Спустя более чем десятилетие после того, как прекратилось производство AFFF-агентов (пенообразователей) на основе ПФОС, в отрасли противопожарной защиты продолжаются дискуссии о воздействии на окружающую среду и эффективности противопожарных пен. Обсуждение воздействия на окружающую среду обычно сосредоточено на пенах, содержащих фторсодержащие химические вещества, тогда как обсуждение эффективности обычно сосредоточено на пенах, которые не содержат фторхимикатов.

Ключевые факты

• Все современные агенты AFFF (за исключением некоторых, производимых в Китае) содержат фторсодержащие ПАВ на основе теломеров.
• Пенообразователи AFFF на основе теломеров являются наиболее эффективными пенами, доступными в настоящее время для борьбы с возгоранием горючих жидкостей военного, промышленного, авиационного и муниципального применения. Обеспечивают быстрое тушение, ожогостойкость и защиту от испарения.
• Результаты испытаний на огнестойкость, представленные на конференциях SUPDET 2011 и Reebok 2013, показали, что агенты AFFF значительно более эффективны при тушении воспламеняющихся жидкостей, чем пены без фтора.
• Пены на основе теломеров не содержат и не распадаются на ПФОС (как фтороктан сульфонат) или гомологи ПФОС, такие как PFHxS (перфторгексан сульфонат).
• Пены на основе теломеров не содержат и не распадаются на какие-либо химические вещества, которые в настоящее время включены в список стойких органических загрязнителей (СОЗ) согласно Стокгольмской конвенции.
• Пены на основе теломеров не производятся с использованием PFOA (перфтороктановой кислоты) или каких-либо продуктов на основе PFOA.
• Пена на основе теломеров не производится с использованием каких-либо химикатов, которые в настоящее время рассматриваются природоохранными органами как стойкие, способные к биоаккумуляции и токсичные (PBT).
• Пены на основе теломеров не запрещены или ограничены в использовании. Известно об отсутствии законодательства, регулирующего производство пен на основе теломеров в России, Австралии, Канаде, Европе, Японии или США.
• Фторированные ПАВ на основе C6, которые были преобладающими фторсодержащими веществами, используемыми в теломерных AFFF-агентах за последние 25 лет, имеют низкую токсичность и не считаются биоаккумулятивными или биоперсистентными.
• Производители пен находятся в процессе перехода на использование чистых фторсодержащих ПАВ на основе C6 в ответ на программу управления ПФОК.

Фторированные поверхностно-активные вещества

Все средства пожаротушения AFFF содержат фторированные ПАВ. Они являются ключевыми ингредиентами, которые обеспечивают AFFF с требуемым низким поверхностным натяжением (от 15 до 17 мН / м) и положительным коэффициентом растекания, что позволяет формировать пленку поверх более легкого топлива. Именно благодаря этой способности образовывать пленку AFFF получило название и его эффективность в борьбе с возгоранием горючих жидкостей. Химические вещества, используемые для производства фторсодержащих ПАВ, могут производиться разными способами и иметь разную химическую структуру. Фторсодержащие ПАВ, используемые в AFFF, исторически производились из фторсодержащих химикатов, производимых двумя способами: электрохимическим фторированием и теломеризацией. Агенты AFFF, содержащие фторированные ПАВ, полученны путем электрохимического фторирования. Все другие пенообразователи AFFF, содержащие фторсодержащие ПАВ, образуются в результате теломеризации.

В 2002 году компания 3M добровольно прекратила производство ряда продуктов, включая агенты AFFF, поскольку они содержат перфтороктановый сульфонат (ПФОС) и разлагаются на них. Органы по охране окружающей среды считают ПФОС стойким, способным к биоаккумуляции и токсичным (PBT). Постановления в США, Канаде, Европейском союзе, Австралии и Японии действуют как запрет на производство новых продуктов на основе ПФОС, включая пену. Эти правила в настоящее время не ограничивают использование существующих запасов пены на основе ПФОС в США, Австралии или Японии. В ЕС и Канаде существующие запасы пены на основе ПФОС должны быть выведены из эксплуатации. Производство и продажа пен ПФОС продолжается в Китае.

Теломеры

Все современные агенты AFFF (кроме тех, которые производятся в Китае) содержат фторсодержащие ПАВ на основе теломеров. Агенты AFFF на основе теломеров не содержат и не расщепляются на ПФОС и содержат примерно на 30-60% меньше фтора, чем AFFF на основе ПФОС. Агенты AFFF на основе теломеров не содержат каких-либо химикатов, которые в настоящее время рассматриваются природоохранными органами как PBT. Агентство по охране окружающей среды указало, что некоторые фторхимические вещества на основе теломеров могут распадаться в окружающей среде на перфтороктановую кислоту (PFOA) или другие вещества. Кроме того, EPA заявляет, что их внимание сосредоточено на длинноцепочечных перфторированных химикатах (LCPFC), содержащих восемь или более атомов углерода (C8, C10, C12). Существующие данные показывают, что соединения с более короткой цепью (C6 и ниже) имеют более низкий потенциал токсичности и биоаккумуляции..

Эффективность

На конференции SUPDET 2011 года Лаборатории военно-морских исследований (NRL) представили результаты испытаний на огнестойкость агентов AFFF и пены, не содержащей фтор. Хотя испытания были ограничены по объему, они предоставили четкие доказательства важности образования пленки для характеристик пены. Время тушения для агентов AFFF на пожары бассейна, испытанные в полную силу, были в среднем на 77% быстрее для бензина, на 88% быстрее для метилциклогексан(MCH) и на 70% быстрее для гептана по сравнению с пеной без фтора. Для изооктана, где испытанные агенты AFFF не смогли образовать пленку, без фтора пена тушила пожар примерно на 10% быстрее. Агенты AFFF тушили все возгорания бензина и гептана менее чем за 30. Пена, не содержащая фтора, не смогла потушить возгорание бензина или гептана менее чем за 30 секунд. Пенные агенты должны соответствовать требованиям, чтобы они были внесены в базу данных квалифицированных продуктов и использовались в военных целях.

Кроме того, многие национальные органы власти за пределами США требуют использования агентов AFFF, соответствующих требованиям MilSpec, включая Министерство обороны Австралии. На конференции Reebok Foam в 2013 году Мануэль Акуна из VS Focum представил доклад, в котором резюмировал разработку его компанией пенообразователя, не содержащего фтора. Презентация содержала данные параллельных испытаний, проведенных на том же предприятии в одинаковых условиях, для сравнения огнестойкости агентов AFFF и пен, не содержащих фтора. Результаты показали, что агенты AFFF показали себя значительно лучше, чем пены, не содержащие фтора, в тестах на тушение распылением (0,785 м2) и при пожаре в размерах от 0,25 м2 до 7,06 м2.

Воздействие на окружающую среду

Воздействие фторсодержащих ПАВ типа AFFF на окружающую среду было тщательно изучено, и большой объем данных доступен в рецензируемой научной литературе. Большая часть этих данных продолжает показывать, что фторсодержащие ПАВ AFFF на основе C6 и их вероятные продукты распада обладают низкой токсичностью и не считаются биоаккумулятивными или биостойкими. Исследования по мониторингу подземных вод показали, что преобладающим продуктом распада короткоцепочечных фторсодержащих ПАВ C6, содержащихся в AFFF на основе теломеров, является фтортеломер сульфонат 6: 2 (6: 2 FTS). Широкий спектр существующих данных по FTS 6: 2 показывает, что он не похож на ПФОС ни по своим физическим, ни по экотоксикологическим свойствам 6,7,8,9. Недавние исследования фторсодержащих ПАВ AFFF, которые могут разлагаться до 6: 2 FTS, показывают, что в целом они обладают низкой острой, субхронической и водной токсичностью, и не является ни генетическим, ни токсичным, связанным с развитием. Как AFFF фторсодержащее поверхностно-активное вещество, так и FTS 6: 2 были значительно ниже, чем у ПФОС, при проверке в скрининговых исследованиях биостойкости, которые обеспечивают относительную меру биопоглощения и клиренса. Исследования аэробного биоразложения 6: 2 FTS в активном иле были проведены для лучшего понимания его экологической судьбы. Эти исследования показывают, что скорость биотрансформации 6: 2 FTS была относительно низкой, а выход всех стабильных продуктов трансформации был в 19 раз ниже, чем фтортеломерный спирт 6: 2 (6: 2 FTOH) в аэробной почве. В частности, было показано, что FTS 6: 2 вряд ли может быть основным источником перфторкарбоновых кислот или полифторированных кислот на очистных сооружениях. Важно отметить, что ни 6: 2 FTOH, ни PFHpA (перфторгептановая кислота) не наблюдались в этом исследовании. PFHxA является возможным продуктом распада и загрязнителем, который в следовых количествах может быть обнаружен в AFFF на основе теломеров. Обширные данные по PFHxA, представленные в 2006 и 2007 годах, дали очень благоприятный исходный токсикологический профиль (опасность) 12,13,14. Тестирование проводилось по четырем основным конечным точкам токсикологии: субхроническая токсичность у крыс, репродуктивная токсичность у крыс, токсичность для развития у крыс и генетическая токсичность. Результаты показывают, что PFHxA не является ни селективным репродуктивным, ни селективным токсикантом развития. Кроме того, было ясно показано, что он не является ни генотоксичным, ни мутагенным. В 2011 году были опубликованы результаты 24-месячного комбинированного исследования хронической токсичности и канцерогенности, которое продемонстрировало, что в условиях этого исследования PFHxA не является канцерогенным для крыс, а его хроническая токсичность была низкой.

Выводы

Агенты AFFF на основе теломеров являются наиболее эффективными агентами, доступными в настоящее время для борьбы с возгоранием легковоспламеняющихся жидкостей класса B. Они не содержат и не распадаются на ПФОС и вряд ли могут быть значительным источником длинноцепочечных перфторхимикатов. Они действительно содержат фторсодержащие поверхностно-активные вещества, которые являются стойкими, но обычно не считаются токсинами окружающей среды. Производители AFFF и фторхимических химикатов в состоянии достичь целей федеральных программ управления с замыканием фторсодержащих ПАВ с такими же противопожарными характеристиками при меньшем воздействии на окружающую среду.

P.S. Не забывайте, что компания Интеллект Безопасность, занимается проектированием и монтажом систем пенного пожаротушения.