пенообразующий состав термостойкой пены для тушения пожаров при минусовых температурах

Формула изобретения

Пенообразующий состав термостойкой пены для тушения пожаров при минусовых температурах, включающий магний хлористый, основной хлорид алюминия, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что он содержит, мас.%:

Магний хлористый	20,6
Основной хлорид алюминия	1,0
Поверхностно-активное вещество	0,4
Вода	Остальное

Описание изобретения к патенту

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.

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 Al₂(OH) ₅Cl; 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 Al2(OH)5Cl	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, Al2(OH)5Cl	20,4
Сульфат аммония, (NH4)2SO4	7,2
Уксусная кислота, СН3СООН	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, Al2(OH)5Cl	1,0
Магний хлористый, MgCl2	20,6
ПАВ	0,4
Вода	Остальное

Для получения и испытания состава согласно изобретению используют следующие вещества:

Основной хлорид алюминия - Al₂(OH) ₅Cl, 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.

В работе с предлагаемым составом использован морозоустойчивый пенообразователь на основе неионогенных ПАВ - AFFF 3% (-40°С) ORCHIDEE GERMANY с добавлением 3% NH₃.

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

Пример. 44 г MgCl ₂·6Н₂О 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.

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% MgCl₂; 1,0% Аl₂(OH)₅Сl; 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, % х)	Компоненты, вес.% в рабочем растворе	ПАВ	Устойчивость 1/2 пены, час
ОХА	MgCl2	(NH4)2SO4	СН3СООН
Прототип	0,6		0,2	0,27	0,4	3
используют при плюсовой температуре раствора
Предлагаемый	1,0	20,6			0,4	12
используют при температуре раствора минус 30°С
х) Остальное вода