Пена

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Пенообразующая способность пены:

Этим термином определяют итоговое количество пены, получаемое из определенного заранее объема пенообразующей дисперсной системы в обозначенных стандартных пенообразующих условиях за оговоренный временной промежуток. Чаще всего измеряется этот параметр как:

– соотношение объема пены (в сантиметрах кубических) или высоты столба пены (в метрах) к времени ее полного разрушения;

– изменение высоты столба или объема во временном промежутке, представленным в графическом виде.

Существуют и иные типы критериев, но единого универсального стандарта, оценивающего все виды пенообразных дисперсных систем, нет.

Пенообразующая способность также зависит от наличия и типа поверхностно-активных веществ в составе системы, их количественной характеристики. Не последнюю роль играют и примеси, которые могут содержаться в жидкой дисперсной среде – солей, взвешенных минеральных частиц, нефти. Также учитываются температура пены и давление в ней.

Так, наибольшую пенообразующую способность имеют растворы, включающие анионактивные вещества: чем их больше, чем сильнее их поверхностное натяжение – тем выше исходный параметр, а также дисперсность и устойчивость состава. Нефть и соли, наоборот, значительно уменьшают пенообразующую способность, причем наибольшее снижающее действие оказывают двухвалентные катионы.

По-разному действует на растворы глина: при добавлении ее к анионактивным веществам пенообразующая способность увеличивается, к неионогенным – уменьшается. При увеличении температуры смеси параметр тоже увеличивается, но это не касается неионогенных составов: после критической точки в 100 градусов способность такой дисперсной системы образовывать пены полностью исчезает и возвращается по мере остывания.

Зависит пенообразующая способность и от конструктивных особенностей прибора, при помощи которого будет получена пена (аэрирующее устройство), режима его работы – соотношения воздуха и дисперсной системы.

Нормы проверки и заправки

Нормативные документы, к которым относятся два действующих ГОСТа: Р 51057 и Р 51017 определяют необходимость постоянной проверки и перезарядки огнетушителей. Если модель была использована, то заряд должен быть полностью заменён. Дозаправка огнетушителя требуется лишь тогда, когда в нём теряется требуемое давление.

Полный список сроков проверки и заправки в зависимости от типа ОТВ:

• Для моделей, заполненных водой и водой с различными добавками, а также пеной, проверка и перезарядка должна осуществляться как минимум 1 раз в год.
• Для устройств, в которых используется порошковый наполнитель предусмотрена ежегодная проверка, а заправка осуществляется минимум 1 раз в пять лет;
• Все огнетушители с углекислотой и хладоном 1 раз в год взвешиваются для проверки давления и 1 раз в пять лет заправляются ОТВ.

Помимо представленных рекомендаций существуют и другие правила, связанные с эксплуатацией, проверкой и заправкой огнетушителей:

• В тех случаях, когда заряд ОТВ, состоящий из нескольких компонентов, содержит в себе углеводородную разновидность пенообразователя, огнетушители нужно перезаряжать как минимум 1 раз в 2 года;
• Устройства, которые произведены из нержавеющих марок стали и внутри покрыты полимерами, должны проверяться с учётом рекомендаций фирмы-производителя. Это правило также относится к моделям, в которых ОВД содержит фтор. При этом, минимум 1 раз в 5 лет данные модели должны полностью проверяться и перезаряжаться.

Для того, чтобы специализированная компания могла заниматься проверкой, освидетельствованием и перезарядкой огнетушителей, она должна отвечать некоторым обязательным требованиям:

• У компании есть своя производственно-складская база с достаточным количеством помещений, которые оборудованы вентиляцией приточно-вытяжного типа;
• У компании имеется всё необходимое оборудование, с помощью которого осуществляются регламентные испытания;
• У фирмы есть требуемый инструмент, с помощью которого осуществляется разборка и ремонт поступающих огнетушителей;
• Специализированная компания задействует ёмкости, в которые собираются заряды ОТВ различных типов;
• Наличие оборудования, с помощью которого осуществляется перезарядка или утилизация огнетушащих веществ;
• Наличие собственных камер для покраски и сушки всех элементов корпуса огнетушителя;
• У компании должно быть оборудование для осуществления различных испытаний, связанных с гидравликой и пневматикой;
• Наличие штата персонала;
• Наличие специальной лицензии, которая позволяет осуществлять работы.

5.2. Определение кратности и устойчивости пены низкой и средней кратности

Кратность пены
характеризуется величиной, равной отношению” объема пены к объему раствора,
содержащегося в пене.

В зависимости от величины
кратности получаемую из пенообразователей пену подразделяют на:

пену низкой кратности (не
более 20);

пену средней кратности (от
20 до 200);

пену высокой кратности
(более 200).

За устойчивость пены
принимают ее способность к сохранению первоначальных свойств. Сущность метода
определения устойчивости пены заключается в установлении времени разрушения 50
% объема пены или времени выделения 50 % жидкой фазы.

5.2.1. Аппаратура
и материалы

Для определения используют
установку (черт. 1), в комплект которой входят:

Схема установки для
определения кратности и устойчивости пены

1 — пенный пожарный
ствол; 2 — рукав напорный; 3, 4 — патрубок с манометром; 5 — насос; 6 — рукав
всасывающий; 7, 8 — емкость; 9 — весы

Черт. 1

пенный пожарный ствол для
получения пены различной кратности: генератор пены средней кратности ГПС-100 с
распылителем (черт. 2), позволяющим обеспечить
расход раствора (1 ± 0,1) дм3/с при давлении перед распылителем (0,6
± 0,01) МПа (6 ± 0,1) кгс/см2) или ствол для пены низкой кратности
со сменными распылителями ()
позволяющими обеспечить расход раствора от 0,2 до 1,0 дм3/с при
давлении перед распылителем (0,6 ± 0,01) МПа (6 ± 0,1) кгс/см2);

насос водяной,
обеспечивающий производительность от 0,2 до 1,0 дм3/с при давлении
на выходе (0,6 ± 0,01) МПа ((6 ± 0,1) кгс/см2);

рукав пожарный напорный
длиной не более 2 м;

рукав пожарный всасывающий
по ГОСТ
5398 длиной 1,8 м;

емкость металлическая
вместимостью не менее 100 дм3;

емкость металлическая
вместимостью до 200 дм3 массой не более 12 кг;

весы по ГОСТ 23676 с
пределом взвешивания не менее 20 кг и погрешностью не более 0,05 кг;

манометр по ГОСТ 2406 с
верхним пределом измерении 1,0 МПа (10 кгс/см2) и ценой деления 0,04
МПа, (0,4 кгс/см2) установленный на выходе насоса на патрубке;

термометр по ГОСТ
28498 с диапазоном измерений от 0°С до 100°С и ценой деления 1°С;

цилиндр 1-2000 по ГОСТ
1770 с ценой деления 20 мл;

секундомер с пределом
измерений 60 мин и ценой деления 0,2 с;

вода питьевая по ГОСТ
2874 или по нормативно-технической документации на пенообразователь.

Генератор пены средней
кратности ГПС-100

Распылитель

1 — корпус; 2 — пакет
сеток; 3 — распылитель

Черт. 2

Пожарный ствол для пены
низкой кратности

1 — труба; 2 –
успокоитель; 3 — муфта; 4, 7 – штуцер; 5 — распылитель; 6 — смеситель; 8 —
переходник; 9 — головка напорная ГМ-50

Черт. 3

5.2.2. Подготовка к проведению испытаний

В емкости 7 () приготавливают 100 дм3
рабочего раствора испытуемого пенообразователя. Всасывающий рукав опускают в
приготовленный раствор и заполняют линию кратковременным включением насоса.
Проверяют работоспособность установки. Определяют массу пустой емкости 8.

Перед каждой серией
определений осуществляют контроль температуры рабочего раствора
пенообразователя (20 ± 2)°С.

5.2.3. Проведение испытаний

Условия окружающей среды,
при которой суммарная погрешность методики выполнения определений находится на
уровне заданной следующие: температура воздуха от 15 до 25°С, давление от 84 до
106,7 кПа, относительная влажность воздуха от 40 до 80 %.

Приготовленный рабочий
раствор подают под давлением (0,6 ± 0,01) МПа ((6 ± 0,1) кгс/см2) в
напорный рукав, на выхода которого установлен пенный пожарный ствол. После
получения устойчивой струи из генератора пены средней кратности (ГПС) наполняют
емкость для сбора пены и взвешивают ее. При этом должно быть равномерное
заполнение всего объема, не допуская образования пустот. Массу пены определяют
по разности веса заполненной и пустой емкости.

Для низкократной пены
емкость заполняют в течение 5-7 с. С помощью линейки с пределом измерения 100
см определяют высоту пены с погрешностью до 1 см и вычисляют объем низкократной
пены (V) в кубических сантиметрах по формуле

где Н — высота пены, см;

d — диаметр емкости для
сбора пены, см. Кратность пены (К) вычисляют по формуле

где V_п — объем
пены, дм3;

V_p
— объем раствора пенообразователя, дм3, численно равный массе пены,
кг.

Для определения устойчивости
пены средней кратности используют цилиндрическую емкость для сбора пены (h:d) =
1,5 вместимостью (200 ± 0,5) дм3, при этом значение кратности пены
должно быть не менее 50.

После равномерного
заполнения из ГПС емкости пеной фиксируют время разрушения 50 % объема пены.

5.2.4. Обработка результатов

За окончательный результат
принимают среднее арифметическое двух определений. Допустимое расхождение между
результатами повторных испытаний, полученных одним оператором при постоянных условиях
испытаний с доверительной вероятностью 0,95, не должно превышать 10 %.

Наши события

17 ноября 2020, 16:59
Ассоциация «Электрокабель» готовит обращение в Федеральную службу по аккредитации

16 ноября 2020, 15:47
RusCable Insider #198 от 16 ноября 2020 года — кабели «Ункомтех», атомный флот и сверхпроводники

9 ноября 2020, 13:28
Журнал RusCable Insider #197 от 9 ноября 2020 года — внутри ссылка на подкаст с #Метаклэй, человеческие батарейки и мечты об аэротакси

2 ноября 2020, 15:59
«Мы принципиально не хотели скрывать результаты»: как «Подольсккабель» и АЭК отреагировали на результаты проверки ВНИИКП

2 ноября 2020, 12:14
Журнал RusCable Insider #196 — МастерТока, история взлетов и падений Росската, электромобили и поезда будущего. Кабельный бизнес под прицелом

30 октября 2020, 11:34
«РОССКАТ»: история успеха и неудач

Пенообразователи

В зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) пенообразователи подразделяют на:

• синтетические углеводородные;
• синтетические фторсодержащие.

По виду воздействия на очаг пожара выделяют:

• поверхностные — дренчерные. Защита всей расчетной площади; установки для защиты резервуаров с горючими жидкостями;
• локально-поверхностные: спринклерные — для защиты отдельных аппаратов, отдельных участков помещений; дренчерные — для защиты отдельных объектов, аппаратов, трансформаторов и т. п.;
• общеобъёмные — предназначены для заполнения защищаемых объёмов;
• локально-объёмные — для заполнения отдельных объёмов технологических аппаратов, небольших встроенных складских помещений и других;
• комбинированные — соединены схемы установок локально-поверхностного и локально-объёмного тушения для одновременной подачи пены в объём или по поверхности технологических аппаратов и на поверхность вокруг них.

Это интересно: Противопожарные перегородки 1 и 2 типа — виды, нормы и требования

2.2.3. Средства газотушения.

В
качестве огнетушащих средств применяют
углекислый газ СО₂,
инертные газы, галоидированные
углеводороды — галоны (хладоны).

Углекислый
газприблизительно
в 1,5 раза тяжелее воздуха,
поэтому его используют как эффективное
сред­ство
объемного тушения. Углекислый газ не
электропроводен,
химически нейтрален к металлам (за
исклю­чением магния и некоторых других
металлов), нейтра­лен
к нефтепродуктам, не портит грузы и
судовое оборудование,
легко проникает в труднодоступные места
судовых помещений и медленно рассеивается.
Ох­лаждающий
эффект углекислого газа очень мал,
поэто­му при тушении следует строго
выдерживать установ­ленное
время — нужная концентрация СО₂
должна под­держиваться
до полного прекращения горения и
остывания
горючих веществ до безопасной для
повтор­ного
возгорания температуры.

В судовых
условиях углекислый газ хранят в жид­ком
состоянии в баллонах вместимостью 30—40
л, ко­торые
размещают группами по 8—12 шт. в
вертикаль­ном положении головками
вверх.

Углекислый
газ является эффективным средством
пожаротушения в машинных и грузо­вых
помещениях, кладовых, а также средством
тушения электрического и электронного
оборудования с учетом следующих его
особенностей:

• возможности повторного возгорания при
  сокращении времени выдержки объемного
  тушения;

• опасности
  удушья людей при повышенной концентрации
  СО₂
  в воздухе (свыше 22%);

• низкой эффективности тушения материалов,
  содержащих кислород;

• низкой
  эффективности применения на открытом
  воздухе.

Инертные газы (азот, аргон, дымовые
газы котлов и др.) являются

эффективным средством предупреждения
пожаров и взрывов на нефтеналивных
судах при погрузке, выгрузке, перевозке
нефтепродуктов и во время мойки танков.
Принцип действия системы инертных газов
основан на понижении концентрации
кислорода в возможном районе (помещении)
пожара до безопасного уровня путем
замены его инертными газами, подающимися
под небольшим избыточным давлением.

Эффективное действие системы инертных
газов обеспечивается при объемном
содержании кислорода в инертных газах
не более 5% и температуре газов не более
40оС.

Во время разгрузки подача газов в танки
должна на 25% превышать максимальную
скорость слива груза.

Галоны (хладоны) состоят из углерода
и одного или нескольких галогенов:
фтора, хлора, брома, йода. Галоны хранят
в жидком состоянии под давлением. При
поступлении в защищаемое помещение
галон испаряется, превращаясь в бесцветный
газ без запаха.

Огнетушащее действие галонов основано
на прерывании цепной реакции горения.
При содержании в воздухе защищаемого
помещения 10% галонов по объему горение
прекращается.

Галоны являются
эффективным огнетушащим средством для
тушения большинства пожаров, в том числе
электрооборудования, помещений с ценными
грузами и электронного оборудования.

Следует помнить следующие правила
безопасности при использовании галонов:

• • вдыхание галонов может вызвать
    головокружение и нарушение координации
    движений;

  • в зоне применения галонов может
    ухудшиться видимость;

  • при температуре выше 50оС галоны
    начинают разлагаться и становятся
    очень токсичными.

Что такое пена для тушения пожара

Это множество пузырьков, наполненных воздухом, т. е. смесь газа с жидкостью. По своему весу пожарная пена легче воспламеняющегося вещества. Поэтому она не опускается, не смешивается с ним, остается на поверхности. Тем самым становится возможным ликвидировать пламя любой интенсивности.

Предназначение

Пена имеет две основных задачи:

1. Изоляция. Накрывая пламя, растекаясь, она создает зону, в которую прекращается попадание горючей смеси и кислорода. Поэтому пожар не распространяется дальше и затухает. Ее активно используют на складах с ГСМ, нефтехранилищах, в промышленных зданиях, при горении быстротвердеющих воспламеняющихся веществ.
2. Охлаждение. Чем больше воды в пенном растворе, тем выше способность снижать температуру объекта и приводить к устранению пожара.

Характеристики

К основным показателям противопожарной пены относятся:

• устойчивость – насколько долго она сохраняет первоначальные характеристики;
• кратность – отношение итогового пенного объема к количеству исходного вещества;
• дисперсность – размер пузырьков;
• электропроводность;
• вязкость – насколько полученная смесь растекается по поверхности.

Устойчивость

Характеристика говорит о том, насколько долго пенный раствор не изменит первоначальные свойства. Бывает термическая, изолирующая, структурная. Есть также показатели сохранения объема, устойчивость контактного плана к обезвоживанию.

Кратность

Величина не имеет пределов и означает соотношение полученного объема вещества к количеству исходной жидкости.

Различают следующие виды кратности пены для тушения пожаров:

• низкая (от 4 до 20);
• средняя (от 21 до 200), именно ее используют чаще всего;
• высокая (более 200) –  самое сухое вещество среди остальных, которое не растекается. Оно больше похоже на хлопья снега, чем водный раствор. На фото с увеличением это выглядит как чистый газ в тончайших оболочках жидкости.

Классификация

Пену делают следующими способами:

• химическим;
• воздушно-механическим (для производства нужно купить переносную или стационарную установку, например, от российской компании-производителя «Сталт»);
• компрессионным.

Химическая

Главное отличие – для образования используются естественные реакции веществ. Состав пожарной пены – это раствор щелочи и кислоты в воде. После взаимодействия химических элементов появляются пузырьки с углекислым газом, который заставляет всплывать их на поверхность. Но он сам не создает какой-либо огнетушащий эффект.

Воздушно-механическая

В составе вещества присутствуют два элемента – вода и пенообразователь. Пузырьки появляются при турбулентном смешивании с воздухом. Качественные характеристики пены зависят от интенсивности взбивания и оборудования.

Процесс преобразования в пенообразователе.

Одно из главных преимуществ воздушно-механического способа – подготовка на месте, когда возникла необходимость. Это упрощает задачу быстрой транспортировки продукта.

Объем исходного раствора гораздо меньше готовой пены.

Как это выглядит на практике:

1. В устройство предварительно заливается раствор пенообразователя с водой.
2. Соединение с газом и образование пузырьков происходит сразу, как только запускается мотор автоматического устройства или пожарный ствол.

Компрессионная

Создается с помощью насосной установки, куда поступает сжатый воздух. Он направляется сразу в пенообразователь. За счет такого воздушного давления увеличивается дальность струи по сравнению с обычными генераторами или стволами.

Компрессионная пена для пожаротушения обладает адгезивностью, что повышает уровень эффективности веществ до 80%. С ее помощью создается своеобразное «покрывало», которое надежно изолирует очаги возгорания, препятствуя поступлению внутрь кислорода.

Вот некоторые возможности, которые открывает такое пожаротушение:

• если пена наносится на потолок и стены, это защищает соседние помещения от вредного воздействия высокой температуры;
• она может оставаться на вертикальных поверхностях на протяжении 2–3 часов. Такое свойство объясняется стойкой связью пузырьков друг с другом;
• как и другие виды, она охлаждает поверхность, проникает в поры и не дает тлеть и заново разгореться материалу.

Пена компрессионного типа

Это один из видов пенного раствора, самый эффективный при тушении очага возгорания. Эта технология была придумана для того, чтобы обезопасить соседние помещения от возгорания, если огонь туда еще не добрался. Пена компрессионного типа образовывается при помощи насосной установки стандартного плана, которая обладает соответствующей точкой ввода сжатого воздуха непосредственно в пенообразователь, чтобы впоследствии сформировать пену. Более того, сжатый воздух способствует увеличению скорости и дальности «полета» пенного раствора, что несравнимо с работой стволов или пеногенераторов.

Если использовать компрессионную пену, то эффективность тушения пожаров увеличивается до 80 процентов. На этот показатель влияют уникальные физические свойства состава, такие как адгезивность. Такая пена наносится на потолки и стены, тем самым изолирую помещения от источника возгорания и негативного воздействия значительных температур. Стоит отметить, что такая пена достаточно долго не стекает с поверхностей и может служить им защитой в течение длительного времени (до трех часов). Компрессионная пена обладает отменной стойкостью благодаря стойкой связи отдельных ее пузырьков. Таким образом, компрессионная пена покрывает собой воспламененную поверхность тонким слоем (не более 2-3 сантиметров), предотвращая дальнейшее распространение огня путем преграждения пути кислороду к месту возгорания. Такая пена поступает на место при помощи напорных рукавов с диаметром от 38 до 51см и под давлением в 10 кгс/см.кв. На физические качества пены оказывают влияние применяемые ингредиенты. Основное преимущество такого типа пены – она быстро сбивает пламя и охлаждает поверхность. При этом скорость тушения уменьшается в 7 раз, а расход воды – в 15 раз.

Предупреждение пенообразования:

Первый способ основан на применении химических веществ, которые предотвращают превращение газовой дисперсной фазы в пену. Недостатком данного способа считается тот факт, что большая часть подобных химикатов (спирты, кремнийорганические соединения) загрязняют как продукты производства, так и окружающую среду. Также возможно смешивание двух видов поверхностно-активных веществ, один из которых частично нейтрализует действие другого, уменьшая итоговое количество пены.

Второй способ – удалить из готовой дисперсной системы стабилизатор, отвечающий за ее устойчивость, что приведет к ее самостоятельному разрушению.

Последний способ – изменение параметров производственного процесса: давления, температуры, диаметра сосудов и прочее.