Пенообразующий состав для тушения пожаров

 

Изобретение относится к пенообразующим составам на основе водных растворов смесей поверхностно-активных веществ, органических и неорганических соединений, используемых для тушения пожаров. Пенообразующий состав для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор пены, бутанол, бутиловый эфир уксусной кислоты, мочевину, ингибитор коррозии и воду. Состав дополнительно содержит простые водорастворимые эфиры целлюлозы, в качестве ПАВ - алкилсульфонаты, в качестве ингибитора - полифосфат, в качестве стабилизатора пены - высшие жирные спирты и/или производные аминов при следующем соотношении компонентов, мас.%: ПАВ 11 - 13, стабилизатор пены 2,95 - 3,05, простые водорастворимые эфиры целлюлозы 0,4 - 0,55, мочевина 6,5 - 8,5, бутанол 2,75 - 3,75, ингибитор 4,25 - 4,75, бутиловый эфир уксусной кислоты 2,75 - 3,75, вода - остальное. Пенообразующий состав позволяет получить воздушно-механическую пену, обладающую повышенной огнетушащей эффективностью при равной или повышенной устойчивости по сравнению с применяемыми составами. 3 табл.

Изобретение относится к пенообразующим составам на основе водных растворов смесей поверхностно-активных веществ (ПАВ), органических и неорганических соединений, используемых для тушения пожаров.

Известны пенообразующие составы на основе синтетических анионных ПАВ со стабилизирующими устойчивость пены органическими добавками, в качестве которых используют водорастворимые полимеры. например полимер окиси этилена (патент ФРГ N 2226641, кл. 61 b 2, 1973), натриевую соль сополимера метилметакрилата с метакриловой кислотой в количестве 0,05-0,2 мас.% (А.с. СССР N 569314 кл. А 62 D 1/02, 1974), полигликоли (патент ФРГ N 1822531, кл. 61 b 2, 1970).

Известны пенообразующие составы на основе синтетических анионных ПАВ (вторичные алкилсульфаты) (А. с. СССР N 618117, А 62 D 1/00, 1978) формулы C₆-C₁₆, содержащие в качестве стабилизатора 0,05 - 1,0% хроматциклогексиламина (ХЦГА) и 10 - 20% меламиноформальдегидной смолы (МФС) в качестве водорастворимого полимера (А.С. СССР N 944453, А 62 D 1/02, 1982).

Известен пенообразователь на основе водных растворов анионных ПАВ (вторичных алкилсульфатов фракции C₁₀-C₁₈) со стабилизирующими устойчивость пены органическими добавками, одной их которых является высший жирный спирт фракции C₁₀-C₁₆ (А.С. СССР N 581950, кл. А 62 D 1/00, 1977).

Известен пенообразователь, в котором в качестве ПАВ используют более равномерное распределение α-олефинов, в том числе фракции C₁₀- C₁₄. Однако устойчивость 2% раствора (водного) составляет не менее 270 (ТУ 38-00-05807999-20-93. Пенообразователь ПО-3НП).

Однако известные составы имеют недостаточно высокую огнетушащую эффективность и устойчивость пены.

Наиболее близким и заявляемому изобретению, т.е. прототипом, является пенообразующий состав для получения воздушно-механических пен "Сампо", описанный в ТУ 38-10950. В качестве ПАВ по рецептуре в составе используют пенообразователь ПО-3А на основе вторичных алкилсульфатов, в качестве стабилизирующих добавок - высшие жирные спирты фракции C₁₀-C₁₆, мочевину, хромат циклогексиламина; для улучшения растворимости и совместимости компонентов бутиловый спирт и бутилацетат.

Однако используемый при этом пенообразователь на основе вторичных алкилсульфатов наименее стоек и нестабилен при хранении вследствие необратимого процесса гидролиза, особенно при повышенных температурах (свыше 40^o) (Инструкция. Порядок применения пенообразователей для тушения пожаров. М., 1996, с. 4), пенообразователь "Сампо" на его основе имеет устойчивость пены не менее 12 минут. Компоненты его дефицитны.

Задачей, на решение которой направлено создание данного изобретения, является получение пенообразующего состава, позволяющего получить воздушно-механическую пену, обладающую повышенной огнетушащей эффективностью при равной или повышенной устойчивости по сравнению с применяемыми составами.

Предлагаемый пенообразующий состав, отвечающий этим требованиям, на основе поверхностно-активного вещества (ПАВ), высших жирных спиртов, бутанола, бутилового эфира уксусной кислоты, мочевины, ингибитора коррозии и воды, дополнительно содержит простые водорастворимые эфиры целлюлозы, в качестве ПАВ - алкилсульфонаты при следующем соотношении компонентов, мас.%: ПАВ - 11 - 13 Стабилизатор пены - 2,95 - 3,05 Простые водорастворимые эфиры целлюлозы - 0,45 - 0,55 Мочевина - 6,5 - 8,5 Бутанол - 2,75 - 3,75 Ингибитор - 4,25 - 4,75 Бутиловый эфир уксусной кислоты - 2,75 - 3,75 Вода - Остальное В качестве ингибитора может быть применен полифосфат, в качестве стабилизатора пены - ВЖС и/или производные аминов.

Отличия от прототипа свидетельствует о новизне заявляемого технического решения.

Применение ПАВ в качестве основы для пенообразователей известно. В качестве простых водорастворимых эфиров целлюлозы возможно применение карбоксиметилцеллюлозы или метилцеллюлозы, являющихся высокомолекулярными полимерами, их введение в состав увеличивает вязкость раствора пенообразующего состава, что уменьшает скорость обезвоживания пены, т.е. пена становится более устойчивой. Введение в качестве ингибитора полифосфата (в частности, триполифосфата) позволяет повысить огнестойкость пены, эффективно произвести водоумягчение. В качестве стабилизатора пены применяют ВЖС отдельно или в смеси с производными аминов, что позволяет получить устойчивую пену. Бутанол и бутиловый эфир уксусной кислоты введены в состав для улучшения растворимости высших жирных спиртов и для регулирования вязкости раствора, в качестве антифризов.

Пенообразующий состав позволяет получить пену с высокой огнетушащей способностью при высокой ее устойчивости. Данный компонентный состав в патентной и технической литературе не найден, что позволяет говорить об изобретательском уровне заявляемого технического решения.

Получение пенообразующего состава осуществляется следующим образом. В реакторе смешивают необходимое количество алкилсульфоната с раствором простых водорастворимых эфиров целлюлозы до получения однородного раствора, добавляют ингибитор и мочевину, полученную смесь при перемешивании и температуре 60^oC выдерживают не менее часа. К ней добавляют приготовленную в другом реакторе смесь разогретых высших жирных спиртов и равных количеств бутанола и бутилацетата, а также воду. Пену в лабораторных условиях получали на приборе "Размельчитель тканей" РТ-1, ТУ 64-1-1505-72. Определение устойчивости воздушно-механической пены проводили при комнатной температуре.

Результаты испытаний пены на кратность и устойчивость приведены в таблице 1. Устойчивость пены определяли временем выделения из полученной пены 50% раствора пенообразователя.

Огнестойкость пены определяли как величину, обратную интенсивности разрушения пены в условиях горения на лабораторном оборудовании. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Результаты лабораторных испытаний были подтверждены полигонными огневыми испытаниями на базе ОГПС-7 г.Ангарска по методике ВНИИПО МВД России, разработанной для оценки огнетушащей способности пен при тушении нефти и нефтепродуктов. Использовали стальной испытательный резервуар диаметром 15,2 м, высотой 11 м, площадью 183 м², высотой свободного борта 1 м, заполненного водой с налитым на ее поверхность дизельным топливом в количестве 40 т. Была изготовлена опытная партия реагента в количестве 5 т. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Проведенные испытания показали высокую огнетушащую способность пены, устойчивость ее на поверхности топлива в процессе тушения, возможность тушения горючего 3% раствором.

Компоненты пенообразующего состава не являются дефицитными, сам состав нетоксичен.

Формула изобретения

Пенообразующий состав для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество (ПАВ), стабилизатор пены, бутанол, бутиловый эфир уксусной кислоты, мочевину, ингибитор коррозии и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит простые водорастворимые эфиры целлюлозы, в качестве ПАВ - алкилсульфонаты, в качестве ингибитора - полифосфат, в качестве стабилизатора пены - высшие жирные спирты и/или производные аминов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ПАВ - 11 - 13
Стабилизатор пены - 2,95 - 3,05
Простые водорастворимые эфиры целлюлозы - 0,45 - 0,55
Мочевина - 6,5 - 8,5
Бутанол - 2,75 - 3,75
Ингибитор - 4,25 - 4,75
Бутиловый эфир уксусной кислоты - 2,75 - 3,75
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3