RESEARCH ON SUBSURFACE FIRE SUPPRESSION USING COMPRESSION FOAM IN TANKS WITH PETROLEUM PRODUCTS

Authors

  • V. Kovalyshyn Львівський державний університет безпеки життєдіяльності
  • N. Velykyi Львівський державний університет безпеки життєдіяльності

DOI:

https://doi.org/10.33042/2522-1809-2025-1-189-390-397

Keywords:

subsurface fire suppression, compression foam, tank with petroleum products, low-expansion foam

Abstract

The article is devoted to studying the effectiveness of "subsurface" fire suppression in tanks containing flammable liquids using compression foam. The research utilized a specially designed experimental setup that enables the generation and delivery of compression foam directly beneath the fuel layer. The compression foam covered the burning surface, remained stable for an extended period without breaking down, and prevented combustible vapors from entering the combustion zone, which is a key factor in halting the burning process. Experiments were conducted under laboratory conditions using a mock tank with a capacity of 250 liters. The compression foam generation system included: a fire extinguisher-like structure with a 12-liter capacity, air cylinders, medium- and high-pressure regulators with pressure gauges, a mixing chamber, valves, and flexible hoses through which the prepared foam was delivered. The foam was injected beneath the flammable liquid layer at a pressure of 4 MPa, ensuring its even distribution across the entire burning surface area. The results, based on three conducted experiments, demonstrated that the extinguishing time ranged from 52 to 57 seconds, with foam solution consumption varying between 2.9 and 3.2 liters. The low expansion ratio of the foam contributed to the formation of a dense and stable layer that effectively remained on the gasoline surface, preventing the evaporation of combustible vapors and eliminating the possibility of re-ignition. Particular attention was given to the economic efficiency of the method, as "subsurface" suppression with compression foam significantly reduces the consumption of foaming agents compared to traditional methods. The article also examines the main advantages of the "subsurface" approach over surface extinguishing. Delivering foam from below ensures a stable and controlled suppression process. Key limitations of the method are outlined, including the need to optimize the foam delivery system for large-volume tanks. Directions for further research are proposed to adapt the method for industrial conditions.

References

Войтович Т.М. Вдосконалення технології «підшарового» пожежогасіння в резервуарах з нафтопродуктами : дис. ... д-ра флософії : 261. Львів, 2020. 216 с. URL: https://ldubgd.edu.ua/sites/default/files/3_nauka/svr/razovi/disertaciya_voytovich_t.m.pdf; 2. Ковалишин, В. В., Великий, Н. Р., Ковалишин, В. В., Войтович, Т. М., Бунь, Р. А., Новіцький, Я. М., & Фірман, В. М. (2024). Розроблення технології гасіння компресійною піною підшаровим способом резервуарів з нафтопродуктами. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10 (129), 6–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.305684; 3. Kovalyshyn V. V., Vasileva O. E., Koziar N. M. Pinne gasinia (2007). [Foam quenching]. ISBN 978-966-665-473-4. Spolom. Lviv. Ukraine;

Титаренко А. В. Газонаповнена піна – ефективний засіб пожежогасіння лісових пожеж. Науковий вісник НЛТУ України. 2015. № 25.9. С. 246-250. URL: http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?I21DBN=LINK&P21DBN=UJRN&Z21ID=&S21REF=10&S21CNR=20&S21STN=1&S21FMT=ASP_meta&C21COM=S&2_S21P03=FILA=&2_S21STR=nvnltu_2015_25.9_41;

Вілінський Р. В. Гаврилюк А. Ф. Аналіз використання компресійної піни. Львівський державний університет безпеки життєдіяльності // Проблеми та перспективи розвитку системи безпеки життєдіяльності: зб. наук. Праць XV Міжнар. наук.-практ. конф. молодих вчених, курсантів та студентів. Львів, 2020. С.16-17. URL: https://sci.ldubgd.edu.ua/bitstream/123456789/6990/1/1-16-46.pdf; 6. Kodryk, A., Nikulin, O., Titienko, O., Kurtov, A., & Shakhov, S. (2019). Залежність властивостей компресійної піни від робочих параметрів процесу генерування піни. Науковий вісник: Цивільний захист та пожежна безпека, 1(1(7), 54–63. https://doi.org/10.33269/nvcz.2019.1.54-63; 7. Нікулін О. Ф., Кодрик А.І., Тітенко О.М., Виноградов С.А., Шахов С.М. Функціонально-фізична схема установки для генерації компресійної піни. Харків, (2018). https://doi.org/10.33042/2522-1809-2018-7-146-163-166;

Chen, Y., Chen, T., Fu, X. C., Bao, Z. M., & Hu, C. (2021). The research of compressibility of compressed air foam. Journal of Physics: Conference Series, 1820(1), 012021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1820/1/012021;

Dong-Ho, Rie; Jang-Won, Lee; Seonwoong, Kim. (2016). Class B Fire-Extinguishing Performance Evaluation of a Compressed Air Foam System at Different Air-to-Aqueous Foam Solution Mixing Ratios. Applied Science, 6, 191. https://doi.org/10.3390/app6070191;

Rie, D.-H., Lee, J.-W., & Kim, S. (2016). Class B fire-extinguishing performance evaluation of a compressed air foam system at different air-to-aqueous foam solution mixing ratios. Applied Sciences, 6(7), 191. https://doi.org/10.3390/app6070191; 11. Velykyi, N., Kovalyshyn, V., Voitovych, T., & Pastukhov, P. (2023). Дослідження стійкості та кратності компресійної піни. Пожежна безпека, 43, 34-40. https://doi.org/https://doi.org/10.32447/20786662.43.2023.05;

П.П. Клюс, В.Г. Палюх, А.С. Пустовой, Ю.М. Сенчихiн, В.В. Сировой. Пожежна тактика: Пiдруч. ─ Х.: Основа, 1998.;

Довідник керівника гасіння пожеж / За загальною редакцією В.С. Кропивницького. – К.: ТОВ «Літера-Друк», 2016. – 320 с.

Published

2025-04-02

How to Cite

Kovalyshyn, V., & Velykyi, N. (2025). RESEARCH ON SUBSURFACE FIRE SUPPRESSION USING COMPRESSION FOAM IN TANKS WITH PETROLEUM PRODUCTS. Municipal Economy of Cities, 1(189), 390–397. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2025-1-189-390-397

Issue

Section

статьи