Способ безопасного хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов и огнезащитный состав для его осуществления

Группа изобретений относится к области хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов. Предложенный способ безопасного хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов включает укладку упомянутых предметов в тару, складывание тары в штабели и хранение штабелей в хранилищах или на открытых площадках, при этом штабели покрывают огнезащитным материалом, выполненным из гибкой сети из минерального волокна с нанесенным на нее огнезащитным составом на основе интеркалированного графита. Предложенный огнезащитный состав содержит хлоропреновый каучук, борат цинка, хлорпарафин, фенолформальдегидную смолу, полифосфат аммония и интеркалированный графит. Изобретение повышает эффективность защиты от пожаров и взрывов и обеспечивает резерв времени для начала противопожарных действий. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение.

Группа изобретений относится к области хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов, а именно - к профилактическим мероприятиям, препятствующим возникновению пожаров и взрывов, осуществляемым на складах хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов, и может быть использовано в местах вынужденного скопления большого количества взрывоопасных и воспламеняющихся предметов.

Уровень техники

В патенте RU 2206865 раскрывается способ хранения и транспортировки взрывоопасных предметов, включающий их размещение в отделенных друг от друга емкостях. Всю предназначенную для хранения массу разделяют на отдельные части, каждую часть помещают в отдельную локализующую продукты взрыва емкость, установленную на индивидуальном транспортном средстве, перемещают емкости к месту совместного хранения и размещают их на расстоянии друг от друга, не менее двух величин предполагаемой деформации стенки емкости при внутреннем взрыве.

Данный способ обеспечивает повышение групповой взрывобезопасности при транспортировке и хранении больших масс взрывоопасных предметов.

Наиболее близким способом к предложенному является способ взрывопожаро-профилактики на складах хранения взрывоопасных предметов, заключающийся в нанесении огнезащитного покрытия на деревянные конструкции, а также на поверхность предварительно установленного у деревянных конструкций жесткого или эластичного материала, в частности пластика, фанеры, пленки, ткани, табельного маскировочного покрытия (см. RU 2234662).

Наиболее близкий состав к предложенному раскрывается в патенте RU 2131448.

В соответствии с RU 2131448 состав содержит, мас.ч.: хлоропреновый каучук - 100, интеркалированный (окисленный) графит со степенью расширения 50-400 - 50-100, хлорпарафин с содержанием хлора 25-30 мас.% - 40-60, смесь карбоната кальция и оксида кремния в равном массовом соотношении - 35-45 и вулканизующую смесь - 15.

Однако известные технические решения могут найти лишь ограниченное применение, что связано с большими трудозатратами при нанесении покрытия в полевых условиях. Кроме того, большое значение при нанесении покрытия имеет подготовка поверхности ящиков для хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов, а именно их чистота и полное отсутствие влаги как на их поверхности, так и в объеме (в случае с деревянными изделиями). Пренебрежение этими факторами приведет к значительному сокращению срока службы покрытия.

К недостаткам известных технических решений относятся сложность обеспечения пожаро- и взрывобезопасного хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов.

В реальных условиях хранения взрывоопасных и легковоспламеняющихся веществ и предметов действуют нормативы, в соответствии с которыми промежуток времени между началом задымления и началом пожаротушения не должен превышать 15 минут.

Как правило, склады хранения взрывоопасных предметов оборудованы специальными средствами пожаротушения, которые развертываются в течение данного нормативного времени и начинают эффективно действовать.

Однако чрезвычайно важным является тот факт, чтобы в течение этого нормативного промежутка времени огонь не смог распространяться и ситуация не вышла из-под контроля.

Раскрытие изобретения.

Задачей изобретения является повышение эффективности защиты от пожаров и взрывов, обеспечение резерва времени для начала противопожарных действий и предотвращение увлажнения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов.

Поставленная задача решается способом безопасного хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов, включающим их укладку в тару, складывание тары в штабели и хранение штабелей в хранилищах или на открытых площадках, при этом штабели покрывают огнезащитным материалом, выполненным из гибкой сети из минерального волокна с нанесенным на нее терморасширяющимся огнезащитным составом на основе интеркалированного графита.

В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается тем, штабели покрывают огнезащитным материалом, уложенным, по меньшей мере, в один слой, характеризующимся поверхностной плотностью одного слоя, не превышающей 350 г/м².

Желательно штабели покрывать огнезащитным материалом, выполненным из гибкой сети на основе стекловолокна, и/или базальтового волокна, и/или кремнеземного волокна.

Поставленная задача также решается огнезащитным составом, содержащим хлоропреновый каучук, хлорпарафин и интеркалированный графит, который дополнительно содержит полифосфат аммония, борат цинка и фенолформальдегидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлоропреновый каучук	22,0-34,0
Борат цинка	5,0-11,0
Хлорпарафин	2,0-6,0
Фенолформальдегидная смола	12,0-16,0
Полифосфат аммония	12,0-16,0
Интеркалированный графит	остальное.

В частных воплощениях данного изобретения состав может дополнительно содержать 0,5-1,1% трехокиси сурьмы.

Кроме того, он может дополнительно содержать 0,5-2,0 мас.% маскирующего красителя, в качестве которого возможно использование окиси хрома в количестве 0,8-1,6 мас.%

Сущность изобретения состоит в следующем.

Хранение взрывоопасных и воспламеняющихся веществ под покрывающим материалом из гибкой сети на основе минеральных волокон, таких, как, например, стекловолокна, базальтового или кремнеземного волокна с огнезащитным покрытием на основе терморасширенного графита очень эффективно - такой материал легко укладывается непосредственно по штабелям, пропускает воздух и взрывчатые и воспламеняющиеся предметы не отсыревают, а имеющееся на сетке покрытие на основе интеркалированного графита обладает прекрасными огнезащитными свойствами.

Термин «интеркалированный графит» охватывает широкий круг химических соединений - продуктов внедрения в графитовую матрицу атомных и/или молекулярных систем. Ряд интеркалированных графитов, таких как бисульфат графита, нитрат графита, т.н. окисленный графит и др., обладает способностью при нагревании многократно увеличиваться в объеме и образовывать пену, препятствующую распространению огня.

Для достижения декларируемого технического результата достаточно в качестве огнезащитного состава использовать только терморасширенный состав со связующим.

Однако эффективность препятствующей распространению огня пены, может быть многократно усилена путем введения в огнезащитный состав специальных добавок, которые могут улучшать, например, каркасность пены и другие эксплуатационные свойства.

В частности, в наилучшем воплощении изобретения может быть использован состав на основе интеркалированного графита, содержащий следующие компоненты в мас.%:

Хлоропреновый каучук	22,0-34,0
Борат цинка	5,0-11,0
Хлорпарафин	2,0-6,0
Фенолформальдегидная смола	12,0-16,0
Полифосфат аммония	12,0-16,0
Интеркалированный графит	остальное.

Совместное введение в огнезащитный состав всех этих компонентов в заявляемых соотношениях приводят не только к увеличению вспенивающей способности огнезащитного состава, а также к улучшению механической прочности и каркасности образующейся пены.

Дополнительное введение в состав трехокиси сурьмы значительно усиливает антипиреновые свойства другого антипирена, содержащегося в составе - хлорпарафина. Одновременное введение этих двух компонентов в заявляемых количествах позволяет достичь синергетического эффекта - резкого возрастания огнезащитных свойств.

Введение окиси хрома позволяет достичь маскировочных свойств покрывающего материала, что бывает необходимо в некоторых условиях, например, при полевом хранении боеприпасов. Покрытие приобретает цвет хаки, который обладает длительной стойкостью.

Для получения огнезащитного состава и материала на его основе могут быть использованы, например, следующие материалы:

- Каучук хлоропреновый в соответствии с ТУ РА 00204145-0651-97 или каучук хлоропреновый М-40 фирмы «Денка»

- Интеркалированный графит в соответствии с ТУ 55728-006-13267785-96

- Борат цинка в соответствии с ТУ 113-07-015-91

- Формальдегидная смола в соответствии с ТУ 6-051725-73

- Парафин хлорированный ХП-470 в соответствии с ТУ 6-01-16-90

- Трехокись сурьмы в соответствии с ТУ 48-14-1-88

- Полифосфат аммония в соответствии с ТУ 2148-029-13267785-04.

Кроме того, при получении материала используют растворители - этилацетат, марка А (Б) по ГОСТ 8981-78 и/или бензин «Нефрас С2-80/120» по ТУ 38.401-67-108-92.

В качестве гибкой основы используют сетку из минеральных волокон, например, сетку из стекловолокна марки ССАФП по ТУ 2296-036-00204949-97 с величиной ячеек 5×5, 5×6 и др., с поверхностной плотностью от 125 до 235 г/м². Такая сеть обладает необходимой гибкостью, легко набрасывается на штабели с боеприпасами и надежно их покрывает, не топорщась и плотно прилегая к штабелям.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Приготовление резиновой смеси осуществляли на вальцах.

1,5 кг хлоропренового каучука, 0,43 кг бората цинка, 0,75 кг полифосфата аммония и 0,22 кг пластификатора (хлорпарафина 470) последовательно загружали в зазор между вальцами с одновременным их вальцеванием. Затем осуществляли съем полученных пластин.

Снятые с валков пластины полученной резиновой смеси измельчали и помещали в смеситель. Затем в смеситель добавляли растворители - 5,4 кг этилацетата и 2,7 кг нефраса, затем остальные компоненты - смолу СФ-010-0,75, трехокись сурьмы - 0,04 кг, окись хрома - 0,05 кг и окисленный графит - 1,6 кг, мешалкой перемешивали до гомогенного состояния.

Получали пасту, которая содержала 40 мас.% огнезащитного состава и 60 мас.% растворителя.

Далее пасту наносили на сетку ССАФП с величиной ячеек 5×5.

Сетку заправляли в клеепромазочную машину, склеивали и наносили на нее пасту, сушили и получали огнезащитный материал в виде рулона.

Огнезащитные материалы, полученные в соответствии с изложенным, проходили испытание на полигоне.

Взрывоопасные предметы, уложенные в тару, а затем в штабели, покрывали огнезащитным материалом в два слоя. Чтобы материал не топорщился, его закрепляли для полного облегания штабелей.

Проводили испытания материала в соответствии со следующим.

Подготовленные штабели обкладывали горючим материалом, поджигали, обеспечивая стандартную кривую пожара. На обратной стороне материала измеряли время достижения температуры 175°С с обратной стороны материала на расстоянии 40 мм от ящика до сетки с нанесенным на нее огнезащитным покрытием.

В таблице 1 приведены материалы с огнезащитными составами с различным содержанием компонентов состава, а также свойства этих материалов.

Как следует из таблицы, материал обладает высокой степенью расширения под воздействием температуры, что обеспечивает при воздействии огня получение сплошной «шубы», закрывающей отверстия сети, а огнезащитная эффективность превышает 30 минут, что значительно превышает нормативное время более чем в два раза.

Таблица 1
	Содержание компонентов в огнезащитном составе	Состав 1	Состав 2	Состав 3
1.	Хлоропреновый каучук	22	28	34
2.	Борат цинка	11,0	8,0	5,0
3.	Полифосфат аммония	16,0	14,0	12,0
4.	Хлорпарафин	2,0	4,1	6,0
5.	Смола СФ-010	12,0	14,0	16,0
6.	Трехокись сурьмы	1,1	0,8	0,5
7.	Окись хрома	1,6	1,1	0,8
8.	Интеркалированный графит	остальное
Свойства огнезащитного материала
9.	Поверхностная плотность материала, г/м2	310	330	350
10.	Степень расширения материала	600,0	560,0	540,0
11.	Огнезащитная эффективность, мин	34,8	32,3	30,2

1. Способ безопасного хранения взрывоопасных и воспламеняющихся предметов, включающий их укладку в тару, складывание тары в штабели и хранение штабелей в хранилищах или на открытых площадках, отличающийся тем, что штабели покрывают огнезащитным материалом, выполненным из гибкой сети из минерального волокна с нанесенным на нее терморасширяющимся огнезащитным составом на основе интеркалированного графита.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что штабели покрывают огнезащитным материалом, уложенным, по меньшей мере, в один слой, характеризующимся поверхностной плотностью одного слоя, не превышающей 350 г/м².

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что штабели покрывают огнезащитным материалом, выполненным из гибкой сети на основе стекловолокна, и/или базальтового волокна, и/или кремнеземного волокна.

4. Огнезащитный состав, содержащий хлоропреновый каучук, хлорпарафин и интеркалированный графит, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полифосфат аммония, борат цинка и фенолформальдегидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлоропреновый каучук	22,0-34,0
борат цинка	5,0-11,0
хлорпарафин	2,0-6,0
фенолформальдегидная смола	12,0-16,0
полифосфат аммония	12,0-16,0
интеркалированный графит	остальное

5. Состав по п.4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 0,5-1,1 мас.% трехокиси сурьмы.

6. Состав по п.4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 0,5-2,0 мас.% маскирующего красителя.

7. Состав по п.6, отличающийся тем, что в качестве красителя он содержит 0,8-1,6 мас.% окиси хрома.