ОГЛЯД СУЧАСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ КОРОЗІЙНОЇ ДІЇ ПІНОУТВОРЮВАЧІВ ТА ЇХ РОБОЧИХ РОЗЧИНІВ НА ЕЛЕМЕНТИ СИСТЕМ ПОЖЕЖОГАСІННЯ

  • T. M. Voitovych Львівський державний університет безпеки життєдіяльності https://orcid.org/0000-0002-6375-6548
  • V. V. Kovalyshyn Львівський державний університет безпеки життєдіяльності https://orcid.org/0000-0002-5463-0230
  • O. P. Voitovych Головне управління ДСНС України у Львівській області https://orcid.org/0009-0007-7042-1010
  • I. I. Kaluzhniak Львівський державний університет безпеки життєдіяльності https://orcid.org/0009-0009-1101-1403
Ключові слова: корозія, піноутворювач, інгібітор корозії, система пожежогасіння, вогнегасник.

Анотація

Постановка проблеми. Проблема корозії, спричиненої водними вогнегасними речовинами, є актуальною у сфері пожежної безпеки. Під час застосування піноутворювачів у стаціонарних та автономних системах пожежогасіння металеві елементи (резервуари, трубопроводи, насадки, клапани, спринклери тощо) зазнають агресивного впливу. У численних дослідженнях показано, що за потрапляння розчинів піноутворювачів на метал унаслідок хімічних реакцій утворюються продукти корозії, які погіршують надійність обладнання і навіть можуть призводити до відмов системи. Мета полягає в аналізі сучасних досліджень корозійної активності піноутворювачів та їх робочих розчинів на автономні та стаціонарні системи пожежогасіння, а також виявленні шляхів зменшення шкідливої дії корозії як наслідку покращення протипожежного захисту об’єктів. Опис матеріалу. Основні методи експериментального дослідження корозійної активності піноутворювачів включають занурення сталевих пластин у робочі розчини піни з подальшим вимірюванням втрати маси. Окрім гравіметричного методу, застосовують електрохімічні дослідження, що дають змогу встановлювати потенціал корозії та густину струму корозії. Такий підхід дає змогу кількісно порівняти агресивність різних типів піноутворювачів. Зокрема, протеїнові піни (та фторпротеїнові) під час експериментів виявилися одними з найагресивніших. Загалом синтетичні піни, що містять спеціальні стабілізатори та інгібітори, демонструють нижчу корозійну активність. Для мінімізації корозійного впливу водних вогнегасних речовин рекомендують комплексний підхід. По-перше, застосовувати стійкі до корозії матеріали, уникати незахищеного карбонового металу та цинку. Існує практика внутрішнього захисту резервуарів та корпусів вогнегасників фарбами або полімерами. По-друге, до складу самих концентратів слід вводити корозійні інгібітори. По-третє, контролювати якість води, а саме застосовувати пом’якшену або демінералізовану воду для приготування робочого розчину піноутворювача, уникати солей і забруднень, що збільшують електропровідність середовища. По-четверте, після пожежогасіння слід своєчасно очищувати системи – видаляти залишки піни та продуктів корозії. Так, міжнародний стандарт NFPA зазначає, що концентрати протеїнових піноутворювачів повинні містити інгібітори для захисту від корозії, а компоненти системи (трубопроводи, клапани) мають виконуватись з матеріалів, сумісних з піноутворювачем (латунь, бронза, нержавіюча сталь тощо). Тоді як для синтетичних вимагає вказівки на сумісність матеріалів. Також у стандарті регламентуються умови водопостачання, а саме вода повинна бути сумісною з концентратом піни та не містити зважених домішок або солей, що спричинюють додаткову корозію. Щодо українських стандартів, то у ДСТУ EN 1568 немає чіткої вимоги щодо маркування саме корозійних властивостей. Це питання переважно врегульовується на рівні технічної документації виробника, а не на нормативному рівні з обов’язковим маркуванням. Інший український нормативний документ ДСТУ 3789:2015 вимагає, щоб піноутворювачі загального призначення мали низьку корозійну активність. Висновки. Сучасний досвід показує, що під час проєктування та експлуатації систем пожежогасіння необхідно враховувати корозійний вплив речовин на її елементи, а також створювати вимоги до експлуатації систем пожежогасіння. Результати аналізу вказують на те, що найлегшим і найдешевшим способом зменшення корозійного впливу на системи пожежогасіння є додавання до складу піноутворювачів інгібіторів, що буде потребувати додаткового дослідження їхньої вогнегасної здатності. Також необхідно переглянути нормативні документи щодо запобігання корозії у системах пожежогасіння, а саме фарбового чи полімерного захисту внутрішніх поверхонь корпусів вогнегасників.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Foorginezhad S., Mohseni-Dargah M., Firoozirad K. та ін. Recent advances in sensing and assessment of corrosion in sewage pipelines. Process Safety and Environmental Protection. 2021. Vol. 147. P. 192–213. DOI: 10.1016/j.psep.2020.09.009
2. Patrascu M. T., Busuioc A. D., Busuioc C. Experimental study on the corrosion of carbon steel and aluminum alloy in firefighting protein foam concentrates. Materials. 2021. Vol. 14. No. 23. Article No. 7259. DOI: 10.3390/ma14237259
3. Revie R. W., Uhlig H. H. Corrosion and corrosion control: An introduction to corrosion science and engineering. New Jersey: Wiley-Interscience, a John Wiley & Sons, Inc., Publication, 2008.
4. Bertschy A. V., Peterson H. B. Corrosion resistance of some common metals to concentrated and 6 % solutions of light water fire-extinguishing agent. NRL Report No. 6932. Naval Research Laboratory, 1969.
5. Scheffey J. L., Wright J. A. Analysis of test criteria for specifying foam firefighting agents for aircraft rescue and firefighting: Appendix A. Report No. DOT/FAA/CT-94/04. FAA Technical Center, 1994. URL: https://www.fire.tc.faa.gov/pdf/ct94-04.pdf
6. Su P., Fuller D. B. Corrosion and corrosion mitigation in fire protection systems. Research Technical Report No. 0003040794. FM Global, 2014. URL: https://atossa.fr/wp-content/uploads/2024/03/ FMCorrosionTechReport.pdf
7. Radwan K., Rakowska J., Ślosorz Z. Impact of surfactants used in extinguishing agent to corrosiveness of firefighting equipment. In: Ali M., Platko P. (Eds.). Advances and Trends in Engineering Sciences and Technologies. CRC Press/Balkema. 2015. P. 159–164. DOI: 10.1201/b19249-31
8. Kaiser L. The growing problem of corrosion in preaction sprinkler systems. ORR Protection, 2013. URL: https://www.orrprotection.com/mcfp/problemof- corrosion-in-preaction-sprinkler-systems (дата звернення: 24.05.2025).
9. Войтович Т. М., Ковалишин В. В., Войтович О. Б. Дослідження впливу карбозоліну та оксиетилідендифосфонової кислоти на корозійну активність робочих розчинів піноутворювачів. Пожежна безпека. 2023. № 43. С. 41–49. DOI: 10.32447/20786662.43.2023.06
10. Carpen L., Ohligschläger T. A case study on corrosion of stainless steel in firewater mains. Proceedings of the 6th European Stainless-Steel Conference – Science and Market. Helsinki, Finland, 10–13 June 2008. P. 129–135.
11. Tihen, J. Corrosion inhibition of dry and preaction fire suppression systems using nitrogen gas. St. Louis: Potter Electric Signal Company, LLC.
12. Ryan Fireprotection Inc. The solution for corrosion in a fire sprinkler system. 2014. URL: https://www.ryanfp.com/solution-for-corrosion (дата звернення: 24.05.2025).
13. FM Global. Corrosion in automatic sprinkler systems. In: FM Global property loss prevention data sheets 2-1. 2016. P. 1–19. URL: https://unitedfiresystems.net/wp-content/ uploads/2018/11/01-Loss-Prevention-Data-Sheet-2-1- Corrosion-in-Automatic-Sprinkler-Systems-FMGlobal- Oct-20161.pdf
14. Merwin J. Corrosion in fire sprinkler systems: Increasing your liability, increasing your costs, and shortening system life. Potter/Corrosion Solutions, 2016. P. 1–5. URL: http://www.ifma-afc.org/docs/submissions/ 20160718_AFC_PotterCorrosionSolutions.pdf
15. O’Connor J. Inhibiting sprinkler pipe corrosion with nitrogen generation technology. International Fire Protection. 2017. P. 98–100.
16. Knurek M. The problem of corrosion in metal fire sprinkler systems. Gulf Fire. 2017. Vol. 5. URL: https://gulffire.com/the-problem-of-corrosionin- metal-fire-sprinkler-systems (дата звернення: 24.05.2025).
17. Broadley, S. Corrosion in fire sprinkler systems. St. Louis: Potter Electric Signal Company, 2017. URL: https://www.scribd.com/document/633285794/ stephen-broadley-potter-electric-signal-company-pdf
18. Hopkins, M. An introduction to corrosion in sprinkler systems: Its identification and mitigation. Anne Arundel, MD: National Fire Sprinkler Association, 2018.
19. Quick Response Fire Supply. № 223 – Fire sprinkler system pipe material: NFPA requirements and the pros and cons of steel. QRFS, 2019. URL: https://www.qrfs.com/blog/223-fire-sprinklersystem- pipe-material-nfpa-requirements-and-the-prosand- cons-of-steel (дата звернення: 24.05.2025).
20. Su P., Doerr W. W. Fire protection sprinkler system for extremely corrosive industrial duct environments. Process Safety Progress. 2010. Vol. 29. No. 1. P. 70–78. DOI: 10.1002/prs.10319
21. Su P., Tatar F. W., Chivukula S., Doerr W. W. Weld seam corrosion of steel sprinkler pipe. Presented at CORROSION 2013, NACE International Conference, Orlando, FL, USA. March 2013. Paper No. 2140.
22. Su P., Fuller D. B. Steel piping material corrosion: Dry and pre-action fire protection systems. Sprinkler Age. 2013. Vol. 32. No. 5. P. 22–26.
23. Su P., Chivukula S., Tatar F. W., Swinnerton B. Corrosion of sprinkler piping under compressed nitrogen and air supervision. Presented at CORROSION 2015, NACE International Conference, Dallas, TX, USA. March 2015. Paper No. 5548.
24. Carpén L. Corrosion of stainless steel in fire protection systems. VTT Research Report No. VTT-R-01556-08. VTT Technical Research Centre of Finland, 2008. URL: https://publications.vtt.fi/ julkaisut/muut/2008/PALOMICTutk_rap_final.pdf
25. Elahresh N., Jewilli F. Evaluation of fire extinguishing foam concentrate for 304 stainless steel. Presented at the 4th International Technology of Oil and Gas Conference (TOG 2008), Tripoli, Libya, October 2008. Paper No. TOG-78.
26. Войтович Т. М., Ковалишин В. В., Кошеленко В. В. Дослідження впливу інгібіторів корозії на корозійну активність робочих розчинів піноутворювачів. Пожежна безпека. 2017. № 30. С. 16–21.
27. Wood, Ramboll, COWI. The use of PFAS and fluorine-free alternatives in fire-fighting foams – Final report. European Commission DG Environment & European Chemicals Agency, 2020. URL: https://echa.europa.eu/ documents/10162/28801697/pfas_flourine-free_ alternatives_fire_fighting_en.pdf/d5b24e2a-d027-0168- cdd8-f723c675fa98
28. Rakowska J., Ślosorz Z. Corrosion of fire extinguishing systems and firefighting fittings. Safety & Fire Technology. 2011. Vol. 24. No. 2. P. 113–120.
29. Radwan K., Rakowska J., Ślosorz Z. Corrosion of firefighting equipment caused by surfactants used in extinguishing agent. In: Al Ali M., Platko P. (Eds.). Advances and Trends in Engineering Sciences and Technologies: Proceedings of the International Conference on Engineering Sciences and Technologies (ESaT 2015), Tatranska Strba, High Tatras Mountains, Slovakia, 27–29 May 2015. CRC Press/Balkema, 2015. P. 159–164.
30. ДСТУ 3734-98. Вогнегасники пересувні. Загальні технічні вимоги. Київ: Держспоживстандарт України, 1998.
31. NFPA 16: Standard for the Installation of Foam- Water Sprinkler and Foam-Water Spray Systems. 2014 ed. Quincy, MA: National Fire Protection Association, 2014.
32. ДСТУ 3789-98. Піноутворювачі загального призначення для гасіння пожеж. Загальні технічні вимоги і методи випробувань. Київ : Держспоживстандарт України, 1998.
33. ДСТУ EN 1568:2018 (усі частини) Вогнегасні речовини. Піноутворювачі Київ: Міністерство розвитку економіки, торгівлі та сільського господарства України, 2018.
Опубліковано
2025-06-04
Як цитувати
Voitovych, T., Kovalyshyn, V., Voitovych, O., & Kaluzhniak, I. (2025). ОГЛЯД СУЧАСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ КОРОЗІЙНОЇ ДІЇ ПІНОУТВОРЮВАЧІВ ТА ЇХ РОБОЧИХ РОЗЧИНІВ НА ЕЛЕМЕНТИ СИСТЕМ ПОЖЕЖОГАСІННЯ. Пожежна безпека, 46, 45-52. https://doi.org/https://doi.org/10.32447/20786662.46.2025.04
Розділ
Статті

Найчастіше читають статті цього автора (ів)

1 2 3 > >>