+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

смесей растворов УПАВ и ФПАВ. Например, если нужно


"Ригого-

вить состав, в котором суммарная концентрация ПАВ соста масс, при этом 50% ПАВ углеводородный и 50% ПАВ фто?." ный, то из колбы с углеводородным ПАВ в стакан нужно н мл раствора из колбы с фторированным ПАВ, в стакан также ют 25 мл раствора. Приготавливаются растворы с различным

ван-25

налива-содер.

раствор

жанием углеводородного и фторированного компонента.

• В колбе объемом 500 мл приготавливается водный хлористого калия концентрацией 0,3% масс. Удельная электроп"" водность такого раствора 0,51 См/м.

• Водно-солевой раствор заливается в первую часть ячейки при этом верхний уровень водно-солевого раствора не выше нижне го уровня второй части ячейки. Исходная емкость (сисх) ячейки с водно-солевым раствором составляет около 1,35 пФ.

• В первую часть ячейки наливается гептан, который по принципу сообщающихся сосудов также растекается по поверхности вод-носо-левого слоя. Расстояние между поверхностью гептана и поверхностью водно-солевого слоя около 3-3,5 миллиметра. Если толщина слоя гептана менее 2,5 миллиметра, то образовывавшиеся в результате скопления раствора димплы, могут касаться водносоле-вого слоя. В этом случае возможно резкое падение величины емкости и результаты будут не достоверными.

• Измерения начинаются с составов с меньшим содержанием фторированного компонента. В шприц объемом 10 мл всасывается 2 мл раствора и 4 мл воздуха. Взбалтыванием получаем пену кратностью 3. Во вторую часть ячейки наносится 6 мл приготовленной пены,

• Водная пленка, образовавшаяся в результате синерезиса пены растекается по поверхности гептана, увеличивается плошадь поверхности, покрытая пленкой. Увеличивается значение электрической емкости между слоем водно-солевого раствора и водной пленкой, которое определяется прибором для измерения емкости и регистрируется компьютером. Если электрическая емкость практически не меняется, то система находится в таком состоянии, когда водная пленка полностью растеклась по поверхности гептана.

Значение электрической емкости между водно-солевым раство ром и пленкой зависит и от электрической проводимости раствор поверхностно-активных веществ, поэтому для удобства дальнейшч"


г- и связи величины емкости с площадью покрытия вводится грчетови коэффициент (/с,). Достижение значения максимальной поправо соответствует состоянию системы, когда водная пленка емкости поверхности (S) гептана. Перерасчет

полност здектрической емкости в площадь углеводорода, покрытую *ноТ пленкой, и определение скорости растекания производится „о формулам:

(5.45)

Л, =

у рост =tga =

AS At

(5.46)

(5.47)

Йрафическое дифференцирование сводится к построению каса-эй к кривой 5 =Дг) и определению тангенса угла наклона каса-ой к оси г, который численно равен значению производной юй точке. Значение tgi7 равно скорости растекания водной пленки верхности углеводорода.

Для более точного определения скорости растекания водной пленки из низкократной пены для каждого состава снималось 5-7 кривых.

Результаты экспериментов по определению скорости растекания пленки из водного раствора содержанием углеводородного компонента С и фторсинтетического компонента «ЕТ II», по поверхности гептана представлены в табл. 5.5. " Определяя скорость растекания водной пленки из низкократной пены, обязательно следует учитывать кратность исследуемой пены, так как на скорость растекания влияет процесс синерезиса.

Чтобы определить скорость растекания без учета влияния синерезиса пены необходимо получать пленку не из пены, а из раствора. Для ого разработано дополнительное устройство (рис. 5.16).

Устройство представляет собой емкость в форме прямоугольно-параллелепипеда. Раствор ПАВ выделяется из емкости через две зы. Необходимо также учитывать количество выделяющейся жид-нем" " "Роцесс формирования пленки. Расход определяется уров-раствора в емкости. Если устройство установить строго верти-



капьно поверхности гептана, то выделившийся раствор упадет ячейки. Поэтому устройство устанавливается под углом PQ"" верхности гептана.

5.2.7. Метод определения электрокинетического потенщ в модельных пенных пленках

Для определения электрокинетического потенциала в модел ных пленках необходимо смоделировать процесс течения жидкости Ш в плен-ке под действием электрического поля. Проведены экспери менты, позволяющие визуально наблюдать процесс электроосмоса в пленке при наложении разности потенциалов (рис. 5.17).


Рис. 5.16. Ячейка для измерения скорости растекания водной пл из раствора ПАВ по поверхности углеводорода методом определен изменений емкостных сопротивлений: а - ячейка в разрезе; б виД сверху; 1 - корпус ячейки; 2 - металлический электрод во второй части ячейки; 3 - металлический электрод в первой части ячейки; 4--металлический электрод емкости с раствором; 5 - отстойник, 6 - барьер; 7 - слой водно-солевого раствора; 8 - слой гептана. 9 - водная пленка; 10 - раствор ПАВ; 11 - дюзы

Таблица 5.5

Концентрация углеводородного компонента (% масс)

Концентрация фторированного компонента (% масс)

0.082

Скорость растекания водной пленки по поверхности гептана мм /с

1.34

l).Z4

0.24

0.082

1 15

0.24

0.082

1.35

0.24

0.082

1.25

0.24

0.082

1.27

0.24

0.082

1.10


Рис. 5.17. а- фрагмент экспериментальной установки (кольцо не выровнено относительно поверхности воды); б - фрагмент экспериментальной установки (кольцо выровнено относительно поверхности воды); 1 - металлическое кольцо для формирования водной пленки; 2 - стеклянная кювета; 3 - поверхность воды



иамет-

Водная пленка формируется на металлическом кольце ром 29...31 мм, путем окунания кольца в раствор ПАВ с ет-щим подъемом. Кольцо изготавливается из проволоки ди""" мм. Для снижения самопроизвольного перераспределения

в пленке под действием силы тяжести производилось выпа*" кольца относительно поверхности воды. »Че

В центр кольца помещается электрод, изготовленный из лической проволоки диаметром 0,3 мм. После формирования на к" водной пленки на центральный электрод и кольцо от источника стоянного тока подается разность потенциалов 300 В, сила тока зави" сит от сопротивления пленки и составляет 0,1...2,0 мА.

Полярность определяется таким образом, чтобы происходил отток жидшсти к центральному электроду (рис. 5.18). В редких случаях возле центрального электрода скапливается такое количество жидкости, что происходит самопроизвольный ее отрыв в виде капли под действием силы тяжести. Если электрод делается из проволоки диаметром свыше 0,7 мм, возникают определенные, особенно для углеводородных пенообразователей, трудности наблюдения, так как пленка лопается уже через 3...5 секунд после наложения разности потенциалов, если же диаметр проволоки менее 0,1 мм, даже через 15 секунд наблюдения не происходит видимых изменений состояния пленки.

Если центральный электрод поменять на узкую рамочку, то будет происходить отток скопившейся жидкости по пленке внутри рамочки. На конце рамочки образуется капля, сформированная в результате перемещения жидкости под воздействием электрического поля. Когда капля достигает определенной массы, происходит ее отрыв. Рамочка изготавливается из металлической проволоки диаметром 0,1 мм, при использовании проволоки с большим диаметром снижается время жизни пленки после наложения разности потенииа лов, и удается получить только 2...3 капли из одной пленки.

Ширина, длина рамочки под кольцом, а также ее форма под раются отдельно для каждого раствора (рис. 5.19). Положение рамочки относительно кольца должно быть таким, чтобы сразу формирования пленок в кольце и центральной рамочке не пр дило самопроизвольного оттока жидкости без наложения р потенциалов.



р 518 Иллюстрация накопления жидкости в водной плеш<е InLro электрода под воздействием разности потенциалов; Тетаи-ское 2 - центральный электрод; 3 - водная

ленка; 4 - место скопления жидкости

2 5 мм

2,8 ММ

3 мм

А) Б) В)

Рис. 5.19. Схема расположения центральной рамочки относительно кольца при исследовании электроосмоса в модельных пленках; а для состава FT -1 Sthamer с концентрацией 0,25% масс; б - для состава SOS с концентрацией 1% масс; в - для состава С Sthamer с концентрацией 0,25% масс

Измерение объема капли производится на устройстве, состоящем из специального измерительного капилляра, изогнутого и расширенного на одном конце, пористого фильтра приклеенного к широкому концу капилляра, шприца для создания разряжения в капилляре и реометра-манометра для определения разряжения. Величина разряжения в капилляре составляла 150...200 мм водного етолба. В качестве пористого фильтра использовалась металлическая етка размером пор 1,5 мк с величиной капиллярного давления 570 водного столба на водопроводной воде. Измерительный капил-




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