30 Май

ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ В РЕСПУБЛИКЕ ДАГЕСТАН И СПОСОБЫ ИХ РЕШЕНИЯ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Практика применения отечественных пенообразователей при тушении по­жаров с использованием пресной, жесткой и морской воды, а также много­численные литературные данные указывают на резкое ухудшение огнетуша­щей эффективности пены по сравнению с пеной, получаемой на мягкой пре­сной воде.

Согласно действующим рекомендациям ВНИИПО, использование  пресной воды с повышенной жесткостью (более 30 мг-экв./дм3) и  морской воды для получения пены из пенообразователей общего назначения в целях пожаротушения запрещено [1].

Если учесть, что к группе районов с высокой жесткостью пресной и мор­ской воды относятся наиболее развитые в экономическом отношении цен­тральные и южные районы нашей страны, то становится понятным, что ре­шение проблемы тушения пожаров является проблемой не только экономиче­ской, но и экологической, вследствие опасности загрязнения почвы и водо­емов поверхностно-активными веществами (ПАВ).

Основу отечественных  пенообразователей, применяемых в качестве пенных средств тушения пожаров, составляют синтетические анионактивные  мицеллообразующие ПАВ.

Наибольшее  предпочтение отдается синтетическим  первичным и вторичным алкилсульфатам.

Строение первичных алкилсульфатов можно представить общей формулой R-OSO3-M, где  M – одновалентный металл, чаще всего натрий или аммонийная группа (триэтаноламин в  пенообразователе ТЭАС), а  R – органический радикал с длиной углеводородной цепи С6  С19.

Строение вторичных алкилсульфатов можно,  аналогично выразить общей формулой  R – CH(CH3) – OSO3 – M.

Ввиду широкого использования оптимальных фракций (С1014) этих ПАВ в моющих средствах, относительная  доля вырабатываемых пенных средств тушения пожаров на их основе невелика.

При производстве пенообразователей для пожаротушения обычно используют смеси гомологов ПАВ с углеводородными радикалами С810 и С1416, совместный  качественный эффект применения которых отвечает требованиям оптимальных фракций.

Ранее разработанный стабилизатор термостойкой пены «АЛИТ» [2], в сочетании с  различными  ПАВ,  позволял создать новую линейку составов пенообразователей термостойкой пены.

Пенообразователи общего и целевого назначения при тушении пожаров (исключая пленкообразующие фторированные ПАВ) применяют с использованием пены средней и высокой кратности.

Вследствие невысокой устойчивости пены низкой кратности к самопроизвольному разрушению пенообразователи применяют при тушении горючих материалов класса «А» преимущественно в виде растворов смачивателей в 2% объемной  концентрации.

Наиболее доступными в ценовом отношении пенообразователями для тушения пожаров, являются пенообразователи общего назначения, которым присущи ряд недостатков.

1) Высокая концентрация ПАВ в рабочих растворах (6%) при получении пены и смачивателей (2%), при относительно низкой концентрации ПАВ (26%)  в самих пенообразователях, что требует привлечения на пожар значительного количества техники и людей.

2) Низкая эффективность применения пенообразователей при тушении пожаров с использованием жесткой  пресной воды, что требует увеличения концентрации пенообразователя в рабочем растворе в 1,5-2 раза.

3) Крайне низкая устойчивость пены к полураспаду, к тепловому воздействию и к открытому пламени.

4) Невозможность  применения  пены в качестве профилактического средства предупреждения пожаров и на пожарах в городских условиях из-за сложности доставки к месту горения пены средней кратности.

Статистические данные прошлых лет  по нашей стране показали, что  пенообразователи при тушении пожаров использовались в 14% случаев в виде растворов смачивателей и лишь 1% из них — собственно пеной.

Практическое использование пены ограничено применением в стационарных установках пенного тушения пожаров в резервуарах, так как дальность подачи пены средней и высокой  кратности не превышает 3-5 метров.

Выбор химических реагентов, учитывающий особенности исходной воды Дагестана, для получения питьевой и хозяйственной воды соответствующей нормативным требова­ниям качества  рекомендованы  в работе [3].

Для применения в средствах пенного тушения пожаров пресная  и  морская вода Дагестана (Каспийского моря) оказалась также непригодной.

В таблице 1,  приведены известные сведения о содержании солей в водах океана, Каспия и Волги.

Таблица 1

Содержание различных солей в водах океана, Каспия и Волги

(в % к общему количеству солей)

 

Карбонаты (CaCO3)

Сульфаты CaSO4, MgSO4  Хлориды NaCl, KCl, MgCl2

Средняя соленость

вод ‰

Океан 0,21 10,34 89,45 35
Каспийское море 1,24 30,54 67,90 12,9
Река Волга 57,2 33,4 9,4 0,1

Из таблицы видно, что вода океана имеет очень мало общего с речной водой с точки зрения солевого состава. По солевому составу Каспийское море занимает промежуточное положение между рекой и океаном, что объясняется большим влиянием речного стока на химический состав Каспийской воды.

Большое количество сернокислых солей в Каспийском море  отличает  ее от вод океанов и соединенных с ними морей, оказывает отрицательное воздействие на устойчивость и огнетушащую эффективность пены.

Благодаря применению состава термостойкой пены [4], возможно решить проблему использования пресной и морской воды Дагестана при  профилактике и тушении пожаров.

Вследствие химического взаимодействия сульфатов магния и  кальция  с  коагулянтом – высокоосновным  хлоридом алюминия (ОХА) образуются мелкодисперсные  суспензии гидроокиси алюминия и нерастворимого гидросульфата алюминия, являющимися мощными стабилизаторами термостойкой пены.

2Al2(OH)5Cl+ Mg,CaSO4 =Mg,CaCl2 + [2Al2(OH)5]SO4

В таблице 2 приведены показатели сравнительных испытаний пенообразующих составов для пресной и морской воды Дагестана.

Таблица 2

Показатели сравнительных испытаний пенообразующих составов

для пресной и морской воды Дагестана.

 

Состав, % масс.  вода остальное

Устойчивость пены, мин.
Пресная вода

Морская вода

Al2(OH)5Cl

(NH4)2SO4 ПАВ 25 мл 50 мл 25 мл

50 мл

0,50 0,18 0,27 30 180 60 240
0,34 0,12 0,18 30 60 60 300
0,26 0,09 0,14 3 12 35 180
0,17 0,06 0,09 низкая низкая 30 180
0,14 0,05 0,07 низкая низкая 10 60

В качестве ПАВ пенообразующие составы включают алкилсульфаты натрия, NaOSO3-R, где R = С79.

Сравнительные испытания таблицы 2 показывают, что устойчивость пены на морской воде в присутствии равных соотношений реагирующих веществ значительно выше, чем с использованием пресной воды. Что позволяет при меньших затратах (объемах) огнетушащих средств повысить тактико-технические показатели противопожарной техники.

Сопоставительные данные также показывают, что предлагаемый состав содержит в 4,4 раза меньше ПАВ, в 3,5 раза меньше основного хлорида алюминия и в 3,3 раза меньше сульфата аммония при равной устойчивости пены, что способствует меньшему загрязнению окружающей водной среды и отвечает требованиям поставленной задачи.

Многолетние исследования и огневые испытания на жесткой и морской воде в районах (Одесса, Сумгаит, Актау, Братск и Северодонецк) показали положительные результаты, о чем свидетельствуют акты и протоколы испытаний, а также журналистские публикации в Центральных газетах и журналах.

Представленные сведения, являются развитием данного направления исследований.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Порядок применения пенообразователей для тушения пожаров: Рекомендации. – М.: ВНИИПО, 2007. – 59 с.
  2. Тайсумов Х.А. Концентрированный стабилизатор термостойкой пены для тушения пожаров. Пат. РФ № 2328325. Опубликовано: 10.07. 2008 //Бюл.  № 19.
  3. Гасаналиев А.М., Тайсумов А.Х., Тайсумов Х.А. ЭКСПРЕСС-МЕТОД ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ИЗ ПРИРОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ /Международное научное объединение «Prospero». Ежемесячный научный журнал «Prospero» № 1 (26) / 2016 –С. 27-30.
  4. Тайсумов Х.А. СОСТАВ ТЕРМОСТОЙКОЙ ПЕНЫ ДЛЯ МОРСКОЙ ВОДЫ. Патент на изобретение № 2583015. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ  07 апреля 2016 г.

Авторы:                                

ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ В РЕСПУБЛИКЕ ДАГЕСТАН И СПОСОБЫ ИХ РЕШЕНИЯ
Рассмотрены проблемы применения пенных средств тушения пожаров с использованием пресной и морской воды в республике Дагестан. Показана невозможность практического применения традиционных пенообразователей общего назначения, противоречащих суще-ствующим рекомендациям и стандартам. Разработан новый пенообразующий состав одина-ково эффективный как для использования жесткой, так и морской воды. Рабочий раствор пенообразователя содержит минимальное количество ПАВ, что важно для экологии и защиты окружающей среды.
Written by: Гасаналиев Абдулла Магомедович, Тайсумов Арслан Хасанович, Тайсумов Хасан Амаевич
Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
Date Published: 06/06/2017
Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.05.2017_05(38)
Available in: Ebook