Zakład Środków Gaśniczych
Badanie właściwości pian lekkich
SP – PK11 pluton 3
Uwagi

I. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zbadanie środków pianotwórczych pod względem wykorzystania ich do wytwarzania piany lekkiej. Badaniu podlegał również wpływ wydajności powietrza na wydajność pianową, liczbę spienienia i sprawność generatora piany lekkiej.

II. Przebieg ćwiczenia

Pierwszą czynnością w wykonywanym ćwiczeniu był pomiar wydajności wodnej pompki w układzie pomiarowym. Dzięki temu możemy określić również wydajność wodnego roztworu środka pianotwórczego tej pompki.

Następnie przystąpiliśmy do właściwej części ćwiczenia. Od prowadzącego otrzymaliśmy dwa środki pianotwórcze, z których sporządziliśmy 3% roztwory: Komet Extrakt S5 i Proflon FP3. Zaczynając od wydajności powietrza na poziomie 1000 dm³/h wytwarzaliśmy pianę, którą zbieraliśmy do starowanego pojemnika o znanej objętości. Mierzyliśmy czas napełniania pojemnika, a także masę objętości powstałej piany. Czynność powtarzaliśmy zwiększając wydajność powietrza o 500 dm³/h aż do osiągnięcia poziomu 5000 dm³/h. Wyniki pomiarów dla obu środków zamieściliśmy w tabelach wraz z uwagami.

III. Obliczenia

Przykładowe obliczenia wykonamy dla $Q_{\text{pow}} = 2500\ \frac{\text{dm}^{3}}{h}$ dla środka pianotwórczego Komet Extrakt S5.

1. Wydajność wodna generatora piany Q_R

$$Q_{R} = Q_{w} = \frac{V_{w}}{t} = \frac{m_{w}/\rho_{w}}{t} = \frac{162,30\ g/1\frac{g}{\text{cm}^{3}}}{30\ s} = 5,41\ \frac{\text{cm}^{3}}{s}$$

1. Praktyczna wydajność pianowa generatora

$$Q_{P} = \frac{V_{P}}{t} = \frac{5900\ \text{cm}^{3}}{10\ s} = 590\ \frac{\text{cm}^{3}}{s}$$

1. Teoretyczna wydajność pianowa

$$Q_{P - teor} = Q_{\text{pow}} + Q_{R} \approx Q_{\text{pow}} = 278\ \frac{\text{cm}^{3}}{s}$$

Dla dużych Q_pow w porównaniu z Q_R przyjmujemy Q_{P − teor} = Q_pow.

1. Praktyczna liczba spienienia

$$L_{s} = \frac{V_{P}}{V_{R}} = \frac{V_{N}}{m_{P}/\rho_{R}} = \frac{5900\ \text{cm}^{3}}{43,03\ g/1\ \frac{g}{\text{cm}^{3}}} = 137$$

1. Teoretyczna liczba spienienia

$$L_{S - teor} = \frac{Q_{\text{pow}}}{Q_{R}} = 128$$

1. Sprawność pracy generatora

$$\phi = \frac{Q_{P}}{Q_{\text{pow}}} \bullet 100\ \% = 84,96\ \%$$

IV. Wykresy

Na podstawie wykresu możemy stwierdzić, że najbardziej optymalnym zakresem stężeń środka Komet Extrakt LB w roztworze z wodą jest przedział pomiędzy 3 a 6%. Nasze stwierdzenie jest oparte na porównaniu ilości piany i czasu połówkowego wycieku z ekonomicznością wytwarzania piany. Dla stężeń powyżej 6% trwałość piany i jej objętość wzrastają nieznacznie, natomiast zużycie środka jest niewspółmiernie większe. Z kolei przy stężeniach poniżej 3% drastycznie zwiększa się szybkość wyciekania roztworu z piany, samej piany jest również znacznie mniej - taki stan rzeczy może mieć negatywny wpływ na prowadzone działania gaśnicze z użyciem tego środka w takim stężeniu, co powoduje sytuację w której nieuzasadniona jest zbytnia ekonomiczność.

V. Charakterystyka badanego środka

Pomimo żmudnych poszukiwań nie udało nam się znaleźć charakterystyki środka pianotwórczego Komet Extrakt LB, niepowodzeniem zakończyło się nawet ustalenie typu tego środka. Fakt ten uniemożliwia zamieszczenie charakterystyki środka w sprawozdaniu a także podania przykładów środków pianotwórczych tego samego typu.

Znaleźliśmy jedynie charakterystyki środków o podobnej nazwie: Komet Extrakt AFFF, Komet Extrakt AX, Komet Extrakt S oraz Komet Extrakt A.

VI. Wnioski

Metoda ubijania pozwala nam w prosty sposób określić najbardziej optymalny przedział stężeń środka pianotwórczego w roztworze z wodą. Po przeprowadzeniu badania możemy porównać dwa najważniejsze parametry piany dla różnych stężeń: objętość wytworzonej piany oraz czas połówkowy wycieku roztworu (trwałość). Warunkiem porównywalności otrzymanych wyników jest wykonywanie ubijania przez tą samą osobę dla wszystkich próbek. W naszym wypadku stan ten miał miejsce więc wyniki możemy uznać za miarodajne. Metoda ta może służyć również do porównania właściwości środków pianotwórczych zarówno tego samego jak i różnych typów.

Określony przez nas optymalny zakres stężeń środka pianotwórczego w roztworze pokrywa się z najczęściej polecanymi przez producentów wartościami.