ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ Российский патент 2005 года по МПК A62D1/02 

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 с использованием как пресной, так и морской воды.

Известен пенообразующий состав для тушения пожаров, поверхностно-активной основой которого являются водные растворы триэтаноламиновых солей первичных алкилсульфатов фракций C₁₀-C₁₃ или C₇-C₁₂, или смеси фракций C₇-C₁₂:C₁₀-C₁₃=1:1, или смеси фракций C₁₀-C₁₂: C₁₀-C₁₃=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.

Известен пенообразующий состав для тушения пожаров горючих жидкостей, содержащий первичные алкилсульфонаты, сульфоэтоксилаты натрия, сшитый полимер полиакриловой кислоты, фторсодержащее поверхностно-активное вещество (фтор-ПАВ), содержащее перфторированные группы C₆-C₁₂ или группы гетероцепной структуры и четвертичные амины или кватеризованные диалкилалкандиамины, при следующем соотношении компонентов, мас.%: первичные алкилсульфонаты - 10,0÷15,0, сульфоэтоксилаты натрия - 7,0÷12,0, сшитый полимер полиакриловой кислоты - 0,2÷1,0, фтор-ПАВ - 0,7÷2,0, вода - остальное (RU 2206354 С1, 20.06.2003). Известный состав может содержать моноэтаноламин или диэтиленгликоль до 10,0 мас.%. Основным недостатком известного состава является высокая биологическая активность компонентов, из которых синтезируются фтор-ПАВы.

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 хорошей 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 эффективностью при высокой устойчивости пены как в пресной, так и в морской 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-C₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄, карбамид, сульфоэтоксилаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ и воду при следующем содержании компонентов, мас.%:

- триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-C₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, - 15,0÷32,0,

- первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄ - 0,5÷3,0,

- карбамид - 1,0÷12,0,

- сульфоэтоксилаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ - 1,4÷8,5,

- вода - остальное.

Предложенный состав может дополнительно содержать до 10,0 мас.% н-бутанола.

Содержание в предложенном пенообразующем составе в качестве поверхностно-активного вещества триэтаноламиновых солей алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-C₁₀ и фракции C₁₂-C_14, взятых в определенном массовом соотношении, в качестве высших жирных спиртов - первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄, дополнительное содержание сульфоэтоксилатов натрия первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ в совокупности с перечисленными компонентами в указанных количествах позволяет обеспечить создание биологически мягкого (степень биоразложения более 90%) состава, позволяющего получить воздушно-механическую пену низкой, средней и высокой кратности, обладающую повышенной огнетушащей способностью при высокой устойчивости пены как в пресной, так и в морской воде.

Дополнительное введение н-бутанола в указанных количествах обеспечивает повышение огнетушащей эффективности состава и устойчивости пены.

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-C₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄, карбамида, сульфоэтоксилатов натрия первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄, при необходимости н-бутанола и воды, их смешение при температуре 25÷60°С и перемешивание в течение 30÷60 минут. Для приготовления допускается использование воды любой жесткости.

Полученный пенообразующий состав представляет собой однородную жидкость без осадка и расслоения.

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 ниже приведены 7 примеров. Содержание компонентов в примерах приведено в мас.%.

Пример 1.

Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов (ТЭАС) смеси первичных высших жирных спиртов (ВЖС) фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1:1, - 20,0

Первичные ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 0,5

Карбамид - 8,0

Сульфоэтоксилаты натрия (СЭН) первичных ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 5,0

Вода - остальное

Пример 2.

ТЭАС смеси первичных ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 3:1, - 24,0

Первичные ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 2,0

Карбамид - 6,0

СЭН первичных ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 5,0

Вода - остальное

Пример 3.

ТЭАС смеси первичных ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 3:1, - 32,0

Первичные ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 3,0

Карбамид - 10,0

СЭН первичных ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 8,5

Вода - остальное

Пример 4.

ТЭАС смеси первичных ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 3:1, - 14,5

Первичные ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 0,3

Карбамид - 0,5

СЭН первичных ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 1,3

Вода - остальное

Пример 5.

ТЭАС смеси первичных ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 3:1, - 33,0

Первичные ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 3,5

Карбамид - 13,0

СЭН первичных ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 9,0

Вода - остальное

Пример 6.

ТЭАС смеси первичных ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 3:1, - 24,0

Первичные ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 2,0

Карбамид - 6,0

СЭН первичных ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 5,0

н-Бутанол - 8,0

Вода - остальное

Пример 7 (сравнит.).

ТЭАС смеси первичных ВЖС фракций C₈-C₁₀ и C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 3:1, - 24,0

Первичные ВЖС фракции C₁₀-C₁₆ - 2,0

Карбамид - 6,0

СЭН первичных ВЖС фракции C₁₂-C₁₄ - 5,0

Вода - остальное

Результаты испытаний представлены в таблице. Из данных таблицы следует, что предложенное оптимальное соотношение компонентов согласно изобретению обеспечивает высокие показатели огнетушащей способности, кратности пены и ее устойчивости как в пресной, так и в морской воде (примеры 1, 2, 3 и 6), а изменения данного соотношения приводят к ухудшению показателей пены (пример 4) или экономически не выгодны (пример 5). Изменения качественного состава не позволяют решить поставленную задачу (пример 7).

Таблица
Характеристики пенообразующих составовНаименование показателейВеличины показателей для примеров 1-712345671. Кратность пены:       На стволе низкой кратности:       - морская вода8,09,511,07,010,59,010,0- пресная вода7,510,011,06,510,08,610,0На стволе средней кратности:       - морская вода769410081909390- пресная вода72959685879486На стволе высокой кратности:       - морская вода6008008905008501250700- пресная вода56079079058079010006702. Устойчивость пены средней кратности (время выделения 50% объема жидкости), с:       - морская вода205290315150220240200- пресная вода21530533016533710302203. Время тушения модельного очага при интенсивности подачи 6%-ного рабочего раствора 0,032 дм³/м²·с, с:   очаг   - морская вода1207050не по-473690- пресная вода1475542тушен4340125

Изобретение относится к области пожаротушения. Состав содержит триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-C₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄, карбамид, сульфоэтоксилаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ и воду. Состав дополнительно может содержать н-бутанол. 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 пресной, так и в морской воде. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Пенообразующий состав для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, высшие жирные спирты, карбамид и воду, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества он содержит триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C₈-C₁₀ 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 и дополнительно сульфоэтоксилаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ при следующем содержании компонентов, мас.%:

Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси  первичных высших жирных спиртов  фракции C₈-C₁₀ и фракции C₁₂-C₁₄,  взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,015,0÷32,0Первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄0,5÷3,0Карбамид1,0÷12,0Сульфоэтоксилаты натрия  первичных высших жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄1,4÷8,5ВодаОстальное