Огнетушащий состав

Огнетушащий состав

Реферат

Изобретение относится к пенным огнетушащим составам и может быть использовано для тушения пожаров классов А и В. Пенные огнетушащие составы используются для тушения пожаров водонерастворимых горючих жидкостей пеной средней и низкой кратности, тушения пожаров твердых горючих материалов пеной низкой кратности и водным раствором смачивателя. Огнетушащий состав подходит также для тушения пожаров лесных и травянистых насаждений, полей, сыпучих материалов (уголь, угольная пыль, мука, зерно), соломы, бумаги, текстильного материала, для пожаров, которым необходим именно смачивающий эффект. Более того, он может быть использован для тушения пожаров квартир или автомобилей, где большое количество воды из-за значительных ущербов является нежелательным.

Известен пенообразующий состав для тушения пожаров (Патент РФ №2345809 от 10.02.2009), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:

триэтаноламиновые соли алкилсульфатов
высших жирных спиртов фракции C8-C14	20,0-40,0
сульфоэтоксилаты натрия первичных
жирных спиртов фракции С8-С14	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

Недостатком известного изобретения является высокая концентрация рабочего раствора (6%), которая приводит к повышенной вязкости и большому расходу состава; использование и хранение состава при отрицательных температурах до минус 10°С является недостаточной для северных регионов, Сибири и Дальнего Востока. Кроме того, применение сульфоэтоксилатов натрия первичных высших жирных спиртов фракции C₈-C₁₄ и алкансульфонатов натрия фракции C₁₂-C₁₆ придает составу повышенную дороговизну (не производятся в России и на всем постсоветском пространстве).

Наиболее близким по значению и составу является средство огнетушения (Патент РФ №2270712 от 24.02.2006), содержащее поверхностно-активные вещества, мас.%:

алкилсульфаты натрия первичных высших
жирных спиртов фракции С8-С10	9,0-20,0
алкилсульфаты натрия первичных
жирных спиртов фракции C12-C14	3,0-8,0
сульфоэтоксилаты натрия первичных
жирных спиртов фракции C12-C14	4,0-9,0
первичные высшие жирные спирты
фракции C12-C14	1,0-3,0
карбамид	5,0-15,0
н-бутиловый спирт	2,0-7,0
бутилцеллозольв	2,0-5,0
неонол	1,0-3,0
оксанол	1,0-3,0
вода	остальное

К причинам, препятствующим достижению технического результата, относятся многокомпонентность состава и его дороговизна (например, сульфоэтоксилаты натрия не производятся в России), недостаточная смачивающая способность при использовании как пресной, так и морской воды.

Задачей изобретения является создание пенообразующего некоррозионного состава для тушения пожаров классов А и В, в том числе лесных и торфяных пожаров, позволяющего получать воздушно-механическую пену низкой и средней кратности и обладающего повышенной смачивающей и пенообразующей способностью при использовании как в пресной, так и в морской воде.

Поставленная задача решается тем, что огнетушащий состав, включающий поверхностно-активные вещества, пластификатор, карбамид, н-Бутанол, первичные высшие жирные спирты фракции С₁₂-С₁₄, воду, в качестве поверхностно-активных веществ содержит стеарат натрия, вторичные алкилсульфаты натрия фракции C₈-С₁₄, первичные алкилсульфаты натрия фракции C₈-С₁₄, в качестве пластификатора - глицерин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Стеарат натрия	8,0-12,0
Вторичный алкилсульфат натрия фракции C8-C14	8,0-10,0
Первичный алкилсульфат натрия жирных спиртов фракции
С8-С14	8,0-10,0
Глицерин	12,0-17,0
н-Бутанол	0,5-5,0
Первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14	1,0-3,0
Карбамид	5,0-15,0
Вода	остальное

Для приготовления твердого огнетушащего состава в виде картриджа в реактор при работающей мешалке загружают компоненты согласно рецептуре. Раствор перемешивается до полного растворения исходных компонентов при температуре 80,0±2,0°С. После получения однородной композиции, ее отстаивают в течение 1 часа (для оседания пены), затем фасуют в формы (картриджи), резко охлаждают до комнатной температуры (20±2°С). В этот момент происходит «закаливание» картриджа: вся композиция застывает одномоментно, сохраняя компонентный состав по всей длине и диаметру картриджа.

Предлагаемый огнетушащий состав представляет собой твердый картридж (размер: D=50±2 мм; Н=260±5 мм), который вставляется в тубус пожарного ствола RAMBOJET-03 (выпускается отечественной промышленностью, г.Воронеж). Расход воды на 1 картридж ~2500 л. Получение воздушно-механической пены из каждого состава и ее испытания проводились в соответствии с требованиями ГОСТ Р 505888-93 «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие требования и методы испытаний».

Результаты опытов представлены в таблице №1, №2 Приложения.

По эксплуатационным свойствам предлагаемый огнетушащий состав благодаря синергетическому эффекту компонентов при найденном определенном соотношении и введению новых составляющих композиции превосходит прототип в 1,5-2 раза по смачивающей способности как в пресной, так и в морской воде и на 20% (в среднем) по пенообразующей способности при одновременном резком снижении себестоимости состава, которая обеспечивается доступностью сырья и простой технологией получения предлагаемых ПАВ (Новочеркасский завод синтетических продуктов). Предлагаемый огнетушащий состав, изготавливаемый в виде картриджей, не имеет ограничений при использовании в зонах отрицательных температур, легко транспортируется, экологически безопасен (биоразлагаемость 98%), что значительно превосходит состав по прототипу (сульфоэтоксилаты, неонол, оксонол имеют очень низкую биоразлагаемость). Срок хранения картриджа - 10 лет. По сравнению со всеми известными аналогами и прототипом следует отметить некоррозионность предлагаемого пенообразователя, а также экономическую эффективность за счет использования компонентов, доступных по цене и производству. Следует особо отметить, что по требованиям морского РЕГИСТРа к пенообразователям не допускается нагрев их в закрытых емкостях на судах >71°С, т.к. в противном случае произойдет самовоспламенение пенообразователя. В нашем случае это требование к предлагаемому пенообразователю невелируется.

Приложение

Таблица 1
Примеры предлагаемого огнетушащего состава
№№ примера	Состав огнетушащего средства (картриджа), в мас.%
Стеарат натрия	Вторичный алкилсульфат натрия фракции С8-С14	Первичный алкилсульфат натрия жирных спиртов фракции С8-С14	Глицерин	Н-Бутанол	Карбамид	Первичные высшие жирные спирты фракции С12-С14	Вода
1	8,0	8,0	10,0	12,0	5,0	15	3,0	Ост.
2	9,0	10,0	8,0	12,0	5,0	10	2,0	Ост.
3	10,0	10,0	9,0	15,0	3,0	12	3.0	Ост.
4	11,0	10,0	9,0	16,0	2,0	15	1,0	Ост.
5	12,0	9,0	10,0	17,0	1,0	5	2,0	Ост.
6	12,0	10,0	10,0	17,0	0,5	5	2,0	Ост.

Таблица 2
Показатели качества огнетушащего средства (картриджей)
№№ примера	Свойства огнетушащего состава
Смачивающая способность, с	Объем смачивателя, л	Пенообразующая способность, кратность пены	Температура плавления картриджа, °С
	Пресная вода	Морская вода		Низкая кратность	Средняя кратность
1	1,5	1,8	>2500	15	105	>35
2	1,5	1,8	>2500	15	105	>35
3	2,0	2,2	>2600	14	100	>45
4	2,5	2,8	>3000	11	90	>50
5	2,5	2,8	>3500	10	85	>50
6	2,5	2,8	>3500	10	85	>50
Прототип	2,2-3,3	2,2-3,3		6-11	66-92
Требовании ГОСТ Р50588 8-93	не более 9	не более 9		не более 20	не менее 60

Огнетушащий состав, включающий поверхностно-активные вещества, пластификатор, карбамид, н-бутанол, первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄, воду, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ содержит стеарат натрия, вторичные алкилсульфаты натрия фракции C₈-С₁₄, первичные алкилсульфаты натрия фракции C₈-С₁₄, в качестве пластификатора - глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Стеарат натрия	8,0-12,0
Вторичный алкилсульфат натрия фракции C8-С14	8,0-10,0
Первичный алкилсульфат натрия жирных спиртов
фракции C8-C14	8,0-10,0
Глицерин	12,0-17,0
н-Бутанол	0,5-5,0
Первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14	1,0-3,0
Карбамид	5,0-15,0
Вода	Остальное