+7 (812) 755-81-49
+7 (812) 946-37-01





Главная  Тушение пожаров нефти 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

зания пенного концентрата, ингибиторы коррозии и веществ печивающие совместимость перечисленных выше компонен

Для получения пены средней кратности на пеногенераторах э ционного типа используются пенообразователи на углеводсгх поверхностно-активной основе. Эти вещества обеспечивают высТ кую пенообразующую способность водному раствору, но пены на основе обладают низкой термической устойчивостью и смешивает" с нефтью и нефтепродуктами при погружении в топливо.

Пены низкой кратности на основе углеводородных ПАВ практи чески не применяются для тушения пожаров углеводородов, поскольку они хорошо смешиваются с нефтепродуктами и утрачивают изолирующие свойства.

Пены низкой кратности, полученные на основе пенообразователей с фторированными ПАВ, обладают особыми свойствами, которые обусловлены сверхнизким поверхностным натяжением рабочих растворов этих веществ. Этот эффект позволяет предотвратить смешение пены с горючим и обеспечить образование и самопроизвольное растекание водного раствора из пены по поверхности нефтепродукта в виде тонкой водной пленки.

По природе поверхностно-активной основы пенообразователи делятся на протеиновые (фторпротеиновые) и синтетические (фторсинтетические).

Отечественный ГОСТ разделяет пенообразователи на составы общего и специального назначения, причем «общего» означает широкую доступность пенообразователя по стоимости. Пенообразователи специального назначения используются для тушения полярных горючих жидкостей, таких как ацетон или этиловый спирт.

Фторсодержащие пенообразователи также относятся к группе специальных и разрабатывались в первую очередь для тушения пожаров низкомолекулярных спиртов.

Отечественные биолотически мягкие углеводородные пенообразователи типа ПО-ЗА (ПО-ЗАИ), ПО-ЗНП, «Сампо», ТЭАС (ПО-6ТС) и их углеводородные аналоги недостаточно эффективны при тушении пожаров нефтепродуктов в резервуарах.

Наиболее перспективными являются пенообразователи на основе фторсинтетических ПАВ, пены на основе которых способны фор мировать водные пленки, которые самопроизвольно растекаются


и нефтепродуктам. Эти пенообразователи получили общее на-

водные пленкообразующие пены. К этой группе пенообра-

ей ОТ1ЮСЯТСЯ отечественные составы «Подслойный» и «Муль-а» (Новороссийск), «Форэтол», «Универсальный». Поверхностно-активные вещества -основа пенообразователей

А1Я тушения пожаров

Пены получают из водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ). Основное отличительное свойство этих веществ заключается в их сгюсобности самопроизвольно концентрироваться, адсорбироваться на границе раздела фаз «вода - воздух» и «вода - Щ углеводороды».

W Характерной особенностью ПАВ-пенообразователей является их способность к образованию мицелл, в которых ПАВ аккумулируются, если их концентрация превысила критическое значение, называемое I критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). При появлении свободной поверхности, например при пенооб-I разовании, молекулы ПАВ из мицелл поступают на поверхность пен-ных пленок. Вновь образованная поверхность пленок будет стабиль- ной до тех пор, пока запас молекул в мицеллах не исчерпается. Щ ПАВ - это, как правило, вещества, синтезированные на белковой или синтетической основе, например, на базе углеводородов или фторуглеродов путем присоединения к ним гидрофильной фуппы, повышающей их растворимость в воде. т ПАВ снижают поверхностное натяжение воды на границе с воз-W духом и этим обеспечивают эластичность водных пленок в течение

всего времени существования. щ Снижение поверхностного натяжения воды молекулами ПАВ достигается за счет их самопроизвольного концентрирования на поверхности. Причем молекулы ПАВ ориентируются углеводородными гидрофобными концами к воздуху, а полярным гидрофильным - воде. Поэтому, если подойти сверху, то поверхность водного раствора ПАВ представляется как углеводородная, а поверхностное на-ние углеводородов намного ниже, чем у воды. В результате Р ции поверхностное натяжение воды оказывается заметно по-рд Р" растворении в ней даже очень небольшого количества




Склонность к адсорбции у молекул ПАВ объясняется их л л> ным строением, т. е. в одной молекуле имеются две части к резко различаются по растворимости в воде: гидрофобная часть "" это углеводородная цепочка, и гидрофильная часть, представ гта собой солевой остаток кислоты. 1акое химическое строение х терно для веществ, относящихся к группе анионных ПАВ. Дру, виды ПАВ также содержат гидрофильную и гидрофобную части их химическое строение иное.

При растворении в воде молекулы ПАВ вытесняются из раствора на поверхность из-за плохой совместимости гидрофобной части молекул с водой. По мере увеличения концентрации и достижения некоторой предельной величины молекулы ПАВ образуют ассоциагы называемые мицеллами, в которых гидрофильные части молекул обращены наружу, а гидрофобные - внутрь.

Мицеллярные растворы являются термодинамически устойчивыми коллоидными системами. Концентрация ПАВ, при которой начинается образование мицелл, называется критической концентрацией мицеллообразования.

В зависимости от знака заряда, который приобретает поверхность при адсорбции молекул, все поверхностно-активные вещества разделяются на четыре группы:

• анионные - придают поверхности отрицательный заряд;

• катионные - заряжают поверхность положительно;

• неионогенные-практически не влияют на заряд поверхности;

• амфолитные - заряжакп поверхность, в зависимости от кислотности среды (рН), в кислой среде - положительно, а в щелочной среде - отрицательно.

Такое поведение ПАВ зависит от характера диссоциации молекул. Так, анионные ПАВ диссоциируют с образованием поверхносг-ноактивного аниона, а катионные - образуют поверхностно-активный катион.

Примфы:

• Анионное ПАВ: натриевая соль карбоновой кислоты.

• Катионное ПАВ: четвертичная аммонийная соль.

• Амфолитное ПАВ: карбоксибетаин.

• Неионогенное ПАВ: оксиэтилированный бутилфенол.

чина адсорбции молекул ПАВ на границе «раствор - воз-еляется на основании анализа зависимости величины по-дух» ""Рд натяжения водного раствора от концентрации ПАВ. gepxHOCTH .j-o стабильной является пенная пленка, повер-

ПреДП ,„ufrnr.f.4 4r>npvvn ПАВ ПОЭТОМУ

торой покрыта плотным монослоем молекул ПАВ, поэтому ,ность ко поверхность, которую может стабилизировать пенооб-тель, определяется концентрацией ПАВ, величиной ККМ и ве-разоват молекул в плотном монослое на границе раздела

пази j»

личиной адсорбции молекул в плотном монослое на границе раздела

фаз. Классификация пенообразователей Ш Пенообразователи и пены различаются: по назначению, по структуре по химической природе поверхностно-активного вещества и по способу образования.

По природе основного поверхностно-активного вещества:

!• протеиновые (белковые); • синтетические углеводородные; • фторсодержащие. По способу образования: • химические (конденсационные); • воздушно-механические; • барботажные; • струйные. По назначению пенообразователи различают: • общего назначения; • целевого назначения; • пленкообразующие. По структуре пены подразделяются на высокодисперсные Убодисперсные. По кратности: пены низкой кратности и пеноэмульсии; пены средней кратности; пены высокой кратности. Влияние состава пенообразователя на свойства пены Пенообразователи целевого назначения отличаются определен-направленностью состава. Например, образующие очень устой-fny, длительно не разрушающуюся на открытом воздухе.




Такие пены хорошо сохраняются на поверхности потушенно зина и нефти, препятствуя повторному воспламенению горючег

Пенообразователи являются многокомпонентными раств например пенообразователь «Сампо», в состав которого входят килсульфаты, высшие жирные спирты, карбамид, бутанол и 6vt цетаг.

Для тушения спиртов и водорастворимых органических соеди нений используют пенообразователи, в состав которых входят при родные или синтетические полимеры, которые коагулируют при сме шении водного раствора с растворителем. В результате коагуляции на поверхности органического растворителя образуется толстая полимерная пленка, которая механически защищает пену от контакта с растворителем.

Широко использовалось природное высокомолекулярное соединение - альгинат натрия, который добывают из морских водорослей - ламинарий. При контакте пены со спиртом полимер коагулирует, образуя толстую полимерную пленку на поверхности спирта, которая предотвращает непосредственный контакт пены со спиртом.

К пенообразователям целевого назначения также относятся морозоустойчивые пенообразователи, которые содержат от 15 до 35% полиэтиленгликолей. Универсальные и многоцелевые отечественные пенообразователи «Форэтол» и «Универсальный» пригодны для тушения любых горючих жидкостей, но особенно высока их эффективность при тушении метанола и этилового спирта. Причем тушение происходит без существенного их разбавления водой.

Пленкообразующие пенообразователи, например «Подслойный» (Новороссийск), способны самопроизвольно формировать на поверхности углеводородов водную пленку, которая предотвращает поступление паров воды в зону горения. Этот эффект достигается за счет резкого понижения поверхностного натяжения водного раствора до величины порядка 15-18 мН/м.

5.2.2. Устойчивость пены

Пена - это структурированная дисперсная система, состоящая из деформированных пузьфьков воздуха и жидкости, содержащейся в пленках и каналах.

Отношение объема пены к объему жидкости в пене V„ наз вается кратностью К:

K=V,/V,. (5.27)

Пена является неустойчивой дисперсной системой. С момента ния в пене начинается процесс диффузионного переноса воз-"Р из маленьких пузырьков в большие, в результате число пузырь- со временем уменьшается, а их средний размер увеличивается. Водный раствор через систему каналов постепенно выделяется пены Этот процесс традиционно называют синерезисом, по аналогии с термином, принятым для обозначения потери воды в студнях.

Обшей характеристикой устойчивости пены является ее способность сохранять параметры исходной структуры.

Различают следующие показатели, характеризующие устойчивость пены.

Устойчивость объема пены. Характеризуется временем разрушения 25% от исходного объема.

Устойчивость к обезвоживанию (к синерезису). Характеризуется временем выделения из пены 50% жидкости.

Устойчивость структурная. Характеризуется временем изменения среднего диаметра пузырьков на 25% от исходной величины.

Контактная и термическая устойчивость пены Контактная устойчивость на поверхности полярных горючих жидкостей. Характеризуется временем полного разрушения пены.

Термическая устойчивость. Характеризуется временем разрушения всего объема пены под действием теплового потока от факела пламени.

Устойчивость изолирующего действия. Характеризуется временем, в течение которого слой пены препятствует воспламенению жидкости открьп-ым источником пламени.

Причиной контактного теплового разрушения пены является десорбция молекул поверхностно-активного вещества - пенообразователя, потеря поверхностной активности молекул при высокой температуре раствора в пленках пены.

ри контакте пены с органическими водорастворимыми ГЖ Пен образуется смешанный раствор, в котором молекулы

Разует " хорошо растворимы. В таком растворителе не об-1СЯ мицелл, поскольку растворы являются истинными, молеку-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

© 2007 RCSZ-TCC
Телеком оборудование
Поддержка сайта:
rcsz-tcc.ru@r01-service.ru
+7(495)795-01-39, номер 607919