Пенообразователь термостойкой пены для морской воды

Пенообразователь термостойкой пены для морской воды

Реферат

Изобретение относится к пенным средствам тушения пожаров и может быть использовано для получения термостойкой пены с природной водой любой степени жесткости и солевым содержанием, а также с криогенными солевыми системами с содержанием до 20% минеральных солей.

Известен пенообразующий состав (пат. США №3554912, кл. А 62 D 1/00, 1971) для получения низкократной термостойкой пены, пригодной для тушения пожаров. Состав включает: от 2 до 40% высокоосновной соли алюминия Al₂(OH)₅Cl, от 0,02 до 4% анионактивного поверхностно-активного вещества, содержащего от 6 до 18 атомов углерода на кислотную группу, и воду - остальное до 100%.

Недостатком состава является необходимость раздельного хранения компонентов и невозможность создания концентрированного пенообразователя для долгосрочного хранения.

Известен также пенообразователь целевого назначения ТЭАС-Морпен, выпускаемый по ТУ 0258-001-01013393-94, предназначенный для тушения пожаров с использованием забортной морской воды. Пенообразователь включает не менее 27% весовых триэтанол-аммониевых солей алкилсульфатов, биоразлагаемостью не менее 90%, и другие добавки, повышающие устойчивость пены в присутствии электролитов.

Рекомендуемая концентрация пенообразователя на морской воде - 6% объемных. Устойчивость пены средней кратности, не менее 20 минут, высокой - 10 минут. Водородный показатель (рН), в пределах 7,0-10,0. Недостатком этого пенообразователя является относительно низкая устойчивость пены к полураспаду и к высокотемпературному воздействию.

Наиболее близким по составу и функциональным свойствам пенообразователем, принятым за прототип, является пенообразователь термостойкой пены (патент РФ №2159650, кл. А 62 D 1/00, 1999).

Состав пенообразователя включает, мас.%:

Поверхностно-активное вещество
алкиларилсульфонат натрия	8,1-9,1
оксихлорид алюминия Al2(OH)5Cl	11,0-12,3
уксуснокислый аммоний	36,6-40,6
уксусная кислота	1,5-3,0
вода остальное	до 100.

Недостатком пенообразователя термостойкой пены является использование в его составе алкиларилсульфонатов, биоразлагаемость которых не превышает 45%, что противоречит современным требованиям охраны окружающей среды.

Для преодоления этого недостатка в предлагаемый состав пенообразователя термостойкой пены для морской воды включают поверхностно-активные вещества с биоразлагаемостью не менее 90%, а именно триэтаноламмониевые соли алкилсульфатов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поверхностно-активное вещество
триэтаноламмониевая соль алкилсульфатов	8,0-9,0
Аммоний уксуснокислый	25,0-30,0
Уксусная кислота	1,4-1,5
Натрий сернокислый	2,0-4,0
Карбамид	9,0-10,0
Основной хлорид алюминия Al2(OH)5Cl	10,0-11,0
Вода	остальное

Для получения составов согласно изобретению и их испытаний используют следующие вещества:

Поверхностно-активные вещества: пенообразователь ТЭАС ТУ 0258-002-01013393-96 или ПО-6 ТС(А) ТУ 0258-147-05744685-95 (свойства которых совпадают).

Натрий сернокислый безводный ГОСТ 4166-76.

Аммоний уксуснокислый ГОСТ 3117-78.

Уксусная кислота ГОСТ 13-00279-901-2-92 или любая иная.

Карбамид ГОСТ 2081-92.

Основной хлорид алюминия Al₂(OH)₅Cl (коагулянт «Бопак»)

ТУ 216-350-002-39928758-02.

Вода питьевая.

Вода морская - состав Норвежского Веритас.

Все испытания составов проводят по стандартным методикам, рекомендованным при разработке новых пенообразующих составов ГОСТ Р 50588-93. Пенообразователи для тушения пожаров. /Общие технические требования и методы испытаний/.

Пример 1. К 34 мл пенообразователя ТЭАС, содержащего 9,0 г ПАВ, прибавляют 4,0 г натрия сернокислого и доводят до полного растворения. Затем к раствору добавляют 10 г карбамида и после его растворения 30,0 г аммония уксуснокислого подкисленного 2,2 мл 70%-ной уксусной кислоты.

К полученному раствору медленно при перемешивании добавляют 34 мл основного хлорида алюминия (ОХА) с содержанием 11,0 г Al₂(OH)₅Cl до получения прозрачного раствора.

Водородный показатель системы, рН 7.

Устойчивость низкократной пены 3% об. рабочего раствора на морской воде составляет 480 минут.

Пример 2. К 30 мл пенообразователя ТЭАС, содержащего 8,0 г ПАВ, прибавляют 2,0 г натрия сернокислого и доводят до полного растворения. Затем к раствору добавляют 25,0 г аммония уксуснокислого и подкисляют 2 мл 70%-ной уксусной кислоты.

К полученному раствору медленно при перемешивании добавляют 9,0 г карбамида и после его растворения 30 мл ОХА с содержанием 10,0 г Al₂(OH)₅Cl.

Водородный показатель системы, рН 7.

Устойчивость низкократной пены 3% об. рабочего раствора на морской воде составляет 180 минут.

Пример 3. Отличается от примера 1, лишь повышенным содержанием основных компонентов поверхностно-активного вещества и оксихлорида алюминия, влияющих на функциональные свойства огнетушащей пены и ее устойчивость к полураспаду.

Другие компоненты создают буферную среду в концентрате и предотвращают взаимодействие основных компонентов между собой и поэтому находятся в пропорциональной зависимости от них.

Состав включает, мас.%:

Поверхностно-активное вещество ТЭАС	10,0
Аммоний уксуснокислый	32,0
Уксусная кислота	2,0
Натрий сернокислый	5,2
Карбамид	12,0
Основной хлорид алюминия	12,0
Вода	остальное

Водородный показатель концентрата, рН 7.

Устойчивость низкократной пены 3% (об.) раствора на морской воде 480 минут. Однако концентрат при хранении желируется и утрачивает необходимые эксплуатационные свойства.

Пример 4. Отличается от примера 2, лишь понижением содержания ключевых компонентов ПАВ и ОХА и пропорционально этому компонентов буферной среды.

Состав включает, мас.%:

Поверхностно-активное вещество ТЭАС	7,0
Аммоний уксуснокислый	24,0
Уксусная кислота	1,3
Натрий сернокислый	1,8
Карбамид	8,0
Основной хлорид алюминия	9,0
Вода	остальное

Водородный показатель концентрата, рН=7. Устойчивость низкократной пены 3% (об.) раствора в морской воде 90 минут, что не удовлетворяет требованиям допустимой зависимости состав - свойство по отношению к примеру 2.

В таблице приведены сравнительные показатели оптимальных составов.

Данные таблицы показывают, что предлагаемый состав пенообразователя по устойчивости пены и огнетушащей эффективности не уступает составу, принятому за прототип, и удовлетворяет требованиям поставленной задачи.

В отличие от известных пенообразователей аналогов, предлагаемый состав содержит в 3 раза меньше ПАВ и используется в рабочих растворах на морской воде в 2 раза меньших концентрациях, что также может способствовать меньшему загрязнению окружающей среды поверхностно-активными веществами.

Пенообразователь термостойкой пены для морской воды, применяемый при профилактике и тушении пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, основной хлорид алюминия, аммоний уксуснокислый, уксусную кислоту и воду, отличающийся тем, что он включает поверхностно-активное вещество с биоразлагаемостью не менее 90%, а именно триэтаноламиновую соль алкилсульфатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поверхностно-активное вещество
триэтаноламиновая соль алкилсульфатов	8,0-9,0
Аммоний уксуснокислый	25,0-30,0
Уксусная кислота	1,4-1,5
Натрий сернокислый	2,0-4,0
Карбамид	9,0-10,0
Основной хлорид алюминия Al2(OH)5Cl	10,0-11,0
Вода	Остальное