Problems of risk management in the technosphere Problems of risk management in the technosphere Проблемы управления рисками в техносфере 1998-8990 98894 10.61260/1998-8990-2025-1-175-189 Пожарная безопасность Fire safety Пожарная безопасность JUSTIFICATION OF THE MECHANISM OF THE FIRE EXTINGUISHING ACTION OF THE POWDER BASED ON AN ANALYSIS OF ITS FRACTIONAL COMPOSITION IN A NON-STATIONARY GAS-POWDER FLOW ОБОСНОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ОГНЕТУШАЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ПОРОШКА НА ОСНОВАНИИ АНАЛИЗА ЕГО ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА В НЕСТАЦИОНАРНОМ ГАЗОПОРОШКОВОМ ПОТОКЕ https://orcid.org/0000-0002-6418-107X Кожевин Дмитрий Федорович Kozhevin Dmitriy F. Yagmort_KDF@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation 16 05 2025 16 05 2025 2025 1 175 189 28 01 2025 10 02 2025 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/98894/view

На основании экспериментальных данных по анализу распределения частиц в нестационарном газопорошковом потоке по фракционному составу получены карты распределения частиц по размеру в облаке. Методом аналогии обосновано сходство конфигурации частиц порошка в слое облака с сеткой. Определены теплофизические характеристики слоя порошка и сетки. Расчет показал, что мощность теплоотвода фронтом порошкового облака соответствует мощности теплоотвода металлической сетки с размером ячейки 1 мм. Экспериментально подтверждено, что время контакта сетки с размером ячейки 1 мм и менее c фронтом пламени не влияет на эффект тушения, следовательно, приоритетным механизмом прекращения горения с помощью порошка является охлаждение зоны горения в узких каналах.

Based on experimental data on the analysis of the distribution of particles in a non-stationary gas-powder flow by fractional composition, maps of the particle size distribution in the cloud were obtained. The analogy method is used to substantiate the similarity of the configuration of powder particles in the cloud layer with the mesh. The thermophysical characteristics of the powder layer and mesh were determined; the calculation showed that the power of heat removal by the front of the powder cloud corresponds to the power of heat removal by a metal mesh with a cell size of 1 mm. It has been experimentally confirmed that the contact time of a grid with a mesh size of 1 mm or less with the flame front does not affect the extinguishing effect; therefore, the priority mechanism for stopping combustion of powder is cooling the combustion zone in narrow channels.

 фракционный состав огнетушащий порошковый состав мощность теплопоглощения эффект тушения порошком fractional composition fire extinguishing powder composition heat absorption power powder extinguishing effect

Кожевин Д.Ф. Концепция перспективного развития первичных средств порошкового пожаротушения // Безопасность жизнедеятельности. 2022. № 7 (259). С. 44–50. EDN ZDKCDW. Kozhevin D.F. Koncepciya perspektivnogo razvitiya pervichnyh sredstv poroshkovogo pozharotusheniya // Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2022. № 7 (259). S. 44–50. EDN ZDKCDW. Коробейникова Е.Г., Кожевин Д.Ф., Кожевникова Н.Ю. Теоретические основы процессов горения и тушения: учеб. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2022. 436 с. Korobejnikova E.G., Kozhevin D.F., Kozhevnikova N.Yu. Teoreticheskie osnovy processov goreniya i tusheniya: ucheb. SPb.: S.-Peterb. un-t GPS MCHS Rossii, 2022. 436 s. Корольченко Д.А., Пузач С.В. Учет механизма тушения пламени в интегральных и зонных моделях расчета динамики опасных факторов пожара в помещении // Пожаровзрывобезопасность. 2021. Т. 30. № 2. С. 78–87. DOI: 10.22227/PVB.2021.30.0. Korol'chenko D.A., Puzach S.V. Uchet mekhanizma tusheniya plameni v integral'nyh i zonnyh modelyah rascheta dinamiki opasnyh faktorov pozhara v pomeshchenii // Pozharovzryvobezopasnost'. 2021. T. 30. № 2. S. 78–87. DOI: 10.22227/PVB.2021.30.0. Способ определения распределения массы частиц огнетушащего вещества в нестационарном газовом потоке: пат. RU 2705914 C1 Рос. Федерация, МПК G 01 N 15/02 / Кожевин Д.Ф., Константинова А.С., Поляков А.С. Sposob opredeleniya raspredeleniya massy chastic ognetushashchego veshchestva v nestacionarnom gazovom potoke: pat. RU 2705914 C1 Ros. Federaciya, MPK G 01 N 15/02 / Kozhevin D.F., Konstantinova A.S., Polyakov A.S. Установка для определения распределения частиц огнетушащего порошка в поперечном сечении нестационарного газового потока / А.С. Константинова [и др.] // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2020. № 4 (19). С. 20–24. Ustanovka dlya opredeleniya raspredeleniya chastic ognetushashchego poroshka v poperechnom sechenii nestacionarnogo gazovogo potoka / A.S. Konstantinova [i dr.] // Sibirskij pozharno-spasatel'nyj vestnik. 2020. № 4 (19). S. 20–24. Поляков А.С., Кожевин Д.Ф., Константинова А.С. Распределение фракций огнетушащего порошка в моделируемом нестационарном газовом потоке // Пожаровзрывобезопасность. 2019. Т. 28. № 6. С. 80–88. DOI: 10.18322/PVB.2019.28.06.80-88. Polyakov A.S., Kozhevin D.F., Konstantinova A.S. Raspredelenie frakcij ognetushashchego poroshka v modeliruemom nestacionarnom gazovom potoke // Pozharovzryvobezopasnost'. 2019. T. 28. № 6. S. 80–88. DOI: 10.18322/PVB.2019.28.06.80-88. Поляков А.С., Кожевин Д.Ф., Константинова А.С. Оценка влияния формы поперечного сечения регулирующего насадка на распределение фракций в газопорошковом потоке // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2020. № 3. С. 38–46. Polyakov A.S., Kozhevin D.F., Konstantinova A.S. Ocenka vliyaniya formy poperechnogo secheniya reguliruyushchego nasadka na raspredelenie frakcij v gazoporoshkovom potoke // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2020. № 3. S. 38–46. Кожевин Д.Ф. Методика комплексной оценки эффективности огнетушителей (применительно к пожароопасным производственным объектам нефтебаз): дис. … канд. техн. наук. СПб., 2011. 120 с. Kozhevin D.F. Metodika kompleksnoj ocenki effektivnosti ognetushitelej (primenitel'no k pozharoopasnym proizvodstvennym ob"ektam neftebaz): dis. … kand. tekhn. nauk. SPb., 2011. 120 s. Баратов А.Н., Иванов В.Н. Пожаротушение. М.: Химия, 1979. Baratov A.N., Ivanov V.N. Pozharotushenie. M.: Himiya, 1979. Горючесть веществ и химические средства пожаротушения / А.Н. Баратов [и др.]. Вып. 2. М.: ВНИИПО, 1974. С. 4. Goryuchest' veshchestv i himicheskie sredstva pozharotusheniya / A.N. Baratov [i dr.]. Vyp. 2. M.: VNIIPO, 1974. S. 4. Dewitte M, Vrebosch J, van Tiggelen A. Inhibition and Extinction of Premixed Flames by Dust Particles // Combustion and Flame. 1964. Vol. 8. Р. 257–266. Dewitte M., Vrebosch J, van Tiggelen A. Inhibition and Extinction of Premixed Flames by Dust Particles // Combustion and Flame. 1964. Vol. 8. P. 257–266. Абдурагимов И.М. О механизмах огнетушащего действия средств пожаротушения // Пожаровзрывобезопасность. 2012. № 4. С. 60–82. Abduragimov I.M. O mekhanizmah ognetushashchego dejstviya sredstv pozharotusheniya // Pozharovzryvobezopasnost'. 2012. № 4. S. 60–82. Розловский А.И. Основы техники взрывобезопасности при работе с горючими газами и парами. 2-е изд., перераб. М.: Химия, 1980. 376 с. Rozlovskij A.I. Osnovy tekhniki vzryvobezopasnosti pri rabote s goryuchimi gazami i parami. 2-e izd., pererab. M.: Himiya, 1980. 376 s. Simon D.M., Belles F.E., Spakowski A.E. IV Simposium on Combastion, 1953. P. 126. Simon D.M., Belles F.E., Spakowski A.E. IV Simposium on Combastion, 1953. P. 126. Заказнов В.Ф., Розловский А.И., Стрижевский И.И. Влияние движения газа на пределы гашения пламени в узких каналах // Физика горения и взрыва. 1966. № 2. P. 109–110; Combustion, Explosion and Shock Waves. 1966. № 2. P. 70–71. Zakaznov V.F., Rozlovskij A.I., Strizhevskij I.I. Vliyanie dvizheniya gaza na predely gasheniya plameni v uzkih kanalah // Fizika goreniya i vzryva. 1966. № 2. P. 109–110; Combustion, Explosion and Shock Waves. 1966. № 2. P. 70–71. Шаулов Ю.Х. Распространение пламени через пористые среды. Баку: Изд-во АН АзССР, 1954. Shaulov Yu.H. Rasprostranenie plameni cherez poristye sredy. Baku: Izd-vo AN AzSSR, 1954. Кожевин Д.Ф. Концепция оценки эффективности порошковых средств пожаротушения по мощности теплопоглощения их огнетушащего вещества // Проблемы управления рисками в техносфере. 2021. № 4 (60). С. 79–88. EDN XDCCFS. Kozhevin D.F. Koncepciya ocenki effektivnosti poroshkovyh sredstv pozharotusheniya po moshchnosti teplopogloshcheniya ih ognetushashchego veshchestva // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2021. № 4 (60). S. 79–88. EDN XDCCFS. Романов П.Г., Фролов В.Ф., Флисюк О.М. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи): учеб. пособие для вузов. 3-е изд., испр. СПб.: ХИМИЗДАТ, 2010. 544 с. Romanov P.G., Frolov V.F., Flisyuk O.M. Metody rascheta processov i apparatov himicheskoj tekhnologii (primery i zadachi): ucheb. posobie dlya vuzov. 3-e izd., ispr. SPb.: HIMIZDAT, 2010. 544 s. Блинов В.И., Худяков Г.Н. Диффузионное горение жидкостей. М.: Изд-во АН СССР, 1961. Blinov V.I., Hudyakov G.N. Diffuzionnoe gorenie zhidkostej. M.: Izd-vo AN SSSR, 1961.