Пенообразующий состав для тушения пожаров

Пенообразующий состав для тушения пожаров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области пожаротушения, в частности к пенообразующим составам для тушения пожаров классов А и В с применением пены низкой, средней и высокой кратности.

Известен пенообразующий состав для тушения пожаров (SU 1353446 С, 23.11.1987), содержащий вторичные алкилсульфаты натрия, хромат циклогексиламина, карбамид и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: вторичные алкилсульфаты натрия - 16÷21, хромат циклогексиламина - 0,05÷0,08, карбамид - 20÷35, вода - остальное.

Недостатком известного состава является сравнительно низкая пенообразующая способность и высокая токсичность циклогексиламина как компонента, связывающего хромовую кислоту в виде соли.

Известен пенообразователь для тушения пожаров «Снежок-1» (RU 2203707 С2, 10.05.2003), содержащий следующие компоненты при следующем их соотношении, мас.%: нормальные первичные алкилсульфаты аммония фракции C₁₂-C₁₄ - 12÷13, н-бутанол - 7÷8, карбамид - 5÷10, гидрооксид натрия - 0,05÷0,10, вода - остальное.

Известный пенообразователь обладает повышенной огнетушащей эффективностью пены. К недостаткам следует отнести невысокую устойчивость пены.

Известен пенообразующий состав для тушения пожаров, поверхностно-активной основой которого являются водные растворы триэтаноламиновых солей первичных алкилсульфатов фракций С₁₀-С₁₃ или C₇-C₁₂, или смеси фракций C₇-C₁₂:С₁₀-С₁₃=1:1, или смеси фракций C₁₀-C₁₂: С₁₀-С₁₃=1:1 (В.В.Пешков, М.В.Одинец. Стабильность пенообразователей при хранении. Сб. научных трудов: Огнетушащие средства и автоматические установки пожаротушения. ВНИИ ПО МВД СССР, 1989, стр.32-37). Недостатком данного состава пенообразователя является недостаточное значение кратности пены - 8÷45.

Ближайшим известным решением аналогичной задачи является пенообразующий состав для тушения пожаров, содержащий поверхностно-активное вещество - алкилсульфонаты, высшие жирные спирты фракции C₁₀-C₁₆ и/или производные аминов, н-бутанол, карбамид, простые водорастворимые эфиры целлюлозы, полифосфат, бутиловый эфир уксусной кислоты и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкилсульфонаты - 11,0-13,0, высшие жирные спирты фракции C₁₀-C₁₆ и/или производные аминов - 2,95÷3,05, н-бутанол - 2,75÷3,75, карбамид - 6,5÷8,5, простые водорастворимые эфиры целлюлозы - 0,45÷0,55, полифосфат - 4,25÷4,75, н-бутиловый эфир уксусной кислоты - 2,75÷3,75, вода - остальное (RU 2158155 С1, 27.10.2000).

Известный пенообразующий состав позволяет получить воздушно-механическую пену, обладающую повышенной огнетушащей эффективностью. Недостатком данного состава является его многокомпонентность и необходимость использования полифосфатов для умягчения воды, что отрицательно влияет на окружающую среду (фосфаты губительно влияют на биоценоз водоемов).

Задачей изобретения является создание биологически мягкого пенообразующего состава, позволяющего получать воздушно-механическую пену низкой, средней и высокой кратности, обладающую повышенной огнетушащей способностью при высокой устойчивости пены как в умягченной, так и в жесткой воде.

Для решения поставленной задачи предложен пенообразующий состав для тушения пожаров, содержащий поверхностно-активное вещество - триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-С₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄, н-бутанол, карбамид и воду при следующем содержании компонентов, мас.%:

- триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-С₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, - 15,0÷30,0;

- первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄ - 1,5÷3,5;

- н-бутанол - 1,4÷10,0;

- карбамид - 8,÷12,0;

- вода - остальное.

Содержание в предложенном пенообразующем составе в качестве поверхностно-активного вещества триэтаноламиновых солей алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-С₁₀ и фракции C₁₂-C_14, взятых в определенном массовом соотношении, и в качестве высших жирных спиртов - первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ в совокупности с вышеперечисленными компонентами в указанных количествах позволяет обеспечить стабильность получения пены средней кратности из рабочих растворов, повышение огнетушащей способности и повышение устойчивости пены по сравнению с пенообразующим составом общего назначения.

Способ получения заявленного пенообразующего состава включает последовательное введение в аппарат периодического действия следующих компонентов состава: триэтаноламиновых солей алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-С₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄, н-бутанола, карбамида и воды, их смешение при температуре 25÷60°С и перемешивание в течение 30÷60 минут. Полученный пенообразующий состав представляет собой однородную жидкость без осадка.

В соответствии с изобретением были приготовлены и испытаны водные рабочие растворы (6% объемных) пенообразующих составов. Получение воздушно-механической пены из каждого состава и ее испытания проводились в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50588-93 «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний». Из испытанных составов для иллюстрации изобретения приведены 7 примеров. Содержание компонентов приведено в мас.%.

Пример 1.

Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов (ТЭАС) смеси первичных высших жирных спиртов (ВЖС) фракций C₈-С₁₀ и C₁₂-C₁₄ в массовом соотношении 1:1 - 15,0

ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 1,5

н-Бутанол - 1,4

Карбамид - 8,0

Вода - остальное

Пример 2.

ТЭАС смеси ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄ в соотношении 3:1 - 20,0

ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 2,0

н-Бутанол - 6,0

Карбамид - 10,0

Вода - остальное

Пример 3.

ТЭАС смеси ВЖС фракции C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄ в соотношении 5:1 - 30,0

ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 3,5

н-Бутанол - 10,0

Карбамид - 12,0

Вода - остальное

Пример 4.

ТЭАС смеси ВЖС фракции C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄ в соотношении 1:2 - 20,0

ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 2,0

н-Бутанол - 6,0

Карбамид - 10,0

Вода - остальное

Пример 5.

ТЭАС смеси ВЖС фракции C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄ в соотношении 3:1 - 10,0 ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 0,5

н-Бутанол - 1,0

Карбамид - 7,0

Вода - остальное

Пример 6.

ТЭАС смеси ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄ в соотношении 3:1 - 35,0 ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 4,0

н-Бутанол - 11,0

Карбамид - 15,0

Вода - остальное

Пример 7 (сравнит.)

ТЭАС смеси ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄ в соотношении 3:1 - 20,0 ВЖС фракции C₁₀-C₁₆ - 2,0

н-Бутанол - 6,0

Карбамид - 10,0

Вода - остальное.

Результаты испытаний представлены в таблицах 1 и 2.

Из данных таблиц следует, что предложенное оптимальное соотношение компонентов обеспечивает высокие показатели огнетушащей способности, устойчивости и кратности пены (примеры 1, 2 и 3), а изменения данного соотношения приводят к ухудшению ее свойств (примеры 4 и 5) или не улучшают эти свойства (пример 6). Использование ВЖС другой фракции (пример 7 сравнит.) приводит к ухудшению свойств пены.

График зависимости кратности пены от жесткости воды свидетельствует о сохраняемости свойства заявленного состава образовывать воздушно-механическую пену средней кратности как в умягченной, так и в жесткой (до 100 ммоль/дм³ в пересчете на Са²⁴) воде (см. чертеж).

Таблица 1.Характеристики пенообразующих составов
Наименование показателей	Величины показателей для примеров 1-7
1	2	3	4	5	6	7
1. Кратность пены средней кратности на стволе типа ГПС	71	96	90	48	36	70	93
2. Устойчивость пены средней кратности (время выделения 50% объема жидкости), с	227	560	1030	510	155	1250	240
3. Время тушения модельного очага при интенсивности подачи 6%-ного рабочего раствора 0,032 дм3/м2·с, с	165	47	26	140	очаг не потушен	32	178
4. Температура застывания, °С	-5	-11	-10	-4	-3	-13	-10
Таблица 2.Параметры пены низкой, средней и высокой кратности
Примеры	Наименование показателя	Характеристика пены по кратности	Величины показателей
1	1. Кратность пены рабочего раствора с объемной долей 6%	Низкая	8
2	Средняя	81
3	Высокая	670
1	2. Устойчивость пены (выделение 50% объема жидкости из пены), с	Низкая	390
2	Средняя	1510
3	Высокая	250

Пенообразующий состав для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, высшие жирные спирты, н-бутанол, карбамид и воду, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества содержит триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-С₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, а в качестве высших жирных спиртов -первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄ при следующем содержании компонентов, мас.%:

Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов
смеси первичных высших жирных спиртов
фракции C8-С10 и фракции C12-C14, взятых
в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0	15,0÷30,0
Первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14	1,5÷3,5
н-бутанол	1,4÷10,0
Карбамид	8,0÷12,0
Вода	Остальное