Реологические свойства растворов безфтористых спиртоустойчивых пенообразователей
Есть одна неприятная особенность современных безфтористых спиртоустойчивых пен (ближайший аналог: S/AR по ГОСТ Р 50588-2012), о которой редко говорят за пределами лабораторий.
Мы привыкли считать, что раствор пенообразователя в гидравлическом расчете - это почти вода. Взяли расход, диаметр трубы, длину линии, посчитали потери по стандартным формулам для гидравлического расчета воды - и пошли дальше.
С классическими фторсодержащими пленкообразующими пенообразователями такой подход часто действительно давал приемлемый результат. Но с современными безфтористыми спиртоустойчивыми составами всё уже не так просто.
В статье Meyer, Herrera Diaz и Dlugogorski "Rheological properties of solutions of fluorine-free foams" ([https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2023.103910](https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2023.103910)) в Fire Safety Journal исследовали растворы нескольких безфтористых спиртоустойчивых пенообразователей и сравнили их со спиртоустойчивыми фторсодержащими пленкообразующими пенообразователями. Вывод неожиданный: многие такие растворы ведут себя не как обычная ньютоновская жидкость. Они проявляют сдвиговое разжижение и вязкоупругость. Проще говоря, их вязкость зависит от режима течения, температуры и состава.
Почему так происходит? В безфтористых спиртоустойчивых составах часто больше полисахаридов и других полимерных добавок. Они нужны, в том числе, для устойчивости пены на полярных жидкостях. Но за улучшение пенообразующих свойств приходится платить другой гидравликой.
Что это значит для проектировщика?
Если посчитать систему «как воду», можно получить заниженные потери давления. На бумаге у пеногенератора есть нужное давление, а в реальности его может не хватить. Для большинства растворов пенообразователей гидравлические потери превышали 20% от значений рассчитанных "как для воды". А ошибка в потерях давления всего на 20 % может снизить давление у насадка с 300 до 160 кПа, а расход — примерно на 27 % (в зависимости от диаметра трубопровода, количества фитингов, температуры воды и иных параметров).
Для пенной системы это уже не погрешность, а риск занижения расхода, изменения кратности пены и, в предельном случае, отказа оборудования. В результате - неспособность установки пожаротушения выполнить свою задачу.
4
2June 1, 2026 610 4
