The article studies the effect of polymeric stabilizing additives on stability, expansion ratio, and complete destruction period of foams derived from aqueous solutions of surfactants. Use of additives such as poliviniltriazole, polyethylene oxide, and polymethacrylic acid is proven to correlate foam stability and period of its complete degradation to the kind of the polymer and its molar mass. Moreover, usage of acrylamide polymers as additives to biologically soft industrial foam formers improves stability of fire-fighting foams. It was established that polyacrylamide of М=107 molecular weight has the highest stabilizing effect on fire-fighting foams. Foam agents with polyacrylamide additives provide for 5 times decrease of extinguishment period of flammable liquids compared to extinguishment period without polyacrylamide additives.
foam agent, surface acting agents (surfactants), polymeric additives, foam stability, foam expansion ratio, foam destruction, poliviniltriazol, N-vinylimidazole, the sodium salt of methacrylic acid, polyacrylamide.
1. Введение
Проблема борьбы с пожарами становится всё более актуальной. Противопожарная защита в нефтяной и нефтехимической промышленности, объектов транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов во многом обеспечивается за счёт применения в качестве средства тушения пожаров нефтепродуктов пены различной кратности, эффективность которой определяется составом пенообразующей композиции.
Огнетушащая эффективность пены определяется комплексом её физико-химических свойств, позволяющих придать пене высокую устойчивость, огнестойкость и изолирующую способность. [1]. Обеспечить эти свойства можно при применении специального состава пенообразующего раствора. Использование полимеров акриламида в качестве добавки к пенообразователям приводит к значительному увеличению устойчивости пены и времени её разрушения [2]. Задача заключается в установлении наилучшего количественного и вещественного состава добавок для обеспечения максимальной устойчивости пены, повышения скорости и эффективности ликвидации чрезвычайной ситуации, возникающей при пожаре.
2. Результаты исследования
Исследование эффективности влияния полимерных добавок на свойства водопенных огнетушащих составов проводилось с использованием эмульгатора Е-30. Суммарная концентрация эмульгатора Е-30 и полимера в пенообразующем растворе составляла 1%, поскольку в используемых промышленных пенообразующих составах концентрация поверхностно-активных веществ (ПАВ) составляет примерно 1%.
В качестве полимерных добавок использованы поливинилтриазол, полиметакриловая кислота, полиэтиленоксид, сополимер винилтриазола с натриевой солью метакриловой кислоты с содержанием последней 25,7% и 57,6%, сополимер винилимидазола с натриевой солью метакриловой кислоты с содержанием последней 50%. Результаты проведённого лабораторного исследования свидетельствуют о том, что среди использованных полимерных добавок менее эффективен поливинилтриазол (рис. 1). Применение полиэтиленоксида приводит к повышению в 1,2 раза устойчивости и времени полного разрушения пены. При добавлении полиметакриловой кислоты устойчивость пены повышается в 1,3 раза. Устойчивость пены зависит от молярной массы полимера.
1. Sharovarnikov A.F. Protivopozharnye peny. Sostav, svoystva, primenenie. — M.: Znak, 2000. — 464 s.
2. Shaptala M.V., Skushnikova A.I., Shaglaeva N.S. Vliyanie polimerov akrilamida na svoystva ognetushashchikh vodopennykh sostavov. Vestnik VSI MVD RF. — 2009. — № 1. — S. 37–42.
3. Kazakov M.V. Primenenie poverkhnostno aktivnykh veshchestv dlya tusheniya pozharov. — M.: Stroyizdat, 1977. — S. 47–77.
4. Ekologicheskie aspekty ispytaniya vodorastvorimykh polimerov akrilamida v pozharotushenii. Sbornik trudov nauchno-prakticheskoy konferentsii «Molodezh´ XXI veka». — Blagoveshchensk, 2006. — S. 129–130.
5. Lyubimov V. N., Skushnikova A. I. Vliyanie polimerov akrilamida na svoystva protivopozharnykh pen. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti. http://ipb.mos.ru/ttb. — 2014. — Vyp. № 1 (53). — S. 1–6.
