В дисертаційній роботі вирішена важлива науково-технічна задача щодо створення ефективних вогнегасних та вогнезахисних засобів для деревини на основі трикомпонентних сумішей речовин, які підвищують якість активних і пасивних засобів пожежної профілактики об'єктів, де пожежним навантаженням є деревина. За результатами дисертаційної роботи можна зробити наступні висновки: 1. Аналіз сучасного стану наукових розробок в галузі вогнегасних та вогнезахисних засобів показав, що однокомпонентні речовини не можуть задовольнити вимоги пожежної профілактики щодо ефективності цих засобів. Початкові наукові дослідження багатокомпонентних сумішей речовин показали перспективність такого наукового напрямку: багатокомпонентні суміші здатні до неадитивних проявів, зокрема підсилення полум'єподавлення під час гасіння паро-газоповітряних сумішей горючих речовин. 2. Теоретичними дослідженнями обґрунтовано підхід для вивчення властивостей бінарних вогнегасних складів шляхом побудови діаграми "склад-властивість" і показано взаємний вплив складових, при наявності якого можливе взаємне підсилення вогнегасної ефективності (синергізм) або взаємне ослаблення (антагонізм). Для визначення величини взаємного впливу математично обґрунтований і розрахований коефіцієнт неадитивних властивостей. Обґрунтовано методику створення трикомпонентних складів шляхом побудови трикутника Гіббса-Розебома. Показано, що ефективність трикомпонентних складів може бути виражена як у вигляді прямої (адитивної) так і випуклої (неадитивної) поверхні. 3. Проведено експериментальні дослідження полум'єподавлення газоповітряних сумішей двокомпонентними порошковими складами з різними за хімічною природою компонентами. Підтверджено, що при використанні двокомпонентних вогнегасних порошкових складів з неорганічних солей спостерігається як явище синергізму (підсилення ефективності полум'єподавлення), так і явище антагонізму (послаблення ефективності). Вперше виявлено ефект синергізму полум'єподавлення газоповітряних сумішей дво- та трикомпонентними порошковими складами, коли одним із компонентів є аміни. Експериментально встановлено, що трикомпонентні порошкові склади, які містять аміни, зокрема склад з моноамонійфосфату, сульфата амонію і карбаміду, має підвищену ефективність під час гасіння пожеж класу А (деревини). 4. Встановлено підвищення вогнегасної ефективності порошкових складів за рахунок їх попереднього підігрівання. Підвищення температури призводить до підвищення ефективності вогнегасних складів різної хімічної природи і виражається прямолінійною залежністю. Кутові коефіцієнти лінійних залежностей зменшуються при збільшенні температури плавлення основної складової вогнегасного складу. Розрахована математична залежність, отримана формула, яка дозволяє зробити висновок стосовно доцільності попереднього нагрівання вогнегасної суміші. 5. Дослідження інгібувальних властивостей різних речовин показали, що карбамід не має інгібувальних властивостей, серед амонійних солей фосфорної кислоти більша ефективність притаманна моноамонійфосфату ніж діамонійфосфату. Трикомпонентна суміш, яка складається з моноамонійфосфату, сульфату амонію і карбаміду, має більшу інгібуючу ефективність, ніж трикомпонентна суміш, яка складається з діамонійфосфату, сульфату амонію і карбаміду. Термоаналітичні дослідження багатокомпонентних сумішей показали, що двокомпонентна суміш з моноамонійфосфату, сульфату амонію термічно стійка до 200 С, а трикомпонентна суміш, яка складається з моноамонійфосфату, сульфату амонію і карбаміду, має значні ендотермічні ефекти в області температур 120 С – 165 С. Ці ефекти проявляються під час дослідження зразків вогнезахищеної деревини, які оброблені відповідними сумішами. Газохроматографічні дослідження продуктів піролізу деревини та вогнезахищеної антипіренами деревини показали, що після піролізу необробленої та обробленої вогнезахисними засобами деревини, суміші продуктів деструкції суттєво відрізняються за вмістом азоту та кількістю горючих газів. У вогнезахищеної деревини виділяється значно менше горючих газів, особливо водню. Найменша кількість горючих газів виділяється з деревини, яка оброблена водорозчинним антипіреном, що складається з моноамонійфосфату (15%), сульфату амонію (10%), карбаміду (10%). 6. Встановлені специфічні фізико-хімічні властивості трикомпонентної суміші речовин, яка складається з моноамонійфосфату, сульфату амонію і карбаміду, дозволили рекомендувати цю суміш в якості просочувального засобу для вогнезахисту деревини. Проведено дослідження ефективності вогнезахисту деревини після просочення її водним розчином антипірену, який складається з моноамонійфосфату (амофосу) (15%), сульфату амонію (10%) і карбаміду (10%), у відповідності до ГОСТ 16363-98. Було встановлено, що середнє значення втрати маси вогнезахищеної деревини становить 7,4%, максимальна температура димових газів близько 213С. Ці показники засвідчують, що просочувальний засіб має високу ефективність вогнезахисту деревини і відноситься до першої групи вогнезахисної ефективності. При наявності високої вогнезахисної ефективності, потужної виробничої бази компонентів та меншої собівартості розробленого засобу його можна запропонувати в якості альтернативи засобам, що використовуються в Україні на теперішній час. 7. Досліджено вплив як окремих речовин, зокрема амофосу, карбаміду, карбамідоформальдегідної смоли, так і їх сумішей на горючість епоксидних полімерів. Показано, що при певному співвідношенні вищевказаних домішок можна одержати важкогорючі епоксидні покриття з кисневим індексом 35%, які вспучуються та мають низький коефіцієнт водопоглинання. Термогравіметричними дослідженнями показано, що використання домішку у вигляді суміші амофосу і карбамідоформальдегідної смоли (КФ-МТ за ГОСТ 14231-78) до епоксидних полімерів призводить до зниження швидкості окислення карбонізованого залишку при температурі 500-600 С у 1,4 рази та у 2 рази у порівнянні з сумішшю амофосу та карбаміду і амофосу та КФ-МТ, відповідно. Розроблену композицію у вигляді епоксидного полімеру з домішками суміші амофосу і карбамідоформальдегідної смоли рекомендовано використовувати як вогнезахисне покриття для деревини. Зразки вогнезахищеної деревини з покриттям дослідили за ГОСТ 16363-98. Встановлено, що покриття з епоксидної композиції, що вміщає суміш амофосу і карбамідоформальдегідної смоли, відноситься до першої групи вогнезахисної ефективності. 8. Результати роботи впроваджені у ПП «Вогнезахист-Фандеталь» (м. Київ) та Головному управлінні Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи в Черкаській області. Розроблено проект технічних умов ТУ У 02071174.026-2006 на вогнестійке епоксидне покриття для деревини при введені до нього амофосу і карбамідоформальдегідної смоли. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в таких роботах: Шкарабура М.Г., Тищенко О.М., Маладика І.Г., Дядченко О.І. Вогнегасні порошки – можливі напрями підвищення ефективності. // Вісник ЧДТУ. – Черкаси: ЧДТУ, 2002. – Вип. 4. – С. 98-101. Шкарабура М.Г., Тищенко О.М., Дядченко О.І., Маладика І.Г. Зміна адитивних властивостей багатокомпонентних вогнегасних систем. // Пожарная безопасность – 2003: Материалы VІ науч.-практ. конф. – Харьков: АПБУ, 2003. – С. 226-228. Шкарабура Н.Г., Маладыка И.Г., Дядченко А.И. Влияние физико-химических свойств огнетушащих порошков на их эффективность. // Материалы II научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация». – Минск: НИИПБ и ПЧС МЧС Республики Беларусь. – 2003. – С. 341-343. Шкарабура М.Г., Маладика І.Г., Дядченко О.І. Взаємний вплив вогнегасних порошків на інгібування процесу горіння. // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио, 2003. – Вып. 14. – С. 230-234. Маладика І.Г. Вплив азотовмісних сполук на інгібуючу здатність вогнегасних порошків. // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио, 2004. – Вып. 16. – С. 146-150. Маладика І.Г. Вплив хімічної будови складових вогнегасних композицій на неадитивні явища під час припинення процесу горіння. // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио, 2005. – Вып. 17. – С. 110-113. Шкарабура Н.Г., Маладыка И.Г., Дядченко А.И. Исследование неаддитивных явлений процессов прекращения горения огнетушащими порошковыми системами. // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация: Сборник тезисов докладов III международной научно-практической конференции. В 3 т. Т. 2 / Ред. кол.: Э.Р. Бариев и др. – Минск: – 2005. – С. 166-168. Ю.В. Цапко, Р.В. Ліхньовський, І.Г. Маладика. Дослідження інгібувальних та термічних властивостей вогнезахисної композиції. // Збірник наукових праць "Пожежна безпека" - №8. – Львів, 2006.– С. 98-102. Шкарабура М.Г., Маладика І.Г., Дядченко О.І. Вплив азотовмісних сполук на припинення процесів горіння деревини вогнегасними порошками. // Природничі науки та їх застосування в діяльності служби цивільного захисту: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції. – Черкаси: ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля, 2006. – 200 с. Маладика І.Г. "Експериментальні дослідження покриттів для деревини на основі епоксиамінних композицій, модифікованих неорганічними солями" // Наук. Вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, 2006. - №37. – С. 180-188.
Особистий внесок автора в роботах, опублікованих у співавторстві: [1 – 4, 7, 9] – проведення аналізу літературних джерел, експериментальних досліджень, інтерпретація та аналіз результатів; [8] – проведення аналізу літературних джерел, виготовлення зразків для експериментів, участь у виконанні теоретичних, експериментальних досліджень та аналіз результатів; [5, 6], [10] - проведення аналізу літературних джерел, постановка мети, проведення експериментальної частини, інтерпретація та аналіз результатів. |
