В настоящее время при тушении возгораний обычно применяется постоянное распыление огнетушащего вещества. Однако сотрудники Томского политехнического университета провели ряд исследований, продемонстрировавших нецелесообразность и потенциальную опасность такого метода при работе с нефтепродуктами. В качестве альтернативы ученые предлагают использовать прерывистую подачу – систему автоматизированного управления, которая будет регулировать начало и остановку распыления.

Как рассказал «Научной России» Роман ВолковПо словам Ивана Сергеева, кандидата технических наук и доцента Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета (ТПУ), эксперименты были проведены с использованием различных углеводородов: как легковоспламеняющихся жидкостей – бензина, керосина, дизельного топлива и сырой нефти, так и веществ высокой вязкости — битума и мазута. Установлено, что непрерывное распыление огнетушащего вещества имеет ряд серьезных проблем. В частности, это вызывает резкое повышение давления и температуры, приводящее к разбрызгиванию горящих углеводородов и расширению зоны пожара. При возникновении подобной ситуации в местах хранения нефтепродуктов существует риск перекидывания огня на смежные емкости.

«Предлагаемая нами методика предполагает подачу тушащего состава короткими циклами с контролем продолжительности каждого импульса и интервалов между ними. Первоначально мы проводили испытания вручную, чтобы выявить все особенности процесса, после чего была разработана автоматизированная система пожаротушения. Эта система отслеживает ключевые параметры горения, включая температуру, инфракрасное излучение пламени и данные с газоанализаторов. На основе этих данных она определяет оптимальное время для включения и отключения подачи», — объяснил он. Роман Волков.

Помимо предотвращения распространения огня, данная технология позволяет повысить эффективность процесса: по мнению Романа Волкова, количество используемого пенообразователя при кратковременной подаче уменьшается на сорок-пятьдесят процентов. Принимая во внимание ограниченность запасов тушащего состава, это может оказаться решающим фактором.

Однако процесс пожаротушения этим не завершается. Для исключения вероятности повторного самовозгорания углеводородов требуется снижение температуры стенок емкости посредством специального реагента — данный аспект был учтен при создании системы.

«Любой резервуар состоит из двух оболочек: внутренняя – сама бочка с углеводородами, слой теплоизоляции и над ними внешняя конструкция, изготовленная либо из металла, либо профилированных листов. В условиях возгорания обе эти оболочки могут нагреваться до пятисот градусов Цельсия и выше. При этом температура воспламенения жидких углеводородов составляет от ста до полутора сотен градусов, для вязких – приблизительно двести градусов. Наши эксперименты продемонстрировали, что без охлаждения даже при успешном тушении пожара сохраняется значительный риск повторного возгорания. Именно поэтому наша разработка предусматривает и этап охлаждения: автоматизированная программа в определенный момент осуществляет подачу охладителя на внутреннюю и внешнюю поверхности резервуара», — пояснил Роман Волков.

В конструкторском бюро подчеркнули, что уже сейчас совместно с сотрудниками Научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС России ведется разработка специальной инструкции по тушению битума в емкостях с теплоизоляцией, которая будет основана на данной технологии.

Материал создан с участием финансовой поддержки Федерального министерства науки и образования Российской Федерации.