https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/17146 2026-06-15T16:39:41Z 2026-06-15T16:39:41Z Пархоменко, Володимир-Петро Олегович Михалічко, Борис Миронович Лавренюк, Олена Іванівна https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/18089 2026-06-15T06:33:35Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: Удосконалення методики гасіння пожеж класів B та F аерозолями водних вогнегасних речовин Authors: Пархоменко, Володимир-Петро Олегович; Михалічко, Борис Миронович; Лавренюк, Олена Іванівна Abstract: Вступ. Технологічний прогрес людства супроводжується активним впровадженням нових матеріалів, які характеризуються підвищеною пожежною небезпекою і високими температурами горіння. У зв’язку з цим особливо актуальним є підвищення ефективності засобів пожежогасіння. Найпоширенішою вогнегасною речовиною залишається вода. Проте вона має низку недоліків: високий поверхневий натяг, низьку в’язкість, недостатню змочувальну. Це негативно впливає на ефективність гасіння пожеж, а зокрема пожеж класів B та F, призводить до збільшення витрат вогнегасної речовини, часу ліквідації пожежі та теплового навантаження на особовий склад пожежно-рятувальних підрозділів. З метою усунення цих недоліків дедалі ширше застосовують водні вогнегасні речовини, модифіковані різними добавками. Розробка нових водних вогнегасних речовин і постійне удосконалення їх рецептур викликає необхідність об’єктивної оцінки їх вогнегасної ефективності в реальних умовах застосування. У зв’язку з цим існуючі методики випробувань водних вогнегасних речовин потребують удосконалення. Мета. Удосконалити методику проведення експериментальних досліджень ефективності модифікованих водних вогнегасних речовин для гасіння пожеж класів B та F. Методи. Аналітичний метод досліджень, який базується на обробці інформації щодо методик проведення експериментальних досліджень з визначення ефективності гасіння пожеж водними вогнегасними речовинами. Результати. Проаналізовано існуючі методики визначення ефективності гасіння модельних вогнищ класів B та F. Розроблено установку для аерозольного подавання ВВР, що складається з ємності (резервуару) для ВВР, насадки-розприскувача для подачі аерозолю ВВР, композитного балону з повітрям ємністю 6,8 л, оснащеного манометром. Сформульовано детальні алгоритми підготовки, проведення вогневих випробувань та оформлення протоколів для обох класів пожеж з урахуванням вимог безпеки. Визначено основне обладнання для експериментів: металеві дека (циліндричні та прямокутні), нагрівальні пристрої, засоби фіксації (відео, секундомір), захисний одяг. Запропоновано співвідношення води та пального (1:2), тривалість попереднього горіння (60 с для класу B, 120 с для класу F), параметри подачі аерозолю. Розроблено критерії успішного гасіння (повне гасіння полум’я, відсутність повторного займання протягом 20 хв.). Показано переваги аерозольного способу подачі порівняно з компактними струменями. Висновки. Розроблена установка та методика дають змогу об’єктивно оцінювати ефективність нових модифікованих водних вогнегасних речовин для гасіння пожеж класів B та F. Запропонований підхід є актуальним як у мирний час, так і в умовах воєнного стану, сприяє підвищенню безпеки рятувальників, скороченню витрат вогнегасної речовини та часу ліквідації пожеж. Подальші дослідження передбачають синтез нових водних вогнегасних речовин та їх практичне вогневе випробування за розробленою методикою. Introduction. Technological progress has been accompanied by the widespread adoption of new materials characterized by increased fire hazard and high combustion temperatures. In this context, improving the effectiveness of fire extinguishing agents is particularly important. Water remains the most common fire extinguishing agent. However, it has a number of drawbacks: high surface tension, low viscosity, and insufficient wetting ability. This negatively affects the effectiveness of fire suppression, particularly for Class B and F fires, leading to increased consumption of the extinguishing agent, longer fire suppression times, and a greater thermal load on fire and rescue personnel. To address these shortcomings, water-based fire extinguishing agents modified with various additives are increasingly being used. The development of new water-based fire extinguishing agents and the continuous improvement of their formulations necessitate an objective assessment of their fire-extinguishing effectiveness under real-world conditions. In this regard, existing testing methods for aqueous fire extinguishing agents require improvement. Purpose. The aim of this study is to improve the methodology for conducting experimental research to determine the fire-extinguishing effectiveness of modified aqueous fire-extinguishing agents for extinguishing Class B and F fires. Methods. An analytical research method was employed, based on the analysis of information regarding experimental research methodologies for determining the effectiveness of fire suppression using water-based fire extinguishing agents. Results. Existing methods for determining the effectiveness of extinguishing Class B and F model fires have been analyzed. A setup for the aerosol application of fire-retardant agents has been developed, consisting of a portable fire extinguisher (5 L), a compressed air cylinder (6.8 L), and a spray nozzle. Detailed algorithms for preparing, conducting fire tests, and documenting test reports for both fire classes have been formulated, taking safety requirements into account. The primary equipment for the experiments has been identified: metal trays (cylindrical and rectangular), heating devices, recording equipment (video, stopwatch), and protective clothing. A water-to-fuel ratio (1:2), the duration of pre-combustion (60 s for Class B, 120 s for Class F), and aerosol delivery parameters are proposed. Criteria for successful extinguishment were developed (complete extinguishment of the flame, no re-ignition within 20 minutes). The advantages of the aerosol delivery method compared to compact jets were demonstrated. Conclusion. The developed apparatus and methodology make it possible to objectively evaluate the effectiveness of new modified aqueous fire extinguishing agents for extinguishing Class B and F fires. The proposed approach is relevant both in peacetime and under martial law, contributing to increased safety for rescue personnel, reduced consumption of fire extinguishing agents, and shorter fire suppression times. Further research will involve the synthesis of new aqueous fire-extinguishing agents and their practical fire testing using the developed methodology.

2026-01-01T00:00:00Z Пархоменко, Володимир-Петро Олегович Михалічко, Борис Миронович Лавренюк, Олена Іванівна Пархоменко, Руслан Володимирович Пастухов, Павло Васильович Пархоменко, Юлія Петрівна https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/17999 2026-06-01T06:41:54Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: Вогнегасні випробування нової водної вогнегасної речовини Authors: Пархоменко, Володимир-Петро Олегович; Михалічко, Борис Миронович; Лавренюк, Олена Іванівна; Пархоменко, Руслан Володимирович; Пастухов, Павло Васильович; Пархоменко, Юлія Петрівна Abstract: Сучасний технологічний прогрес супроводжується зростанням пожежної небезпеки матеріалів з високими тепловими ефектами горіння, що зумовлює необхідність розробки ефективних вогнегасних засобів. Метою дослідження є експериментальне вивчення вогнегасної ефективності нової водної вогнегасної речовини (ВВР) на основі 50% водно-аміачного розчину амоній карбонату для гасіння пожеж класу «В». У роботі проаналізовано сучасні підходи до модифікації водних вогнегасних речовин хімічними добавками (солі, фосфати, бікарбонати, наночастинки, полімери, рідке скло), які забезпечують охолодження, інгібування, ізоляцію та запобігання повторному займанню. Розроблена ВВР синтезована шляхом розчинення амоній карбонату в 25% водному розчині амоніаку. Фізико-хімічні характеристики речовини визначено гравіметричним методом: густина становить 1,26 г/см³, молярна концентрація – 6,55 моль/л, температура замерзання -58 °С, рН – 12,1. Вогневі випробування проводили на модельному вогнищі 21В (площа 0,66 м²) з використанням автомобільного бензину А-92 Євро-5 Е5 та дизельного палива відповідно до стандартизованої методики. Гасіння здійснювали аерозольним методом за допомогою спеціально розробленої установки. Порівняння проводили з 36% водним розчином карбонату калію та водогінною водою. Експериментально встановлено, що при гасінні бензину нова ВВР забезпечує ліквідацію полум’я за 2 секунди з витратою 280 мл, що в 5 разів швидше і в 4 рази економніше порівняно з розчином K₂CO₃. При гасінні дизельного палива осередок пожежі повністю ліквідовано за 30 секунд з витратою 4200 мл, тоді як аналоги не впоралися з завданням. Висока ефективність зумовлена поєднанням охолоджувального ефекту, хімічного інгібування та виділення негорючих газів при термічному розкладанні амоній карбонату. Отримані результати підтверджують перспективність використання розробленої ВВР для оперативного гасіння пожеж класу «В» з мінімальною витратою речовини. Подальші дослідження спрямовані на оптимізацію складу, розширення сфер застосування на пожежі класу А, оцінку екологічної безпеки та адаптацію до промислового виробництва. Modern technological progress is accompanied by an increase in the fire hazard of materials with high thermal effects of combustion, which necessitates the development of effective fire-extinguishing agents. The aim of the study is the experimental investigation of the fire-extinguishing efficiency of a new water-based fire-extinguishing agent (WFA) based on a 50% aqueous-ammonia solution of ammonium carbonate for extinguishing Class B fires. The paper analyzes current approaches to modifying water-based fire-extinguishing agents with chemical additives (salts, phosphates, bicarbonates, nanoparticles, polymers, and liquid glass), which provide cooling, inhibition, isolation, and prevention of re-ignition. The developed WFA was synthesized by dissolving ammonium carbonate in a 25% aqueous ammonia solution. The physicochemical characteristics of the agent were determined by the gravimetric method: density is 1.26 g/cm³, molar concentration is 6.55 mol/L, freezing point is –58 °C, and pH is 12.1. Fire tests were conducted on a Model 21B fire pan (area 0.66 m²) using A-92 Euro-5 E5 automotive gasoline and diesel fuel in accordance with the standardized methodology. Extinguishing was performed by the aerosol method using a specially designed installation. The results were compared with a 36% aqueous solution of potassium carbonate and tap water. It was experimentally established that when extinguishing gasoline, the new WFA ensures flame elimination in 2 seconds with a consumption of only 280 ml, which is 5 times faster and approximately 4 times more economical compared to the K₂CO₃ solution. When extinguishing diesel fuel, the fire seat was completely eliminated in 30 seconds with a consumption of 4200 ml, whereas the reference agents failed to cope with the task. The high efficiency is due to the combination of the cooling effect, chemical inhibition, and the release of non-combustible gases (ammonia and carbon dioxide) during the thermal decomposition of ammonium carbonate. The obtained results confirm the prospects of using the developed WFA for rapid extinguishing of Class B fires with minimal consumption of the agent. Further research is aimed at optimizing the composition, expanding the scope of application to Class A fires, assessing environmental safety, and adapting the technology for industrial production.

2026-01-01T00:00:00Z Пархоменко, Володимир-Петро Олегович Лавренюк, Олена Іванівна Лиходід, Катерина Федорівна Михалічко, Борис Миронович https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/17948 2026-05-28T06:30:51Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: Технологія приготування та фізико-хімічні властивості нової водної вогнегасної речовини Authors: Пархоменко, Володимир-Петро Олегович; Лавренюк, Олена Іванівна; Лиходід, Катерина Федорівна; Михалічко, Борис Миронович Abstract: Вступ. Для ліквідації аварійних ситуацій природного та техногенного характеру, пов’язаних з горінням різноманітних органічних речовин, зокрема продукції нафтопереробної галузі чи полімерних матеріалів, постає нагальна потреба в розробці нових вогнегасних засобів, які здатні були б ефективно гасити полум’я, тобто проявляти високу вогнегасну дію. Серед різноманітних представників вогнегасних засобів найбільш широко застосування набули вогнегасні речовини на водній основі. До цієї групи водних вогнегасних речовин (ВВР) відносять водні розчини солей лужних та лужноземельних металів, а також неорганічних солей перехідних металів. Проте ці ВВР здатні ефективно придушувати полум’я пожежі лише за умови досягнення високої концентрації розчиненої солі у воді, приблизно 40% і більше. А це, зазвичай, негативно позначається на технологічних та деяких фізико-хімічних властивостях ВВР (текучості та в’язкості розчинів, здатності розчинених солей піддаватись гідролізу тощо). Тому для вибору найбільш ефективних засобів гасіння пожеж важливо мати інформацію про фізико-хімічні властивості ВВР та фізико-хімічні параметри процесів, що відбуваються під час горіння та гасіння. Мета. Розробити особливу технологію приготування концентрованого водного розчину амоній карбонату, вивчити фізико-хімічні властивості отриманої ВВР, що дасть змогу спрогнозувати доцільність використання цієї ВВР як вогнегасного засобу, придатного для аерозольного гасіння осередків займань класу «В». Методи. Препаративний метод отримання концентрованого водно-амоніачного розчину амоній карбонату, включаючи емпіричний підбір співвідношення компонентів ВВР та визначення фізико-хімічних властивостей отриманої ВВР аналітичними методами. Результати. Водну вогнегасну речовину на основі амоній карбонату отримували з (NH4)2CO3 та 25% водного розчину амоніаку. Така технологія приготування цієї ВВР унеможливлює подальший гідроліз солі, утвореної слабкою карбонатною кислотою та слабкою основою (амоній гідроксидом). Вивчено фізико-хімічні властивості розробленої ВВР. Висновки. Завдяки розробленій технології отримано нову ВВР у вигляді концентрованого водноамоніачного розчину амоній карбонату. Результати проведених досліджень з вивчення фізико-хімічних властивостей отриманої ВВР дали змогу спрогнозувати доцільність використання розробленої ВВР як ефективного вогнегасного засобу, придатного для аерозольного гасіння осередків пожеж класу «В». Introduction. In order to eliminate natural and man-made emergencies involving the combustion of various organic substances, in particular petroleum products or polymer materials, there is an urgent need to develop new fire extinguishing agents that are capable of effectively extinguishing flames, i.e., exhibiting high fire extinguishing performance. Among the various types of fire extinguishing agents, water-based fire extinguishing substances have become the most widely used. This group of aqueous fire extinguishing agents (AFEA) includes salts of alkali and alkaline earth metals, as well as inorganic salts of transition metals. However, these AFEAs can only effectively suppress flames if the concentration of dissolved salt in water is high, approximately 40% or more. This usually hurts the technological and some physicochemical properties of WFR (fluidity and viscosity of solutions, the ability of dissolved salts to undergo hydrolysis, etc.). Therefore, in order to select the most effective fire extinguishing agents, it is important to have information about the physicochemical properties of aqueous fire extinguishing agents and the physicochemical parameters of the processes that occur during combustion and extinguishing. Aim of research. Develop a special technology for preparing a concentrated aqueous solution of ammonium carbonate, study the physicochemical properties of the resulting AFEA, which will make it possible to predict the feasibility of using this AFEA as a fire extinguisher suitable for aerosol extinguishing of class “B” fires. Methods. A preparative method for obtaining a concentrated aqueous solution of ammonium carbonate was used, which includes empirical selection of the ratio of components in AFEA. The physicochemical properties of the obtained AFEA were determined using analytical methods. Results. An aqueous fire extinguishing agent based on ammonium carbonate was obtained from (NH4)2CO3 and a 25% aqueous solution of ammonia. This technology for preparing the AFEA prevents further hydrolysis of the salt formed by weak carbonic acid and a weak base (ammonium hydroxide). The physicochemical properties of the developed AFEA were studied. Conclusions. Using the developed technology, a new AFEA was obtained in the form of a concentrated aqueousammonia solution of ammonium carbonate. The results of studies on the physicochemical properties of the obtained AFEA made it possible to predict the feasibility of using the developed AFEA as an effective fire extinguisher suitable for aerosol extinguishing of class “B” fires.

2026-01-01T00:00:00Z Пархоменко, Володимир-Петро Олегович Михалічко, Борис Миронович Лавренюк, Олена Іванівна https://sci.ldubgd.edu.ua/jspui/handle/123456789/17922 2026-05-26T07:13:14Z 2026-05-21T00:00:00Z

Title: Підвищення ефективності водних вогнегасних розчинів за допомогою інгібіторів Authors: Пархоменко, Володимир-Петро Олегович; Михалічко, Борис Миронович; Лавренюк, Олена Іванівна

2026-05-21T00:00:00Z