ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ТЕРМОСТОЙКОЙ ПЕНЫ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ ПРИ МИНУСОВЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
FOAM-GENERATING COMPOSITION OF HEAT-RESISTANT FOAM FOR FIRE EXTINGUISHING AT SUBZERO TEMPERATURES

Одной из важнейших проблем разработки энергоресурсов Севера является проблема противопожарной защиты создающихся объектов нефтедобычи и средств ее транспортировки по Северному морскому пути, в условиях глубокого обледенения, низких температур окружающей среды и высокой степени минерализации морской воды.
Известно, что вода и мицеллообразующие поверхностно-активные вещества являются основными составляющими огнетушащих пенообразующих составов. Для повышения эффективности борьбы с огнем в пенообразующие составы включают различные добавки, улучшающие качество пены.
2
5
Известен пенообразующий состав (пат. США №3554912, кл. А62Д 1/00, 1971) для получения низкократной термостойкой пены, пригодной для тушения пожаров. Состав включает: от 2 до 40% высокоосновной соли алюминия Al(OH)Cl; от 0,02 до 4% поверхностно-активного вещества (ПАВ), содержащего от 6 до 18 атомов углерода на кислотную группу; и воду - остальное до 100%. Стабилизатор пены используют при раздельном хранении с пенообразователем.
Недостатком состава является необходимость использования значительных концентраций высокоосновного хлорида алюминия (ОХА), что экономически не выгодно.
Этого недостатка лишен пенообразующий состав для тушения пожаров (Авт. свид. СССР №1128963, кл. А62Д 1/00, 1984). Состав включает следующие компоненты, мас.%:
Поверхностно-активное вещество
0,02-0,2
Основной хлорид алюминия Al<sub>2</sub>(OH)<sub>5</sub>Cl
0,5-2,0
Хлористый натрий
0,5-4,0
Вода
Остальное
Пенообразующий состав с морской водой значительно сокращает расходование основного хлорида алюминия.
Недостатком состава, как и всех остальных, является невозможность его использования при минусовых температурах рабочего раствора.
Следует подчеркнуть, что разработанные в мировой практике морозоустойчивые пенообразователи решают лишь проблему их транспортировки и хранения, тогда как условия применения пенообразователей ограничиваются температурой воды от плюс 4°С до плюс 40°С.
Наиболее близким к изобретению по составу и достигаемому результату при использовании высокоминерализованной воды является - Концентрированный стабилизатор термостойкой пены для тушения пожаров (Патент Р.Ф. №2328325, МПК А62D 1/04, 2006), принятый нами за прототип. Состав включает следующие компоненты, мас.%:
Основной хлорид алюминия, Al<sub>2</sub>(OH)<sub>5</sub>Cl
20,4
Сульфат аммония, (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
7,2
Уксусная кислота, СН<sub>3</sub>СООН
9,0
Вода
Остальное
В сочетании с пенообразователями для тушения пожаров образует термостойкую пену.
Недостатком состава является его относительно высокая температура замерзания
(-10°С) и невозможность использования в рабочих растворах при минусовых температурах.
Для преодоления этого недостатка в предлагаемый состав включают магний хлористый при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Основной хлорид алюминия, Al<sub>2</sub>(OH)<sub>5</sub>Cl
1,0
Магний хлористый, MgCl<sub>2</sub>
20,6
ПАВ
0,4
Вода
Остальное
Для получения и испытания состава согласно изобретению используют следующие вещества:
2
5
Основной хлорид алюминия - Al(OH)Cl, ТУ 216-350-002-39928758-02;
Магний хлористый (6-водный), ГОСТ 4209-77;
вода питьевая.
В примерах прототипа использованы анионактивные ПАВ - на основе первичных алкилсульфатов - ТЭАС, ТУ 0258-002-01013393-96 или ПО-6 ТС(А), ТУ 0258-147-05744685-95, свойства которых совпадают.
3
В работе с предлагаемым составом использован морозоустойчивый пенообразователь на основе неионогенных ПАВ - AFFF 3% (-40°С) ORCHIDEE GERMANY с добавлением 3% NH.
Все испытания составов проводят по стандартным методикам, рекомендованным при разработке новых пенообразующих составов ГОСТ Р 50588-93. Пенообразователи для тушения пожаров. /Общие технические требования и методы испытаний/.
Примеры приготовления и испытания пенообразующих растворов
2
2
Пример. 44 г MgCl·6НО растворяют в воде, прибавляют 3 мл основного хлорида алюминия и доводят водой до 98,5 мл. Раствор помещают в морозильник с температурой минус 30°С до полного охлаждения. При этой же температуре в морозильнике выдерживают морозоустойчивый пенообразователь с содержанием 3% аммиака.
2
2
5
При минус 30°С 1,5 мл морозоустойчивого пенообразователя смешивают с 98,5 мл приготовленного раствора и помещают в стакан стандартного смесителя РТ-1. Включают смеситель со скоростью 4000 об/мин на 30 секунд и отмечают текущее время. Состав содержит: 20,6% MgCl; 1,0% Аl(OH)Сl; 0,4 ПАВ; остальное вода до 100. В конкретном случае кратность пены составила 4,5; устойчивость - 12 часов.
Аналогичные данные получают при более высоких температурах.
В таблице приведены сопоставительные показатели оптимальных составов пенообразующих растворов.
Данные таблицы показывают, что в отличие от состава прототипа предлагаемый состав может быть использован при тушении пожаров при температуре рабочего раствора минус 30°С, при этом устойчивость пены повышается в 4 раза.
Дополнительным преимуществом состава является сокращение расходования ПАВ - AFFF в рабочем растворе в 2 раза по сравнению с применением стандартного пенообразователя.
Данные таблицы также показывают, что предлагаемый состав удовлетворяет требованиям поставленной задачи.
Состав, % <sup>х)</sup>
Компоненты, вес.% в рабочем растворе
ПАВ
Устойчивость <sup>1</sup>/<sub>2</sub> пены, час
ОХА
MgCl<sub>2</sub>
(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
СН<sub>3</sub>СООН
Прототип
0,6
0,2
0,27
0,4
3
используют при плюсовойтемпературе раствора
Предлагаемый
1,0
20,6
0,4
12
используют при температурераствора минус 30°С
<sup>х)</sup> Остальное вода