Российские ученые разработали состав на основе искусственных газовых гидратов для тушения пожаров в резервуарах с нефтепродуктами. Исследования показали, что новый тушащий состав справляется с возгоранием в 1,5 раза быстрее традиционной пены, что во время пожара позволяет сохранить до 20% больше нефтепродуктов от огня. Результаты исследований опубликованы в журнале Journal of Loss Prevention in the Process Industries, сообщила пресс-служба Томского политехнического университета.
Огнетушащая пена сегодня является наиболее эффективным средством для тушения пожаров жидких нефтепродуктов. Однако из-за своего состава она длительное время разлагается и наносит ущерб окружающей среде. Экологичной альтернативой выступают фторуглеродные поверхностно-активные вещества (ПАВ) или кремнийорганические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Однако эти растворы менее эффективны при тушении пожаров.
Ученые из Томского политехнического университета предложили новый тушащий состав на основе искусственного газового гидрата углекислого газа и поверхностно-активного вещества для стабильного пенообразования. При возгорании нефтепродуктов пену распыляют на поверхность очага горения: углекислый газ в составе гидрата под воздействием температуры высвобождается и вытесняет кислород из зоны горения, а пена образует жесткий барьер на поверхности нефтепродуктов, охлаждая их и снижая скорость распространения возгорания.
«В отличие от традиционных составов для тушения гидратная пена обладает рядом преимуществ. Она способна интенсивнее абсорбировать тепло и формировать более устойчивую защитную "шапку" над нефтепродуктом. Это позволяет быстрее охладить резервуар до безопасных температур, при которых возгорания не происходит. Кроме того, применение газовых гидратов оказывает меньшее негативное воздействие на окружающую среду в процессе тушения – дымовые газы менее токсичны. Мы провели цикл исследований и смогли сформулировать безразмерные и размерные комплексы, позволяющие спрогнозировать нужный объем газового гидрата и рациональное время тушения для разных объемов и площадей», — отметил заведующий лабораторией тепломассопереноса Томского политехнического университета Павел Стрижак.
Новый тушащий состав политехники протестировали в лаборатории на пяти видах нефтепродуктов: газойле, дизеле, керосине, моторном масле и нефти. На испытательном стенде он протестирован с применением мало- и высоковязких углеводородов. Эксперименты проводились совместно с главным управлением МЧС России по Томской области. Результаты показали, что использование гидратной пены позволяет снизить энергозатраты на тушение на 30-40 % по сравнению с обычной пеной. При этом, по словам ученых, разработка позволяет спасти от выгорания на 15-20 % больше нефтепродуктов при возгорании.
«В среднем гидратная пена способна потушить возгорание в 1,5 раза быстрее по сравнению с традиционными тушащими средствами. По итогам проведенных исследований и испытаний мы представили концепцию того, как полностью автоматизировать процесс тушения с использованием газовых гидратов – от синтеза самих гидратов и их подачи для формирования гидратной пены на месте пожара до логистики, хранения и транспортировки гидрата», — добавляет Павел Стрижак.
В будущем тушащий состав на основе газовых гидратов можно будет применять при ликвидации нештатных ситуаций на нефтегазовых объектах.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
