ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОРАСШИРЯЮЩИХСЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СОСТАВОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ, МЕТОДОМ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ

Екатерина Валерьевна Головина, Оксана Владимировна Беззапонная, Наталия Валерьевна Хабибуллина, Тимур Хамадгатаевич Мансуров, Галина Ивановна Болодьян

Аннотация


В статье обосновывается применение метода термического анализа для исследования огнезащитных составов интумесцентного типа для условий углеводородного горения, характерного для объектов нефтегазовой отрасли. В качестве объектов исследования были выбраны огнезащитные материалы на силиконовой основе и на основе эпоксидных смол, поскольку данные составы наиболее часто применяются на объектах нефтегазовой отрасли. Исследования проводились методом синхронного термического анализа, включающего термогравиметрический, дифференциально-термогравиметрический методы и метод дифференциально-сканирующей калориметрии, а также методом масс-спектрометрии.В результате проведенных исследований установлены общие закономерности протекания термоокислительной деструкции для анализируемых огнезащитных составов: наличие четырех основных этапов потери массы с наибольшей скоростью потери массы в интервале температур 300-450 ºС, свидетельствующей об интенсивной интумесценции материала. Значение зольного остатка, соответствующего температурным условиям углеводородного горения (при температуре 1100 °С), выше у составов на основе эпоксидных смол, что подтверждает его большую термостойкость по отношению к огнезащитным материалам на силиконовой основе. Исследование анализируемых огнезащитных составов методом дифференциально-сканирующей калориметрии позволило определить эндо- и экзотермические эффекты, удельную теплоемкость, скорость тепловыделения в ходе термоокислительной деструкции. Установлено, что для определения огнезащитных функций огнезащитного состава суммарный тепловой эффект исследуемого огнезащитного материала должен быть как можно ниже. В результате анализа дифференциально-сканирующей калориметрии выявлено, что составы на основе силиконового связующего характеризуются более высоким экзотермическим эффектом, что свидетельствует о меньшей термостойкости по сравнению с эпоксидными составами интумесцентного типа.Метод масс-спектрометрии подтверждает результаты, полученные методом синхронного термического анализа.

Ключевые слова


огнезащитный состав интумесцентного типа;углеводородное горение;метод термического анализа;термогравиметрический метод;дифференциально-термогравиметрический метод;метод дифференциально-сканирующей калориметрии;горючесть;термостойкость;масс-спектрометрия;

Полный текст:

PDF

Литература


Цой А.А., Демехин Ф.В. Испытание огнезащитных материалов в условиях углеводородного температурного режима // Научно-аналитический журнал Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2015. № 4. С. 20- 24.

Дринберг А.С., Гравит М.В., Зыбина О.А. Огнезащите конструкций интумесцентными лакокра сочными материалами при углеводородном режиме пожара // Лакокрасочные материалы и их применение. 2018. № 1-2. С. 44-49.

Крашенинникова М.В. Огнезащитные вспучивающиеся материалы на основе органо-растворимых пленкообразователей // Лакокрасочные материалы и их применение. 2006. № 12. С. 14-19.

Horrocks A.R., Price D. Fire Retardant Materials. Cambridge: Woodhead Publishing, 2001. 448 р.

Ненахов С.А., Пименова В.П., Натейкина Л.И. Влияние наполнителей на структуру пенококса на основе полифосфата аммония // Пожаровзрывобезопасность. 2009. Т. 18. № 7. С. 51-58.

Бабкин О.Э., Зыбина О.В., Мнацаканов С.С., Танклевский Л.Т. Механизм формирования пенококса при термолизе интумесцентных огнезащитных покрытий // Огнепортал. 19.08.2014. URL: http://www.ogneportal.ru/articles/coatings/2737 (дата обращения: 24.01.2021).

Головина Е.В., Беззапонная О.В., Акулов А.Ю. Методика оценки термостойкости огнезащитных составов интумесцентного типа для объектов нефтегазовой отрасли. Екатеринбург: Уральский институт ГПС МЧС России, 2020. 169 с.

Беззапонная О.В., Головина Е.В., Мансуров Т.Х. Особенности проведения испытаний огнезащитных материалов интумесцентного типа методом термического анализа в условиях углеводородного пожара // Техносферная безопасность. 2017. № 3 (16). С. 57-62.

Беззапонная О.В., Головина Е.В., Мансуров Т.Х., Акулов А.Ю. Применение метода термического анализа для комплексного исследования и совершенствования вспучивающихся огнезащитных составов // Техносферная безопасность. 2017. № 2 (15). С. 3-7.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2021-2-62-79

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 2021 УГНТУ.
Все права защищены.