Успешные испытания по масштабированию решений политехников прошли совместно со Всероссийским научно-исследовательским институтом противопожарной обороны МЧС России и главным управлением МЧС России по Томской области. Промышленный партнер исследований — ООО «БИОЭН Нефтепродукт». Результаты работы ученые представили на Томском международном энергетическом форуме, который в эти дни проходит на площадке ТПУ.
«Если в 2025 году эксперименты по тушению проводились с площадью горения битума до 1 м2, то в 2026 году — более 4,5 м2. Такое существенное увеличение позволило нам подтвердить, что ранее отработанные параметры подачи огнетушащих составов корректно масштабируются на большие объемы нефтепродуктов и большую площадь зеркала пожара», — отметил член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией тепломассопереноса ТПУ Павел Стрижак.
В серии из нескольких десятков экспериментов было достигнуто полное подавление горения битума без повторных воспламенений. При этом фактическое время тушения составило от 75 до 330 секунд, что в 1,5 раза меньше регламентированного норматива для тушения жидких нефтепродуктов.
«В рамках данного цикла испытаний мы столкнулись с новыми вызовами: на большей площади пожара при температурах стенок резервуаров свыше 1 000 °C непрерывная подача пены вызывала опасное вскипание вязкого битума. Чтобы решить эту проблему, были использованы алгоритмы импульсной подачи», — добавляет Павел Стрижак.
Ученые установили, что импульсная подача снижает расход огнетушащего вещества на 12 – 20 % по сравнению с традиционной непрерывной подачей пены, на 40 – 60 % быстрее охлаждает стенки резервуара, предотвращает вскипание, разбрызгивание и выливание битума в обвалование резервуара. Разработаны алгоритмы автоматического тушения с адаптивными импульсами по 3 – 10 секунд и паузами по 10 – 20 секунд.
Кроме того, тепловизионная съемка показала, что при температурах свыше 1 000 °C металлические стенки резервуара критически меняют свою геометрию. Вследствие этого фактора пенную атаку необходимо начинать в первые 5 – 10 минут после возгорания, пока конструкция емкости и расположение стационарных пенокамер не нарушены.
«Для решения этой задачи совместно с коллегами из ПИШ „Интеллектуальные энергетические системы“ мы разработали интеллектуальную систему обнаружения возгораний на базе искусственного интеллекта. В связке с гидратным огнетушителем и блоками компрессионной подачи пены такая система обеспечивает полностью автоматическое подавление пожара на раннем этапе после его возникновения», — рассказывает Павел Стрижак.
Разработанная технология ориентирована именно на открытые возгорания — она апробирована на модельном очаге открытого типа и напрямую масштабируется на вертикальные стальные резервуары (РВС) открытого исполнения. Ученые выполнили прогноз переноса полученных результатов на резервуары РВС-300 (площадь зеркала около 45 м2) и РВС-5000 (площадь зеркала около 314 м2). Расчеты показывают, что предложенный подход обеспечивает нормативные 10 минут на пожаротушение и масштабируем.
«Сейчас совместно с коллегами из Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС России мы разрабатываем нормативно-правовой регламент по тушению битума в резервуарах с теплоизоляцией. В настоящее время такого документа в нашей стране нет. Он необходим, так как битуму характерны специфические условий и характеристики горения», — резюмирует Павел Стрижак.
Источник: Пресс –служба ТПУ