Пенообразователь для тушения пожаров
Владельцы патента RU 2302890:
Седов Алексей Борисович (RU)
Бабенкова Софья Федоровна (RU)
Настоящее изобретение относится к области получения пенообразующих составов для тушения пожаров классов А и В. Предложен состав пенообразователя, включающий кубовые остатки органического синтеза в виде отходов производства 1,4-бутандиола, поливинилпирролидона, γ-бутиролактона, ректификации метилпирролидона, регенерации моноэтаноламина, карбамид, высшие жирные спирты C12-C14, бутанол, хромат циклогексиламина, глицерин и 35% раствор вторичных алкилсульфатов натрия. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает увеличение кратности и устойчивости пены, повышение морозостойкости и огнетушащей эффективности композиции, а также утилизацию отходов органического синтеза. 1 табл.
Изобретение относится к пенным огнетушащим составам (пенообразователям), используемым для тушения пожаров.
Промышленно выпускаемые пенообразователи делятся на две большие группы - фторсинтетические и углеводородные. Первые образуют на поверхности нефти и нефтепродуктов пленку и предназначены для подслойного пожаротушения. Они чрезвычайно дороги, производятся из импортного сырья и весьма экологически опасны. Вторые не образуют пленку на поверхности нефти и нефтепродуктов, предназначены для тушения пожара водонерастворимых горючих жидкости пеной средней кратности и тушения пожаров твердых горючих материалов пеной низкой кратности и водным раствором смачивателя, т.е. пожаров классов А и В. Углеводородные пенообразователи производятся из отечественного сырья, экологически безвредны, имеют невысокую стоимость.
Известны углеводородные пенообразователи, близкие по технической сущности к предлагаемому:
- ПО-ЗАИ (а.с. СССР 618117, кл. А 62 D 1/00, приоритет 04.10.76, опубл. Бюл. №29, 1978 г.) ПО-3НП (Инструкция ВНИИПО. Порядок применения пенообразователей для тушения пожаров. Москва, 1996 г), содержащие в своем составе вторичные алкилсульфаты с добавлением ингибитора коррозии. Достоинствами этих пенообразователей являются относительно низкая стоимость, доступность сырья, отработанная технология изготовления, однако они обладают низкой огнетушащей эффективностью.
- ПО-6НП-М (Постоянный технологический регламент ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов). В его состав входят, мас.%:
| карбамид | 14,0-16,0 |
| высшие жирные спирты С12-C14 | 1,0-1,5 |
| бутанол | 2,5-3,5 |
| сульфоэтоксилат натрия | 9,0-11,0 |
| хромат циклогексиламина | 0,09-0,11 |
| 25%-ный водный раствор вторичных | |
| алкилсульфатов натрия | остальное |
Этот пенообразователь отличается повышенной огнетушащей эффективностью, но невысокой устойчивостью пены (14 мин), недостаточной температурой застывания (не ниже минус 5°С).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому составу является состав пенообразователя ПО-6НП, мас.%:
| карбамид | 9,0-11,0 |
| высшие жирные спирты C12-С14 | 2,5-3,5 |
| бутанол | 8,0-10,0 |
| хромат циклогексиламина | 0,09-0,11 |
| 25%-ный водный раствор вторичных | |
| алкилсульфатов натрия | остальное |
(Постоянный технологический регламент ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов»).
Недостатками состава-прототипа ПО-6НП являются:
- температура застывания не ниже минус 8°С;
- недостаточно высокая кратность пены.
(ТУ 38-00-05807999-33-95 Пенообразователь ПО-6НП)
Целью данного изобретения является расширение арсенала пенообразователей с одновременным решением следующих задач:
- увеличение кратности и устойчивости пены;
- повышение морозостойкости композиции;
- утилизация отходов органического синтеза.
Поставленные задачи решаются путем подбора рецептуры пенообразователя.
Для увеличения устойчивости пены в рецептуру введены кубовые остатки органического синтеза - полимеры сшитой структуры, которые представляют собой отходы производства 1,4-бутандиола, поливинилпирролидона, γ-бутиролактона, ректификации метилпирролидона, регенерации моноэтаноламина. Примерный состав кубовых остатков органического синтеза, вес.%:
| 1.4-бутандиол | 5 |
| поливинилпирролидон сшитой структуры | |
| водонерастворимый | 50-70 |
| γ-бутиролактон | 5-10 |
| α-пирролидон | 10 |
| N-винилпирролидон | 10 |
Данные кубовые остатки действуют аналогично белковым соединениям натурального происхождения, но значительно снижают себестоимость пенообразователя и способствуют утилизации отходов органического синтеза.
Введение в рецептуру глицерина наряду с присутствием полимеров кубовых остатков органического синтеза, вторичных алкилсульфатов натрия, высших жирных спиртов С12-С14, повышает вязкость смеси, способствует получению мелкодисперсной пены, что ведет к увеличению ее устойчивости. За счет присутствия в композиции бутанола и других органических растворителей пенообразователь не теряет своих свойств при многократном замораживании и размораживании.
В качестве ингибитора коррозии используется хромат циклогексиламина.
В рецептуру предлагаемого пенообразователя входят следующие компоненты, мас.%:
| кубовые остатки органического синтеза | 25,0-40,0 |
| карбамид | 10,0-15,0 |
| высшие жирные спирты С12-C14 | 1,0-5,0 |
| бутанол | 3,5-8,0 |
| глицерин | 1,0-5,0 |
| хромат циклогексиламина | 0,1 |
| 35%-ный водный раствор вторичных алкилсульфатов | |
| натрия | остальное |
Для приготовления пенообразователя в реактор при работающей мешалке загружаются компоненты согласно рецептуре. Раствор перемешивается до полного растворения исходных компонентов. При необходимости включается обогрев реактора до температуры (40±5)°С.
Результаты опытов представлены в таблице.
Преимущество предлагаемого состава пенообразователя по сравнению с составом-прототипом заключается в увеличении кратности и устойчивости пены, в повышении морозостойкости и огнетушащей эффективности, удешевлении продукта в 1,5-2 раза.
Предлагаемая композиция относится к категории "мягких" пенообразователей - биоразлагаемость пенообразователя более 90%.
| Составы предлагаемого пенообразователя и пенообразователя-прототипа и их показатели качества | |||||||||||||
| № опыта | Состав пенообразователя, в мас.% | Показатели качества пенообразователя | |||||||||||
| Карбамид | Высшие жирные спирты C12-C14 | Бутанол | Кубовые остатки органического синтеза | Глицерин | Раствор вторичных алкилфатов 35%-ный | Хромат циклогексиламина | Кратность пены на питьевой воде | Устойчивость пены, мин. | Показатель смачивающей способности, с | Синерезис, мин. | Температура застывния, °С | Время тушения, с | |
| 1 | 1,0 | 2,5 | 5,0 | 30,0 | 3,5 | Остальное | 0,1 | 95 | 55 | 2 | 7 | -10,5 | 79 |
| 2 | 1,0 | 1,5 | 3,5 | 35,0 | 3,5 | Остальное | 0,1 | 99 | 60 | 2 | 6 | -10,4 | 56 |
| 3 | 1,0 | 1,0 | 5,0 | 40,0 | 1,0 | Остальное | 0,1 | 105 | 55 | 2 | 7 | -12,8 | 38 |
| 4 | 10,0 | 3,0 | 8,0 | 25,0 | 3,5 | Остальное | 0,1 | 98 | 58 | 2 | 5 | -13,0 | 45 |
| 5 | 10,0 | 3,0 | 5,0 | 25,0 | 3,0 | Остальное | 0,1 | 101 | 50 | 2 | 6 | -16,0 | 50 |
| 6 | 15,0 | 5,0 | 5,0 | 25,0 | 5,0 | Остальное | 0,1 | 105 | 50 | 2 | 7 | -16,0 | 36 |
| Прототип | 14-16 | 1-1,5 | 2,5-3,5 | - | - | Остальное | 0,1 | 60 | 14 | 2 | 1,5 | -5 | 300 |
Пенообразователь для тушения пожаров классов А и В, включающий поверхностно-активное вещество, карбамид, высшие жирные спирты C12-C14, бутанол, хромат циклогексиламина, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит кубовые остатки органического синтеза в виде отходов производства 1,4-бутандиола, поливинилпирролидона, γ-бутиролактона, ректификации метилпирролидона, регенерации моноэтаноламина и глицерин, а в качестве поверхностно-активного вещества использован 35% раствор вторичных алкилсульфатов натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Кубовые остатки органического синтеза | 25,0-40,0 |
| Высшие жирные спирты C12-C14, | 1,0-5,0 |
| Карбамид | 10,0-15,0 |
| Бутанол | 3,5-8,0 |
| Глицерин | 1,0-5,0 |
| Хромат циклогексиламина | 0,1 |
| Раствор вторичных алкилсульфатов натрия 35%-ного | Остальное |
