорания СПГ;
- определение влияния условий окружающей среды на эффективность пенного пожаротушения разливов СПГ;
- разработка требуемых технических показателей пенообразователей для тушения пожаров СПГ и воздушно-механической пены, приготовленной на их основе.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Молчанов В. П., Бастриков Д. Л., Молчанов М. В. Пожарная безопасность при использовании газомоторного топлива. Анализ текущего состояния нормативной базы // Эковестник. 2019. № 3. С. 78-81.
2. Болодьян И. А, Молчанов В. П., Дешевых Ю. И., Ше-беко Ю. Н, Некрасов В. П., Макеев В. И., Смолин И. М, Пономарев А. А, Карпов В. Л., Гордиенко Д. М. Пожаровзрывобезопас-ность объектов хранения сжиженного природного газа. Анализ состояния проблемы // Пожарная безопасность. 2000. № 2. С. 86-96.
3. Болодьян И. А, Молчанов В. П., Дешевых Ю. И., Ше-беко Ю. Н., Некрасов В. П., Макеев В. И., Смолин И. М, Пономарев А. А, Карпов В. Л., Гордиенко Д. М. Пожаровзрыво-безопасность объектов хранения сжиженного природного газа. Процессы испарения и формирования пожаровзрывоопасных облаков при проливе жидкого метана. Методики оценки параметров // Пожарная безопасность. 2000. № 4. С. 108-121.
4. Болодьян И. А, Молчанов В. П., Дешевых Ю. И., Шебе-ко Ю. Н., Некрасов В. П., Макеев В. И., Смолин И. М., Пономарев А. А., Карпов В. Л., Гордиенко Д. М. Пожаровзрывобезопас-ность объектов хранения сжиженного природного газа. Расчет поражающих факторов при авариях на изотермическом резервуаре // Пожарная безопасность. 2001. № 1. С. 31-52.
5. Шебеко Ю. Н., Филиппов В. Н., Навценя В. Ю., Костю-хин А. К., Токарев П. М., Замышевский Э. Д. Способы противопожарной защиты резервуаров со сжиженными углеводородными газами // Пожаровзрывобезопасность. 1999. Т. 8, № 4. С. 33-42.
6. Zang Qian-xi, Liang Dong Thermal radiation and impact assessment of the LNG BLEVE fireball // Procedia Engineering. 2013. Vol. 52. Pp. 602-606. DO1:10.1016/j.proeng.2013.02.192
7. Kamperveen J. P., Spruijt M. P. N., Reinders J. E. A. Heat load resistance of cryogenic storage tanks - Results of LNG Safety Program. TNO 2016 R10352. Utrecht, TNO, 2016. 70 p.
8. Huczek J., Blais M., Friedman K. Fire performance of a UN-T75 portable tank. Phase 1: Loaded with liquid nitrogen. San Antonio, Southwest Research Institute, 2020. 70 p.
9. Drost B., Schoen W. Full scale fire tests with unprotected and thermal insulated LPG storage tanks // Journal of Hazardous Materials. 1988. Vol. 20, no. 1-3. Pp. 41-53. D01:10.1016/0304-3894(88)80043-8
10. Сафонов В. С. Проблемы обеспечения безопасности объектов сжиженного природного газа (в 3 ч.). Режимно-технологические особенности систем хранения и отгрузки сжиженного природного газа. М.: ВНИИГАЗ, 2021. 320 с. Ч. 1.
11. Сафонов В. С. Проблемы обеспечения безопасности объектов сжиженного природного газа (в 3 ч.). Современные подходы к моделированию аварийных процессов и их последствий на объектах производства, хранения и перевозки сжиженного природного газа. М.: ВНИИГАЗ, 2021. 444 с. Ч. 11.
12. Абдурагимов И. М., Куприн Г. Н. Нерешенные проблемы пожаровзрывобезопасности энергоресурсов (СУГ и СПГ) как оборотная сторона успехов энергетической стратегии Российской Федерации // Пожаровзрывобезопасность. 2014. Т. 23. № 4. С. 42-49.
13. Тагиев Р. М. Первые в мировой практике широкомасштабные испытания по проливу сжиженного природного газа и последующего его горения в рамках научно-технического сотрудничества ООО «Газпром газобезопасность» и «GDF Suez S.A.» // Безопасность объектов топливно-энергетического комплекса. 2013. № 2. С. 58-61.
14. Рачевский Р. М. Сжиженные углеводородные газы. М.: Нефть и газ, 2009. 640 с.
15. Сполдинг Д. Б. Горение и массообмен. М.: Машиностроение, 1985. 236 с.
16. Корольченко А. Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2 ч. Ч. 1. М.: Пожнаука, 2004. 713 с.
17. Корольченко А. Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2 ч. Ч. 11. М.: Пожнаука, 2004. 774 с.
18. Андросов А. С., Бегишев И. Р., Салеев Е. П. Теория горения и взрыва. Учеб. пособие. М.: Академия ГПС МЧС России, 2007. 209 с.
19. Шароварников А. Ф., Шароварников С. А. Пенообразователи и пены для тушения пожаров. Состав, свойства, применение. М.: Пожнаука, 2005. 335 с.
20. Акулов Л. А, Борзенко Е. И., Новотельнов В. Н., Зайцев А. В. Теплофизические свойства криопродуктов. СПб: Политехника, 2001. 243 c.
21. Шавлов А. В. Лед при структурных превращениях. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1996. 188 с.
REFERENCES
1. Molchanov V.P., Bastrikov D.L., Molchanov M.V. Fire safety when using gas engine fuel. Analysis of the current state of the regulatory framework Ecovestnik (Eco-guide). 2019, no. 3, pp. 78-81 (in Russ).
2. Bolodyan I.A., Molchanov V.P., Deshevykh Yu.I., Shebeko Yu.N., Nekrasov V.P., Makeev V.I., Smolin I.M., Ponomarev A.A., Karpov V.L., Gordienko D.M. Fire and explosion safety of liquefied natural gas storage facilities. Analysis of the
state of the problem. Pozharnaia bezopasnost (Fire safety). 2000, no. 2, pp. 86-96 (in Russ).
3. Bolodyan I.A., Molchanov V.P., Deshevykh Yu.I., Shebeko Yu.N., Nekrasov V.P., Makeev V.I., Smolin I.M., Ponomarev A.A., Karpov V.L., Gordienko D.M. Fire and explosion safety of liquefied natural gas storage facilities. The processes of evaporation and formation of fire-explosive clouds during the spill of liquid methane. Methods of parameter estimation.
Pozharnaia bezopasnost (Fire safety). 2000, no. 4, pp. 108-121 (in Russ).
4. Bolodyan I.A., Molchanov V.P., Deshevykh Yu.I., Shebeko Yu.N., Nekrasov V.P., Makeev V.I., Smolin I.M., Ponomarev A.A., Karpov V.L., Gordienko D.M. Fire and explosion safety of liquefied natural gas storage facilities. Calculation of damaging factors in case of accidents on an isothermal tank. Pozharnaia bezopasnost (Fire safety). 2001, no. 1, pp. 31-52 (in Russ).
5. Shebeko Yu.N., Filippov V.N., Navtsenya V.Yu., Kostyukhin A.K., Tokarev P.M., Zamyshevsky E.D. Methods of fire protection of tanks with liquefied petroleum gases. Pozharovzryvobezopasnost (Fire and explosion safety). 1999, vol. 8, no. 4, pp. 33-42 (in Russ).
6. Zang Qian-xi, Liang Dong Thermal radiation and impact assessment of the LNG BLEVE fireball. Procedia Engineering. 2013, vol. 52, pp. 602-606. D0I:10.1016/j.proeng.2013.02.192
7. Kamperveen J.P., Spruijt M.P.N., Reinders J.E.A. Heat load resistance of cryogenic storage tanks - Results of LNG Safety Program. TNO 2016 R10352. Utrecht, TNO, 2016. 70 p.
8. Huczek J., Blais M., Friedman K. Fire performance of a UN-T75 portable tank. Phase 1: Loaded with liquid nitrogen. San Antonio, Southwest Research Institute, 2020. 70 p.
9. Drost B., Schoen W. Full scale fire tests with unprotected and thermal insulated LPG storage tanks. Journal of Hazardous Materials. 1988, vol. 20, no. 1-3, pp. 41-53. D0I:10.1016/0304-3894(88)80043-8
10. Safonov V.S. Problemy obespecheniia bezopasnosti obiektov szhizhennogo prirodnogo gaza (v 3 ch.). Rezhimno-tekhnologicheskie osobennosti sistem khraneniia i otgruzki szhizhennogo prirodnogo gaza [Problems of ensuring the safety of liquefied natural gas facilities (in 3 parts). Regime and technological features of storage and shipment systems of liquefied natural gas]. Moscow, VNIIGAZ Publ., 2021. 320 p. Part I (in Russ).
11. Safonov V.S. Problemy obespecheniia bezopasnosti obiektov szhizhennogo prirodnogo gaza (v 3 ch.). Sovremennye podkhody k modelirovaniiu avariinykh protsessov i ikh posledstvii na obiektakh proizvodstva, khraneniia i perevozki szhizhennogo prirodnogo gaza [Problems of ensuring the safety of liquefied natural gas facilities (in 3 parts). Modern approaches to modeling emergency processes and their consequences at the facilities of production, storage and transportation of liquefied natural gas]. Moscow, VNIIGAZ Publ., 2021. 444 p. Part II (in Russ).
12. Abduragimov I.M., Kuprin G.N. Unsolved problems of fire and explosion safety of energy resources (LPG and LNG)
as the other side of the success of the energy strategy of the Russian Federation. Pozharovzryvobezopasnost (Fire and explosion safety). 2014, vol. 23, no. 4, pp. 42-49 (in Russ).
13. Tagiev R.M. The world's first large-scale tests on the passage of liquefied natural gas and its subsequent combustion within the framework of scientific and technical cooperation between Gazprom Gazobezopasnost LLC and GDF Suez S.A. Bezopasnost ob'ektov toplivno-energeticheskogo kompleksa (Safety of fuel and energy complex facilities). 2013, no. 2, pp. 58-61 (in Russ).
14. Rachevskij R.M. Szhizhennye uglevodorodnye gazy [Liquefied petroleum gases]. Moscow, Neft i gaz Publ., 2009. 640 p. (in Russ).
15. Spolding D.B. Gorenie i massoobmen [Combustion and mass transfer]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1985. 236 p. (in Russ).
16. Korolchenko A.Ya., Korolchenko D.A. Pozharovzryvoopasnost veshchestv i materialov i sredstva ikh tusheniia. Spravochnik: v 2 ch. Ch. I [Fire and explosion hazard of substances and materials and means of extinguishing them. Reference book: in 2 parts. Part I]. Moscow, Pozhnauka Publ., 2004. 713 p. (in Russ).
17. Korolchenko A.Ya., Korolchenko D.A. Pozharovzryvoopasnost veshchestv i materialov i sredstva ikh tusheniia. Spravochnik: v 2-kh ch. Ch. II [Fire and explosion hazard of substances and materials and means of extinguishing them. Reference book: in 2 parts. Part II]. Moscow, Pozhnauka Publ., 2004. 774 p. (in Russ).
18. Androsov A.S., Begishev I.R., Saleev E.P. Teoriia goreniia i vzryva [Combustion and explosion theory]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2007. 209 p. (in Russ).
19. Sharovarnikov A.F., Sharovarnikov S.A. Penoobrazovateli i peny dlia tusheniia pozharov. Sostav, svoistva, primenenie [Foaming agents and foams for extinguishing fires. Composition, properties, application]. Moscow, Pozhnauka Publ., 2005. 335 p. (in Russ).
20. Akulov L.A., Borzenko E.I., Novotelnov V.N., Zaitsev A.V. Teplofizicheskie svoistva krioproduktov [Thermophysical properties of cryoproducts]. St. Petersburg, Politekhnika Publ., 2001. 243 p. (in Russ).
21. Shavlov A.V. Led pri strukturnykh prevrashcheniiakh [Ice in structural transformations]. Novosibirsk: Nauka. Siberian Publishing Company of the Russian Academy of Sciences Publ, 1996. 188 p. (in Russ).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ Михаил Владимирович АЛЕШКОВ
Доктор технических наук, профессор,
заместитель начальника по научной работе,
Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 9665-9426
ДийгЮ: 257856
ORCID: 0000-0001-7844-1955
Виктор Павлович МОЛЧАНОВ
Доктор технических наук, профессор,
заместитель генерального директора по научной работе,
ООО «Международный противопожарный центр»,
Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 1570-1600
ДийгЮ: 387381
ORCID: 0000-0002-8252-139Х
Денис Леонидович БАСТРИКОВ
Кандидат технических наук
директор департамента промышленной и пожарной безопасности
опасных производственных объектов,
ООО «Международный противопожарный центр»,
Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 1355-8850
ДийгЮ: 695795
ORCID: 0000-0003-1689-5032
INFORMATION ABOUT THE AUTHOR Mikhail V. ALESHKOV
Grand Doctor in Engineering, Professor, Deputy Head of the Academy for Reserch,
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation
SPIN-KOA: 9665-9426
AutorlD: 257856
ORCID: 0000-0001-7844-1955
Victor P. MOLCHANOV
Grand Doctor in Engineering, Professor, Deputy General Director for Research, LLC "International Fire Fighting Center" Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 1570-1600 AutorID: 387381 ORCID: 0000-0002-8252-139X [email protected]
Dmitry L. BASTRIKOV
PhD in Engineering,
Director of the Department of Industrial
and Fire Safety of Hazardous Production Facilities,
LLC "International Fire Fighting Center",
Moscow, Russian Federation
SPIN-KOA: 1355-8850
AutorID: 695795
ORCID: 0000-0003-1689-5032
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 1
Сергей Александрович МАКАРОВ Н
Кандидат технических наук
доцент кафедры общей и специальной химии,
Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 5961-0780
АийгЮ: 695632
ORCID: 0000-0002-0057-1247
Алексей Владимирович ТРЕТЬЯКОВ
Генеральный директор,
ООО «ЭГИДА ПТВ», Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 2534-5486
АийгЮ: 1049573
ORCID: 0000-0002-1988-5238
Дмитрий Александрович ИОЩЕНКО
Заместитель начальника учебно-научного комплекса
пожарной и аварийно-спасательной техники,
Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 9263-4728
А^ОГЮ: 767944
ORCID: 0000-0003-3046-0238
Поступила в редакцию 25.01.2022 Принята к публикации 14.02.2022
Для цитирования:
Алешков М. В., Молчанов В. П., Бастриков Д. Л, Макаров С. А, Третьяков А. В., Иощенко Д. А. Перспективы научных исследований свойств воздушно-механической пены для локализации и ликвидации горения разливов сжиженного природного газа // Пожары и чрезвычайные ситуации: предупреждение, ликвидация. 2022. № 1. С. 12-20. 001:10.25257/РЕ.2022.1.12-20
Sergey A. MAKAROVH
PhD in Engineering,
Associate Professor of the Department of General and Special Chemistry,
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation
SPIN-KOfl: 5961-0780
AutorlD: 695632
ORCID: 0000-0002-0057-1247
Aleksey V. TRETYAKOV
General Director of LLC "EGIDA PTV",
Moscow, Russian Federation
SPIN-KOfl: 2534-5486
AutorlD: 1049573
ORCID: 0000-0002-1988-5238
Dmitry A. IOSHCHENKO
Deputy Head of the Educational-Research Complex of Fire-fighting and Rescue apliances,
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation
SPIN-KOfl: 9263-4728
AutorlD: 767944
ORCID: 0000-0003-3046-0238
Received 25.01.2022 Accepted 14.02.2022
For citation:
Aleshkov M.V., Molchanov V.P., Bastrlkov D.L.,
Makarov S.A., Tretyakov A.V., Ioshchenko D.A.
Prospects for scientific research of air-mechanical foam properties for
containing and eliminating liquefied
natural gas spills combustion. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii:
predotvrashcheniye, likvidatsiya
(Fire and emergencies: prevention, elimination).
2022, no. 1, pp. 12-20. D01:10.25257/FE.2022.1.12-20
