Registration Number
0826U002202, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
10-07-2026
popup.evolution
o
Title
Improving the efficiency of water-based fire extinguishing agents incorporating gel-forming polymer compounds
Author
Ihor H. Stylyk,
popup.head Serhii V. Zhartovskyi
popup.opponent Taras M. Shnal
popup.opponent Roman B. Veselivskyi
popup.review Yevgeniy Rybka
popup.review Stanislav A. Vynohradov
popup.rada
National Civil Defence University of Ukraine
Description
Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 261 «Пожежна безпека» — Національний університет цивільного захисту України, Черкаси, 2026.
Актуальність. Вода як основна вогнегасна речовина має суттєвий недолік — низький коефіцієнт корисного використання через високий поверхневий натяг і недостатню змочувальну здатність. Перспективним напрямом є модифікування води полімерними гелеутворювальними сполуками, які підвищують в'язкість, адгезію та дозволяють реалізувати одночасно чотири механізми гасіння: охолодження, ізолювання, флегматизування та інгібування. Оптимальні склади таких систем досі науково не обґрунтовані.
Мета — виявити закономірності впливу фізико-хімічних властивостей композицій полімерних гелеутворювальних сполук на основі водопоглинального поліакрилату на ефективність водних вогнегасних речовин.
Завдання: аналіз сучасних підходів до гасіння пожеж водними речовинами; дослідження фізико-хімічних властивостей модифікованих гелеутворювачів; розроблення рецептури концентрату для гасіння пожеж класів А і В та формування вогнезахисних смуг в екосистемах; проведення вогневих експериментів і розроблення методичних рекомендацій.
Методи. Комплексний підхід: аналіз наукових джерел, математичне моделювання руху кульки у в'язкому середовищі для визначення динамічної в'язкості, планування експерименту, статистична обробка даних, вогневі випробування в умовах наближених до реальних.
Наукова новизна:
— вперше встановлено закономірність впливу концентрації поліакрилату на адгезію гідрогелю до поверхні деревини, що дозволяє забезпечити утримання речовини на твердих горючих поверхнях;
— встановлено залежність в'язкості вогнегасного розчину від концентрації поліакрилату, що забезпечує регулювання реологічних властивостей залежно від умов пожежогасіння;
— визначено оптимальний склад концентрату: поліакрилат — 28%, рапсова рафінована олія — 24%, піноутворювач — 4%, вода — 44%. Технологія приготування — двоетапна: спочатку змішування поліакрилату з олією, потім додавання піноутворювача і води;
— удосконалено методику визначення динамічної в'язкості колоїдних розчинів у діапазоні 0,05–20000 сП на основі комбінування законів Пуазейля і Стокса з уточненням Ладенбурга.
Основні результати по розділах.
Розділ 1. Аналіз світового і вітчизняного досвіду застосування водних вогнегасних речовин. Обґрунтовано переваги модифікованих систем — підвищена стабільність колоїдно-дисперсних систем і комплексний вплив на процес горіння.
Розділ 2. Досліджено реологічні властивості модифікованих складів. Встановлено тиксотропну поведінку: при зростанні швидкості зсуву в'язкість знижується — що полегшує транспортування через обладнання, після подачі — відновлюється, утворюючи стабільне покриття. Доведено підвищену здатність утримуватись на похилих і вертикальних поверхнях.
Розділ 3. Розроблено рецептури концентратів. Введено модифікувальні агенти: аеросил, сорбітанмоноолеат, рапсова олія. Встановлено що вміст поліакрилату 1,5–2,0% забезпечує оптимальну однорідність без грудок. Отримано універсальний засіб для гасіння пожеж різних класів.
Розділ 4. Вогневі експерименти підтвердили перевагу гелевих речовин над чистою водою — за швидкістю локалізації і тривалістю термоізоляційного ефекту. Особливо ефективні на вертикальних поверхнях. Доведено сумісність з наявним пожежно-технічним обладнанням.
Практичне значення. Результати впроваджено в діяльність НВФ «Фактор», ІНДЦЗ НУЦЗ України та Мобільного центру ДСНС — зокрема апробовано технологію подачі гелевої речовини з безпілотних літальних апаратів на висоті до 70 метрів.
Registration Date
2026-06-04
popup.nrat_date
2026-06-04 / 2026-08-04
