Умная пена и газовые гидраты: томские учёные придумали, как устранять битумные пожары
Специалисты лаборатории тепломассопереноса ТПУ при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети» разработали технологию для тушения возгораний нефтепродуктов в резервуарах с большой площадью поверхности зеркала. Решение представляет собой полную технологическую цепочку от разработки огнетушащих составов на основе искусственных газовых гидратов до отработки алгоритмов его подачи. Разработка особенно востребована при тушении высоковязких жидких нефтепродуктов. Предложенный подход может лечь в основу создания нормативно-правового регламента по тушению битума, который в настоящее время в России отсутствует.
Битумные пожары – одно из самых серьёзных испытаний для спасателей. Вязкая горящая масса не просто горит: она кипит, разбрызгивается, перегревает стенки резервуаров и выделяет густой токсичный дым. При температурах свыше 1 000 °C металлические стенки резервуара критически меняют свою геометрию. Традиционные методы тушения часто бессильны или требуют колоссальных затрат. Но, похоже, наука нашла эффективный ответ. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно со ВНИИПО МЧС России и промышленными партнерами представили технологию автоматического тушения горящего битума.
Лед, газ и искусственный интеллект
В основе решения не классическая пена, а состав с искусственными газовыми гидратами. При контакте с огнем они работают как микроскопические бомбы холода: резко охлаждают поверхность и вытесняют кислород инертным газом.
Однако главная инновация кроется в ИТ-составляющей. Интеллектуальная система на базе ИИ, объединяющая тепловизоры, видеокамеры и датчики, не просто фиксирует возгорание, а напрямую управляет физическим процессом тушения. Разработчики внедрили алгоритм адаптивной импульсной подачи: пена подается рывками по 3–10 секунд с паузами. Это решение позволяет на 20% экономить огнетушащее вещество и ускорять охлаждение стенок резервуара на 60%, критически снижая риск вскипания и перелива горящего битума.
От лаборатории до промышленного масштаба
Путь к этому прорыву занял несколько лет и прошел через серию фундаментальных и прикладных этапов. Если в 2023 году томские ученые проводили сотни экспериментов на небольших очагах, изучая базовые свойства гидратов, то к 2024 году они создали самоактивирующийся огнетушитель.
2025 год стал переломным: в ТПУ открыли молодежную лабораторию газовых гидратов и начали целевое тушение нефтепродуктов, сократив энергозатраты на процесс на 40%. А в 2026-м команда перешла к масштабированию. Площадь экспериментального пожара увеличили с одного до 4,5 квадратных метров. Полное тушение теперь занимает от 75 до 330 секунд, что в полтора раза быстрее действующих нормативов. Впереди главный экзамен: испытания на резервуарах промышленного масштаба с площадью зеркала до 314 квадратных метров.
Новые правила игры и экспортный потенциал
Значение разработки выходит далеко за рамки академического интереса. ТПУ и ВНИИПО МЧС готовят первые в России специальные правила тушения битума. До сих пор отдельного регламента для таких пожаров просто не существовало.
Для граждан это означает реальную безопасность: снижение риска токсичных выбросов и масштабных эвакуаций в районах нефтебаз и НПЗ. Для экономики это – сохранение миллионов литров нефтепродуктов. Отдельным направлением станет модернизация уже существующих автоматических установок на предприятиях: достаточно будет добавить интеллектуальный блок управления, не меняя всю инфраструктуру.
Потенциал технологии огромен не только внутри страны. Комплексное инженерное решение – от химического состава до ПО может быть востребовано на Ближнем Востоке, в Азии и Латинской Америке, где активно строятся порты и нефтеперерабатывающие заводы.
Проект томских ученых яркий пример того, как российский промышленный ИТ переходит от пассивного наблюдения к активному действию. В перспективе мы увидим полностью автономные комплексы безопасности, которые сами классифицируют тип разлива, выбирают тактику и тушат огонь на ранней стадии. Наука больше не просто фиксирует проблемы – она берет их под свой жесткий интеллектуальный контроль.
