 |
Методика определения структурно-физических параметров пены
|
|
|
|
Огнетушащая эффективность системы пенотушения определяется кратностью, устойчивостью и дисперсностью используемой в ней пены. В связи с этим при испытании системы и проверке качества пенообразователя необходимо контролировать эти три параметра.
Методы испытания параметров пены в системе тушения пожаров низкократной пеной установлены ГОСТ 6948-81. Методы испытания параметров пены в системах тушения пожаров пенами средней и высокой кратности приводятся ниже.
Кратность пены
Под кратностью понимается отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, из которого она получена. Кратность пены зависит от принципа действия генератора пены, концентрации пенообразователя в растворе и количества эжектируемого или нагнетаемого вентилятором воздуха в генератор.
Кратность пены может быть определена весовым или объемным методом. При объемном методе требуется измерять либо объем отобранной пены Vп и объем раствора Vр, из которого получена пена, либо расходы пены Qп и раствора Qp. При весовом методе требуется измерять объем отобранной пены Vп и ее массу Mп. Кратность пены определяется из выражений:
(1)
(2)
(3)
где r р - плотность раствора пенообразователя.
При объемном методе определения кратности высокократной пены для получения результатов с относительной погрешностью не более 5 % требуется отбирать объемы пены, в зависимости от производительности генераторов, не менее указанных в табл. 1.
Таблица 1
| Производительность генератора, м3/мин | ||||
| Требуется объем пены, м3, не менее |
При этом определение объема израсходованного раствора должно производиться с погрешностью не более 3 %.
|
|
|
Так как в судовых условиях замерить количество израсходованного раствора весьма трудно, то рекомендуется определять кратность пены по отношению расходов пены и раствора (формула 2). В этом случае расход пены определяется по отношению отбираемого объема пены ко времени отбора, а расход раствора замеряется путем отбора раствора от распылителей генератора без включенного вентилятора.
При весовом методе определения кратности пены производится отбор сравнительно небольшого объема пены (рекомендуется не менее 10 л) с последующими взвешиваниями его.
При определении кратности высокократной пены при отбираемом объеме 10 л взвешивание должно производиться с точностью до 0,01 г, а среднекратной пены - до 0,1 г.
Отбор пены осуществляется с помощью пробоотборника, который представляет собой трубу, объемом 10 дм3, имеющую по торцам две одновременно закрывающиеся задвижки.
Труба вводится в пенный поток, и после ее заполнений пеной задвижки закрываются. Далее производится взвешивание, и из полученного результата вычитается вес пустого пробоотборника.
Устойчивость пены
Устойчивость пены характеризуется способностью сохранять во времени свою структуру, объем и массу. Зависит устойчивость от большого количества факторов, но в условиях тушения пожара в первую очередь определяется температурой окружающей среды. Оценивается устойчивость пены по коэффициенту устойчивости q, который является величиной, обратной скорости разрушения пены, и определяется по отношению времени, в течение которого разрушился определенный объем пены, т.е.
, (4)
где
q - коэффициент устойчивости, мин/дм3;
Dt - время разрушения части объема пены, мин;
- объем разрушившейся пены за время Dt в интервале от 5 до 90 % от первоначального объема пены. Замер производится в следующей последовательности. Берется слой пены высотой 0,5 м, и через некоторое время (после разрушения более 5% первоначальной высоты) начинается отсчет времени разрушения. Отсчет должен заканчиваться до момента разрушения 90% первоначальной высоты пенного слоя. После этого подсчитывается объем разрушившейся пены и определяется коэффициент устойчивости пены по формуле (4).
|
|
|
Дисперсность пены
Дисперсность пены главным образом зависит от размера ячеек сеток в генераторах пены и в меньшей степени от скорости воздушного потока, т.е. определяется конструкцией пенообразующей аппаратуры. Для существующей пенообразующей аппаратуры (генераторы среднекратной пены - по ОСТ 5.5172-74 и генераторы высокократной пены) дисперсность пены является величиной постоянной. Проверку дисперсности пены следует производить в случае использования нестандартного пенного оборудования. Средний диаметр пузырьков пены, используемой в системе пенотушения, приведен в табл. 2.
Таблица 2
| Пена | Кратность | Средний диаметр пузырьков пены, мм |
| Низкократная | 6-12 | Не регламентируется |
| Среднекратная | 70-100 | 1,5 - 2,5 |
| Высокократная | 950-1000 | 2,5 - 3,5 |
Для определения дисперсности используется метод фотографирования. Съемка пены осуществляется с помощью бинокулярного микроскопа БСМ-2 с микрофотонасадкой МФН-5 или МФН-7. Для каждого замера рассчитывается средний размер площади пузырька путем деления всей площади поля фотоснимка на число пузырьков пены. Дисперсность пены является величиной, обратной среднему диаметру пузырьков пены. В связи с тем, что получаемая пена полидисперсна, необходимо проводить большое количество параллельных опытов, чтобы получить усредненный результат, близкий к истинному значению дисперсности.
Замер производится в следующей последовательности. В кювету, размером не менее 5x5 см, высотой бортика не менее 1,5 см набирается проба свежеприготовленной пены. Пена должна набираться до уровня бортика, лишняя пена снимается линейкой. После этого кювета ставится под объектив микроскопа, в зависимости от размера пузырьков пены выбирается необходимая степень увеличения и производится фотосъемка. После обработки фотоснимка средний диаметр пузырька пены рассчитывается по формуле, мм
|
|
|
, (5)
где
S - площадь поля фотоснимка, мм2;
N - число пузырьков пены на поле фотоснимка, шт.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое
|
|
|
