Пенообразующий состав для тушения пожаров
Владельцы патента RU 2263526:
Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТНЕФТЕХИМ" (RU)
Изобретение относится к области пожаротушения. Состав 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, первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14, н-бутанол, карбамид и воду. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает получение воздушно-механической пены низкой, средней и высокой кратности, обладающей повышенной огнетушащей эффективностью при высокой устойчивости пены, как в умягченной, так и в жесткой воде. 1 ил., 2 табл.
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-C14, 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 |
