NATURAL AND MAN-MADE RISKS (PHYSICO-MATHEMATICAL AND APPLIED ASPECTS) NATURAL AND MAN-MADE RISKS (PHYSICO-MATHEMATICAL AND APPLIED ASPECTS) ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ РИСКИ (ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ) 2307-7476 106760 10.61260/2307-7476-2025-3-6-14 ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ PHYSICAL AND MATHEMATICAL ASPECTS OF EMERGENCY RESPONSE ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF POWDER COMPOSITIONS FOR CREATING INSULATING LAYERS ON THE SURFACE OF SPILLED LIQUEFIED NATURAL GAS ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРОШКОВЫХ СОСТАВОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗЛИВШЕГОСЯ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА https://orcid.org/0009-0009-5923-5764 Проценко Татьяна Валерьевна Protsenko Tatyana Valeryevna 89236213028@mail.ru https://orcid.org/0009-0000-5391-7996 Остапова Мария Викторовна Ostapova Maria V. ria.sp@bk.ru https://orcid.org/0009-0002-2875-7366 Калимуллина Ирина Фирузовна Kalimullina Irina F. https://orcid.org/0009-0004-8395-0948 Сагиров Эдуард Анасович Sagirov Eduard A. Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of the State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of the State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation 21 10 2025 21 10 2025 2025 3 6 14 18 08 2025 05 09 2025 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/106760/view

Проведенные лабораторные исследования подтвердили высокую эффективность разработанного метода снижения интенсивности испарения сжиженных природных газов. Применение жидкого азота в качестве безопасного модельного вещества обеспечило получение достоверных количественных оценок динамики испарения без риска для исследователей. В ходе экспериментов установлено, что использование базальтовой ткани с нанесёнными порошковыми покрытиями способствует значительному снижению теплового потока к поверхности испаряющейся жидкости, формируя дополнительный теплоизоляционный барьер. Это, в свою очередь, уменьшает образование горючих паровоздушных смесей и снижает вероятность их воспламенения в аварийных ситуациях. Перспективным направлением дальнейших исследований является оптимизация состава порошковых материалов для повышения их теплоизоляционных свойств и устойчивости к различным условиям эксплуатации. Развитие предложенной технологии откроет возможности для создания более эффективных и доступных способов ликвидации аварийных разливов сжиженных природных газов, что будет способствовать существенному повышению уровня промышленной безопасности при транспортировке и хранении сжиженных газов.

The conducted laboratory studies confirmed the high efficiency of the developed method for reducing the evaporation rate of liquefied natural gases. The use of liquid nitrogen as a safe model substance provided reliable quantitative assessments of evaporation dynamics without risk to the researchers. The experiments established that the application of basalt fabric with deposited powder coatings significantly reduces the heat flux to the surface of the evaporating liquid, creating an additional thermal insulation barrier. This, in turn, reduces the formation of flammable vapor-air mixtures and lowers the probability of their ignition in emergency situations. A promising direction for further research is the optimization of the powder material composition to enhance their thermal insulation properties and resistance to various operating conditions. The development of the proposed technology will open up opportunities for creating more effective and affordable methods for emergency liquefied natural gases spill response, which will contribute to a significant increase in the level of industrial safety during the transportation and storage of liquefied gases.

 жидкий азот базальтовая ткань порошковые материалы теплоизоляционный барьер ликвидация аварий интенсивность испарения liquid nitrogen basalt fabric powder materials thermal insulation barrier emergency response evaporation rate

Самигуллин Г.Х., Евлоев З.Б., Шарапов С.В. Сравнительный анализ чрезвычайных ситуаций на объектах по производству, хранению, отгрузке сжиженного природного газа и сжиженного углеводородного газа // Проблемы управления рисками в техносфере. 2024. № 4 (72). С. 81–92. Samigullin G.H., Evloev Z.B., SHarapov S.V. Sravnitel'nyj analiz chrezvychajnyh situacij na ob"ektah po proizvodstvu, hraneniyu, otgruzke szhizhennogo prirodnogo gaza i szhizhennogo uglevodorodnogo gaza // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2024. № 4 (72). S. 81–92. Перспективы научных исследований свойств воздушно-механической пены для локализации и ликвидации горения разливов сжиженного природного газа / М.В. Алешков [и др.] // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация.. 2022. № 1. С. 12–20. Perspektivy nauchnyh issledovanij svojstv vozdushno-mekhanicheskoj peny dlya lokalizacii i likvidacii goreniya razlivov szhizhennogo prirodnogo gaza / M.V. Aleshkov [i dr.] // Pozhary i chrezvychajnye situacii: predotvrashchenie, likvidaciya.. 2022. № 1. S. 12–20. Сравнение способов повышения адгезии между бутадиеновым эластомером и базальтовой тканью / Копырин М.М. [и др.] // Ползуновский вестник. 2022. № 4-2. С. 109–117. Sravnenie sposobov povysheniya adgezii mezhdu butadienovym elastomerom i bazal'tovoj tkan'yu / Kopyrin M.M. [i dr.] // Polzunovskij vestnik. 2022. № 4-2. S. 109–117. Эффективный способ получения нанокремнезема из кварцевого песка / Д.В.К. Нгуен [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2021. № 2 (746). С. 103–111. Effektivnyj sposob polucheniya nanokremnezema iz kvarcevogo peska / D.V.K. Nguen [i dr.] // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Stroitel'stvo. 2021. № 2 (746). S. 103–111. Проценко Т.В. Исследование процессов подавления испарения сжиженного азота применением модифицированных воздушно-механических пен и порошковых составов // Сибирский пожарно-спасательный вестник. № 1. 2025. С. 96–106. Procenko T.V. Issledovanie processov podavleniya ispareniya szhizhennogo azota primeneniem modificirovannyh vozdushno-mekhanicheskih pen i poroshkovyh sostavov // Sibirskij pozharno-spasatel'nyj vestnik. № 1. 2025. S. 96–106. A new experiment for investigating evaporation and condensation of cryogenic propellants / K. Bellur [et al.] // Cryogenics. 2016. Т. 74. p. 131–137. A new experiment for investigating evaporation and condensation of cryogenic propellants / K. Bellur [et al.] // Cryogenics. 2016. T. 74. p. 131–137. Analysis on the effects of high expansion foam on evaporation rate of the LNG / X. Guo [et al.] // Safety Science. 2021. Vol. 137. P. 137. Analysis on the effects of high expansion foam on evaporation rate of the LNG / X. Guo [et al.] // Safety Science. 2021. Vol. 137. P. 137. Повышение энергоэффективности систем охлаждения энергонасыщенного оборудования путем смещения кризиса теплообмена второго рода в область более высоких температур / Д.В. Феоктистов [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 4. С. 72–88. Povyshenie energoeffektivnosti sistem ohlazhdeniya energonasyshchennogo oborudovaniya putem smeshcheniya krizisa teploobmena vtorogo roda v oblast' bolee vysokih temperatur / D.V. Feoktistov [i dr.] // Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov. 2023. T. 334. № 4. S. 72–88. Improving the stability of high expansion foam used for LNG vapor risk mitigation using exfoliated zirconium phosphate nanoplates / P. Krishnan [et al.] // Process Safety and Environmental Protection. 2019. P. 48–58. Improving the stability of high expansion foam used for LNG vapor risk mitigation using exfoliated zirconium phosphate nanoplates / P. Krishnan [et al.] // Process Safety and Environmental Protection. 2019. P. 48–58. Пелех М.Т., Симонова М.А. Особенности локализации и ликвидации пожаров на складах СУГ и СПГ в районах Крайнего Севера // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2021. Т. 10, № 2(54). С. 216–221. Pelekh M.T., Simonova M.A. Osobennosti lokalizacii i likvidacii pozharov na skladah SUG i SPG v rajonah Krajnego Severa // XXI vek: itogi proshlogo i problemy nastoyashchego plyus. 2021. T. 10, № 2(54). S. 216–221.