Badanie praktycznej zdolności zwilżającej

Do gaszenia pożarów grupy A stosuje się zazwyczaj prądy wody wykorzystując jej właściwości chłodzące. Jednakże w wielu przypadkach (np. materiały hydrofobowe
i porowate) chłodzące działanie wody jest ograniczone ze względu na słabe zwilżanie materiałów. Zwiększenie skuteczności gaśniczej jest możliwe dzięki dodatkom środków zwilżających tzw. zwilżaczy. Zwilżacze zawierają w swoim składzie surfaktanty obniżające napięcie powierzchniowe wody i umożliwiające hydrofilizację powierzchni hydrofobowych.

Istnieje wiele metod, normatywnych lub też nie, pomiaru zdolności zwilżających wodnych roztworów surfaktantów, różniących się od siebie mierzonym parametrem, punktami odniesienia otrzymanych wyników itp. Na szczególną uwagę zasługuje metoda oparta na normie PN-EN 1772:2001 „Środki powierzchniowo czynne - Oznaczanie zdolności zwilżania przez zanurzenie”, polegająca na zanurzeniu wzorcowego krążka surowej bawełny, umieszczonego na specjalnym zacisku, w roztworze środka powierzchniowo - czynnego
i pomiarze czasu jego zwilżania. Do nienormatywnych metod możemy zaliczyć metodę polegającą na pomiarze czasu tonięcia krążków tkaniny bawełnianej położonych bezpośrednio na powierzchni wodnych roztworów środka zwilżającego w pięciu różnych stężeniach (stężenia należy dobierać tak, by czasy tonięcia krążków mieściły się w przedziale od kliku do klikudziesięciu sekund) oraz narysowaniu wykresu zależności τ = f(c) - za zdolność zwilżającą uznaje się stężenie, przy którym czas tonięcia krążka wynosił nie więcej niż 15 s.

Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że są to metody laboratoryjne nie uwzględniające specyficznych warunków pożarowych.

Ocenę zdolności zwilżających dodatków do wody w warunkach bardziej zbliżonych do praktycznych zastsowań umożliwia metoda wzorowana na metodzie opisanej
w amerykańskiej normie NFPA 18 "Standard on Wetting Agents 2006 Edition"

Metoda polega na ugaszeniu płyty pilśniowej o ściśle określonych wymiarach, poddanej działaniu ognia w czasie potrzebnym do wyjścia płomieni na zewnątrz płyty oraz pomiarze objętości cieczy (wody lub wodnego roztworu środka zwilżającego) ściekającej z płyty, która nie uległa wchłonięciu i ubytku masy badanej próbki. Przyrządy potrzebne do wykonania badania przedstawia rys. 1a i 1b.

Pomiar wykonuje się w następujący sposób:

1) sporządzić roztwór środka zwilżającego w stężeniu podanym przez producenta;

2) zważyć płytę o wymiarach około 200 mm x 200 mm i umieścić na metalowej siatce zamontowanej na statywie;

3) płytę poddać działaniu płomienia umieszczonego pod spodem płyty do czasu wyjścia płomieni na zewnątrz płyty - rys. 2;

4) odstawić palnik spod płyty i podłożyć suche naczynie, które będzie służyło do zbierania wody lub wodnych roztworów środków zwilżających które wyciekną;

5) wylać badaną ciecz (wodę lub wodny roztwór środka zwilżającego) na górną powierzchnię płyty poprzez otwarcie zaworu naczynia rozlewczego (objętość cieczy jaką należy wylać na płytę należy odczytać z tabeli 1)

6) zmierzyć i zapisać masę cieczy (m_w) jaka ściekła z płyty do naczynia umieszczonego pod spodem płyty;

7) osuszyć i zważyć płytę;

8) obliczyć różnicę masy płyty;

9) testy należy wykonać trzykrotnie dla wody i trzykrotnie dla roztworów badanego środka zwilżającego;

Tabela 1. Zależność objętość cieczy jaką należy wylać na płytę od jej grubości.

grubość płyty [mm]	objętość cieczy Vc [cm^3]
5	150
7	175
12	200
15	250

Przebieg pomiarów przedstawiono na rys. 2 i 3.

Wyniki pomiarów należy zamieścić w tabeli zgodnie z przedstawionym poniżej wzorem:

Lp.	Grubość płyty	Objętość użytej cieczy (woda/roztwór) Vc [cm^3]	Masa płyty (przed spaleniem) mp1 [g]	Masa wysuszonej płyty (po spaleniu) mp2 [g]	Δm (mp1 -mp2) [g]	Wyciek cieczy mw [g]	Efekt gaszenia (ugaszono / płomienie / tlenie / itd.)
1.
2.
...

Roztwory środków zwilżających powinny gasić płytę pilśniową wykazując mniejszy ubytek masy płyty oraz mniejszą objętość cieczy jaka ściekła z płyty w porównaniu do gaszeniu wodą.

Badanie można również wykonać w wariancie bez palenia płyty. W tym przypadku wykonuje się po dwa badania zarówno dla wody jak i wodnego roztworu środka zwilżającego, umieszczając płytę w dwóch płaszczyznach - w poziomie oraz pod kątem 45° do poziomu.

Roztwory środków zwilżających powinny wykazywać mniejszą objętość cieczy jaka ściekła z płyty w porównaniu do wylewania wody.

Rys. 1a. Stanowisko do badania praktycznej zdolności zwilżającej

Rys. 1b. Stanowisko do badania praktycznej zdolności zwilżającej

Rys. 2. Działanie płomienia palnika na płytę pilśniową

Rys. 3. Podawanie wody (lub wodnego roztworu środka zwilżającego) na płonącą płytę

Opracowanie: Jakub Jakubiec, Mirosław Sobolewski, Bernard Król

Zdjęcia: Bernard Król

---