пенообразующий состав для тушения пожаров

Формула изобретения

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-C 10 и фракции C12-C 14,
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 C 12-C14	1,4÷8,5
Вода	Остальное

2. Пенообразующий состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит до 10,0 мас.% н-бутанола.

Описание изобретения к патенту

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-C ₁₂, или смеси фракций C₇-C₁₂:C ₁₀-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-C ₁₆ 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-C ₁₀ 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-C ₁₄ - 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-C ₁₀ 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-C ₁₀ 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 C ₈-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-C ₁₄ - 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 C ₁₂-C₁₄ - 9,0

Вода - остальное

Пример 6.

ТЭАС смеси первичных ВЖС фракций C₈-C ₁₀ и C₁₂-C₁₄, взятых в массовом соотношении 3:1, - 24,0

Первичные ВЖС фракции C₁₂-C ₁₄ - 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 C ₁₂-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 составов
Наименование показателей	Величины показателей для примеров 1-7
	1	2	3	4	5	6	7
1. Кратность пены:
На стволе низкой кратности:
- морская вода	8,0	9,5	11,0	7,0	10,5	9,0	10,0
- пресная вода	7,5	10,0	11,0	6,5	10,0	8,6	10,0
На стволе средней кратности:
- морская вода	76	94	100	81	90	93	90
- пресная вода	72	95	96	85	87	94	86
На стволе высокой кратности:
- морская вода	600	800	890	500	850	1250	700
- пресная вода	560	790	790	580	790	1000	670
2. Устойчивость пены средней кратности (время выделения 50% объема жидкости), с:
- морская вода	205	290	315	150	220	240	200
- пресная вода	215	305	330	165	337	1030	220
3. Время тушения модельного очага при интенсивности подачи 6%-ного рабочего раствора 0,032 дм 3/м2·с, с:				очаг
- морская вода	120	70	50	не по-	47	36	90
- пресная вода	147	55	42	тушен	43	40	125