vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2020-65-4-476-486vestift-634Research ArticleЭНЕРГЕТИКА, ТЕПЛО- И МАССООБМЕНPOWER ENGINEERING, HEAT AND MASS TRANSFERЭффективность тушения пожара огнетушащим порошком общего назначения при нестационарном взаимодействии его частиц с горящим веществомEfficiency of fire extinguishing with general purpose fire extinguishing powder in case of non-stationary interaction of its particles with burning materialhttps://orcid.org/0000-0002-7116-8156КицакА. И.KitsakA. I.

Кицак Анатолий Ильич – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник отдела исследований автоматических средств обнаружения и ликвидации чрезвычайных ситуаций

ул. Солтыса, 183а, 220046, Минск

 

Аnatoli I. Kitsak – Ph. D. (Physic and Mathematic), Leading Researcher of the Research Department of Automatic Means of Detection and Elimination of Emergencies

183а, Soltys Str., 220046, Minsk

kitsak48@yandex.ruНИИ пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики БеларусьResearch Institute of Fire Safety and Emergency Situations of the Ministry of Emergency Situations of the Republic of Belarus202031122020654476–486Copyright © Кицак А.И., 20202020Кицак А.И.Kitsak A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/634

Определена эффективность тушения пожара струйными системами порошкового пожаротушения в условиях нестационарности процессов теплообмена и гетерогенного ингибирования частицами порошка активных центров пламени. Исследование осуществлялось методом теоретического моделирования механизмов теплового тушения пожара и гетерогенного ингибирования активных центров пламени частицами огнетушащего порошка. Установлено, что тушение пламени огнетушащим порошком в нестационарных условиях происходит тем эффективнее, чем меньше эффективный размер частиц порошка, чем больше время пребывания их в зоне горения и чем меньше характерные длительности передачи тепла частицам порошка и реакции ингибирования центров пламени. Сопоставление проведенных оценок характерных длительностей теплопереноса и реакции ингибирования для широко применяемых в настоящее время огнетушащих порошков показало большую инерционность теплового механизма тушения пожара, что сильно снижает его эффективность при больших скоростях частиц порошка в зоне горения.

Evaluation of the effectiveness of fire extinguishing by jet systems of powder fire extinguishing in conditions of non-stationary heat exchange processes and heterogeneous inhibition of active flame centers by powder particles was the aim of the work. The theoretical dependence of the amount of heat, absorbed by the particles of fire extinguishing powder, and the reaction rate of heterogeneous active centers of flame, inhibiting them, in non-stationary conditions of heat transfer, as well as inhibition reaction for fire extinguishing ink jet systems were obtained. The extinguishing of a flame with a fire extinguishing powder under non-stationary conditions is more effective, the smaller is the effective size of the powder particles, the longer is their stay in the combustion zone, and the shorter are the characteristic times of heat transfer and inhibition reaction. Comparison of the estimates of the characteristic duration of heat transfer and inhibition reaction for widely used fire extinguishing powders has shown a large inertia of the thermal mechanism of fire extinguishing, which greatly reduces its effectiveness at high speeds of powder particles in the combustion zone.

огнетушащий порошоктепловое тушениегетерогенное ингибированиетепловая релаксациядлительность ингибированияfire extinguishing powderthermal extinguishingheterogeneous inhibitionthermal relaxationduration of inhibitionReferencesБаратов, А. Н. Горение – Пожар – Взрыв – Безопасность. – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003. – 364 с.Baratov A. N. Combustion – Fire – Explosion – Safety. Moscow, Federal State-Financed Establishment “All-Russian Research Institute for Fire Protection of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters”, 2003. 364 p. (in Russian).Абдурагимов, И. М. О механизме огнетушащего действия средств пожаротушения / И. М. Абдурагимов // Пожаровзрывобезопасность. – 2012. – Т. 21, № 4. – С. 60–82.Abduragimov I. M. About the mechanism of fire extinguishing action of fire extinguishing means. Pozharovzryvobezopasnost’ = Fire and Explosion Safety, 2012, vol. 21, no. 4, pp. 60–82 (in Russian).Баратов, А. Н., Огнетушащие порошковые составы / А. Н. Баратов, Л. П. Вогман. – М.: Стройиздат, 1982. – 72 с.Baratov A. N., Vogman L. P. Fire Extinguishing Powder Formulations. Мoscow, Stroyizdat Publ., 1982. 72 p. (in Russian).Краснянский, М. Е. Порошковая пожаровзрывозащита / М. Е. Краснянский. – Донецк: Общество книголюбов, 1994. – 152 c.Krasnyanskii M. E. Powder Fire and Explosion Protection. Doneck, Society of Book Lovers, 1994. 152 p. (in Russian).Ингибирование пламени метана взвесями солей / А. Н. Баратов [и др.] // Физика горения и взрыва. – 1976. – Т. 12, № 1.– С. 72–75.Baratov A. N., Vogman L. P., Kobzar’ V. N., Azatyan V. V., Museridze M. D., Dzocenidze Z. G., Petviashvili D. I., Namoradze M. A. Inhibition of methane flame by salt suspensions. Fizika goreniya i vzryva = Physics of Combustion and Explosion, 1976, vol. 12, no. 1, pp. 72–75 (in Russian).Губин, Е. И. Ингибирование газовых пламен порошковыми составами / Е. И. Губин, И. Г. Дик, А. Ю. Крайнов // Физика горения и взрыва. –1989. – Т. 25, № 2. – С. 57–62.Gubin E. I., Dik I. G., Krainov A. Y. Inhibition of gas flames by powder formulations. Fizika goreniya i vzryva = Physics of Combustion and Explosion, 1989, vol. 25, no. 2, pp. 57–62 (in Russian).Крайнов, А. Ю. О пределах распространении пламени по запыленному газу / А. Ю. Крайнов, В. А. Шаурман // Физика горения и взрыва. – 1997. – Т. 33, № 4. – С. 14–20.Krainov A. Y., Sheurman V. A. On the extent of flame propagation through dusty gas. Fizika goreniya i vzryva = Physics of Combustion and Explosion, 1997, vol. 33, no. 4, pp. 14–20 (in Russian).Корольченко, Д. А. Тушение пламени огнетушащим порошком и аэрозольными составами / Д. А. Корольченко, А. Ф. Шароварников // Пожаровзрывобезопасность. – 2014. – Т. 23, № 8. – С. 63–68.Korol’chenko D. A., Sharovarnikov A. F. Extinguishing of a flame by dry chemical powder and aerosol compositions. Pozharovzryvobezopasnost’ = Fire and Explosion Safety, 2014, no. 8, pp. 63–68 (in Russian).Сабинин, О. Ю. Экспериментальное изучение влияния технологических свойств порошковых составов на их огнетушащую способность при импульсном способе пожаротушения / О. Ю. Сабинин // Пожароврывобезопасность. – 2008. – Т. 17, № 6. – С. 64–73.Sabinin O. Y. The experimental study of the effect of technological properties of powder compositions on their fire ex- tinguishing ability in the pulse method of fire extinguishing. Pozharovzryvobezopasnost’ = Fire and Explosion Safety, 2008, vol. 17, no. 6, pp. 64–73 (in Russian).Кицак, А. И. Модель теплового механизма тушения пожара подкласса А1 огнетушащим порошком общего назначения в условиях нестационарного теплообмена / А. И. Кицак // Приборы и методы измерений. – 2019. – Т. 10, № 4. – С. 391–401. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2019-10-4-391-401Kitsak A. I. Model of a thermal mechanism for extinguishing a fire of subclass A1 with general purpose fire extin- guishing powder under conditions of non stationary heat exchange. Pribory i metody izmerenii = Devices and Methods of Measurements, 2019, vol. 10, no. 4, pp. 391–401 (in Russian). https://doi.org/10.21122/2220-9506-2019-10-4-391-401Баратов, А. Н. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтехимической промышленности / А. Н. Баратов, Е. Н. Иванов. – 2-е изд. перераб. – М.: Химия, 1979. – 368 с.. Baratov A. N., Ivanov E. N. Fire Fighting in the Chemical and Petrochemical Industry. Moscow, Khimiya Publ., 1979. 368 p. (in Russian).Kreith, F. Basic Heat Transfer / F. Kreith, W. Z. Blac. – Harper and Row, 1980. – 512 p.Kreith F., Blac W. Z. Basic Heat Transfer. Harper and Row, 1980. 512 p.Франк-Каменецкий, Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д. А. Франк-Каменецкий. – М.: Наука, 1987. – 502 с.Frank-Kameneckii D. A. Diffusion and heat transfer in chemical kinetics. Moscow, Nauka Publ., 1987. 502 p. (in Russian).Семенов, Н. Н. Цепные реакции / Н. Н. Семенов. – М.: Наука, 1986. – 535 с.. Semenov N. N. Chain Reaction. Moscow, Nauka Publ., 1986. 535 p. (in Russian).Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А. Г. Касаткин.– М.: ООО ТИДKasatkin A. G. Basic Processes and Devices of Chemical Technology. Moscow, Publ. House “Alliance” Ltd., 2004. 753 p. (in Russian).«Альянс», 2004. – 753 с.Balanyk V. M. Determination of the effectiveness of extinguishing a flammable liquid with a fire extinguishing aerosol in an open space. Vostochno-Evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnologii = Eastern European Journal of Advanced Technologies, 2015, vol. 5, no. 10, pp. 4–10 (in Russian).Баланюк, В. М. Определение эффективности тушения огнетушащим аэрозолем горючей жидкости на откры- том пространстве / В. М. Баланюк // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2015. – Т. 5, № 10. – С. 4–10.Баланюк, В. М. Определение эффективности тушения огнетушащим аэрозолем горючей жидкости на откры- том пространстве / В. М. Баланюк // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2015. – Т. 5, № 10. – С. 4–10.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.