ТУШЕНИЕ ЛЕСНЫХ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ ГИДРОГЕЛЯМИ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ

О.А. Ивченко, К.Е. Панкин

Скачать

№ 1 (33)

Природопользование

Сведения об авторах

Ивченко Ольга Александровна – аспирант факультета инженерии и природообустройства

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова», г. Саратов, Российская Федерация

e-mail: olgalexan@yandex.ru

Панкин Кирилл Евгеньевич – кандидат химических наук, доцент

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова», г. Саратов, Российская Федерация

e-mail: texmexium@mail.ru

 

Аннотация: 

Тушение лесных пожаров имеет ряд особенностей перед тушением пожаров в промышленных и жилых зданиях. Они заключаются в составе и строении лесных горючих материалов, способствующих образованию многочисленных очагов тления, и более низком значении пожарной нагрузки (3-5 раз) для лесных пожаров по сравнению с техногенными. Это накладывает ограничения как на технологию тушения пожара, так и на оборудование, используемое при тушении, и приводит к неоправданно высокому расходу воды на тушение, а также необходимости введения дополнительных операций окарауливания и дотушивания, что отвлекает силы и средства тушения пожаров от своей главной задачи. В данной работе рассмотрен вопрос повышения эффективности тушения лесных горючих материалов с использованием в качестве огнетушащего вещества гидрогеля, полученного на основе гидроксида алюминия. Исследования огнетушащей способности выбранных огнетушащих составов проводили по специальной методике, имитирующей горение лесных горючих материалов. Регистрация эффективности огнетушения осуществлялась наблюдением четырех параметров: общего массового расхода огнетушащего состава на тушение, времени прекращения пламенного горения при тушении, количества операций тушения, общего времени тушения пожара. Исследована огнетушащая способность растворов с различной концентрацией гидрогеля на основе гидроксида алюминия в сравнении с огнетушащей способностью воды. Показано, что наилучшей огнетушащей способностью обладает гидрогель с концентрацией 52-126 г /15 кг воды. Кроме этого, для сравнения огнетушащей способности гидрогеля применяли растворы кальцинированной соды и сульфата натрия в воде как компонентов огнетушащего состава. Серьезного вклада в огнетушение эти компоненты не вносят, поэтому огнетушащий эффект полностью обусловлен гидрогелем на основе гидроксида алюминия. На основании полученных данных определен расход раствора гидрогеля на основе гидроксида алюминия в сравнении с водой и наименьшая его концентрация, сохраняющая огнетушащий эффект, предложен вероятный механизм огнетушащего действия гидрогеля.

 

Ключевые слова: 

лесные пожары, степные пожары, низовые пожары, тушение пожаров, гидрогель

 

Для цитирования: 

Ивченко, О. А. Тушение лесных горючих материалов гидрогелями на основе гидроксида алюминия / О. А. Ивченко, К. Е. Панкин // Лесотехнический журнал. – 2019. – Т. 9. – № 1 (33). – С. 76–84. – Библиогр.: с. 82–84 (24 назв.). – DOI: 10.12737/article_5c92016e1314b2.49705560.

 

Литература: 

1. Полевой справочник лесного пожарного [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.forestforum.ru/info/fireman.pdf.

2. Справочник добровольного лесного пожарного [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://aviales.ru/files/documents/2013/02/spravochnik.pdf.

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

4. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие / С. С. Тимофеева [и др.]. – Иркутск, 2013. – 178 с.

5. Влияние вязкости огнетушащего раствора на эффективность тушения лесных пожаров с помощью авиации / Н. П. Копылов, Е. А. Москвилин, Д. В. Федоткин, П. А. Стрижак // Лесотехнический журнал. – 2016. – № 4. – С. 62-67.

6. Лобанов, Ф. И. Применение полимерных материалов для повышения эффективности пожаротушения / Ф. И. Лобанов // Пожаровзрывобезопасность. – 2004. – № 1. – С. 64-69.

7. Jimenez, M. Intumescent fire protective coating: Toward a better understanding of their mechanism of action / M. Jimenez, S. Duquesne, S. Bourbigot // Thermochimica Acta. – 2006. – Vol. 449. – P. 16-26.

8. Testing the retardancy effect of various inorganic chemicals on smoldering combustion of Pinus halepensis needles / S. Liodakis, D. Vorisis, I. P. Agiovlasitis // Thermochimica Acta. – 2006. – Vol. 444. – P. 157-165.

9. Ash properties of Pinus halepensis needles treated with diammonium phosphate / S. Liodakis, G. Katsigiannis, T. Lymperopoulou // Thermochimica Acta. – 2007. – Vol. 453. – P. 136-146.

10. Testing the fire retardancy of Greek minerals hydromagnesite and huntite on WUI forest species Phillyrea latifolia L. / S. Liodakis, I. Antonopoulos, I. P. Agiovlasitis, T. Kakardakis // Thermochimica Acta. – 2008. – Vol. 469. – P. 43-51.

11. Fire retardancy impact of sodium bicarbonate on ligno-cellulosic materials / D. Bakirtzis, M. A. Delichatsios, S. Liodakis, W. Ahmed // Thermochimica Acta. – 2009. – Vol. 486. – P. 11-19.

12. Synergistic effect of iron and intumescent flame retardant on shape-stabilized phase change material / P. Zhang, Y. Hu, L. Song, H. Lu, J. Wang, Q. Liu // Thermochimica Acta. – 2009. – Vol. 487. – P. 74-79.

13. Flame retardancy mechanisms of bisphenol A bis(diphenyl phosphate) in combination with zinc borate in bisphenol A polycarbonate/acrylonitrile–butadiene–styrene blends / K. H. Pawlowski, B. Schartel, M. A. Fichera, C. Jоger // Thermochimica Acta. – 2010. – Vol. 498. – P. 92-99.

14. A novel durable flame-retardant cotton fabric using sodium hypophosphite, nano TiO2 and maleic acid  [Text] / F. Lessan, M. Montazer, M.B. Moghadam // Thermochimica Acta.- 2011.- Vol. 520.- pp. 48–54.

15. Synthesis and carbonization chemistry of a phosphorous–nitrogen based intumescent flame retardant / H. Ma, Z. Fang // Thermochimica Acta. – 2012. – Vol. 543. – P. 130-136.

16. The effect of some wood preservatives on the thermal degradation of Scots pine / E. D. Tomaka, E. Baysal, H. Peker // Thermochimica Acta. – 2012. – Vol. 547. – P. 76-82.

17. ATR investigation of the mass residue from the pyrolysis of fire retarded lignocellulosic materials / D. Bakirtzis, V. Tsapara, S. Liodakis, M.A. Delichatsios // Thermochimica Acta. – 2012. – Vol. 550. – P. 48-52.

18. Thermal characterization of new fire-insulating materials from industrial inorganic TiO2 wastes / S.M. Pеrez-Moreno, M. J. Gаzquez, A. G. Barneto, J. P. Bolivar // Thermochimica Acta. – 2013. – Vol. 552. – P. 114-122.

19. Thermal analysis of Pinus sylvestris L. wood samples treated with anew gel-mineral mixture of short- and long-term fire retardants [Text] / S. Liodakis, V. Tsapara, I. P. Agiovlasitis, D. Vorisis // Thermochimica Acta. – 2013. – Vol. 568. – P. 156-160.

20. Aluminium diethylphosphinate versus ammonium polyphosphate: Acomprehensive comparison of the chemical interactions duringpyrolysis in flame-retarded polyolefine/poly(phenylene oxide) / A. Sut, S. Greiser, C. Jager, B. Schartel // Thermochimica Acta. – 2016. – Vol. 640. – P. 74-84.

21. Стромберг, А. Г. Физическая химия: учеб. для хим. спец. Вузов / А. Г. Стромберг, Д. Л. Семченко ; под ред. А. Г. Стромберга. – 3-е изд., испр. и доп. – М. : Высш. шк., 1999. – 527 с.

22. Водный раствор для тушения пожаров: пат. 2275951 Рос. Федерация: A62D1/00/ Лотов В. А., Смирнов А. П., Лотова Л. Г.; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический ун-т. – № 2004132686/15; заявл. 09.11.04 ; опубл. 10.05.06, Бюл. № 13.

23. ГОСТ Р 53280.4-2009. Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования и методы испытаний – Введ. 2009-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 2008. – 27 с.

24. Справочник химика: в 7 т. Т. 3 /под ред. Б. П. Никольского. – Л. : Химия, 1966. – 1143 c.