Повышение огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой на объектах нефтегазового комплекса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Пустовалов Илья Андреевич

• Пустовалов Илья Андреевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Пустовалов Илья Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И НАУЧНОЙ

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. 1 Виды и область применения модульных установок пожаротушения на объектах нефтегазовой отрасли

1.2 Способы повышения огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой

1.3 Анализ влияния углеродных наноструктур на огнетушащие свойства воды

1.4 Обоснование цели и научной задачи исследования

Выводы по главе

ГЛАВА 2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА И АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОГНЕТУШАЩИХ СУСПЕНЗИЙ НА ОГНЕТУШАЩУЮ СПОСОБНОСТЬ МОДУЛЬНЫХ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ ТОНКОРАСПЫЛЕННОЙ ВОДОЙ

2.1 Теоретические предпосылки экспериментальных исследований

2.1.1 Требования к модульным установкам пожаротушения ТРВ

2.1.2 Объект исследования

2.1.3 Планирование экспериментов по исследованию физических характеристик огнетушащих суспензий

2.1.4 Планирование экспериментов по исследованию эксплуатационных характеристики МУПТРВ в условиях применения огнетушащих суспензий

2.2 Обсуждение результатов исследований

2.2.1 Результаты исследований физических характеристик огнетушащих суспензий

2.2.2 Результаты исследований эксплуатационных характеристики МУПТРВ в условиях применения огнетушащих суспензий

2.3 Анализ влияния теплофизических характеристик огнетушащей жидкости на время тушения модельного очага класса «В»

Выводы по главе

ГЛАВА 3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ И МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МОДУЛЬНЫХ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ ТОНКОРАСПЫЛЕНОЙ ВОДОЙ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО

КОМПЛЕКСА

3.1. Обработка экспериментальных данных с помощью множественного регрессионного анализа методом шаговой регрессии

3.2 Моделирование распространения опасных факторов пожара в программной среде «PyroSim» при подаче модифицированных огнетушащих суспензий

3.3 Экспресс-анализ гидродинамических потерь на выходе из форсунки для формирования тонкораспылённой наножидкости

3.4 Зависимость огнетушащей способности модульной установки пожаротушения тонкораспыленной водой от концентрации астраленов при тушении пожаров класса «В»

3.5 Методика повышения огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой на объектах нефтегазового комплекса и

рекомендации по её применению

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А Приложение Б

133

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой на объектах нефтегазового комплекса»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Большинство производственных зданий и сооружений, связанных с обращением нефтепродуктов, а также помещения для размещения оборудования автоматизированной системы управления сложными технологическими процессами, подлежат защите автоматическими установками пожаротушения. На объектах с локальным сосредоточением пожарной нагрузки предпочтительно применение модульных установок пожаротушения, обеспечивающих ликвидацию возгораний на ранней стадии. Среди различных типов модульных установок пожаротушения активно используются системы пожаротушения тонкораспыленной водой (МУПТРВ), ввиду безопасности огнетушащего состава, низкой инерционности и возможности работы в условиях недостаточного водоснабжения.

Основным огнетушащим механизмом МУПТРВ является интенсификация теплоотвода, приводящая к нарушению теплового баланса и снижению температуры ниже температуры потухания в зоне горения. Техническими ограничениями применения МУПТРВ являются малый запас огнетушащего вещества (ОТВ) и сравнительно высокие значения требуемой интенсивности подачи ОТВ. Кроме того, эффективность применения МУПТРВ на открытых пространствах резко снижается по причине уноса из зоны горения большей части капель тонкораспыленной воды конвективными потоками нагретого воздуха.

Одним из способов повышения огнетушащей способности МУПТРВ является применение модификаторов (поверхностно-активных веществ, неорганических солей и др.). Модифицирование огнетушащих составов зачастую обеспечивает снижение требуемой интенсивности подачи ОТВ, однако их присутствие повышает вероятность возникновения коррозионной активности и сокращение «времени жизни» огнетушащего состава. Это негативным образом сказывается на эксплуатационных характеристиках МУПТРВ, вследствие чего разработка новых модификаторов, а также методов их применения в целях

повышения огнетушащей способности МУПТРВ за счет интенсификации теплоотвода из зоны горения, представляется весьма перспективным.

Уникальные свойства аллотропных форм углерода (фуллеренов, нанотрубок, астраленов и т.д.) позволяют интенсифицировать теплообменные процессы во многих сферах производств. Кроме того, они имеют высокий порог термической деструкции, их присутствие не способствует повышению коррозионной активности составов.

Тема работы соответствуют паспорту специальности 2.10.1. Пожарная безопасность по п. 10 «Разработка научных основ, моделей и методов, направленных на создание и применение веществ и материалов пониженной горючести, средств огнезащиты и огнетушащих веществ» и п. 11 «Научное обоснование и разработка технологий тушения пожаров на объектах защиты пожарным оборудованием и мобильными средствами пожаротушения».

Степень разработанности темы исследования.

Физико-химические основы процессов тушения горючих жидкостей тонкораспылённой водой заложены российским и зарубежными учеными (Зельдович Я.Б., Семенов Н.Н., Rasbash J., Шароварников А.Ф., Горшков В.И., Думилин А.И. и др.) и заключаются в создании условий снижения температуры пламенной зоны горения до температуры потухания за счет интенсификации теплообмена. В настоящее время в России и за рубежом активно развиваются научные исследования, направленные на повышение характеристик жидкостей за счет использования различных присадок и модификаторов, с том числе аллотропных форм углерода. До настоящего времени присадки и модификаторы на основе углеродных наноструктур (УНС) для МУПТРВ не применялись и впервые были рассмотрены в данном исследовании.

На основании вышеизложенного была сформулирована научная задача: научно-методическое обоснование применения термически стабильных аллотропных форм углерода для повышения огнетушащей способности модульных

установок пожаротушения тонкораспыленной водой за счет интенсификации теплоотвода из пламенной зоны горения нефтепродуктов.

Цель диссертационного исследования - повышение огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой, содержащих ОТВ с углеродными наноструктурами, в условиях ликвидации горения нефтепродуктов.

Для достижения цели работы предполагалось решить следующие частные задачи:

1. Провести исследование физико-химических свойств огнетушащих составов на основе воды и углеродных наноструктур (астраленов), а также определить зависимости огнетушащей способности модульной установки пожаротушения тонкораспыленной водой при тушении модельного очага пожара класса «В» от концентрации наноструктур.

2. Определить аналитические зависимости огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой от физических свойств модифицированных огнетушащих составов.

3. Разработать методику повышения огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой на объектах нефтегазового комплекса с использованием механизма огнетушащего действия жидкости на основе воды с астраленами и рекомендации по её применению.

Объект исследования - огнетушащая способность модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой при тушении модельных очагов пожара класса «В».

Предмет исследования - физико-химические свойства огнетушащих составов на основе воды, модифицированной углеродными наноструктурами.

Научная новизна результатов:

- экспериментально определено влияние концентраций углеродных наноструктур (астраленов) на физические свойства огнетушащих составов на основе воды, влияющие на огнетушащую способность модульных установок

пожаротушения тонкораспыленной водой при тушении модельных очагов пожаров класса «В»;

- разработана регрессионная модель, отличающаяся от существующих возможностью прогнозирования времени тушения модельных очагов пожара класса «В» в условиях применения водных огнетушащих веществ, модифицированных углеродными наноструктурами в зависимости от их концентраций;

- на основе аналитических зависимостей впервые дано обоснование возможности применения углеродных наноструктур в качестве модификаторов огнетушащих составов для модульных установок пожаротушения тонкораспылённой водой;

- научно обоснована методика повышения огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой на объектах нефтегазового комплекса, основанная на изменении теплофизических и реологических свойств огнетушащего вещества за счет диспергирования в его состав термически стабильных углеродных наноструктур, отличающаяся от существующих возможностью изменения свойств огнетушащего вещества за счет диспергирования в его состав термически стабильных наноструктур.

Теоретическая значимость работы:

- получена аналитическая зависимость времени тушения модельного очага пожара класса «В» от скорости нагрева с комнатной до температуры кипения, удельной теплоты парообразования и динамической вязкости;

- выявлены диапазоны концентраций одного из видов углеродных наноструктур - астраленов, при которых обеспечивается устойчивое тушение модельных очагов пожара класса «В» тонкораспыленными огнетушащими составами на основе воды, модифицированными углеродными наноструктурами (от 0,25 до 0,5 об. % включительно);

- определены зависимости времени достижения критических параметров ОФП от теплофизических свойств огнетушащих составов на основе воды в

диапазоне концентраций наноструктур от 0,05 до 1,0 об.% в условиях моделирования процессов распространения опасных факторов пожара в программном комплексе «Ру1^т».

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что применение методики повышения огнетушащей способности МУПТРВ позволит сократить время тушения пожаров на объектах защиты с обращением нефтепродуктов за счет модернизации существующих средств пожаротушения и применения в качестве огнетушащего вещества воды, модифицированной углеродными наноструктурами (астраленами) с различными концентрациями.

Методология и методы исследования. В работе использованы общенаучные (эксперимент и моделирование) и специальные (испытания МУПТРВ, математическая обработка результатов) методы познания. В исследованиях применялись: пикнометрический метод, метод капиллярной вискозиметрии, метод дифференциально-сканирующей калориметрии (ДСК), сталагмометрический метод, метод автоклавирования, метод оценки параметров капель тонкораспылённой наножидкости с использованием средств фото- и видеофиксации, метод оценки огнетушащей способности по ГОСТ Р 53288-2009, метод корреляционно-регрессионного анализа.

Положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные зависимости влияния концентрации углеродных наноструктур (астраленов) на физические свойства воды и огнетушащую способность модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой при тушении модельного очага пожара класса «В».

2. Аналитические зависимости огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой от свойств огнетушащей суспензии.

3. Методика повышения огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспылённой водой на объектах нефтегазового комплекса, основанная на изменении теплофизических и реологических свойств

огнетушащего вещества за счет диспергирования в его состав термически стабильных углеродных наноструктур (астраленов) и предложены рекомендации по её применению.

Достоверность и обоснованность научных результатов подтверждается большим массивом полученных экспериментальных данных, применением комплекса независимых и взаимодополняющих методов исследования, математической обработкой результатов с использованием общепринятых методик, их универсальностью и непротиворечивостью основным физическим и химическим законам, а также общественной апробацией научных результатов.

Апробация работы. Основные результаты исследований обсуждены на:

Международной научно-практической конференции «Пожарная безопасность: современные вызовы. Проблемы и пути решения» (г. Санкт-Петербург, 14 апреля 2020 г.); XV Международной научно-практической конференции «Пожарная и аварийная безопасность» (г. Иваново, 17 ноября 2020 г.); Международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы» (г. Санкт-Петербург, 28 октября 2021 г.); V Международной научно-практической конференции «Современные

пожаробезопасные материалы и технологии» (г. Иваново, 14 октября 2021 г.).

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И НАУЧНОЙ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В нефтегазовой отрасли существует множество объектов, на которых применение сплинклерных и дренчерных систем пожаротушения ограничено. К типовым ограничениям относятся:

- невозможность размещения водяного резервуара;

- недостаточная величина давления в системе водоснабжения и отсутствие возможности установить насосы, повышающие давление;

- отсутствие необходимых мощностей энергоснабжения;

- наличие на защищаемом объекте материальных ценностей, которые могут быть уничтожены в результате применения большого количества воды в целях тушения пожара;

- низкая температура в защищаемом помещении.

Отсутствие автоматической системы пожаротушения снижает вероятность ликвидации возгорания на ранней стадии. При тушении распространившихся пожаров на крупных объектах нефтегазового комплекса обычно проходит 1-2 ч, прежде чем удается накопить силы и средства для проведения серьезной пенной атаки, а в 25 % случаев достаточное количество сил и средств удается собрать только через 12 ч. [22].

Основными причинами пожаров и взрывов на объектах нефтегазового комплекса являются:

- воспламенение смеси паров нефтепродукта с воздухом от источников зажигания различной природы 76,25 %;

- самовоспламенение паровоздушной смеси 2,5%.

На прочие причины приходится 21,25%:

- самовозгорание пирофорных отложений 3,75 %;

- ремонтные, очистные, сварочные работы, резка металла и др. 14 %;

- неустановленные причины 3,5% [21].

Одним из последствий пожаров нефтепродуктов является эффект домино, представляющий собой негативный фактор, в результате которого первичное нежелательное событие последовательно или одновременно запускает одно или несколько вторичных нежелательных событий, что приводит к вторичным негативным факторам в том числе более высокого порядка [62].

Эскалация, вызванная пожарами нефтепродуктов, в результате которых возник эффект домино, является причиной крупнейших аварий в отрасли. Основной причиной эскалации является тепловое излучение [87].

Таким образом, ликвидация пожаров нефтепродуктов на ранней стадии является приоритетной задачей, решение которой связано с модернизацией автоматических установок пожаротушения и совершенствованием огнетушащих веществ.

Стоит отметить, что в настоящее время потребность населения в углеводородах по-прежнему стабильно растет. Это связано увеличением численности населения и доходов [53,38]. В ближайшие годы, ввиду большой конкуренции и наращивания предложений нетрадиционных энергоресурсов, прогнозируется рост цен на углеводородные топлива. Это может повлиять на соблюдения требований пожарной безопасности при добыче и транспортировке нефти. В таких условиях, следует обращать особое внимание на внедрение инновационных решений для обеспечения пожарной безопасности на объектах нефтегазового комплекса.

1.1 Виды и область применения модульных установок пожаротушения на объектах нефтегазовой отрасли

Установки пожаротушения проектируются и изготавливаются для каждого объекта защиты индивидуально [32]. С целью реализации положений [1] (ст. 51, 83) на стадии проектирования модульных установок пожаротушения (МУП) требуется верно определить аппаратуру управления и алгоритм взаимодействия МУП с другими компонентами АСПТ - системами оповещения, обнаружения,

дымоудаления и т.п. [39] Основными вопросами, решаемыми при проектировании МУП являются:

- выбор типа модулей, количество и их размещение;

- выбор типа пожарных извещателей системы обнаружения пожара;

- обеспечение автономности каждого модуля системы;

- избежание ложных несанкционированных пусков средств тушения.

Тип огнетушащего вещества определяется в зависимости от характеристик объекта защиты и пожарной нагрузки.

Установки порошкового и газопорошкового пожаротушения модульного типа (АУГПП). Согласно [7] АУГПП допускается применять для тушения вертикальных стальных резервуаров с нефтью и нефтепродуктами емкостью до 10000 м включительно. Эффективность современных систем АУГПП подтверждена при ликвидации пожаров на эстакадах слива-налива нефтепродуктов, в резервуарах с нефтепродуктами РВС-20000 [18].

Также модульные установки порошкового тушения применяются для защиты нефтеперерабатывающих и компрессорных станций, агрегатов подогрева нефти, нефтеналивных эстакад, нефтевозов, АЗС, открытых и закрытых складов дизельного топлива и ГСМ [42].

Однако данный тип огнетушащего вещества имеет ряд недостатков:

- для предотвращения слеживания и комкования порошка требуется применять добавки, которые увеличивают конечную стоимость продукта;

- не смотря на успешную ликвидацию пожара нефтепродукт, в составе которого имеется порошок становится непригодными для дальнейшего использования;

- подача огнетушащего вещества на тушение осуществляется с задержкой во времени, которое необходимо для эвакуации персонала, что увеличивает инерционность системы;

- высокая стоимость защиты квадратного метра при использовании порошковой АУПТ оценивается в 450-600 руб./м2 [18];

- отсутствие механизма охлаждения, что может привести к повторному возгоранию.

Проблема неэффективного использования модульных импульсных автоматических установок порошкового пожаротушения на открытых автомобильных сливоналивных эстакадах, а также при развитии пожара под нишей или в «кармане» заключается в том, что при розливе нефтепродукта под автомобильную цистерну и дальнейшем его воспламенении очаг пожара защищен от действия модуля порошкового пожаротушения автоцистерной, так как модуль располагается сверху под крышей эстакады над заполняемой автоцистерной [20].

Модульные установки газового пожаротушения (МУГП). Согласно [7] установки газового пожаротушения с использованием изотермических модулей для жидкой двуокиси углерода применяются для тушения вертикальных стальных

резервуаров с нефтью и нефтепродуктами емкостью до 10000 м включительно.

К преимуществам применения данного типа установок в условиях пожаров нефтепродуктов относится эффективный механизм ликвидации пожаров нефтепродуктов [31]. Однако существует ряд недостатков:

- данный способ тушения не применяется на открытых пространствах;

- для размещения установок требуется герметичность помещения;

- чувствительность комплектующих к перепадам температур;

- невозможно ликвидировать пожары веществ, которые горят без доступа кислорода.

Модульные установки пенного пожаротушения (МУПП). Пенные композиции представляют собой дисперсии пузырьков газа, окруженные пленкой жидкости.

Модульное пенное пожаротушение используется для подавления пожаров в насосных, расходных складах, небольших по площади, строительному объему производственных участках, цехах промышленных предприятий, логистических комплексах, где изготавливаются, хранятся или обращаются

легковоспламеняющиеся, горючие жидкости, возгорание которых невозможно потушить водой.

Модульные установки подавления открытого горения ЛВЖ, ГЖ, в том числе горюче-смазочных материалов, пеной средней, высокой кратности также используются для объемного тушения подземных автостоянок.

Модули такого вида пожаротушения изготавливаются двух типов:

- с раздельным хранением концентрата пенообразователя и воды, быстро смешиваемых, вытесняемых давлением сжатого воздуха или инертных газов в подающие трубопроводы.

- с хранением готового к использованию раствора пенообразователя, что уменьшает инерционность модульной установки пенного тушения.

Преимущества:

- небольшой расход огнетушащей жидкости по сравнению с водными АУПТ;

- возможность выбора способа тушения - локального или объемного;

- пригодность для тушения негерметичных помещений, что делает пенные УАПТ более пригодными для применения на объектах, где использование газовых, аэрозольных, порошковых систем невозможно;

- существуют безопасные для кожи человека пенообразователи.

Недостатки:

- пена обладает относительной агрегатной и термодинамической неустойчивостью;

- для поддержания работоспособной дисперсии состав необходимо постоянно перемешивать;

- вероятность разрушения пены (разделение на пенообразователь и воду) и потеря огнегасящих свойств;

- пена разного химического состава не всегда безвредна, ее слив в канализацию невозможен. Отходы должны быть утилизированы после пожара [95];

- инерционность автоматических установок пожаротушения составляет порядка 180 с. [20].

Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой (МУПТРВ). Согласно [5] и [8] тонкораспыленная вода применяется для поверхностного, локально-поверхностного и локально-объемного тушения очагов пожара классов «А» и «В», однако, данные документы не разъясняют условия и порядок размещения данных систем на объектах нефтегазового комплекса (НГК). Существует ряд предложений по применению тонкораспыленной воды на объектах НГК:

1) При горении масел газоперекачивающих агрегатов в замкнутых объемах газокомпрессорных станций. Традиционно, в качестве элемента системы СППЗ на данных объектах применяются установки пенного пожаротушения. Однако их применение не способствует быстрой ликвидации возгорания. Применение тонкораспыленной воды позволяет увеличить площадь теплового соприкосновения за счет уменьшения размеров капель огнетушащей жидкости. Это оказывает существенное влияние на процессы горения [52,58].

2) При ликвидации пожаров нефтяных проливов на морских нефтегазовых сооружениях применение тонкораспыленной воды играет особую роль в зимний период, когда высока вероятность засорения водозабора мелкобитым льдом или илом. В таких условиях для нужд пожаротушения используется пресная вода, запасы которой ограничены. Применение модульных установок пожаротушения позволяет сократить расход огнетушащего вещества и обеспечить тушение в условиях недостаточного водоснабжения. Размещаются МУПТРВ под потенциальными источниками проливов (нефтяной насос, сепаратор и т.п.) [51].

3) При тушении пожаров с участием темных нефтепродуктов. Исследования, направленные на изучение вопроса тушения тонкораспыленной водой пожаров с участием мазута и моторных топлив приведены в работе [81].

Наиболее крупным объектом нефтегазовой отрасли, где в качестве средства пожаротушения применялась тонкораспыленная вода является предприятие по добыче сырой нефти (Alpine Central Facility) мощностью 60 000 баррелей в день.

На территории находятся объекты добычи сырой нефти, компрессоры для обратной закачки газа, насосы для закачки воды, насосы для откачки сырой нефти, производство электроэнергии и другие агрегаты, находящиеся на территории двух буровых площадок. [93]

Подача тонкораспыленной воды осуществлялась по системе трубопроводов мелкодисперсного водяного тумана, состоящей из двух коллекторов трубопроводов, которые проложены от центральной насосной станции через защищаемые модули. В условиях пожарной тревоги оба коллектора становились линиями подачи воды к модулям.

Механизм тушения тонкораспыленной водой также применяется при проектировании огнетушителей. Тонкораспыленная вода позволяет расширить область применения огнетушителей, что делает их практически универсальным. Недостатком является высокая стоимость [45].

Основное преимущество тонкораспыленной воды - высокая эффективность применения, благодаря увеличению коэффициента использования воды по сравнению с традиционными сплинклерными и дренчерными системами тушения. Традиционные сплинклерные (дренчерные) АУПТ позволяют осуществлять подачу ОТВ со средним диаметром капель не менее 400 мкм. Это снижает эффективность в связи с высокой скоростью седиментации, малой суммарной площадью поверхности капель и большим показателем времени парообразования (таблица 1). Большая часть ОТВ не участвует в тушении пожара. Подобные установки применяются для ограничения распространения пожара и локализации отдельных очагов.

Опытным путем установлена зависимость диаметра формируемых капель от их концентрации, необходимой для тушения пожара в заданном объеме. При помощи ТРВ возможны два варианта тушения очага горения: объемное и объемно-поверхностное. При объемном тушении жидкости с увеличением диаметра капель увеличивается требуемая концентрация огнетушащего вещества (ОТВ). Подобная зависимость наблюдается и при объемно-поверхностном тушении очага

возгорания. При уменьшении среднего размера капель снижается требуемая интенсивность подачи ОТВ [23].

Таблица 1 - Эффективность огнетушащих составов на водной основе в зависимости от среднего размера капель

Показатель Средний размер капель, мкм

400 200 150 100 50 25

Скорость седиментации, м/с 4,8 1,2 0,6 0,3 0,075 0,02

Площадь поверхности капель ОТВ массой 1 кг, м2/кг 15 30 45 60 120 240

Время парообразования, мс 2500 560 320 140 35 9

Время потери кинетической энергии (замедления), мс 80 20 10 5 1,25 0,3

Применение ТРВ на объектах с обращением нефтепродуктов обусловлено основными механизмами взаимодействия горючей жидкости с тонкораспыленной водой при тушении:

- охлаждение конвективной зоны горения (отвод тепла из зоны горения за счет испарения воды);

- истощение кислорода и разбавление легковоспламеняющихся паров (при превращении капель воды в паровую фазу, объем, занимаемый каплями водяного тумана, увеличивается более чем на три порядка. Объемное расширение нарушает поступление воздуха в пламя);

- смачивание и охлаждение поверхности топлива, при котором снижается скорость газификации, замедляя образование паровоздушной смеси над поверхностью топлива;

- ослабление излучения (уменьшение тепловой обратной связи на поверхность топлива, тем самым снижается скорость газификации топлива, следовательно, и плотность потока лучистого тепла к объектам вблизи огня, что помогает предотвратить распространение огня на несгоревшее топливо);

- кинетические эффекты (возникновение турбулентности и интенсификации скорости реакции горения при первом контакте с тонкораспыленной водой, предположительно, из-за быстрого испарения на поверхности пламени) [92].

Однако при тушении реальных пожаров открытых и многокомпонентных систем [104] данные механизмы не позволяют обеспечить условия для ликвидации углеводородного пожара, в особенности на стадии развития пожара. Это связано с недостаточной кинетической энергией капель тонкораспыленной воды для преодоления восходящих конвективных потоков. При этом в объем пламени не поступает требуемого количества огнетушащего вещества, в результате чего не происходит охлаждение и отведение тепла [9]. Таким образом, для эффективного использования механизмов тонкораспыленной воды на объектах нефтегазового комплекса требуется повысить огнетушащую способность МУПТРВ путем интенсификации процессов теплоотвода и обеспечения проникающей способности капель в объем пламени.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пустовалов Илья Андреевич, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: Федеральный закон от 22.07.2008 №123-Ф3 // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/902111644 (дата обращения 05.06.2019).

2. ГОСТ 18995.1-73 (СТ СЭВ 1504-79) «Продукты химические жидкие. Методы определения плотности (с Изменениями N 1, 2)» // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200018748 (дата обращения 04.11.2020).

3. ГОСТ 22524-77 «Пикнометры стеклянные. Технические условия» // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200005705(дата обращения 17.09.2020).

4. ГОСТ Р 51105-2020 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Бензин неэтилированный. Технические условия» // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/566320361?marker=7D20K3 (дата обращения 18.12.2020).

5. ГОСТ Р 53288-2009 «Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний» // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200071947 (дата обращения 20.02.2021).

6. ГОСТ Р 58144-2018 «Вода дистиллированная. Технические условия» // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200159410?marker=7D20K3 (дата обращения 05.06.2019).

7. СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности» // Электронный фонд правовых и нормативно-

технических документов. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200108948 (дата обращения 10.07.2019).

8. СП 485.1311500.2020 «Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/573004280 (дата обращения 19.10.2020).

9. Абдурагимов, И. М. Несостоятельность идеи применения тонкораспыленной и термоактивированной (перегретой) воды для пожаротушения / И. М. Абдурагимов // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. -№ 6. - С. 54-58.

10. Алексеева, Е. И. Обзор компьютерных технологий моделирования динамики опасных факторов пожара / Е. И. Алексеева, В. П. Чистяков // Достижения и перспективы научно-инновационного развития АПК. - 2020. -С. 293-296.

11. Бобков, С. А. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учебное пособие / С. А. Бобков, А. В. Бабурин, П. В. Комраков. - М.: Академия ГПС МЧС России. - 2014. - 210 с.

12. Бондарев, Е. Б. Тушение пожаров на объектах теплоэнергетики температурно - активированной водой / Е. Б. Бондарев // Технологии техносферной безопасности. - 2015. - № 4 (62) - 6 с.

13. Бондарь, В. А. Тушение пламени охлаждением поверхности горючих жидкостей / В. А. Бондарь, В. И. Горшков // Пожаровзрывобезопасность. - 2009. -Т. 18. - №. 8. - С. 56-61.

14. Блинов, В. И. Диффузионное горение жидкостей / В. И. Блинов, Г. Н. Худяков - М., Изд. - 1961. - 208 с.

15. Глухов, О. А. О методах расчета параметров пожара для оценки индивидуального пожарного риска / О. А. Глухов, К. А. Смотрин, Е. Е. Винокурова // Научно-технический вестник Поволжья. - 2015. - №. 2. -С. 99-102.

16. Горшков, В. И. Тушение пламени горючих жидкостей / В. И. Горшков

- М.: Пожнаука. - 2007. - 268 с.

17. Григалашвили, А. С. О применимости корреляционного анализа для исключения факторов в регрессионно-дифференциальных моделях / А. С. Григалашвили, Л. Ф. Кокшарова, И. О. Зуева // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2016. - Т. 22, №. 1. - С. 35-44.

18. Деменкова, Л. Г. Системы газопорошкового пожаротушения: реальность и перспективы / Л. Г. Деменкова, А. А. Горборуков // Инновационные технологии в машиностроении: сборник трудов XII Международной научно-практической конференции, 27-29 мая 2021 г., Юрга. - Томский политехнический университет - 2021. - С. 140-143.

19. Думилин, А. И. Параметры тушения пламени горючих жидкостей распыленной водой / А. И. Думилин // Пожаровзрывобезопасность. - 2013. -Т. 22, № 4. - С. 85-90.

20. Дупляков, Г. С. Анализ системы обеспечения пожарной безопасности складов нефти и нефтепродуктов / Г. С. Дупляков // Материалы «Школы молодых ученых и специалистов МЧС России - 2018». - М.: Академия ГПС МЧС России.

- 2018. - 215 с.

21. Дупляков, Г.С. Пожарная безопасность складов нефти и нефтепродуктов / Г. С. Дупляков, А. С. Горбунов, М. В. Елфимова, Д. А. Шупранов // Сибирский пожарно-спасательный вестник. - 2019. - № 4. - С. 8-17.

22. Дупляков, Г. С. Проблемы обеспечения пожарной безопасности складов нефти и нефтепродуктов / Г. С. Дупляков, М. В. Елфимова // Научный электронный журнал «Техносферная безопасность». - 2019. - № 3 (24). - С. 50.

23. Душкин, А. Л. Взаимодействие пламени горючей жидкости с тонкораспыленной водой / А. Л. Душкин, С. Е. Ловчинский // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. - Т.20, №11 - С. 53-55.

24. Душкин, А. Л. Оптимизация параметров потоков тонкораспыленных огнетушащих веществ / А. Л. Душкин, А. В. Карпышев, М. Д. Сегель // Пожаровзрывобезопасность. - 2010. - №1. - С. 39-44.

25. Ерещенко, Т. В. Планирование эксперимента: учебно-практическое пособие / Т. В. Ерещенко, Н. А. Михайлова - Волгоград: ВолгГАСУ, 2015. -77 с.

26. Зельдович Я. Б. Избранные труды. Химическая физика и гидродинамика / Я. Б. Зельдович - М.: Наука. - 1984. - 374 с.

27. Иванов, А. В. Исследование огнетушащих свойств воды и гидрогелей с углеродными наноструктурами при ликвидации горения нефтепродуктов / А. В. Иванов, Д. П. Торопов, Г. К. Ивахнюк, А. В. Федоров, А. А. Кузьмин // Пожаровзрывобезопасность. - 2017. - Т. 26, № 8. - С. 31-44.

28. Иванов, А. В. Физический механизм и способ тушения жидких углеводородов модифицированными суспензиями воды с углеродными наноструктурами / А. В. Иванов, Д. П. Торопов, Л. В. Медведева, Е. С. Калинина // Пожаровзрывобезопасность. - 2019. - Т. 28, № 1. - С. 22-34.

29. Иванов, В. В. Анализ факторов, характеризующих уровень технической эксплуатации / В. В. Иванов, А. В. Седов, М. В. Ошурков // Пермский аграрный вестник. - 2020. - № 1 (29). - С. 13-19.

30. Ивахнюк, Г. К. Теплофизические свойства огнетушащего вещества на основе дистиллированной воды с регулируемыми наноразмерными компонентами для целей пожаротушения / Г. К. Ивахнюк, А. В. Иванов, Д. П. Торопов // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). - 2016. - № 3. - С. 52-57.

31. Ильичева, М. Н. Особенности тушения пожаров в цистернах нефти и нефтепродуктов с помощью двуокиси углерода / М. Н. Ильичева, Д. А. Масленников, Л. Ю. Катаева // Актуальные проблемы пожарной безопасности: сб. ст. по материалам ХХУШ международной науч.-практ. конф.: в 2 ч. / Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России. - Балашиха, 2016. - С. 334-341.

32. Илюшов, Н. Я. Автоматические установки пожаротушения: учебное пособие / Н. Я. Илюшов. - Новосибирский государственный технический университет. - 2022. - 134 с.

33. Карпов, А. В. Моделирование течения многокомпонентных суспензий (смесей) в ограниченном объёме / А. В. Карпов, И. А. Рыбкин, Э. Фарзалиев // Вестник МГУП. - 2019. - № 2 (27). - С. 37-39.

34. Корольченко, Д. А. Оценка механизмов тушения горючих жидкостей тонкораспыленной водой / Д. А. Корольченко, С. В. Пузач // Пожаровзрывобезопасность. - 2021. - Т. 30, № 1. - С. 54-63.

35. Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А. А. Равделя и А. М. Пономаревой - СПб.: «Иван Федоров». - 2003. - 242 с.

36. Кузнецов, Г. В. Испарение одиночных капель и потока распыленной жидкости при движении через высокотемпературные продукты сгорания / Г. В. Кузнецов, П. А. Стрижак // Теплофизика высоких температур. - 2014. -Т. 52, № 4. - С. 597-604.

37. Кузнецов, Д. И. Инженерный анализ в системе КОМПАС-3D с подключенным модулем KompasFlow при разработке узлов подводных аппаратов / Д. И. Кузнецов, А. О. Ерохин, А. Д. Овчаренко // Международный научный журнал «Научные горизонты». - 2019. - №4 (20). - С. 216-222.

38. Макаров, А. Перспективы мировой энергетики до 2040 года / А. Макаров, А. Галкина, Е. Грушевенко // Мировая экономика и международные отношения - 2014. - №1. - С.3-20.

39. Мацук, А. М. Модульное пожаротушение особенности беспроводной технологии / А. М. Мацук // Экспозиция Нефть Газ. - 2008. - № 4. - С.52-53.

40. Огнетушащая суспензия: патент РФ RU 2715870 С1 Российская Федерация МПК: A62D 1/100 / Д. П. Торопов, А. В. Иванов, Г. К. Ивахнюк, Л. В. Медведева, К. Н. Марасанова - заявка № 20190852 от 02.07.2019; опубл. 03.03.2020. Бюл. №7.

41. Пашковский, П. С. Взаимодействие капельного и теплового потоков на границе пламени пожара / П. С. Пашковский, Г. И. Пефтибай, Н. А. Галухин, В. Л. Ефименко // Научный вестник НИИГД Респиратор. - 2019. - № 3. - С. 19-27.

42. Перминов, В. П. Новые отечественные разработки в порошковом тушении / В. П. Перминов, С. Г. Аксенов, Р. И. Ахунов // Современные проблемы пожарной бзопасности: теория и практика: сб. ст. по материалам I Всероссийской науч.-практ. конф.: в 2 томах. / Уфимский государственный авиационный технический университет; Главное Управление МЧС России по Республике Башкортостан, 2019. - С. 45-50.

43. Плотников, С. А. О некоторых особенностях работы двигателя на генераторном газе / С. А. Плотников, П. Я. Кантор, А. С. Зубакин, М. Н. Втюрина // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. - 2019. - № 2 (125). - С. 5.

44. Попов, С.М. Исследование эффективности тушения модельного очага пожара вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха: автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.26.03 / Попов Сергей Михайлович. - Санкт-Петербург, 2007. -23 с.

45. Преснов, А. И. Огнетушители: исторические аспекты, современное состояние, инновационные решения, требования законодательства / А. И. Преснов, М. А. Марченко, А. А. Печурин // Научно-аналитический журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России». - 2020. - № 4. - С. 40-49.

46. Прохоров, В. Е. Динамика отрыва одиночных капель в воздушной среде / В. Е. Прохоров, Ю. Д. Чашечкин // Известия Российской Академии наук. Механика жидкости и газа. - 2014. - № 4. - С. 109-118.

47. Пустовалов, И. А. Исследование влияния наноструктур на огнетушащую эффективность распыленных водосодержащих составов при тушении пожаров в замкнутом объеме / И. А. Пустовалов, А. В. Иванов, В. А. Кучерявенко // Пожарная безопасность: современные вызовы. Проблемы и пути решения: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - 2020. - С. 85.

48. Пустовалов, И. А. Методика повышения огнетушащей способности модельных установок пожаротушения тонкораспыленной водой на объектах нефтегазового комплекса / И. А. Пустовалов, А. В. Иванов // XXI ВЕК: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. Учредители: Пензенский государственный технологический университет. - 2021. - Т. 10, № 4. -С. 187-192.

49. Пустовалов, И. А. Моделирование применения модифицированных огнетушащих составов в модульных установках пожаротушения на объектах с обращением твердых и жидких топлив / И.А. Пустовалов, А.В. Иванов, А. Н. Пономарев // Научный электронный журнал «Техносферная безопасность». -2021. - № 1. - С. 32-41.

50. Пустовалов, И. А. Экспериментальное исследование огнетушащей способности модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой, модифицированной астраленами / И. А. Пустовалов // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. - 2021. - Т. 30, № 5. - С. 84-97.

51. Роенко, В. В. Оценка возможностей применения температурно-активированной воды на морских нефтегазовых сооружениях / В. В. Роенко, И. В. Каплин, А. В. Свиридов, С. П. Храмцов, А. И. Соковнин // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. - 2019. - № 3. - С. 35-42.

52. Роенко, В. В. Химические аспекты тушения пожаров в замкнутых объемах газокомпрессорных станций / В. В. Роенко, Р. В. Халиков // Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь». - 2020. -С. 27-33.

53. Рюль, К. «ВР: Прогноз развития мировой энергетики до 2030 года» / К. Рюль // Вопросы экономики. - 2013. - № 5. - С.109-128.

54. Сечин, А. И. Пожаровзрывозащита: учебное пособие / сост. А. И. Сечин, О. С. Кырмакова; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета. - 2015. - 248 с.

55. Тарасевич, С. Э. Средний диаметр капель, образующихся при распаде жидких струй и пленок (обзор) / С. Э. Тарасевич, А. Б. Яковлев // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. - 2004. - № 4. - С. 52-57.

56. Терехов, В. И. Механизм теплопереноса в наножидкостях: современное состояние проблемы. Ч. 1. Синтез и свойства наножидкостей / В. И. Терехов, С. В. Калинина, В. В. Леманов // Теплофизика и аэромеханика. -2010. -Т. 17, № 1. - 15 с.

57. Терехов, В.И. Механизм теплопереноса в наножидкостях: современное состояние проблемы. Ч. 2. Конвективный теплообмен / В. И. Терехов, С. В. Калинина, В. В. Леманов // Теплофизика и аэромеханика. -2010. - Т. 17, № 2. - С. 173-188.

58. Халиков, Р. В. Обеспечение электробезопасности объектов газокомпрессорных станций при тушении пожаров / Р. В. Хасанов, Т. И. Чистяков // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. -2021. - С. 365-372.

59. Хасанов, И. Р. Тушение горючих жидкостей распыленной водой / И. Р. Хасанов, А. И. Думилин // Актуальные проблемы пожарной безопасности: материалы XXVIII Международной научно-практической конференции: в 2 частях. Международный салон средств обеспечения безопасности: «Комплексная безопасность». - 2016. - С. 363-366.

60. Шароварников, А. Ф. Тушение горючих жидкостей распыленной водой / А. Ф. Шароварников, Д. А. Корольченко // Пожаровзрывобезопасность. - 2013. -Т. 22, № 11. - С. 70-74.

61. Яковлев, В.Б. Регрессионный анализ. Расчеты в Excel и Statistica: учебное пособие / В. Б. Яковлев. - Москва: РУСАЙНС, 2018. - 178 с.

62. Abdolhamidzadeh, B. A new method for assessing domino effect in chemical process industry / B. Abdolhamidzadeh, T. Abbasi, D. Rashtchian, S. A. Abbasi // Journal of hazardous materials. - 2010. - Т. 182, № 1-3. -P. 416-426.

63. Aboalhamayie, A. Evaporation rate of colloidal droplets of jet fuel and carbon-based nanoparticles: Effect of thermal conductivity / A. Aboalhamayie, L. Festa, M. Ghamari // Nanomaterials. - 2019. - T. 9, № 9. - P. 1297.

64. Batchelor, G. The effect of Brownian motion on the bulk stress in a suspension of spherical particles. J. Fluid Mech. / G. Batchelor // Published online by Cambridge University Press: 12 April 2006. - T. 83. - P. 97-117.

65. Berrada, N. Surface tension of functionalized MWCNT-based nanofluids in water and commercial propylene-glycol mixture / N. Berrada, S. Hamze, A. Desforges, J. Ghanbaja, J. Gleize, T. Mare, B. Vigolo, P. Estelle //Journal of Molecular Liquids. -2019. - T. 293 - P. 7

66. Bhuiyan, M. H. U. Measurement of latent heat of vaporization of nanofluids using calorimetric technique / M. H. U. Bhuiyan, R. Saidur, M. A. Amalina, R. M. Mostafizur //Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2015. - T. 122. -№ 3. - P. 1341-1346.

67. Buongiorno, J. Convective transport in nanofluids / J. Buongiorno / Journal of Heat Transfer. - 2006. - № 128. - P. 240-250.

68. Castro, C. A. N. Enhanced thermal conductivity and specific heat capacity of carbon nanotubes ionanofluids / C. A. N. Castro, S.M.S. Murshed, M.J.V. Lourenfo, F.J.V. Santos, M.L.M. Lopes, J.M.P. Franfa // International Journal of Thermal Sciences. - 2012. - T. 62 - P. 34-39.

69. Chen, R. H. Surface tension of evaporating nanofluid droplets / R. H. Chen, T. X. Phuoc, D. Martello //International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2011. - T. 54, № 11-12. - P. 2459-2466.

70. Cong, B. H. Extinguishment of liquid fuel fires by water mist with additives / B. H.Cong, G. Liao, Z. Huang //Fire Safety Science. - 2007. - T. 7. -P. 95-95.

71. Cui, Y. Research progress of water mist fire extinguishing technology and its application in battery fires / Y. Cui, J. Liu //Process Safety and Environmental Protection. - 2021. - T. 149. - P. 559-574.

72. Ding, Y. Heat transfer of aqueous suspensions of carbon nanotubes (CNT nanofluids) / Y. Ding, H. Alias, D. Wen, R. A. Williams, //International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2006. - T. 49, № 1-2. - P. 240-250.

73. Drelich, J. Measurement of interfacial tension in fluid-fluid systems / J. Drelich, C. Fang, C. L. White //Encyclopedia of surface and colloid science. - 2002. - T. 3. - P. 3158-3163.

74. Estelle, P. Current trends in surface tension and wetting behavior of nanofluids / P. Estelle, D. Cabaleiro, G. Zyla, L. Lugo, S.M. S.Murshed, //Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2018. - T. 94. - P. 931-944.

75. Feng, M. H. Extinguishment of counter-flow diffusion flame by water mist derived from aqueous solutions containing chemical additives / M-H. Feng, J-J. Tao, J. Qin, Q. Fei //Journal of Fire Sciences. - 2016. - T. 34, № 1. - P. 51-68.

76. Haddad, Z. A review on how the researchers prepare their nanofluids [Электронный ресурс] / Z. Haddad, C. Abid, H. F. Oztop, A. Mataoui, //International Journal of Thermal Sciences. - 2014. - T. 76. - P. 168-189.

77. Halelfadl, S. Efficiency of carbon nanotubes water based nanofluids as coolants / S. Halelfadl, T. Mare, P. Estelle //Experimental Thermal and Fluid Science. -2014. - T. 53. - P. 104-110.

78. Halelfadl, S. Viscosity of carbon nanotubes water-based nanofluids: Influence of concentration and temperature / S. Halelfadl, P. Estelle, B. Aladag, N. Doner, T. Mare, // International Journal of Thermal Sciences. - 2013. - T. 71. -P. 111-117.

79. Harris, P. J. F. Carbon nanotubes and related structures: new materials for the twenty-first century / J. F. Harris Peter //American Journal of Physics - 2004. -T. 72 - P. 414-420.

80. Izadkhah, M. S. Rheological behavior of water-ethylene glycol-based graphene oxide nanofluids / M. S. Izadkhah, H. Erfan-Niya, H. Moradkhani //Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE). - 2018. - T. 37, № 5. -P. 177-187.

81. Jenft, A. Experimental and numerical study of pool fire suppression using water mist / A. Jenft, A. Collin, P. Boulet, G. Pianet, A. Breton, A. Muller // Fire safety journal. - 2014. - T. 67. - P. 1-12.

82. Kim, A. K. The effect of foam additives on the fire suppression efficiency of water mist / A.K. Kim., B.Z. Dlugogorski, J.R. Mawhinney // National Fire Laboratory, Institute for Research in Construction, National Research Council Canada, Ottawa, Canada K1A OR6. - 1994. - P. 347-357.

83. Kim, S. E. Effect of oxygen-containing functional groups in metal-free carbon catalysts on the decomposition of methane / S. E. Kim, S. K. Jeong, K.T. Park, K.-Y. Lee, H. J. Kim // Catalysis Communications. - 2021. - Т. 148. - P. 106-167.

84. Koshiba, Y. Fire suppression efficiency of water mists containing organic solvents / Y. Koshiba, Y. Yamamoto, H. Ohtani // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2019. - T. 62. - P. 103973.

85. Lee, S. Experimental investigation of the latent heat of vaporization in aqueous nanofluids / S. Lee, P.E. Phelan, L. Dai, R. Prasher, A. Gunawan, R.A. Taylor // Applied Physics Letters. - 2014. - T. 104, № 15. - P. 151908.

86. Li, K. Thermal behaviour during initial stages of graphene oxidation: Implications for reaction kinetics and mechanisms / K. Li, R. Khanna, H. Zhang, S. Ma, Z. Liang, G. Li, M. Barati, J. Zhang, // Chemical Engineering Journal. - 2021. -T. 421. - P. 129742.

87. Li, L. Review on fire explosion research of crude oil storage tank / L. Li, L. Dai //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences. - 2021. - T. 236. - P. 7.

88. Liang, T. A study of the probability distribution of pool fire extinguishing times using water mist / T. Liang, M. Liu, Z. Liu, W. Zhong, X. Xiao, S. Lo, // Process Safety and Environmental Protection. - 2015. - T. 93. - P. 240-248.

89. Liu, Z. A study of portable water mist fire extinguishers used for extinguishment of multiple fire types / Z. Liu, A. K. Kim, D. Carpenter //Fire safety journal. - 2007. - T. 42, № 1. - P. 25-42.

90. Lu, G. Surface tension, viscosity, and rheology of water-based nanofluids: a microscopic interpretation on the molecular level / G. Lu, Y.Y. Duan, X.D. Wang //Journal of nanoparticle research. - 2014. - T. 16, № 9. - P. 1-11.

91. Lu, J. Investigation of the Fire-Extinguishing Performance of Water Mist with Various Additives on Typical Pool Fires / J. Lu, P. Liang, B. Chen, C. Wu, T. Zhou //Combustion Science and Technology. - 2019. - P. 592-609.

92. Mawhinney, J. R. Water mist fire suppression systems / J. R. Mawhinney, G. G. Back //SFPE Handbook of fire protection engineering. - Springer, New York, NY. - 2016. - P. 1587-1645.

93. McBride. Fine water mist fire protection system / McBride, E. Walton // Record of Conference Papers. IEEE incorporated Industry Applications Society. Forty-Eighth Annual Conference. - Petroleum and Chemical Industry Technical Conference -2001. - P. 245-252.

94. Mehregan, M. Propose a correlation to approximate nanofluids' enthalpy of vaporization—a numerical study / M. Mehregan., M. Moghiman //International Journal of Materials, Mechanics and Manufacturing. - 2014. - T. 2, № 1. - P. 73-76.

95. Nyashina, G. S. Experimental evaluation the effectiveness of water mist fire extinguishing systems at oil and gas industry / G. S. Nyashina, V. V. Medvedev, S. A. Sheverev, O. V. Vysokomornaya //EPJ Web of Conferences. - EDP Sciences. -2016. - T. 110. - P. 01047.

96. Sekhar, Y. R. Study of viscosity and specific heat capacity characteristics of water-based Al2O3 nanofluids at low particle concentrations / Y. R. Sekhar, K. V. Sharma // Journal of experimental Nanoscience. - 2015. - T. 10, № 2. -P. 86-102.

97. Shames, A. I. Structural and magnetic resonance study of astralen nanoparticles / A. I. Shames, E.A. Katz, A. M. Panich, D. Mogilyansky, E. Mogilko, J. Grinblat, V. P. Belousov, I. M. Belousova, A. N. Ponomarev, // Diamond and Related Materials. - 2009. - T. 18, № 2-3. - P. 505-510.

98. Shrigondekar, H. Characterization of a simplex water mist nozzle and its performance in extinguishing liquid pool fire / H. Shrigondekar, A. Chowdhury, S. V. Prabhu //Experimental Thermal and Fluid Science. - 2018. - T. 93. - P. 441-455.

99. Shrigondekar, H. Performance of water mist system with base injection in extinguishing small container fires / H. Shrigondekar, A. Chowdhury, S. V. Prabhu //Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2021. - T. 71. - P. 104448.

100. Shukla, M. K. A density functional theory study on the effect of shape and size on the ionization potential and electron affinity of different carbon nanostructures / M. K. Shukla, J. Leszczynski //Chemical physics letters. - 2006. - T. 428, № 4-6. -P. 317-320.

101. Strechan, A. A. The correlations of the enthalpy of vaporization and the surface tension of molecular liquids / A. A. Strechan, G. J. Kabo, Y. U. Paulechka //Fluid phase equilibria. - 2006. - T. 250, № 1-2. - P. 125-130.

102. Tanvir, S. Surface tension of nanofluid-type fuels containing suspended nanomaterials / S. Tanvir, L. Qiao //Nanoscale research letters. 2012. - T. 7, № 1. -P. 1-10.

103. Tawfik, M. M. Experimental studies of nanofluid thermal conductivity enhancement and applications: A review / M. M. Tawfik //Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2017. - T. 75. - P. 1239-1253.

104. Vasanth, S. Multiple pool fires: occurrence, simulation, modeling and management / S. Vasanth, S. M. Tauseef, T. Abbasi, S. A. Abbasi // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2014. - T. 29. - P. 103-121.

105. Wang, C. Fuel effect on particulate matter composition and soot oxidation in a direct-injection spark ignition (DISI) engine / C. Wang, H. Xu, J. M. Herreros, T. Lattimore, S. Shuai //Energy & Fuels. - 2014. - T. 28, № 3. - P. 2003-2012.

106. Wu, B. Experimental study on fire extinguishing of water mist with a newly prepared multi-component additive / B. Wu, G. Liao //Procedia Engineering. - 2013. -T. 62. - P. 317-323.

107. Yu, M. F. Tensile loading of ropes of single wall carbon nanotubes and their mechanical properties / M. F. Yu, B. S. Files, S. Arepalli, R. S. Ruoff //Physical review letters. - 2000. - T. 84, № 24. - P. 5552.

108. Zhang, P. High-temperature oxidation behavior of C/C composites in wet oxygen: Experiment and first-principal calculations / P. Zhang, Y. Zhang, T. Wang, G. Chen, W. Gai, // Corrosion Science. - 2021. - T. 189. - P. 12.

109. Zhu, P. Experimental study on transformer oil pool fire suppression by water mist / P. Zhu, X. Wang, Z. Wang., H. Cong, X. Ni // Fire Science and Technology. -2017. - P. 895-901.

Приложение А

Результаты моделирования достижения параметров ОФП (критической температуры) в программной «Ругоэт»

Рисунок А+- Данные по дистиллированной воде с расходом 4х40 л/мин.

ТОО

ко

Рите. 4+1 _

Л--р л 4

Рисунок А2 - Данные по дистиллированной воде с расходом 4х50 л/мин.

1 п.- : 1 У 4

Рпмле 181 ___

ЛН: 2 .1

Рисунок А4 - Данные по DW+1,0 об. % (Аэй\) с расходом 4х30 л/мин.

р[рд 709 Тццг- ЮЗ I

7Q 4 Ü5.0

Frame al 5 _

T tt-f- ^_

Рисунок А, - Данные по DW+0,2 об. % (Astr.) с расходом 4х50 л/мин.

FT3B1-Í Tine 1Л7 0

Ftamfl: filf ^_

Рисунок AY - Данные по дистиллированной воде с 4х60 л/мин.

Ггалле. 1С4 _

Тлш? 30 7

Рисунок А10 - Данные по DW+1,0 об. % (Аэй\) с расходом 4х30 л/мин.

р(11ги! ПЭ

год бъд

Рисунок А12 - Данные по DW+0,2 об. % (Astr.) с расходом 4х60 л/мин.

Ггат*: Пте 10Э4

Приложение Б

Акты внедрения результатов диссертации

УТВЕРЖДАЮ

I енеральныЙ директор ДО^Инучно-техннческнй центр Jifj lpt1 fi ytM ri.J ^ fWHDTCXHOJIDI 111 1»

sfr:^ 4VHL Пономарев

2^ r-

-VV ' J if

акт

r> шнмренни peiy.iьтатов днссертаиноцйрго »але.юнлши 11усюва,10в& И и." Ли фсгвичи на tiiAiy; «.Повышенне огиетушвшсft способности модульных усшиОвок! пожаров щенни гинкораспылен ими ПОДО)! Mil объекта а нсфтегазопДОо

комплекса»

00 (.'Ociifti.K.HOt i и 2.1IJ, I ^Пожарная безопасность»

И (фВКТНчМН>Ю ДеИТСЛЫМНПЪ шкрытиги DKUHO«pHQ|-Q лбщсстш) Научно-1 стоический ней i р «Прнк.шлных наншожнил.....й»

Комиссия ii составе:

председателя генерального директора \0 «НТЦ ПИ» Пономарев^ Андреи Николаевича,

членов комиссии:

йнЧ^С! ителя директора АО кНП I ПВ» Каримова Булюа У^ишнича,

нюкеН£Р& АО «НТЦ ПН» Бкбтгоза Кирилла Геннадиевича;

наионшим актом подтверждает. что следующие результаты диссертационного исследовании Пустовало на Ильм Андреевича на ivmv (tilOBbiineifftc огнетушащей способности модульных установи Яфкароту пиния гонкораспыленной водой на оФъсстак нефтегазового КОмПЛвКСВ)^

- экспериментальные тавнснмости алияння кошк-и : рн:..... петрил снов ни

фкпнчсскис свойства воды и ошетушйщую способность модульных установок пожаротушений тн караси ы ленной водой при гунк-нил модельных о^аГОв пажара класса «Вн

УТВЕРЖДА га

АКТ

<1 mhi- ipnitin результатов днсссртацяо и ноге жт-имникинк Пустовялом Ильи Андреевича на it4y; «Павышеин« ui цстушящгн способ носп< ало О'лышх устянойок пожвротушепня гоищряс пылен ной но й»! на ьбиктм нефтегжговог« КОЧИЖ'кЧ'^н на СПСЦНйЛЬНАСГН 2.KKI Сч I П«ол»сНогтъ»

н практическую леигелыюсп» обществ г ш ринич(Ш1ФЙ отштгтвенптт.то фСПбЭК-Манннпг»

КОМИССИИ » састлпс:

технический директор ООО «СЛб'-Ж-МаЛжшг» киярчедао Владимир ладны нроанч; членов комиссии:

главный инженер проектов000«СП5ЭК»Ма^*йга- Печерица Александр ]-ILI иш.сыич:

нел} шин и нже! з ер ООО «Cl 16ЭК-МайиЕгат>) Нога шало Вямесл и и Викторович.

диссертационного исслщюнани* Пустымоою Hjimi Андреевича на тему; «Повышение огкитушащеА способности модульных, установок пожаротушения топкорас стилен ной водой на объектах нефтегазового комплекса»:

- нетолика повышения отасгуишщой слосибыосгц модульных уетйиойок паж api »тушения тЛ^ораспмленноА водой t оенодошш на крнмененин углеродных наноструктур h качестве модификатора о гиду с и никто нешесгво;

iuvi I пер* i,iM4 что следующие (ынгы

- экспериментальные ты ich мост» влияй»я концентришт угле рол пыл наноструктур на ошетуитцутО способность модульных установок

внедрены а практическую деятельность ООО кСПбЭК-МяПшшг» мри рачраГюгке ТехНКЧеСКН* решшнш ДЛ* ГШВДШКНИЙ РГНетутВЩСЙ СПОсобиОСТН модулей пожаротушения тонкораспы лепной пол о П.

Получсшвдс Пустовало вы м N А результзш псиаипяюг разрабатывать pe.-ut.-i 11 ур Li tu а в ту шашнх сеют аво н дли ан i омаш чсскнх уста ни ао h

i ЮЖв puiy luí; 11 л м Mü душного тина С удучш«......м» жуштунгапншгиычгп

к арат еристнншн,

] Председатель КОМИССИИ! Технический директор

пожаретуик'гсия тонкорлсггыленноП иодо» нрн тушение пожаров хлвейачВ»»,

Член M комиссии: I 'лапш.ш икженер проектов

Ведущий инженер ( ЮО «СПбЭК-Ma й н инг»

V ни ржллю

! Снср&тьннй (Кректор f. КЮ мРожиефтоит»

1 Л Betслон

20 Я г

АКТ

О внедрении pL-iyjIMllUHs ....................Lili) 1ÉCi:lc;í(jeajll1H

Цустшишовп 11.и.и \и трсернчэ

lia тему: «Повышение нтсп iiullíEch иихчдшисги модуишых устннидок

MDjhjpnlV tiJL'UllM ЮНКОраЫШ jeHHOH им. и'II IIB иНЪОКЫХ нвфкчйи.....Го

и практически.! деятельность ибщестна ^ or petnoieimoft итве-мзтнцдаюс 1i.eo ¿<1 (ожнефкхнм ■

Комиссия в составе:

црсдеелтеля rehöpahfcjloi п шреятори QOQ «П^жмсфтсчич» Bl'í.4UOIKi Eat енпв Дмитриевич« членов ирмпссни:

i и те m руйиволиими IX Ю нЦо:411Сф>СХНМ.". к,гл.. Папина l'epWH Александровичу

рухоноднтсля научно-исследовательских и опьп ¡ф-гшнсфумирскнл puôoi

DÜO нПожывфггехим», fc-.r.iu Питерлонд Юрия .......................

насгояшкм uh'i оч подтверждает, что с Еецущщис peiy н.гагы LiicecpreuntytHuro носяещощация Щусговллааа Н.тьи Ait"jp-ct:и-; гем> «повышение on icTj im ни ich с г iucoói шетн м олул е>н ых установок иожарот^шеиня lUiiKopaciiuii^HjjLifi 1МиЮп ha объектах и^гетоноги кочшздаа»:

■ и н Li ni i н чес кие зюишмости молулышк установок по*арог;.чи&1Ш* lhhí{^,ílijmjjC4hi^:i иодой 'Ч снфйста чптстуншшнх i^cii&uhA;

- разработанная мсголнаа Етпаьнлення опигтушнщеП спос^Пшк-ти модульных успжова* пожаротушения гон корпел ыленпол водой tm иСдостач с o6p¡LlHCHHCfo нсфтенридуктоа. J L^K^k? pL-KOMeM.lUllltll но применению щлнои методики

комплексам по СЕтепиольностл 2Д|).] <<1 кчкаррмя пе&опрегшп [,»