Огнетушащий состав

Авторы патента:

A62D1/02 - содержащие или образующие газовую фазу, например пены (A62D 1/06,A62D 1/08 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2549862:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "ТЕМПЕРО" (RU)
Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" (RU)

Изобретение относится к водным растворам пенообразователя на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ) и предназначено для тушения твердых горючих материалов, горючих жидкостей и легковоспламеняющихся жидкостей как на открытом пространстве, так и в помещениях в условиях низких температур.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении морозоустойчивости огнетушащего состава до - 52°С без выпадения твердой фазы и снижения огнетушащей эффективности.

Огнетушащий состав на водной основе содержит пленкообразующий пенообразователь на основе фторорганических кислот и добавку на основе хлорида лития, снижающую температуру замерзания огнетушащего состава, при этом добавка включает мочевину при следующем соотношении компонентов в мас.%:

Хлорид лития - 26÷29%;

Мочевина - 8÷12%;

Пленкообразующий пенообразователь - 14÷20%;

Вода - остальное.

1 табл.

Область техники

Уровень техники

Из патента RU 2157710 известен огнетушащий состав, содержащий ПАВ 12÷24 вес. %, высший жирный спирт (C₆-C₁₂) - 1,5÷3,0 вес. % и воду. С целью повышения морозоустойчивости и снижения коррозионной активности в состав пенообразователя вводят уксуснокислый аммоний в количестве 10÷52 вес. %.

Однако из-за введения уксуснокислого аммония происходит снижение устойчивости пены, ее пленкообразования, и тем самым снижается огнетушащая эффективность состава.

Известен огнетушащий состав, описанный в международной заявке WO 0147604 (МПК⁷ А62D 1/02, опубликована 05.07.2001). Этот состав приготавливается из пленкообразующего пенообразователя на основе фторорганических кислот (пенообразователь типа AFFF), в который добавляют для снижения температуры замерзания 50÷60% водный раствор ацетата калия и этиленгликоль (пропиленгликоль) в количестве 15÷20 вес. %. Состав не замерзает до -50°C.

Однако этот состав не образует пленку на поверхности горючих жидкостей при температуре ниже -1°C и поэтому при низких температурах теряет огнетушащую эффективность.

Наиболее близким аналогом (прототипом) патентуемого изобретения является огнетушащий состав на водной основе, содержащий пленкообразующий пенообразователь на основе фторорганических кислот (пенообразователь типа AFFF) и солевую добавку, в частности, на основе хлорида лития, снижающую температуру замерзания огнетушащего состава, описанный в патенте RU 114612 (МПК A62C 31/02, опубл. 10.04.2012).

Прототип образует на поверхности горения устойчивую изолирующую водную пленку, препятствующую поступлению кислорода из атмосферы к очагу возгорания и испарению летучих веществ в окружающую среду. Однако состав-прототип работоспособен только до - 35°С. Причем наиболее морозоустойчивый состав (с использованием в качестве солевой добавки хлорид лития LiCl) при -20,5°С образует с водой твердый кристаллогидрат, который ограничивает проходное сечение устройства, подающего состав на очаг горения.

Задачей, решаемой патентуемым изобретением, является создание состава, образующего на поверхности горения устойчивую изолирующую водную пленку, препятствующую поступлению кислорода из атмосферы к очагу возгорания и испарению летучих веществ в окружающую среду, который может храниться и эксплуатироваться без выпадения в твердую фазу и снижения огнетушащей эффективности в широком диапазоне температур до -52°С.

Раскрытие изобретения

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении морозоустойчивости огнетушащего состава до -52°С без выпадения твердой фазы и снижения огнетушащей эффективности.

Данный технический результат достигается огнетушащим составом на водной основе, содержащим пленкообразующий пенообразователь на основе фторорганических кислот и комплексную добавку, снижающую температуру замерзания раствора без образования кристаллогидрата. Комплексная добавка включает хлорид лития LiCl и мочевину H₂NCONH₂. При этом должно обеспечиваться следующее массовое соотношение компонентов:

Хлорид лития - 26÷29%;

Мочевина - 8÷12%;

Пленкообразующий пенообразователь - 14÷20%;

Вода - остальное.

Осуществление изобретения

В качестве пленкообразующего пенообразователя используются пенообразователи на основе фторорганических кислот, например «ПО-6A3F», «Легкая вода», «Sthamex-AFFF», «RUHE-AFFF» и им подобные.

Добавка мочевины H₂NCONH₂ позволяет исключить образование кристаллогидрата хлористого лития. В водных растворах осуществляется почти полный гидролиз мочевины на NH₃ и СО₂ как H₂NCONH₂+H₂O↔(NH₃)₂+CO₂. В водном растворе хлорида лития при наличии NH₃ в нем образуются ионы [Li(NH₃)₄]⁺, которые предотвращают связь хлористого лития и воды в кристаллогидрат.

Нижняя граница содержания хлорида лития LiCl (26%) обеспечивает рабочую температуру -52°С вне зависимости от вида используемого пленкообразующего пенообразователя.

Верхняя граница концентрации LiCl (29%) совместно с нижней границой концентрации мочевины (≥8%) предотвращает образование в растворе твердых частиц кристаллогидрата LiCl·5H₂ или выпавшей соли LiCl.

Верхняя граница содержания мочевины (12%,) обусловлена тем, что увеличение веса мочевины уменьшает количество воды в растворе, что снижает эффективность тушения очагов класса A.

Нижняя граница концентрации пленкообразующего пенообразования (14%) предотвращает потерю эффективности пожаротушения из-за снижения кратности пены.

Верхняя граница концентрации пленкообразующего пенообразователя (20%) обусловлена тем, что при увеличении этого значения происходит некоторое увеличение кратности пены, но резко падает пленкообразование, что ухудшает тушение горючих жидкостей (класс B), хотя на тушение твердых веществ (класс A) не влияет.

Процесс приготовления огнетушащего состава с указанными весовыми соотношениями компонентов иллюстрирует следующий пример.

Пусть, например, требуется приготовить 1 кг огнетушащего состава с минимальными значениями используемых компонентов.

Отмеряют по весу 80 грамм мочевины, 140 грамм пленкообразующего пенообразователя, 260 грамм хлорида лития (безводного) и 520 грамм воды. В воду вливают пенообразователь и засыпают мочевину. После этого в раствор добавляют хлорид лития и тщательно перемешивают. Затем раствор отфильтровывают для исключения из него веществ в твердой фазе.

Если хлорид лития используется в виде первичного кристаллогидрата LiCl H₂O, то на 140 грамм пенообразователя и 80 грамм мочевины потребуется 403 грамма воды и 377 грамм LiCl H₂O. При этом в воде последовательно растворяют пенообразователь, мочевину, а затем LiCl H₂O.

Результаты экспериментальной проверки при низких температурах составов с пенообразователем AFFF представлены в таблице.

Из таблицы видно, что растворы с заявляемым содержанием компонентов (примеры 2 и 5) по своим огнетушащим характеристикам (6A и 183B) не уступают прототипу (пример 1), а по максимально низкой температуре использования (-52°) его значительно превосходят, а растворы с содержанием компонентов, выходящим за заявленные пределы (примеры 3, 6 и 7), уступают прототипу либо по огнетушащим характеристикам, либо по максимально низкой температуре использования.

Огнетушащий состав на водной основе, содержащий пленкообразующий пенообразователь на основе фторорганических кислот и добавку на основе хлорида лития, снижающую температуру замерзания огнетушащего состава, отличающийся тем, что добавка включает мочевину при следующем соотношении компонентов в мас.%:
Хлорид лития - 26÷29%;
Мочевина - 8÷12%;
Пленкообразующий пенообразователь - 14÷20%;
Вода - остальное.

Изобретение может быть использовано для профилактики и тушения пожара ацетона и полярных органических жидкостей пеной. Состав рабочего раствора пенообразователя готовят на пресной и морской воде при следующем содержании компонентов, мас.%: оксихлорид алюминия - 0,50; сульфат аммония - 0,20; поверхностно-активное вещество на основе алкилсульфата натрия - 0,40; уксусная кислота - 0,02; полиметилсилоксан ПМС 200/0,65 - 0,03; вода - остальное.

Пенообразующий состав // 2510725

Изобретение относится к пенообразующим составам многоцелевого назначения, предназначенным для получения пены низкой, средней и высокой кратности с использованием пресной и жесткой воды в концентрации 1 об.%, 3 об.% и 6 об.%.

Состав пенообразователя для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов // 2508147

Изобретение относится к отрасли пожаротушения, в частности к водным растворам пенообразователей на основе поверхностно-активных веществ, применяемых для тушения пеной низкой, средней и высокой кратности.

Пенообразующий состав термостойкой пены для профилактики и тушения лесных и торфяных пожаров // 2496546

Изобретение относится к средствам профилактики и тушения лесных и торфяных пожаров. Пенообразующий состав термостойкой пены включает коагулянт - основной хлорид алюминия, поверхностно-активное вещество - ПО-6ТС (А), триэтаноламин и воду.

Фторалкенилполи[1,6]гликозиды // 2490044

Изобретение относится к фторированным соединениям, способу их получения, огнетушащим композициям, включающим фторированные соединения, и способам тушения, контролирования или предотвращения пожаров с помощью таких композиций.

Огнетушащий бинарный хемоконденсационный состав // 2475287

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно - к огнетушащим бинарным хемоконденсационным составам, которые могут применяться для объемного, площадного и локального тушения пожаров класса А, В, С, и флегматизации взрывоопасных средств в ограниченном пространстве.

Экологически безопасный пенообразующий состав термостойкой пены // 2465028

Изобретение относится к средствам профилактики и тушения пожаров, а также может быть использовано для дегазации токсичных материалов, пылеподавления, в медицине, в фармацевтике и в сельском хозяйстве.

Пенообразующий состав термостойкой пены на основе хмеля // 2452544

Огнетушащий состав // 2437697

Изобретение относится к пенным огнетушащим составам и может быть использовано для тушения пожаров классов А и В. .

Пенообразующий состав для тушения пожаров // 2416448

Изобретение относится к области пожаротушения, в частности к пенообразующим составам для тушения пожаров классов А и В. .

Пенообразующий состав // 2582708

Изобретение относится к пенообразующим составам, которые могут найти применение при пожаротушении, в частности при тушении пожаров классов А и В, при инертизации горных выработок, для подавления пыли в местах ее возникновения. Пенообразующий состав включает натриевую соль алкилсульфата первичного высшего жирного спирта фракции С10 и натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции С14-С16, взятые в массовом соотношении 100:(0,025÷56,8), и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: натриевая соль алкилсульфата первичного высшего жирного спирта фракции С10 3,7-40,0; натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции С14-С16 0,015-12,6; вода остальное. Технический результат: уменьшение общего содержания ПАВ в концентрате пенообразователя, снижение его кинематической вязкости при 20°C до уровня 11-30 мм2·с-1. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 20 пр.

Состав термостойкой пены для морской воды // 2583015

Изобретение относится к пенным средствам профилактики и тушения пожаров термостойкой пеной. Состав термостойкой пены включает, мас.%: основной хлорид алюминия - 0,17, сульфат аммония - 0,06, поверхностно-активное вещество (ПАВ) - 0,09 и морскую воду - остальное. При этом в качестве ПАВ состав содержит алкилсульфат натрия, NaOSO3-R, где R=С7-С9. Концентрация компонентов в рабочем растворе на морской воде уменьшена по сравнению с прототипом, что способствует меньшему загрязнению окружающей водной среды при равной устойчивости пены. 2 табл.

Водные пены для огнетушения со сниженным содержанием фтора // 2595689

Изобретение относится к концентрату пенной композиции для огнетушения, образующей водную пленку на огнеопасной жидкости. Композиция содержит цвиттер-ионное или анионное мономерное С6перфторалкильное поверхностно-активное вещество с молекулярным весом менее 800 Дальтон, пеностабилизирующее средство и по меньшей мере одно нефторированное поверхностно-активное вещество. Композиция содержит уменьшенное количество фтора 0,8% и практически не содержит какого-либо поверхностно-активного вещества, содержащего перфторалкильную группу, имеющую более 6 атомов углерода. При этом композиция удовлетворяет военным техническим условиям США (MIL-F-24385F), Великобритании и соответствующим стандартам, установленным Европейским Союзом. Также раскрыта пена для огнетушения, содержащая концентрат, и способ получения пены. 5 н. и 26 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

Безвредные для окружающей среды эффективные гидрохлорфторуглеродные композиции для применения в пожаротушении // 2603659

Композиция для применения в различных областях, таких как пожаротушение и рефрижерация. Композиция содержит гидрохлорфторуглерод, такой как 2,2-дихлор-1,1,1-трифторэтан, диспергатор, такой как CF3I, и инертный газ, такой как аргон. Изобретение обеспечивает композицию для пожаротушения, которая безвредна для окружающей среды. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 2 пр.

Состав углеводородного пенообразователя для тушения пожаров нефтепродуктов // 2607222

Изобретение относится к пенным составам, при смешивании водных растворов которых с воздухом или другим газом образуется пена, используемая для тушения пожаров в различных областях народного хозяйства, например строительной, химической, нефтехимической, авиации. Состав включает (мас.%): алкилсульфаты первичных высших жирных спиртов фракции С8-С10 – 0,5-25, оксиэтилированный лаурилсульфат натрия - 0,2-10, алкилиминодипропионат натрия - 0,05-8, карбамид - 2-15, этиленгликоль - 5-35, вода - остальное до 100. Изобретение позволяет исключить зависимость пенообразующих свойств пенообразователя от жесткости воды, что дает возможность работы с ним на морской воде и определяет основную область использования пенообразователя; при смешивании компонентов состава, снижение вязкости продукта и усиление процесса их взаимного растворения. 1 табл., 3 пр..

Огнетушащий состав // 2622838

Изобретение относится к водным растворам пенообразователей на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ) и может быть использовано для тушения горючих материалов и легковоспламеняющихся жидкостей на открытом пространстве и в условиях объемных очагов возгорания в помещениях. Огнетушащий состав включает пленкообразующий пенообразователь на водной основе и добавку, снижающую температуру замерзания раствора, при этом в качестве добавки используют гидрокарбонат натрия и сахарозу при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидрокарбонат натрия – 10-13; сахароза – 2-5; пленкообразующий пенообразователь – 5-7; вода – остальное. В качестве пленкообразующего пенообразователя используют смесь лауретсульфата натрия и оксид лаурамина при соотношении 1:3. Изобретение позволяет повысить эффективность тушения очагов возгорания высокократной пеной и сократить время тушения возгорания при хранении и использовании пенообразующего состава в условиях низких температур (до -55°С) как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях за счет образования стабильной охлаждающей теплоизолирующей водяной пленки и повышения гидростатической стойкости пены. 2 з.п. ф-лы, 6 пр., 3 табл.

Экологически безопасный пенообразующий состав термостойкой пены на основе "мыльного ореха" // 2642860

Изобретение относится к средствам профилактики и тушения пожаров пеной, а также пена может быть использована для дегазации токсичных материалов, пылеподавления, в медицине, в фармацевтике и в сельском хозяйстве. Описан пенообразующий состав термостойкой пены для профилактики и тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, основной хлорид алюминия, натрий двууглекислый и воду, в котором в составе используют ПАВ - мыльный орех при следующем соотношении компонентов в мас.%: основной хлорид алюминия, Al2(OH)5Cl - 0,50, натрий двууглекислый, NaHCO3 - 0,24, ПАВ - мыльного ореха - 0,40, вода - остальное. Технический результат: получен состав, который не включает синтетических ПАВ и обладает практически абсолютной экологической безопасностью. 1 табл., 2 пр.