Пенообразующий состав для тушения пожаров

Пенообразующий состав для тушения пожаров

Реферат

Изобретение относится к области пожаротушения, в частности к пенообразующим составам для тушения пожаров классов А и Б с применением пены низкой, средней и высокой кратности на морской и пресной воде любой жесткости, и может использоваться для тушения пожаров на судах и объектах морского и речного флота.

Известен состав пенообразователя для тушения пожаров, содержащий исходные компоненты при следующем соотношении, мас.%: триэтаноламиновые соли алкилбензолсульфокислот 40,0-44,0; алкилсульфонат фракции С₁₁-С₁₇ 26,0-30,0; стабилизатор пены (этиленгликоль, этиловый или изопропиловый спирт) и вода - остальное (RU 2212918 С1, 27.09.2003).

Известный состав обеспечивает получение пены, кратность которой для 2% раствора составляет 8-20, устойчивость пены для той же концентрации составляет 220-300, однако использование триэтаноламиновых солей алкилбензолсульфокислот в количестве 40,0-44,0 мас.% снижает пенообразующий эффект состава и отрицательно влияет на окружающую среду.

Известен пенообразующий состав, который содержит исходные компоненты при следующем соотношении, мас.%: триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции С₈-С₁₀ 13,0-28,0; этиленгликоль 15,0÷25,0; карбамид 5,0÷15,0, остальное вода (RU 2270711 С2, 27.02.2006).

Известное изобретение использовано для тушения пожаров классов А и В. Присутствие карбамида в количестве до 5,0÷15,0 мас.% обеспечивает создание морозоустойчивого состава с температурой застывания от -20 до -34°С. Состав имеет также высокие огнетушащие характеристики: кратность пены средней кратности на стволе типа ГПС-100 составляет 65-77; устойчивость пены средней кратности составляет 180-283 с; время тушения модельного очага при интенсивности подачи 6%-ного рабочего раствора 0,032 дм³/м²·с составляет 30-184 с.

Недостатком известного изобретения является высокая концентрация рабочего раствора (6%), которая приводит к большому расходу состава, и низкие огнетушащие свойства пены высокой кратности. Кроме того, высокое содержание карбамида в рабочем растворе ограничивает использование известного состава в замкнутых пространствах на судах морского и речного транспорта.

Наиболее близким известным решением по совокупности признаков к заявляемому является пенообразующий состав для тушения пожаров, содержащий исходные компоненты при следующем соотношении, мас.%: триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции С₈-С₁₀ и фракции С₁₂-С₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0-15,02÷32,0; первичные высшие жирные спирты фракции (ВЖС) С₁₂-С₁₄ 0,5÷3,0; карбамид 1,0÷12,0; сульфоэтоксилаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции С₁₂-С₁₄ 1,4÷8,5 и вода - остальное (RU 2263527 С1, 10.11.2005).

Известное решение позволяет получать пену с высокой огнетушащей способностью, однако высокая концентрация рабочего раствора (6%) приводит к высокому расходу состава, а наличие карбамида в нем ограничивает использование известного состава в замкнутых пространствах на судах морского и речного транспорта.

Технической задачей является усовершенствование пенообразующего состава для пожаротушения, предназначенного преимущественно для использования на судах морского и речного транспорта.

Техническим результатом предлагаемого пенообразующего состава для пожаротушения является снижение концентрации компонентов состава в рабочем растворе, сохранение стабильности огнетушащих характеристик, снижение температуры хранения и использования состава.

Технический результат достигается тем, что пенообразующий состав для тушения пожаров содержит исходные компоненты при следующем соотношении, мас.%: триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции С₈-C₁₄ 20,0-40,0; сульфоэтоксилаты натрия 10,0-22,0; алкансульфонаты натрия фракции С₁₂-С₁₆ 10,0-15,0; полиэтиленгликоль 2,0-20,0: карбитол 2,0-6,0 и вода - остальное.

Заявленный состав готовят следующим образом.

В аппарат, снабженный перемешивающим устройством, прибором для измерения и записи температуры, штуцерами для загрузки сырья и выгрузки готового продукта, вакуумом, загружают сульфоэтоксилаты натрия, полиэтиленгликоль. Включают мешалку и перемешивают в течение 30-40 минут. Затем загружают алкансульфонат натрия, триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции С₈-С₁₄, карбитол и воду.

После загрузки всех компонентов массу перемешивают в течение 30-40 минут при температуре 30-45°С. Готовый продукт отстаивают от пены в течение 1-1,5 часов, фасуют в тару.

Состав компонентов пенообразователя и его свойства представлены в таблице.

Полученный пенообразующий состав представляет собой однородную прозрачную жидкость без осадка, с плотностью 1050-1150 кг/м³ при 20°С, рН 7,5-9,0, кинематической вязкостью 80-120 мм²с^-1 при 20°С (ГОСТ 33).

Пенообразователь является концентрированным продуктом и применяется в виде водного раствора с объемной долей 2% с использованием воды любой жесткости, что делает его конкурентоспособным по сравнению с аналогичными пенообразователями, представленными в настоящее время на рынке. Повышенная концентрация пенообразователя позволит снизить транспортные расходы, расходы на емкостное оборудование при перевозке и хранении, повысить возможности резерва пенообразователя на судах: в три раза по сравнению с 6%-ным пенообразователем и в 2 раза по сравнению с 4%-ным при том же объеме емкостного оборудования. Повышенная концентрация поверхностно-активных веществ в пенообразователе увеличивает срок хранения продукта.

Состав используется для получения пены низкой, средней и высокой кратности с огнетушащими характеристиками, превышающими требования ГОСТ Р 50588-93 «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний» и НПБ 304-2001 «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний».

Заявленная совокупность признаков, входящих в состав компонентов, их подобранное соотношение позволило получить высокие эксплуатационные характеристики на 2% рабочем растворе (табл.). Взаимное влияние подобранных компонентов привело к следующим эффектам: исключена зависимость пенообразующих свойств пенообразователя от жесткости воды, что дает возможность работы с ним на морской воде и определяет основную область использования пенообразователя; при смешивании компонентов состава, снижается вязкость продукта и усиливается процесс их взаимного растворения; пониженная температура застывания состава до минус 15°С, дает возможность хранения и использования состава при температурах до минус 10°С.

Кроме того, концентрированный пенообразователь обладает сравнительно небольшой кинематической вязкостью при 20°С, что, несмотря на высокую концентрацию ПАВ в пенообразователе, не создает проблем с его дозированием. Рабочие растворы пенообразователя имеют пониженное содержание ПАВ (около 1%), что обеспечивает большую экологическую безопасность продукта по сравнению с другими морскими пенообразователями. Кроме этого, при отсутствии дозирующих устройств, требующихся для приготовлении 2%-ных рабочих растворов пенообразователя, из данного концентрированного пенообразователя можно приготовить при необходимости 4%-ный и 6%-ный пенообразователи.

В таблице представлены примеры состава и свойства 2% рабочих растворов, из которых следует, что время тушения н-гептана составляет 30-60 с.

Кратность среднекратной пены рабочего раствора с объемной долей 2% на морской воде на стволе типа ГПС составляет 80-100; на стволе высокой кратности 550-650. Устойчивость пены, определяемая как разрушение 50% объема пены средней кратности в 200 дм³ емкости, составляет 3000-4000 с; при выделении 50% объема жидкости из пены средней кратности, полученной на стендовой установке, составляет 250-300 с; выделение 50% объема жидкости из пены высокой кратности, полученной на стендовой установке, составляет 500-700 с.

Пенообразователь получил техническое название ПО-2ТС-М.

Таблица
Состав компонентов	Количественное содержание компонентов состава, мас.%
1	2	3	Прототип*
Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракций С8-С14	20,0	30,0	40,0	32
Сульфоэтоксилаты натрия первичных высших жирных спиртов фракций С12-С14	10,0	15,0	22,0	8,5
Алкансульфонаты натрия фракций С12-С16	15,0	14,0	10,0	3,0 Первичные ВЖС
Полиэтиленгликоль	20,0	10,0	2,0	10 карбамид
Карбитол	3,0	6,0	2,0	-
Вода питьевая	До 100	До 100	До 100	До 100
Свойства пенообразователя
Наименование показателя состава	1	2	3	прототип*
Кратность среднекратной пены рабочего раствора с объемной долей 2% на морской воде:
- на стволе типа ГПС	100	90	80	100
- на стволе высокой кратности	650	600	550
Устойчивость пены, с:
- разрушение 50% объема пены средней кратности в 200 дм3 емкости;	4000	3500	3000
- выделение 50% объема жидкости из пены средней кратности, полученной на стендовой установке	300	270	250	315
- выделение 50% объема жидкости из пены высокой кратности, полученной на стендовой установке	700	600	500
Время тушения н-гептана (бензина А-76) пеной средней кратности из 2%-ного раствора при интенсивности подачи (0,032±0,002 дм3/м2с, с.	30	50	60	50
Показатель смачивающей способности рабочего раствора с объемной долей 1%, с.	5	5	6
* Лучший пример для прототипа при 6% концентрации рабочего раствора.

Пенообразующий состав для тушения пожаров, содержащий триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C₈-C₁₄, сульфоэтоксилаты натрия и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алкансульфонаты натрия фракции С₁₂-С₁₆, полиэтиленгликоль и карбитол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов
первичных высших жирных спиртов фракции C8-C14	20,0-40,0
Сульфоэтоксилаты натрия	10,0-22,0
Алкансульфонаты натрия фракции C12-C16	10,0-15,0
Полиэтиленгликоль	2,0-20,0
Карбитол	2,0-6,0
Вода	до 100