Застосування піноутворювачів з твердою і морською водою

Боровиков В. Застосування піноутворювачів з твердою і морською водою // Бизнес и безопасность. 2002 . №6. C. 66-68

Піноутворювачі загального призначення застосовуються з різними видами протипожежного обладнання (пожежні автомобілі, вогнегасники, стаціонарні установки пожежогасіння) з метою отримання пін низької, середньої і високої кратності, а також змочувальних розчинів. Піни, що утворюються з водних розчинів таких піноутворювачів відповідної концентрації (робочих розчинів), застосовуються для гасіння неполярних горючих і легкозаймистих рідин (пожежі класу В, підклас В1 згідно з ГОСТ 27331) і твердих горючих матеріалів (пожежі класу А, підкласи А1, А2 згідно з ГОСТ 27331). Змочувальні розчини піноутворювачів придатні для гасіння твердих горючих матеріалів (пожежі класу А, підкласи А1, А2 згідно з ГОСТ 27331).

Піноутворювачі спеціального призначення - це піноутворювачі, призначені для застосування у певних умовах. До них відносяться плівкоутворювальні піноутворювачі (їх застосування забезпечує підвищену ефективність гасіння горючих і легкозаймистих рідин), піноутворювачі, призначені для гасіння полярних горючих і легкозаймистих рідин (пожежі класу В, підклас В1 згідно з ГОСТ 27331), піноутворювачі, придатні до застосування з морською водою, піноутворювачі, що мають дуже низьку температуру застигання тощо.

Докладніше про властивості і можливості застосування піноутворювачів різного призначення ми плануємо розповісти у недалекому майбутньому, а сьогодні мова піде про застосування піноутворювачів з водою, що має високу твердість, і морською водою.

Чому саме про них? Перш за все тому, що ця тема для України є дуже актуальною: у багатьох її регіонах вода має високу твердість (тобто містить багато солей кальцію і магнію) або є високомінералізованою (містить 1,5-2 г/л солей і більше). А наявність у воді різних домішок ускладнює проведення багатьох технологічних процесів, виводить з ладу різне обладнання і взагалі приносить людині багато неприємностей. Навіть мило погано милиться у воді, що має високу твердість.

У разі використання твердої і, тим більше, морської води може погіршуватись піноутворювальна здатність водних розчинів піноутворювачів, а також вогнегасна ефективність піни, що утворюються з них (якщо утворення піни за таких умов взагалі можливе).

Багато піноутворювачів непридатні до застосування з морською водою.

Як відомо, Україна - морська держава. І самі судна, і об'єкти різного призначення на шельфі та узбережжях Чорного і Азовського морів потребують захисту від пожеж. Хоча води - найбільш розповсюдженої вогнегасної речовини - у морі дуже багато, гасіння нею пожеж на судах є дуже проблематичним. Тому неабияку роль у протипожежному захисті суден відіграють саме піноутворювачі.

На великий жаль, багато хто з керівників підприємств і організацій до проблеми протипожежного захисту підходить формально. Мовляв, написано, що повинно бути 10 порошкових чи вуглекислотних вогнегасників, то ми стільки й купимо. Про стан самих вогнегасників мало хто піклується. Подібне явище має місце і у разі закупівлі піноутворювачів для гасіння пожеж: звичайно намагаються закупити певну кількість найбільш дешевого піноутворювача, регламентовану галузевими нормами, геть зовсім не піклуючись про його ефективність. Особливості застосування тих чи інших піноутворювачів також цікавлять далеко не всіх. Якщо до ?вирішення? проблеми підходити у такий спосіб, то у випадку виникнення пожежі доведеться нарікати на себе.

Основою багатьох мийних засобів і більшості піноутворювачів загального призначення для гасіння пожеж є аніонактивні поверхнево-активні речовини (ПАР). Простіше кажучи, це доволі складна молекула, яка внаслідок розчинення у воді дисоціює (розпадається) на відносно маленький за розмірами катіон натрію, калію, амонію тощо і значно більший аніон, будова якого набагато складніше.

Наявність цих складних іонів і надає водним розчинам поверхнево-активних речовин здатності відмивати забруднення чи утворювати піни. Якщо ж у воді міститься багато іонів кальцію чи магнію, то вони можуть зв'язатися з поверхнево-активними аніонами, утворюючи малорозчинні сполуки. Внаслідок цього процесу і настає погіршення мийної здатності мил чи мийних засобів або погіршення піноутворювальної здатності водних розчинів піноутворювачів, чутливих до дії солей. Погіршення властивостей можливе і у тому випадку, коли вода містить багато мінеральних солей: для гідратації іонів, що утворюються внаслідок їх дисоціації, необхідні молекули води, і на гідратацію молекул (іонів) ПАР води ?не вистачає?. В результаті розчинність останніх зменшується.

У країнах колишнього СРСР для гасіння пожеж серед піноутворювачів різних типів найчастіше застосовуються піноутворювачі загального призначення. Це зумовлено їх відносно невисокою вартістю і можливістю застосування практично з будь-яким протипожежним обладнанням. Найбільш відомими є такі піноутворювачі загального призначення як ?ПО-1?, ?ПО-1Д? і ?ПО-6К?, основою яких є біологічно ?жорсткі? (тобто такі, що повільно розкладаються під дією мікрофлори водоймищ і грунтів) алкіларілсульфонати натрію.

Перші два з названих піноутворювачів давно знято з виробництва, а ?ПО-6К? ще вироблявся до останнього часу ВО ?Салаватнефтеоргсинтез? (Росія) і дотепер є найбільш розповсюдженим піноутворювачем, що застосовується під час пожежогасіння, скажімо, в Україні. Широка розповсюдженість цього піноутворювача зумовлена перш за все його низькою вартістю.

Згідно з даними досліджень, проведених в Українському науково-дослідному інституті пожежної безпеки (Укр-НДІПБ) МВС України, а також інформацією, що міститься у публікаціях російських дослідників, в останні роки якість піноутворювача ?ПО-6К? значно погіршилася. Вогнегасна ефективність піни, що утворюється з робочих розчинів піноутворювача ?ПО-6К? у питній воді, на 30-40% нижче, ніж це регламентовано технічними умовами на цей піноутворювач (до речі, його ефективність згідно з технічними умовами і так не задовольняє сучасним вимогам). Це означає, що існуючі стаціонарні установки пожежогасіння, в яких він застосовується, навряд чи погасять пожежу у разі її виникнення. Причина цього в тому, що пристрої для подавання піни не можуть забезпечити збільшення витрати робочого розчину піноутворювача, адекватної зниженню ефективності піни, без внесення змін до конструкції установки.

Під час гасіння пожеж вогнегасні речовини подають з певною інтенсивністю, за якої можна забезпечити надійне гасіння пожежі з мінімальними витратами вогнегасної речовини. Таку інтенсивність називають нормативною і вимірюють в одиницях маси або об'єму вогнегасної речовини, що подається в одиницю часу на одиницю площі пожежі чи об'єму приміщення, що захищається (як правило, у кг/(м2(с)). Згідно з документами, розробленими раніше, нормативна інтенсивність подавання робочого розчину піноутворювача ?ПО-6К? у разі гасіння, скажімо, бензинів, піною середньої кратності із застосуванням питної води дорівнює 0,08 кг/(м2(с)). Згідно з цими ж документами, у разі його застосування з морською водою інтенсивність подавання необхідно збільшувати до 0,25 кг/(м2(с)), тобто більш ніж у 3 рази.

Збільшення інтенсивності подавання робочого розчину піноутворювача ?ПО-6К? означає збільшення його кількості, необхідної для гасіння пожежі. Крім того, під час гасіння пожежі, наприклад, на морському судні, значна кількість цього піноутворювача може потрапити у море. Оскільки він є доволі токсичною і біологічно ?жорсткою? речовиною, ?захоплюватись? його застосуванням для гасіння пожеж на морських (так само, як і на будь-яких інших) об'єктах не варто.

У спеціальній літературі можна знайти дані про стабілізатори пін, які можуть застосовуватись у разі приготування робочих розчинів піноутворювачів ?ПО-1?, ?ПО-1Д? і ?ПО-6К? у воді, що має високу твердість, і морській воді. Ці стабілізатори додаються у саму воду і частково зв'язують солі кальцію і магнію, внаслідок чого їх негативна дія на піноутворювальну здатність самих розчинів і вогнегасну ефективність піни зменшується. Однак про випадки застосування цих стабілізаторів під час гасіння реальних пожеж нам невідомо.

Виходячи з результатів досліджень, проведених у нашому інституті, можна стверджувати, що навіть за такої високої інтенсивності подавання робочого розчину піноутворювача ?ПО-6К? у морській воді як 0,25 кг/(м2(с)) гасіння того ж бензину навряд чи можливе. Враховуючи те, що для протипожежного захисту багатьох морських суден України застосовується саме ?ПО-6К?, можна стверджувати, що рівень їх протипожежного захисту є незадовільним.

Варто також згадати, що Україна приєдналася до Міжнародної конвенції щодо охорони людського життя на морі (SOLAS), тобто повинна виконувати вимоги, встановлені Міжнародною Морською Організацією (ЇМО). А забезпечити рівень протипожежного захисту суден, регламентований міжнародними вимогами, піноутворювачі типу ?ПО-6К? аж ніяк не можуть.

Крім ?ПО-1?, ?ПО-1Д? і ?ПО-6К?, за часів існування СРСР були розроблені і вироблялися у доволі невеликих кількостях біологічно ?м'які? піноутворювачі загального призначення для гасіння пожеж - ?ПО-ЗАИ?, ?ТЭАС? тощо. На жаль, більшість цих піноутворювачів можуть застосовуватись для гасіння пожеж із використанням морської води лише за умови збільшення їх концентрації у водних розчинах у 2-3 рази, а деякі взагалі для цього непридатні. Це знову-ж таки означає збільшення витрати піноутворювача на гасіння.

Як вже відзначалося, у багатьох регіонах України вода має високу твердість і містить багато мінеральних солей. Наприклад, у багатьох населених пунктах Донбасу твердість води перевищує 10-15 мг-екв./дмЗ. Навіть за таких умов для забезпечення задовільної піноутворювальної здатності водних розчинів і відповідної вогнегасної ефективності піни концентрацію більшості відомих піноутворювачів загального призначення для гасіння пожеж у робочих розчинах необхідно збільшувати у 1,5-2 рази.

Нагадаємо, що серед багатьох класів піноутворювачів для гасіння пожеж є такі, що спеціально призначені для застосування з водою підвищеної твердості і морською водою, їх основою є ПАР, які утворюють стійкі розчини у високомінералізованій воді. Використання певних ПАР дало змогу розробити такі піноутворювачі як ?Морской?, ?Морпен? та ін. На жаль, в Україні до останнього часу піноутворювачі не вироблялися, і забезпечувати захист морських суден та об'єктів до-водилося за допомогою Імпортних піноутворювачів.

Після набуття державою незалежності було розпочато дослідження, спрямовані на розроблення піноутворювачів різного призначення, зокрема, таких, що можна застосовувати з морською водою. В результаті проведених досліджень було встановлено придатність деяких біологічно ?м'яких? поверхнево-активних речовин, які можуть вироблятися українськими підприємствами, для розроблення таких піноутворювачів. На жаль, через відсутність відповідного фінансування подальші дослідження з розроблення таких піноутворювачів було призупинено. Але надія є: в Україні прийнято ?Галузеву програму поліпшення стану безпеки, гігієни праці та виробничого середовища в органах і підрозділах системи МВС України на 2001-2005 pp.?, згідно з якою передбачається і розроблення піноутворювачів різного призначення.

У теперішній час в Україні розпочато виробництво декількох піноутворювачів, які можна застосовувати з водою, що має підвищену твердість, і морською водою. До них належить, наприклад, піноутворювач ?Пегас? виробництва Гор-лівського казенного хімічного заводу, випуск якого в теперішній час призупинено.

До застосування з водою, що має високу твердість, і морською водою, придатний і біологічно ?м'який? плівкоутворювальний піноутворювач спеціального призначення для гасіння пожеж ?ППЛВ-(Універ-сал)? марок 103, 103М, 106, 106М, що виробляється ТОВ ?Нові будівельні технології? (м. Київ). Піноутворювач марок 103М і 106М має температуру застигання не вище -17?С і, відповідно, може зберігатися за достатньо низьких температур. В інституті проведено всебічні дослідження цього піно-утворювача, встановлено його придатність до застосування у різних типах протипожежного обладнання, виявлено умови найбільш ефективного застосування цього піноутворювача і розроблено ?Тимчасові рекомендації щодо застосування піноутворювача спеціального (цільового) призначення для гасіння пожеж плівкоутворювального ?ППЛВ-(Універсал)?, які було погоджено з ДДПБ (тоді ще ГУДПО) МВС України. Піноутворювач сер-тифікований в Україні.

Піноутворювачі для гасіння пожеж, придатні до застосування з морською водою, виробляються також ТОВ ?Марко Лтд.? (м. Одеса). У теперішній час плівкоутворювальний піноутворювач ?AFFF-106? виробництва ТОВ ?Марко Лтд.? також сертифікований в Україні.

У м. Сєвєрод&#