+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

Синтетические пенообразователи Основу синтетических пенообразователей составляют vr до-родные ПАВ. Наиболее часто используются в составах анио ПАВ, диссоциирующие в водном растворе на поверхностно-ак ный анион и неактивный катион. Такие соединения обладают вь кой пенооб-разующей способностью и обеспечивают получение ( не- и высоко-кратных пен.

Из всего многообразия анионных ПАВ лучше других подход для стабилизации огнетушащих пены соли сульфокислот-сульфа ( RSO ; А" *, где R - углеводородный радикал, катион) и сулц наты ROSO 3 *. Оптамальная длина углеводородного радикала со ставляет 12... 14 углеводородных атомов для алифатических цепей.

Разновидностью алкилсульфопроизводных, которые полу распространение в составах пенообразователей в последнее вр являются сульфоэтоксилаты или соли алкилполиоксиэтилен-суль, кислот общей формулы RO{CH0)„SOK, где п = 2...3. Эти единения обладают высокой поверхностной активностью, что позволяет приготовлять на их основе пенообразователи с чрезвычайь низкой концентрацией рабочего раствора.

Так, рабочая концентрация пенообразователя SILV-EX (США) составляет не более 0,5%. Они обладают высокой пенообразующей способностью в минерализованной воде. Благодаря этому сульфоэтоксилаты хороши в пенообразователях для морской воды.

Кроме основного ПАВ - стабилизатора пены - подавляюще, большинство синтетических составов содержит различные добавки. Эти добавки улучшают либо эксплуатационные свойства (температура замерзания, вязкость, сохраняемость, коррозионная активность), либо целевые (огнетушащую и пенообразующую способность). Так, температура замерзания состава может быть снижена до минус 60 "С добавкой около смеси этаноламина и ацетата натрия.

В качестве антифризов используют производные гликолей -этиленгликоль, пропиленгпиколь, этилцеллозолев, этилкарбитол, бутил-карбитол и т. д. Эти соединения одновременно являются сораствори телями остальных компонентов и увеличивают стабильность композиций в процессе хранения.

Среди добавок, улучшающих огнетушащую эффективность пены, важное место занимают высшие алифатические спирты (К

е спиртов, как и многих других добавок, улучшающих огне-,1"- сгюсобность пены, заключается в значительном увеличе-гидростатической устойчивости пены.

Механизм повышения устойчивости в присутствии спиртов еляется повышением поверхностной вязкости пленок пены за °"етобразования конденсированных слоем смесями анионных ульфосолей со спиртами. Реологические свойства адсорбционных саоев очень критичны к составу образующих их молекулярных комплексов.

Также гювышают устойчивость пены (но за счет загущения водных растворов) гидрофильные полимеры. В составах пенообразователей используют широкую номенклатуру таких соединешш - полисахариды и эфиры целлюлозы, полиакрилаты и полиакриламиды, поли-этиленгликоли и их азотные производные и др.

Относительно низкая термостойкость и склонность к смешению с нефтепродуктами пены из углеводородных пенообразователей ограничивают диапазон их применения в жестких условиях гюдачи пены непосредственно на горящую поверхность углеводорода

Фторсинтетические пенообразователи

Фторсинтетические пенообразователи впервые были разработаны в начале 70-х годов фирмой ЗМ (США). От обычных синтетических пенообразователей они отличаются эффектом образования водной пленки на поверхности углеводородов сверхнизким поверхностным натяжением. Характерные фторированные химические соединения приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4

Перечень наиболее характерных фторированных ПАВ

Формулы химического ---- соединения

Наименование

Перфторпелларгоновая кислота

C8F,rCOONHrC2H.OH;

Моноэтанолашн перфторпеяларгоновой кислоты

--- СНгСОО

Амфолитное ПАВ на основе перфторпелларгоновой кислоты




продолжение:

[С1(СР2)7СОНН(СзНб)Н(СНз)СГ

СН2СН20Н

--. --"-ч

Катионное ПАВ ---~

монохлорперфторкарбоиовых кисолот

[СеР17СОНН(СзНб)М(СНз)2]СГ СН2СН2ОН

Катионное ПАВ --перфторпелларгоновои „

1Р(СР-СРЮ)РС0ННССНзф1 СГз СРз сн:ачюн

Катионное ПАВ на основе карбоновой кислоты ОГФП

[F(CF-CF20)2CF-COOH СРз СРз

Перфторокарбоновые кисл~~ ОГФП

СРЮ[СР2(СРз)СР20}п-1 CF2 СООН

Карбоновые кислотны на базе олигомеров ОГФП

CF30(CF2CF20)n-iCF2COOH, п=4,5

Перфторкарбоновые кислоты ОТФЭ

CF3O(CF2CF20)n-iCF2 СОНН2П=2,4,5,6

Амиды

перфторкарбоновых кислот ОТФЭ

СНЮ(СН21-Ю)пСР2СООЫН(С2Н40Н)

Моноэтаноламин перфторкарбоновых кислот ОТФЭ

Индивидуальные ФПАВ могут обеспечить водному раствору поверхностное натяжение ниже натяжения углеводорода. Однако их растворы обладают высоким межфазным натяжением.

Известны фторсинтетические составы, содержащие фторированное и углеводородное ПАВ одинаковой ионной природы, в которых наряду с алкиларилсульфонатами и алкиларилсульфатами используются соли перфтороксалкилмонокарбоновых и сульфокислот. Однако эти составы предназначены в основном для тушения пламени полярных растворителей и не имеют существенного пленкообразуюше-го эффекта по отношению к углеводородам.

Совершенствование фторсинтетических пленкообразующих составов производится в сторону уменьшения содержания дорогостоя


фПАВ С этой целью в композициях используются синергети-смеси как фторсодержащих, так и углеводородных ПАВ. добавки к фторированным некоторых углеводородных ПАВ,

например:

С„Н,п+1Аг80з Na

п = 8-13 Ачкиларилсулъфонат натрия DjNa, n+m = 11... 17 Ачкансулъфонат CONCCHjCHjOj n =10... 13 Диэтаноламин жирной

C„H2n+l

кис юты

[CnHjn+iNCCjHg]" CL Цетилпиридиний хлорид и др позволяют снизить величину межфазного натяжения и получить положительный коэффициент растекания.

Поэтому все пенообразователи, образующие водную пленку на поверхности углеводородов, содержат, наряду с фторсодержащими ПАВ, и углеводородные.

Скорость распространения водной пленки пропорциональна коэффициенту растекания и так же, как толщина пленки, может регулироваться химическим составом пенообразователя. Универсальные пенообразователи

Первыми шагами в расширении областей применения пенообразователей явились разработка синтетических полимерсодержащих составов и введение ФПАВ в протеиновые составы. По мере развития средств тушения появились фторпротеиновые пленкообразующие пенообразователи.

Расширение масштабов химического производства, обращение на одном предприятии ГЖ различных классов - полярных и неполярных, разнообразие условий, в которых происходят пожары, экономически обусловили создание композиций универсального назначения или универсальных пенообразователей.

В настоящее время все ведущие фирмы по производству пено-азующих средств имеют в своем ассортименте универсальный . эвагель. В Германии - это «Moussol-AP-S» фирмы Dr temmer Hamburg, «Komet Extract AF» фирмы Total Walther, «Expyrol » фирмы Hoechst; во Франции - «Fleb Alcolight» и «А4Р» фирмы в nj/" фирмы Ron Pulenc; в Италии - Hydral ARC, «Sabo», «P~~ "sulyt ARC» «Ансул»; «Light Water АТС» фирмы ЗМ, -Water PSL» фирмы National Foam System, «Marcofoam»



фирмы Rochwood System Corporation, «Sandextm A3SP-AC» A Sandor AG (Швейцария) и др. Чирм

Родоначальниками универсальных пенообразователей явил так называемые «спиртовые» пенообразователи, предназначенн тушения водорастворимых полярных продуктов, интенсивно п шающих обычную пену. «Спиртовые» пенообразователи делились две группы в соответствии с принципом обеспечения контактной тойчивости пены к растворителям.

В пенообразователях первой группы использовались «поли лентные» композиции ПАВ, например, соли низкомолекулярных Ж ных кислот (Csio) с двух, трехвалентными металлами, обладающил некоторой гидрофобностью. Типичный состав этой группы, представ ляет собой композицию каприлата цинка, аммиака и гидролизован-ного протеина.

Принцип действия составов другой группы основан на вании разделительной изолирующей пленки между пеной и ГЖ зультате коагуляции содержащегося в пенном растворе полимера. В подобных составах в основном применялись природные полисахариды. Наиболее распространены в них соли альгиновой кислоты.

В процессе развития средств тушения свойства «спиртовых» пенообразователей улучшались введением в них ФПАВ. При этом наиболее перспективными явились полимерсодержащие составы, так благодаря гидрофобности ФПАВ они сочетали в себе достоинства пенообразователей обеих групп.

5.2.5. Метод определения огнетушащей эффективност фторсинтетической низкократной пены

Основным методом исследования огнетушащей эффективн фторсинтетической низкократной пены является метод определения огнетушащей эффективности пены. Подача низкократной фторсинте тической пены применяемой для «подслойного» пожаротушения, непосредственно в слой горящего углеводорода является важным способом определения ее огнетушащей эффективности. Необходимо смоделировать процесс тушения нефтепродукта на модельной установке. Проведение такого рода экспериментов дает возможность определить параметры прекращения горения реального резервуара. Наблюдения за формированием пенного слоя на поверхности нагретого углеводо рода дают исследователю необходимую информацию о свойствах пены,

уется учитывать при разработке рецептуры пенообразователя. Нктивность огнетушащего действия фторсинтетической пены спаяется на установке, представленной на рис. 5.12. Модель резервуара устанавливается на специальный металличес-" поддон. Пена помещается в промежуточную емкость и гюдается ни)ки основание резервуара по системе трубопроводов. Регулирование количества подаваемой пены происходит при помощи изменения величины расхода воздуха, подаваемого в промежуточную емкость, фгорсинтетическая пена приготавливается на электромеханическом устройстве РТ-1 с частотой вращения винта 4000 об/мин.

Количество израсходованной пены определяется на весах путем определения массы промежуточной емкости до и после тушения. Время с момента начала подачи пены до полного прекращения горения измеряется секундомером. За стандартные условия проведения эксперимента приняты условия: высота свободного борта резервуара 3см; высота столба горючей жидкости 15 см.

В размельчителе РТ-1 взбалтывается в течение 30 секунд 100 мл рабочего раствора. Производится взвешивание промежуточной емкости с пеной. Результат заносится в таблицу. Заданный расход воздуха устанавливается ротаметром. Промежуточная емкость закрывается крышкой. Время свободного горения горючей жидкости в модельном резервуаре составляет 30 секунд. Производится подача пены в нижнее основание резервуара. Промежуток времени между моментом появления пены на повфхности горючей жидкости и полным прекращением горения является величиной времени тушения. После тушения взвешивается промежуточная емкость с оставшейся пеной.

Рассчитывается величина уделы юго расхода пены на тушение 1 м поверхности i орючего Q:

(5.38)

Дс т„ т, - масса пены до и после тушения, кг; S„ - площадь поверхности горючей жидкости, м1

Интенсивность подачи огнетушащего вещества определяется по формуле:



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