RU2437697C1 - Fire extinguishing compound - Google Patents

Abstract

FIELD: fire-fighting means.

SUBSTANCE: invention refers to fire extinguishing foams and can be used for class A and B fire suppression. The fire suppression foams are used for fire suppression of water-insoluble combustible fluids with a medium-density and high-density foam, fire suppression of solid combustible materials with a high-density foam and with an aqueous wetting reagent. The fire extinguishing compound contains (wt %) surface-active substances - sodium stearate - 8.0-12.0; secondary C₈-C₁₄ fraction sodium alkyl sulphate - 8.0-10.0; primary C₈-C₁₄ fraction fatty alcohol sodium alkyl sulphate - 8.0-10.0; a softener - glycerine - 12.0-17.0; n-Butanol - 0.5-5.0; primary C₁₂-C₁₄ fraction higher fatty alcohols - 1.0-3.0; carbamide - 5.0-15.0; water - the rest.

EFFECT: fire extinguishing agent allows producing the medium-density and high-density aspirated foam characterised by improved wetting and foam-generating capacity when used both in fresh water, and in sea water.

2 tbl

Description

Изобретение относится к пенным огнетушащим составам и может быть использовано для тушения пожаров классов А и В. Пенные огнетушащие составы используются для тушения пожаров водонерастворимых горючих жидкостей пеной средней и низкой кратности, тушения пожаров твердых горючих материалов пеной низкой кратности и водным раствором смачивателя. Огнетушащий состав подходит также для тушения пожаров лесных и травянистых насаждений, полей, сыпучих материалов (уголь, угольная пыль, мука, зерно), соломы, бумаги, текстильного материала, для пожаров, которым необходим именно смачивающий эффект. Более того, он может быть использован для тушения пожаров квартир или автомобилей, где большое количество воды из-за значительных ущербов является нежелательным.The invention relates to foam extinguishing compositions and can be used to extinguish fires of classes A and B. Foam extinguishing compositions are used to extinguish fires of water-insoluble combustible liquids with medium and low multiplicity foam, to extinguish fires of solid combustible materials with foam of low multiplicity and an aqueous wetting solution. A fire extinguishing composition is also suitable for extinguishing fires in forest and herbaceous stands, fields, bulk materials (coal, coal dust, flour, grain), straw, paper, textile material, for fires that need a wetting effect. Moreover, it can be used to extinguish the fires of apartments or cars, where a large amount of water due to significant damage is undesirable.

Известен пенообразующий состав для тушения пожаров (Патент РФ №2345809 от 10.02.2009), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:Known foaming composition for extinguishing fires (RF Patent No. 2345809 of 02/10/2009), containing components in the following ratio, wt.%:

триэтаноламиновые соли алкилсульфатовtriethanolamine salts of alkyl sulfates   высших жирных спиртов фракции C₈-C₁₄ higher fatty alcohols fraction C ₈ -C ₁₄ 20,0-40,020,0-40,0 сульфоэтоксилаты натрия первичныхprimary sodium sulfoethoxylates   жирных спиртов фракции С₈-С₁₄ fatty alcohols fractions C ₈ -C ₁₄ 10,0-22,010.0-22.0 алкансульфонаты натрия фракции C₁₂-C₁₆ sodium alkanesulfonates fraction C ₁₂ -C ₁₆ 10,0-15,010.0-15.0 полиэтиленгликольpolyethylene glycol 2,0-20,02.0-20.0 карбитолcarbitol 2,0-6,02.0-6.0 водаwater до 100up to 100

Недостатком известного изобретения является высокая концентрация рабочего раствора (6%), которая приводит к повышенной вязкости и большому расходу состава; использование и хранение состава при отрицательных температурах до минус 10°С является недостаточной для северных регионов, Сибири и Дальнего Востока. Кроме того, применение сульфоэтоксилатов натрия первичных высших жирных спиртов фракции C₈-C₁₄ и алкансульфонатов натрия фракции C₁₂-C₁₆ придает составу повышенную дороговизну (не производятся в России и на всем постсоветском пространстве).A disadvantage of the known invention is the high concentration of the working solution (6%), which leads to increased viscosity and high consumption of the composition; the use and storage of the composition at low temperatures down to minus 10 ° C is insufficient for the northern regions, Siberia and the Far East. In addition, the use of sodium sulfoethoxylates of primary higher fatty alcohols of the C ₈ -C ₁₄ fraction and sodium alkanesulfonates of the C ₁₂ -C ₁₆ fraction gives the composition an increased high cost (not produced in Russia and throughout the post-Soviet space).

Наиболее близким по значению и составу является средство огнетушения (Патент РФ №2270712 от 24.02.2006), содержащее поверхностно-активные вещества, мас.%:The closest in value and composition is a fire extinguishing agent (RF Patent No. 2270712 of 02.24.2006), containing surfactants, wt.%:

алкилсульфаты натрия первичных высшихprimary higher sodium alkyl sulfates   жирных спиртов фракции С₈-С₁₀ fatty alcohols fractions C ₈ -C ₁₀ 9,0-20,09.0-20.0 алкилсульфаты натрия первичныхprimary sodium sulfates   жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ fatty alcohols fraction C ₁₂ -C ₁₄ 3,0-8,03.0-8.0 сульфоэтоксилаты натрия первичныхprimary sodium sulfoethoxylates   жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ fatty alcohols fraction C ₁₂ -C ₁₄ 4,0-9,04.0-9.0 первичные высшие жирные спиртыprimary higher fatty alcohols   фракции C₁₂-C₁₄ fractions C ₁₂ -C ₁₄ 1,0-3,01.0-3.0 карбамидurea 5,0-15,05.0-15.0 н-бутиловый спиртn-butyl alcohol 2,0-7,02.0-7.0 бутилцеллозольвbutyl cellosolve 2,0-5,02.0-5.0 неонолneonol 1,0-3,01.0-3.0 оксанолoxanol 1,0-3,01.0-3.0 водаwater остальноеrest

К причинам, препятствующим достижению технического результата, относятся многокомпонентность состава и его дороговизна (например, сульфоэтоксилаты натрия не производятся в России), недостаточная смачивающая способность при использовании как пресной, так и морской воды.The reasons that impede the achievement of the technical result include the multicomponent composition and its high cost (for example, sodium sulfoethoxylates are not produced in Russia), insufficient wetting ability when using both fresh and sea water.

Задачей изобретения является создание пенообразующего некоррозионного состава для тушения пожаров классов А и В, в том числе лесных и торфяных пожаров, позволяющего получать воздушно-механическую пену низкой и средней кратности и обладающего повышенной смачивающей и пенообразующей способностью при использовании как в пресной, так и в морской воде.The objective of the invention is the creation of a foaming non-corrosive composition for extinguishing fires of classes A and B, including forest and peat fires, which allows to obtain air-mechanical foam of low and medium multiplicity and having increased wetting and foaming ability when used in both fresh and sea water.

Поставленная задача решается тем, что огнетушащий состав, включающий поверхностно-активные вещества, пластификатор, карбамид, н-Бутанол, первичные высшие жирные спирты фракции С₁₂-С₁₄, воду, в качестве поверхностно-активных веществ содержит стеарат натрия, вторичные алкилсульфаты натрия фракции C₈-С₁₄, первичные алкилсульфаты натрия фракции C₈-С₁₄, в качестве пластификатора - глицерин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the fire extinguishing composition, including surfactants, plasticizer, urea, n-butanol, primary higher fatty alcohols fraction C ₁₂ -C ₁₄ , water, contains sodium stearate, secondary sodium alkyl sulphates fractions as surfactants C ₈ -C ₁₄ , primary sodium alkyl sulfates of the fraction C ₈ -C ₁₄ , glycerol as a plasticizer, in the following ratio, wt.%:

Стеарат натрияSodium stearate 8,0-12,08.0-12.0 Вторичный алкилсульфат натрия фракции C₈-C₁₄ Secondary sodium alkyl sulfate fraction C ₈ -C ₁₄ 8,0-10,08.0-10.0 Первичный алкилсульфат натрия жирных спиртов фракцииPrimary sodium alkyl sulfate fatty alcohols fraction   С₈-С₁₄ C ₈ -C ₁₄ 8,0-10,08.0-10.0 ГлицеринGlycerol 12,0-17,012.0-17.0 н-Бутанолn-butanol 0,5-5,00.5-5.0 Первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄ Primary higher fatty alcohols fraction C ₁₂ -C ₁₄ 1,0-3,01.0-3.0 КарбамидUrea 5,0-15,05.0-15.0 ВодаWater остальноеrest

Для приготовления твердого огнетушащего состава в виде картриджа в реактор при работающей мешалке загружают компоненты согласно рецептуре. Раствор перемешивается до полного растворения исходных компонентов при температуре 80,0±2,0°С. После получения однородной композиции, ее отстаивают в течение 1 часа (для оседания пены), затем фасуют в формы (картриджи), резко охлаждают до комнатной температуры (20±2°С). В этот момент происходит «закаливание» картриджа: вся композиция застывает одномоментно, сохраняя компонентный состав по всей длине и диаметру картриджа.To prepare a solid fire extinguishing composition in the form of a cartridge, components according to the recipe are loaded into the reactor with the stirrer operating. The solution is stirred until complete dissolution of the starting components at a temperature of 80.0 ± 2.0 ° C. After obtaining a homogeneous composition, it is defended for 1 hour (to settle the foam), then packaged in molds (cartridges), sharply cooled to room temperature (20 ± 2 ° C). At this point, the “hardening” of the cartridge takes place: the entire composition solidifies at the same time, preserving the component composition along the entire length and diameter of the cartridge.

Предлагаемый огнетушащий состав представляет собой твердый картридж (размер: D=50±2 мм; Н=260±5 мм), который вставляется в тубус пожарного ствола RAMBOJET-03 (выпускается отечественной промышленностью, г.Воронеж). Расход воды на 1 картридж ~2500 л. Получение воздушно-механической пены из каждого состава и ее испытания проводились в соответствии с требованиями ГОСТ Р 505888-93 «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие требования и методы испытаний».The proposed fire extinguishing composition is a solid cartridge (size: D = 50 ± 2 mm; H = 260 ± 5 mm), which is inserted into the tube of the RAMBOJET-03 fire barrel (manufactured by the domestic industry, Voronezh). Water consumption per cartridge ~ 2500 l. Obtaining air-mechanical foam from each composition and its testing were carried out in accordance with the requirements of GOST R 505888-93 “Foaming agents for fighting fires. General requirements and test methods. "

Результаты опытов представлены в таблице №1, №2 Приложения.The results of the experiments are presented in table No. 1, No. 2 of the Appendix.

По эксплуатационным свойствам предлагаемый огнетушащий состав благодаря синергетическому эффекту компонентов при найденном определенном соотношении и введению новых составляющих композиции превосходит прототип в 1,5-2 раза по смачивающей способности как в пресной, так и в морской воде и на 20% (в среднем) по пенообразующей способности при одновременном резком снижении себестоимости состава, которая обеспечивается доступностью сырья и простой технологией получения предлагаемых ПАВ (Новочеркасский завод синтетических продуктов). Предлагаемый огнетушащий состав, изготавливаемый в виде картриджей, не имеет ограничений при использовании в зонах отрицательных температур, легко транспортируется, экологически безопасен (биоразлагаемость 98%), что значительно превосходит состав по прототипу (сульфоэтоксилаты, неонол, оксонол имеют очень низкую биоразлагаемость). Срок хранения картриджа - 10 лет. По сравнению со всеми известными аналогами и прототипом следует отметить некоррозионность предлагаемого пенообразователя, а также экономическую эффективность за счет использования компонентов, доступных по цене и производству. Следует особо отметить, что по требованиям морского РЕГИСТРа к пенообразователям не допускается нагрев их в закрытых емкостях на судах >71°С, т.к. в противном случае произойдет самовоспламенение пенообразователя. В нашем случае это требование к предлагаемому пенообразователю невелируется.Due to the operational properties, the proposed fire extinguishing composition due to the synergistic effect of the components at a certain ratio and the introduction of new components of the composition exceeds the prototype by 1.5-2 times in wetting ability in both fresh and sea water and by 20% (on average) in foaming abilities with a simultaneous sharp reduction in the cost of the composition, which is ensured by the availability of raw materials and a simple technology for producing the proposed surfactants (Novocherkassk synthetic products plant). The proposed fire extinguishing composition, made in the form of cartridges, has no restrictions when used in areas of negative temperatures, is easily transported, environmentally friendly (biodegradability of 98%), which significantly exceeds the composition of the prototype (sulfoethoxylates, neonol, oxonol have very low biodegradability). The shelf life of the cartridge is 10 years. Compared with all known analogues and prototype, it should be noted the non-corrosiveness of the proposed blowing agent, as well as economic efficiency through the use of components that are affordable and expensive. It should be specially noted that according to the requirements of the Maritime Register for foaming agents it is not allowed to heat them in closed containers on ships> 71 ° C, because otherwise, the foaming agent will self-ignite. In our case, this requirement for the proposed foaming agent is not leveled.

Приложениеapplication

Таблица 1Table 1 Примеры предлагаемого огнетушащего составаExamples of the proposed fire extinguishing composition №№ приме
раNo.
ra Состав огнетушащего средства (картриджа), в мас.%The composition of the extinguishing agent (cartridge), in wt.% Стеарат натрияSodium stearate Вторичный алкилсульфат натрия фракции С₈-С₁₄ Secondary sodium alkyl sulfate fraction C ₈ -C ₁₄ Первичный алкилсульфат натрия жирных спиртов фракции С₈-С₁₄ Primary sodium alkyl sulfate of fatty alcohols fraction C ₈ -C ₁₄ ГлицеринGlycerol Н-БутанолN-butanol КарбамидUrea Первичные высшие жирные спирты фракции С₁₂-С₁₄ Primary higher fatty alcohols fraction C ₁₂ -C ₁₄ ВодаWater 1one 8,08.0 8,08.0 10,010.0 12,012.0 5,05,0 15fifteen 3,03.0 Ост.Ost. 22 9,09.0 10,010.0 8,08.0 12,012.0 5,05,0 1010 2,02.0 Ост.Ost. 33 10,010.0 10,010.0 9,09.0 15,015.0 3,03.0 1212 3.03.0 Ост.Ost. 4four 11,011.0 10,010.0 9,09.0 16,016,0 2,02.0 15fifteen 1,01,0 Ост.Ost. 55 12,012.0 9,09.0 10,010.0 17,017.0 1,01,0 55 2,02.0 Ост.Ost. 66 12,012.0 10,010.0 10,010.0 17,017.0 0,50.5 55 2,02.0 Ост.Ost.

Таблица 2table 2 Показатели качества огнетушащего средства (картриджей)Fire extinguishing agent (cartridge) quality indicators №№ примераExample No. Свойства огнетушащего составаExtinguishing Agent Properties Смачивающая способность, сWetting ability, s Объем смачивателя, лWetting volume, l Пенообразующая способность, кратность пеныFoaming ability, foam ratio Температура плавления картриджа, °СCartridge melting point, ° С   Пресная водаFresh water Морская водаSea water   Низкая кратностьLow multiplicity Средняя кратностьAverage multiplicity   1one 1,51,5 1,81.8 >2500> 2500 15fifteen 105105 >35> 35 22 1,51,5 1,81.8 >2500> 2500 15fifteen 105105 >35> 35 33 2,02.0 2,22.2 >2600> 2600 14fourteen 100one hundred >45> 45 4four 2,52.5 2,82,8 >3000> 3000 11eleven 9090 >50> 50 55 2,52.5 2,82,8 >3500> 3500 1010 8585 >50> 50 66 2,52.5 2,82,8 >3500> 3500 1010 8585 >50> 50 ПрототипPrototype 2,2-3,32.2-3.3 2,2-3,32.2-3.3   6-116-11 66-9266-92   Требовании ГОСТ Р
50588 8-93GOST R requirement
50588 8-93 не более 9no more than 9 не более 9no more than 9   не более 20no more than 20 не менее 60not less than 60  

Claims (1)

Огнетушащий состав, включающий поверхностно-активные вещества, пластификатор, карбамид, н-бутанол, первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄, воду, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ содержит стеарат натрия, вторичные алкилсульфаты натрия фракции C₈-С₁₄, первичные алкилсульфаты натрия фракции C₈-С₁₄, в качестве пластификатора - глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Стеарат натрия 8,0-12,0 Вторичный алкилсульфат натрия фракции C₈-С₁₄ 8,0-10,0 Первичный алкилсульфат натрия жирных спиртов   фракции C₈-C₁₄ 8,0-10,0 Глицерин 12,0-17,0 н-Бутанол 0,5-5,0 Первичные высшие жирные спирты фракции C₁₂-C₁₄ 1,0-3,0 Карбамид 5,0-15,0 Вода Остальное Fire extinguishing composition, including surfactants, plasticizer, urea, n-butanol, primary higher fatty alcohols of the C ₁₂ -C ₁₄ fraction, water, characterized in that it contains sodium stearate, secondary sodium alkyl sulphates of the C ₈ fraction as surfactants -C ₁₄ , primary sodium alkyl sulfates of the fraction C ₈ -C ₁₄ , as a plasticizer - glycerin in the following ratio of components, wt.%:
Sodium stearate 8.0-12.0 Secondary sodium alkyl sulfate fraction C ₈ -C ₁₄ 8.0-10.0 Primary sodium alkyl sulfate of fatty alcohols fractions C ₈ -C ₁₄ 8.0-10.0 Glycerol 12.0-17.0 n-butanol 0.5-5.0 Primary higher fatty alcohols fraction C ₁₂ -C ₁₄ 1.0-3.0 Urea 5.0-15.0 Water Rest