В Сибири разработали пену для тушения битума с минимальным вредом для экологии
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) провели исследование, в ходе которого сравнили четыре типа пены для тушения битума. Результаты показали, что углекислотная и гидратная пены не только более эффективны, чем традиционные, но и менее вредны для экологии, так как выделяют меньше токсичных веществ. Их коэффициент эффективности оказался в 1,3-2 раза выше, как сообщается в пресс-службе университета. Об этом пишет ТАСС.
Тушение резервуаров с битумом представляет собой сложную задачу, так как после ликвидации огня разогретый нефтепродукт продолжает выделять горючие и токсичные газы. Высокая температура может привести к повторному возгоранию смеси над поверхностью битума. Для предотвращения таких ситуаций необходимо перекрыть доступ кислорода к огню, охладить содержимое резервуара и уменьшить выбросы опасных веществ в атмосферу.
Исследователи ТПУ провели комплексные испытания, чтобы определить, какие составы наиболее подходят для тушения битума в промышленных резервуарах. Подход политехников позволяет выбрать пену с учетом скорости тушения, охлаждения резервуара, риска повторного возгорания и воздействия на окружающую среду. В будущем эта технология может быть использована при проектировании систем противопожарной защиты для битумных хранилищ, нефтяных терминалов и нефтеперерабатывающих заводов.
В ходе экспериментов ученые сравнили воздушно-эмульсионную, азотную, углекислотную и гидратную пены. Испытания проводились на двух модельных резервуарах объемом 0,1 и 0,4 куб. м, которые имитировали конструкцию промышленных стальных резервуаров с теплоизоляцией. В процессе эксперимента битум нагревали, поджигали и тушили короткими импульсами пены. Возгорание считалось ликвидированным, если пламя не появлялось в течение 30 секунд, после чего проводилось наблюдение еще в течение 10 минут. Датчики фиксировали температуру нефтепродукта, стенок резервуара и газов над его поверхностью, а также концентрации кислорода, углекислого и угарного газов, оксидов азота и серы, метана в выбросах.
Светлана Кропотова, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ, отметила, что основным показателем эффективности состава для тушения является скорость гашения открытого пламени. Однако в случае с битумом этот фактор не является решающим. В исследовании впервые были экспериментально определены диапазоны концентраций токсичных веществ на протяжении всего жизненного цикла пожара — от нагрева нефтепродукта до его охлаждения после исчезновения пламени различными видами компрессионной пены.
По итогам экспериментов углекислотная пена показала лучшие результаты по охлаждению битума, снизив его температуру на 127 °C за три минуты. Гидратная пена продемонстрировала наилучшие показатели по снижению температуры дымовых газов — примерно на 27 °C за 10-30 секунд. Азотная пена обеспечила самое быстрое подавление открытого пламени — около 0,4 секунды, углекислотная — за секунду, гидратная — за 2,2 секунды, а воздушная — за три. Однако по совокупности показателей, включая скорость и глубину охлаждения, расход вещества и экологичность, углекислотная и гидратная пены показали наилучшие результаты. Их расчетный коэффициент эффективности составил 0,72-0,87, что в 1,3-2 раза выше, чем при использовании традиционной воздушно-компрессионной пены.
На основе полученных данных ученые разработали метод, позволяющий заранее рассчитать, как долго будет гореть битум в резервуаре и сколько огнетушащего вещества потребуется. Метод учитывает размеры промышленных резервуаров объемом от 200 до 5000 куб. м. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Hazardous Materials (Q1, IF: 10,6).
