Науковий вісник НГУ

Обґрунтування використання поверхнево-активних речовин гуанідинового ряду для гасіння пожеж у природних екосистемах

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №4 2020

Останнє оновлення: 31 серпня 2020

Опубліковано: 31 серпня 2020

Перегляди: 2266

Authors:

C. В. Жартовський, orcid.org/0000-0001-7512-0988, Український науково-дослідний інститут цивільного захисту Державної служби України з надзвичайних ситуацій, м. Київ, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Т. В. Магльована, orcid.org/0000-0002-6780-9045, Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля Національного університету цивільного захисту України, м. Черкаси, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Abstract:

Мета. Обґрунтування застосування екологічно прийнятних полімерних поверхнево-активних речовин гуанідинового ряду для підвищення вогнегасної ефективності води при гасіння пожеж у природних екосистемах.

Методика. Дослідження критеріїв ефективності водних розчинів полімерних поверхнево-активних речовин гуанідинового ряду при гасінні модельних вогнищ класу А. Натурні випробування водних розчинів гуанідинових полімерів у потоці з високою швидкістю струменя проводили з використанням водного вогнегасника ВВШ-9 (виробництва ПрАТ «Макіївський завод «Факел»).

Результати. Встановлено, що додавання до води невеликих концентрацій розчинів полімерних поверхнево-активних речовин гуанідинового ряду призводить до збільшення дальності подачі струменя на 20–30 % з використанням водного вогнегасника ВВШ-9; прискорення викиду заряду вогнегасника ВВШ-9 на 20–22 %; скорочення часу гасіння модельного вогнища пожежі 1А на 15–20 %; підвищення вогнегасної ефективності води в 1,98–2,23 рази. Експериментально встановлено, що використання 6 %-вого розчину піноутворювача SFPM дає можливість загасити модельний осередок пожежі класу 2А, загальною площею 9,36 м², а застосування розчину полігексаметиленгуанідин фосфат карбаміду дає можливість загасити модельний осередок пожежі класу 3А, загальною площею 13,89 м². Розрахована вогнегасна здатність розчинів полігексаметиленгуанідин фосфат карбаміду й піноутворювача SFPM, що становить, відповідно, 0,55 і 0,93 кг/м³. Показано, що досліджувані розчини гуанідинових полімерів мають більш високу відносну вогнегасну здатність у порівнянні з піноутворювачем SFPM за даних технологічних режимах, що можливо пов’язано зі зниженням розсіювання енергії та зменшення тертя турбулентного потоку.

Наукова новизна. Отримані результати дозволяють говорити про значне поліпшення вогнегасних властивостей досліджуваних водних розчинів гуанідинових полімерів у порівнянні з водою. Це пов’язано з поліпшенням плинності водних розчинів солей полігексаметиленгуанідину в досліджуваному діапазоні концентрацій, що свідчить про наявність у полімеру гідродинамічної активності, здатності знижувати гідродинамічний опір тертя, унаслідок чого можливе збільшення пропускної здатності трубопроводів, зокрема, в первинних засобах пожежогасіння.

Практична значимість. Отримані результати створюють передумови для успішного використання на практиці полімерних поверхнево-активних речовин гуанідинового ряду в якості високоефективних добавок до води для підвищення ефективності гасіння пожеж у природних екосистемах для підвищення показників пожежної та екологічної безпеки.

References.

1. Dube, P. (2013). Challenges of wildland fire management in Botswana: Towards a community inclusive fire management approach Weather and Climate Extremes, 1, 26-41.

2. Zibtsev, S. V., Soshenskyi, O. M., Gumeniuk, V. V., & Koren, V. A. (2019). Long term dynamic of forest fires in Ukraine. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 10(3), 27-40.

3. Forest fires in Europe, Middle East and North Africa 2018. Publications Office of the European Union, Luxembourg. ISBN: 978-92-76-11234-1, https://doi.org/10.2760/1128.

4. Abrard, S., Bertrand, M., Timothée, D.V., & Schaupp, T. (2019). French firefighters exposure to Benzo[a]pyrene after simulated structure fires International Journal of Hygiene and Environmental Health, 222, 84-88.

5. Yasnyuk, T., Vyazkova, E., Anisimova, E., Tsyrendashiev, N., Panasenko, N., & Tsybulia, I. (2018). The use of water-soluble polymers to reduce hydraulic friction resistance. Bulletin of Eurasian Science,10(3).

6. Hayder A. Abdulbari, Ainoon Shabirin, & Abdurrahman, H. N. (2014). Bio-polymers for improving liquid flow in pipelines – A review and future work opportunities. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20(4), 1157-1170. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.07.050.

7. Pletnev, M. (2001). Chemistry of surfactants. Studies in Interface Science, 132001, 1-97.

8. Luab, Y., Wang, T., Pang, M., & Tian, Z. (2018). Preparation and High Temperature Resistance of a Novel Aqueous Foam for Fire Extinguishing. Procedia Engineering, 211, 514-520.

9. Taysumov, Kh. A. (2018). The composition of heat-resistant foam for the prevention and extinguishing of fires. International Journal of Applied and Basic Research, (2), 49-52.

10. Amirova, Z. K., & Speranskaya, O. A. (2016). New persistent organic supertoxicants and their impact on human health: monograph. Moscow.

11. European Chemical Agency [UNEP-POPS-PFOS] (n.d.). Retrieved from http://echa.europa.eu/web/guest/information-on-chemicals/cl-invento-rydatabase.

12. Dadashov, I., Kireyev, A., & Zhernoklev, K. (2017). Ways of enhancing ecological characteristics of agents for extinguishing flammable liquids. Technogenic and Ecological Safety, (1), 39-43.

13. Hill, C., Czajka, A., Hazell, G., Grillo, I., & Eastoe, J. (2018). Surface and bulk properties of surfactants used in  fire-fighting Journal of Colloid and Interface Science, 53015, 686-694.

14. Shcherban, N. (2012). Biochemical mechanisms of disturbances in the organism of warm-blooded under the influence of chemical compounds. East European Journal of Advanced Technologies, 5/6(59), 29-33.

15. Bezrodnyy, I. F. (2013). Ecology of fire extinguishing is for now only words. Pozharovzryvobezopasnost, 22(6), 85-90.

16. Taysumov, Kh. A. (2012). Russian Federation Pat. No. 2452544. Russian Federation.

17. Maglyovana, T. V., Nyzhnyk, Y. U., & Zhartovsiy, S. V. (2017). Environmental aspects of the use of guanidine polymers in emergency situations: monograph (2 ^nd ed.) Cherkasy: Publisher FOP Gordienko E.I.

18. Zhartovskiy, S. (2018). Use of salts of polyhexamethylene guanidine in the composition of fire-extinguishing substances for protivopojezhnuyu zhistu ob’ektiv in iz cellulose materials], Scientific Bulletin of UNFU, 28(6), 93-98.

19. DSTU 3675-98. Fire-fighting equipment. Portable fire extinguishers. General technical requirements and test methods (n.d.). Retrieved from https://dnaop.com/html/41026/doc-%D0%94%D0%A1%D0%A2%D0%A3_3675-98.

20. Xi, L. (2019). Turbulent drag reduction by polymer additives: Fundamentals and recent advances. Physics of Fluids, 31. https://doi.org/10.1063/1.5129619.

21. Velencoso, M., Battig, A., Markwart, C., Schartel, B., & Wurm, R. (2018). Molecular Firefighting - How Modern Phosphorus Chemistry Can Help Solve the Challenge of Flame Retardancy. Angewandte Chemie International Edition, 57(33),10450-10467. https://doi.or-g/10.1002/anie.201711735.

• < Попередня
• Наступна >