Кратность пены или Kп – это показатель, который демонстрирует количество продукта, получаемого из определенного объема пенообразователя. Ее характеристики зависят от типа и способа обработки раствора.
В лабораторных условиях кратность пены определяют несколькими методами. Один из них предусматривает помещение жидкости объемом 100 см3 в стеклянную емкость и ее энергичное взбалтывание в течение минуты. Цилиндр следует брать горизонтально и удерживать двумя руками.
После взбалтывания емкость нужно встряхнуть вдоль оси, установить на ровную поверхность и измерить объем фактически образовавшейся пены. Полученное число необходимо разделить на 100 – это позволит получить точный показатель кратности Кп.
Основные характеристики
Кратность пены — это безразмерная величина, которая равна отношению объема пены к количеству используемого для ее приготовления раствора. Показатель рассчитывается при температуре воздуха от 15°С до 25°С. В зависимости от значения коэффициента пена разделяется на три вида:
- низкократная — до 20;
- среднекратная — в диапазоне 21-200;
- высокократная — более 200.
Кратность зависит от состава основного вещества. Каждый продукт имеет свои особенности, влияющие на эффективность и условия применения. Чем выше кратность, тем лучше и легче пена. Показатель особенно важен при тушении верхней части очага возгорания.
Преимущественное использование пены низкой кратности вдвое увеличивает дальность струи из пожарного рукава по сравнению с пеной средней кратности из пеногенератора. По эффективности тушения пожара составы низкой кратности на базе фторсодержащих и пленкообразующих пенообразователей можно сравнить с продукцией из углеводородных материалов.
Для ликвидации возгораний объектов с горючими веществами можно использовать пену низкой кратности При этом материал со средними показателями Кп на основе углеводородов рекомендуется к применению для тушения пожаров, возникших на объектах с нефтепродуктами.
Пена средней кратности используется для ликвидации огня на открытых поверхностях, на чердаках, в небольших комнатах, кабельных каналах или в транспорте. Она имеет высокую стабильность и подходит для создания противопожарных полос в аэропортах и на военных аэродромах.
Для объемного тушения берется пена высокой кратности. Также она используется при стабилизации растекающихся криогенных жидкостей для оперативного подогрева паров и снижения сопутствующей опасности.
Показатели кратности пены
При тушении пожара применяются несколько видов пены, которые производятся различными способами и устройствами. Они классифицируются в зависимости от показателя кратности. Для каждого типа предусмотрены свои характерные особенности.
Пена с высокой кратностью используется в генераторах с перфорированной поверхностью, состоящей из тонких металлических листов. При ее применении возможна работа специального оборудования, принудительно нагнетающего воздух в генератор с помощью вентилятора.
Пена средней кратности представляет собой конгломерат металлических сеточек эжекционного пеногенератора. Она характеризуется медленным оседанием и хорошими изолирующими свойствами.
Пена низкой кратности – это материал, который используется в генераторах, где воздух быстро смешивается с раствором пенообразователя. Она имеет хорошие показатели удерживаемости и растекаемости на поверхности, а потому подходит для создания паровых барьеров. Состав обладает низкой плотностью и электропроводимостью, за счет чего может использоваться для тушения пожаров в помещениях с работающим оборудованием.
Пеноэмульсионные смеси представляют собой мощные струи пены. Они прекрасно подходят для тушения горючих нефтепродуктов с высокой степенью возгорания. Составы накрывают очаг прочной пленкой, снижают плотность дыма и способствуют быстрому охлаждению горящего предмета.
ВМП (воздушно-механическая пена) высокой и средней кратности обладает уникальными физико-химическими свойствами. С ее помощью можно:
- локализировать тлеющие участки;
- прекратить открытое горение материалов;
- заполнить помещения и вытеснить загоревшиеся предметы, снизив температуру на участке возгорания.
Благодаря действию ВМП ствольщики могут добраться до любых труднодоступных мест открытого горения и тления для дотушивания. Воздушно-механическая пена обладает устойчивостью к обезвоживанию, что обеспечивает ее высокие изоляционные свойства. Воздействие ВМП позволяет существенно ускорить процесс пожаротушения и предотвратить распространение в зону горения опасных испарений.
Эффективность диаметра пенных каналов зависит от скорости синерезиса, подвижности и точной высоты слоя. В каналах с жесткими стенками течение жидкости определяется только вязкостью раствора. В устройствах с подвижными стенками смесь будет перемещаться вместе с ними, что может также повлиять на устойчивость пены.
Подвижность каналов и стенок определяется компонентами пенообразующих веществ. Молекулы вторичных алкилсульфатов натрия, основа пожаротушительных составов, имеют низкие показатели прочности и устойчивости адсорбционного слоя. По этой причине в процессе дегидратации раствор и каналы движутся одновременно вместе.
Если в исходный раствор ввести жирные спирты, в частности, тетрадециловый, то в результате реакции образуется состав с более плотным адсорбционным слоем. Этот обеспечивает оптимальную стабильность каналов и снижает скорость перемещения потоков с пенообразованием.
Используемый состав содержит вторичные алкилсульфаты натрия и жирные спирты (сампо). Также в нем могут находиться компоненты, предотвращающие расслоение при низких температурах и увеличивающие термоустойчивость пены.
Особенности образования пенных составов
Для тушения и локализации огня используются пенные растворы и различные дисперсные составы, состоящие из жидкостей. Для получения пены в них добавляются вещества, которые повышают стойкость пенообразователей. Вода, смешанная с пузырьками газа, приобретает дополнительные свойства:
- способность растекаться по поверхности;
- повышенную смачивающую способность – за счет отсутствия пленки поверхностного напряжения;
- простоту очистки загрязнений;
- высокую устойчивость к углеводородам;
- низкий показатель плотности;
- максимальную эффективность пожаротушения и т.д.
При растворении инертного газа в воде образуется пена, которую можно увидеть только через специальное оборудование в пожарном стволе. Пена уменьшает объем состава в несколько раз, что облегчает его транспортировку. Регулировать количество газа и воды можно с помощью пожарного ствола. Чем больше газа попадает в воду, тем больше пены образуется. Объем пены как раз и характеризуется ее кратностью. Для каждого состава предусмотрен свой показатель Кп.
Кратность пены – это важный параметр. Он определяет ее физико-химические свойства и особенности применения при пожаротушении.