Огнетушащий состав
Владельцы патента RU 2418610:
Стенковой Владимир Ильич (RU)
Селиверстов Владимир Иванович (RU)
Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к парогазодисперсным составам, и может быть применено в модулях газопорошкового тушения при раздельном снаряжении: жидкий компонент или компоненты в одном баллоне и порошковый - в другом, причем при применении обе части состава автономно смешивают либо в порошковом баллоне либо в распылителе. Огнетушащий состав включает жидкий флегматизатор и порошковый ингибитор, причем в качестве жидкого флегматизатора и реагента взят водный 8-38% аммиак или его смесь с антифризом в соотношении: (50-95):(50-5), а в качестве ингибитора взят пентаоксид фосфора при следующем соотношении (мас.%): 8-38% водный аммиак или его смесь с антифризом - 25-75; пентаоксид фосфора - остальное. В качестве антифриза взят карбинол. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к парогазодисперсным составам, и может быть применено в модулях газопорошкового тушения при раздельном снаряжении: жидкий компонент или компоненты в одном баллоне и порошковый - в другом, причем при применении обе части состава автономно смешивают либо в порошковом баллоне либо в распылителе. В данном составе раздельного снаряжения при смешении компонентов проходит сильноэкзотермическая реакция, которая в стехиометрическом соотношении компонентов проходит со взрывом, с образованием конденсационного тонкодисперсного фосфата аммония и водяного пара, который, в свою очередь, конденсируется с образованием водяного тумана. Применение данного состава во взрывном режиме (например, мгновенный распыл пентаоксида фосфора внутри оболочки с водяным аммиаком) очень эффективно может быть использовано для тушения лесных пожаров, а также для тушения нефтяных и газовых скважин.
Известен огнетушащий состав по патенту №2240848, МПК А62D 1/00, от 07.08.03, «Огнетушащий состав», который выбран за прототип. Огнетушащий состав содержит основной компонент в количестве 15-70 мас. %, а в качестве целевой добавки для текучести содержит ионно-решетчатый минерал с комплексными анионными группами брутто-формулы:
и/или фосфоритную муку с истинными плотностями не менее 2.8 г/см3 в количестве 4.6-25.0 мас.%, в качестве гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости в количестве 0.1-0.5 мас.% он содержит метилгидридсилоксан с содержанием активного водорода 1.6-1.7 мас.% или смесь метилгидридсилоксана как основы гидрофобизатора и катализатора отверждения - аминоэтиламинопропилтриметоксисилана в соотношении (5-70):1. Модификатор - кремнийорганическая гидрофобизирующая жидкость - взят в виде 10-70-процентного раствора в хлорорганическом растворителе. Состав дополнительно содержит сжиженный и/или газообразный флегматизатор и/или сжиженный и/или газообразный ингибитор горения в виде азеотропной смеси трифторметана и диоксида углерода в соотношении по массе - диоксид углерода: трифторметан (15-65):(35-85), или азеотропную смесь трифторметана, гексафторэтана и диоксида углерода в соотношении (30-43):(33-43):(24-37), или смесь диоксида углерода с азотом и аргоном в соотношении 8:52:40, или смесь аргона и азота в соотношении 50:50, или сжиженный и/или газообразный галогеноуглеводород и/или диоксид углерода или азот в количестве 1,7-79,8 мас.%.
Данный состав имеет низкие значения объемной огнетушащей способности по классам А, В, С и сложен в изготовлении.
Задачей данного изобретения является создание состава, обладающего повышенными значениями объемной огнетушащей способности и простотой его изготовления.
Поставленная цель достигается тем, что в огнетушащем составе, содержащем жидкий флегматизатор и порошковый ингибитор, в качестве жидкого флегматизатора и реагента взят 8-38% водный аммиак или его смесь с антифризом в соотношении: (50-95):(50-5), а в качестве ингибитора взят пентаоксид фосфора Р4О10 при следующих соотношениях (мас.%):
| 8-38% водный аммиак или его смесь с антифризом | 25-75 |
| пентаоксид фосфора | остальное |
В качестве антифриза может быть использован любой совместимый с аммиаком компонент, но предпочтительно - карбинол. Технология приготовления состава весьма проста.
Жидкий аммиак или его смесь с антифризом наливают в газовый баллон. Порошковый пентаоксид фосфора загружают в огнетушитель (емкость) и герметизируют, например, мембраной. Для образования огнетушащего вещества организуют подачу водного аммиака или его смеси с антифризом в емкость с пентаоксидом фосфора. Происходит бурная экзотермическая реакция:
.
Этого тепла достаточно, чтобы перевести 643 г воды в пар, причем с 1 кг воды образуется 1,7 м3 пара. Образованный пар создает в порошковом баллоне давление, и он (пар) выбрасывается вместе с аэрозолем фосфата аммония наружу. В таблице 1 приведены рецепты предлагаемого огнетушащего состава, состава-прототипа и их значения объемной огнетушащей способности.
Составы с соотношением компонентов, выходящим за пределы, указанные в таблице, показывали огнетушащую способность ниже, чем у прототипа, т.е. вне заявляемых пределов соотношения компонентов данный состав не решает поставленную задачу. Данный состав был испытан в конструкции газопорошкового модуля «BiZone-8» раздельного снаряжения на стенде в огневой камере ООО «Каланча» объемом V=150 м3. Конструкция модуля описана в свидетельстве РФ на полезную модель №23390 от 28.11.01 г. «Порошковый огнетушитель». Предлагаемый состав был также испытан в конструкции подрывного модуля (Патент РФ №2283154 от 15.10.04 г. «Модуль порошкового пожаротушения») на испытательном полигоне. При массе заряда ОТВ 5 кг было потушено 5 очагов кл. А1 при объеме облака 125 м3.
Из анализа результатов значений огнетушащей способности, приведенных в таблице 1, следует, что предлагаемый состав в 1.42-5 раз выгодно отличается от прототипа. Состав-прототип готовят по технологии, изложенной в патенте РФ на изобретение №2235064 от 18.10.02 г. «Способ получения гидрофобного дисперсного материала». Состав готовят при повышенной температуре Т=(70-130)°С в специальных аппаратах при пониженном давлении Р=(40-80) кПа в течение 30 мин с последовательной загрузкой компонентов. Предлагаемый огнетушащий состав образуется мгновенно при автономном смешении жидкого и порошкового ингредиентов.
| Таблица 1 | ||||||||||||||
| № п.п. | А. Компоненты | Содержание компонентов в составе, мас.% | ||||||||||||
| В. Характеристики | Прототип | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 1 | Аммиак водный 8% (NH3·H2O) | - | 12,5 | - | - | 30 | - | - | 71,25 | - | - | 25 | - | - |
| 2 | 20%NH3·H2O | - | - | 12,5 | - | - | 30 | - | - | 71,25 | - | - | 50 | - |
| 3 | 38%NH3·H2O | - | - | - | 12,5 | - | - | 30 | - | - | 71,25 | - | - | 75 |
| 4 | Карбинол | - | 12,5 | 12,5 | 12,5 | 20 | 20 | 20 | 3,75 | 3,75 | 3,75 | - | - | - |
| 5 | Р4О10 | - | 75 | 75 | 75 | 50 | 50 | 50 | 25 | 25 | 25 | 75 | 50 | 25 |
| 6 | Высокодисперсная добавка | 0,5-2,8 | ||||||||||||
| 7 | Целевая добавка | 4,6-25 | ||||||||||||
| 8 | Гидрофобизатор | 0,1-0,5 | ||||||||||||
| 9 | Порошковая основа | 15-70 | ||||||||||||
| 10 | Флегматизатор | Остальное | ||||||||||||
| 11 | Ингибитор |
| Продолжение таблицы 1 | ||||||||||||||
| В. Объемная огнетушащая способность по кл. А, В, С, кг/м3 | Прототип | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 0,1-0,2 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,05 | 0,05 | 0,07 | 0,06 | 0,06 | 0,04 | 0,05 | 0,06 |
1. Огнетушащий состав, включающий жидкий флегматизатор и порошковый ингибитор, отличающийся тем, что в качестве жидкого флегматизатора и реагента взят водный 8-38% аммиак или его смесь с антифризом в соотношении (50-95):(50-5), а в качестве ингибитора взят пентаоксид фосфора при следующих соотношениях, мас.%:
| 8-38% водный аммиак или его смесь | |
| с антифризом | 25-75 |
| пентаоксид фосфора | остальное |
2. Огнетушащий состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве антифриза взят карбинол.
