JPH10263099A - Fire extinguisher composition and extinguishing method for alkali metal fire - Google Patents
Fire extinguisher composition and extinguishing method for alkali metal fireInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、ナトリウム−硫
黄電池における火災をはじめとするアルカリ金属火災の
消火剤組成物及び消火方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fire extinguishing agent composition and a method for extinguishing an alkali metal fire such as a fire in a sodium-sulfur battery.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 ナトリウム、カリウム、ルビジウム、
セシウム、リチウム等のアルカリ金属は、水と接触する
ことにより発火ないしは激しい反応を起こすため、アル
カリ金属火災の消火には水を用いることはできず、従
来、乾燥砂又は金属火災用の消火剤としてＮａＣｌ系粉
末消火剤（商品名：マイテックス）、Ｎａ2ＣＯ3系粉末
消火剤（商品名：ナトレックス）等の金属消火剤が用い
られていた。これらは、融解潜熱により冷却作用を発揮
するとともに、溶融してアルカリ金属上に被膜を形成
し、窒息作用、断熱作用及び熱分散作用を発揮すること
により消火を行う。BACKGROUND ART Sodium, potassium, rubidium,
Alkali metals such as cesium and lithium can ignite or violently react when they come in contact with water, so water cannot be used to extinguish alkali metal fires. Metal fire extinguishers such as a NaCl powder fire extinguisher (trade name: Mitex) and a Na 2 CO 3 powder fire extinguisher (trade name: Natrex) have been used. These exert a cooling effect by the latent heat of fusion, and also form a film on the alkali metal by melting to extinguish a fire by exerting a suffocating effect, an adiabatic effect and a heat dispersing effect.
【０００３】 一方、アルカリ金属火災の特殊なものと
してナトリウム−硫黄電池における火災がある。ここ
で、ナトリウム−硫黄電池とは、図１に示すように、一
方に陰極活物質である溶融金属ナトリウム７、他方には
陽極活物質である溶融硫黄１２を配し、両者をナトリウ
ムイオンに対して選択的な透過性を有するβ−アルミナ
固体電解質管５で隔離し、３００〜３５０℃で作動させ
る高温二次電池である。On the other hand, a special type of alkali metal fire is a fire in a sodium-sulfur battery. Here, as shown in FIG. 1, the sodium-sulfur battery is provided with molten metal sodium 7 as a cathode active material on one side and molten sulfur 12 as an anode active material on the other side. This is a high-temperature secondary battery which is isolated at a β-alumina solid electrolyte tube 5 having selective permeability and operated at 300 to 350 ° C.
【０００４】 上記の構成を有するナトリウム−硫黄電
池４は、単体として使用されることは少なく、通常、複
数個のナトリウム−硫黄電池４を直列又は並列に接続し
て構成されるモジュール電池をケース（図示せず。）に
収容して使用される。The sodium-sulfur battery 4 having the above configuration is rarely used as a single unit. Usually, a module battery configured by connecting a plurality of sodium-sulfur batteries 4 in series or in parallel is used as a case ( (Not shown)).
【０００５】 このようなナトリウム−硫黄電池４にお
いては、何らかの理由により固体電解質管５が破壊され
た場合、溶融金属ナトリウム７と溶融硫黄１２とが接触
して化学反応を起こし、その反応熱により陽極容器３及
び個々のナトリウム−硫黄電池４を収容する電池カバー
（図示せず。）が破壊されて他の電池への類焼が起こ
り、モジュール電池を収容したケース内で火災が発生す
ることが想定される。In such a sodium-sulfur battery 4, when the solid electrolyte tube 5 is broken for some reason, the molten metal sodium 7 and the molten sulfur 12 come into contact with each other to cause a chemical reaction, and the heat of the reaction causes an anode. It is assumed that the container 3 and the battery cover (not shown) that accommodates the individual sodium-sulfur batteries 4 are broken, and other batteries are burned, and a fire occurs in the case that accommodates the module batteries. You.
【０００６】 上記のようにナトリウム−硫黄電池にお
ける火災は、溶融金属ナトリウムと溶融硫黄との化学反
応が伴う点で、一般的なアルカリ金属火災とは異なって
おり、その消火を行うためには、両者の反応を抑制する
ことが必要となる。ナトリウム−硫黄電池における火災
の消火剤組成物としては、例えば、特開平４−２９２１
７７号公報に、２５０〜３００℃の沸点を有する不活性
のフッ素系不燃性液体とセラミック粉末とを混合してな
る泥漿状消火剤組成物が開示されている。この消火剤組
成物において、フッ素系不燃性液体は、蒸発潜熱による
冷却作用を発揮するとともに、蒸発により発生する不活
性ガスにより酸素を遮断し、上記化学反応を抑制するこ
とにより消火を行う。一方、セラミック粉末は、ナトリ
ウム上に被膜を形成し、窒息作用、断熱作用を発揮する
ことにより消火を行う。[0006] As described above, a fire in a sodium-sulfur battery is different from a general alkali metal fire in that a chemical reaction between molten metal sodium and molten sulfur is involved. It is necessary to suppress the reaction between the two. As a fire extinguisher composition for a sodium-sulfur battery, for example, JP-A-4-2921
No. 77 discloses a slurry fire extinguisher composition obtained by mixing an inert fluorine-based nonflammable liquid having a boiling point of 250 to 300 ° C. with ceramic powder. In this fire extinguisher composition, the fluorinated nonflammable liquid exerts a cooling effect by latent heat of vaporization, blocks oxygen by an inert gas generated by evaporation, and suppresses the chemical reaction to extinguish the fire. On the other hand, ceramic powder forms a film on sodium and extinguishes fire by exerting a choking action and a heat insulating action.
【０００７】 又、特開昭５９−２１８１６７号公報に
は、一般の火災に対する消火剤組成物として、フッ素系
不燃性液体と無機質粉末とを含有するものが開示されて
いる。Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-218167 discloses a fire extinguishing agent composition for general fires containing a fluorine-based nonflammable liquid and an inorganic powder.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、特開
平４−２９２１７７号公報に開示されているナトリウム
−硫黄電池における火災の消火剤組成物においては、用
いられるセラミック粉末の比重は１を超えるため、乾燥
砂等と同様に溶融してナトリウム上に被膜を形成するこ
とは実際上困難であった。又、たとえ被膜が形成できた
としても、この被膜は破れやすく、再着火のおそれがあ
った。さらに、セラミックの微粉末を用いることから、
粉末の飛散が激しく、隣接する健全部分の清掃に大きな
労力を要するという問題もあった。However, in the fire extinguisher composition for a sodium-sulfur battery disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-292177, the specific gravity of the ceramic powder used exceeds 1, and therefore, it is difficult to dry the fire. It was practically difficult to form a film on sodium by melting like sand or the like. Further, even if a film could be formed, the film was easily torn and there was a risk of re-ignition. Furthermore, since ceramic fine powder is used,
There is also a problem that the powder is scattered so much that a large amount of labor is required for cleaning the adjacent healthy part.
【０００９】 又、特開昭５９−２１８１６７号公報に
開示されている無機質粉末は、具体的には、重炭酸塩、
リン酸塩、シュウ酸ナトリウム、炭酸カリウム等であ
る。Further, the inorganic powder disclosed in JP-A-59-218167 specifically includes bicarbonate,
Phosphates, sodium oxalate, potassium carbonate and the like.
【００１０】 一方、特開平４−２９２１７７号公報及
び特開昭５９−２１８１６７号公報に開示されているフ
ッ素系不燃性液体は、いずれも沸点が低く、蒸発潜熱に
よる冷却作用がそれ程期待できないという問題もあっ
た。On the other hand, the fluorine-based nonflammable liquids disclosed in JP-A-4-292177 and JP-A-59-218167 all have low boiling points, and the cooling effect by latent heat of vaporization cannot be expected so much. There was also.
【００１１】 本発明はかかる状況に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、より迅速かつ効果
的にアルカリ金属火災を消火できる消火剤組成物及び消
火方法を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fire extinguisher composition and a fire extinguishing method that can extinguish an alkali metal fire more quickly and effectively.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明によれ
ば、不活性液体及びその不活性液体に不溶の無機質粉末
とを含有するアルカリ金属火災の消火剤組成物であっ
て、上記無機質粉末の比重が上記火災に係るアルカリ金
属の比重よりも小さいアルカリ金属火災の消火剤組成物
が提供される。That is, according to the present invention, there is provided an alkali metal fire extinguisher composition comprising an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid. An alkali metal fire extinguisher composition having a specific gravity smaller than the specific gravity of the alkali metal related to the fire is provided.
【００１３】 上記の消火剤組成物はナトリウム−硫黄
電池における火災の消火剤組成物として用いることもで
き、その場合は、ナトリウム２００℃における比重は
０．９であり、それと同等以下が好ましく、無機質粉末
の比重は０．９未満であることが好ましい。The above fire extinguisher composition can also be used as a fire extinguisher composition for a fire in a sodium-sulfur battery, in which case the specific gravity at 200 ° C. of sodium is 0.9, preferably equal to or less than that, Preferably, the specific gravity of the powder is less than 0.9.
【００１４】 又、本発明の消火剤組成物において、上
記無機質粉末は軽量体であるバルーン又はバブルであっ
てもよい。In the fire-extinguishing agent composition of the present invention, the inorganic powder may be a lightweight balloon or bubble.
【００１５】 又、本発明によれば、不活性液体及び当
該不活性液体に不溶の無機質粉末とを含有するアルカリ
金属火災の消火剤組成物であって、上記無機質粉末がケ
イ砂微粉末であるアルカリ金属火災の消火剤組成物が提
供される。According to the present invention, there is also provided a fire extinguisher composition for an alkali metal fire, comprising an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid, wherein the inorganic powder is fine silica sand powder. An alkali metal fire extinguisher composition is provided.
【００１６】 又、本発明によれば、不活性液体及び当
該不活性液体に不溶の無機質粉末とを含有するアルカリ
金属火災の消火剤組成物であって、上記無機質粉末が塩
化ナトリウム、塩化カリウム及び塩化リチウムから成る
群より選択した１又は２以上のアルカリ金属塩化物の微
粉末であるアルカリ金属火災の消火剤組成物が提供され
る。According to the present invention, there is also provided a fire extinguisher composition for an alkali metal fire, comprising an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid, wherein the inorganic powder comprises sodium chloride, potassium chloride and An alkali metal fire extinguishing composition is provided which is a fine powder of one or more alkali metal chlorides selected from the group consisting of lithium chloride.
【００１７】 本発明の消火剤組成物において、不活性
液体はフッ素系であり、第一に燃えないこと、第二に熱
分解温度が高く、電気絶縁性であることが好ましく、具
体的には、フッ素系のパーフルオロポリエーテル（耐熱
温度；約４００℃）、又はパーフルオロアリルホスフィ
ンを３〜５重量％添加したパーフルオロポリエーテル
（耐熱温度；約４５０℃）であることが好ましい。In the fire extinguisher composition of the present invention, the inert liquid is preferably a fluorine-based liquid, which is preferably non-flammable, secondly has a high thermal decomposition temperature, and is electrically insulating. It is preferable to use a fluorine-based perfluoropolyether (heat-resistant temperature: about 400 ° C.) or a perfluoropolyether to which 3 to 5% by weight of perfluoroallylphosphine is added (heat-resistant temperature: about 450 ° C.).
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】 本発明のアルカリ金属火災の消
火剤組成物は、不活性液体及びその不活性液体に不溶の
無機質粉末とを含有するが、上記無機質粉末の比重は上
記火災に係るアルカリ金属の比重よりも小さい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The fire extinguisher composition for an alkali metal fire according to the present invention contains an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid. Smaller than the specific gravity of metal.
【００１９】 従って、燃焼しているアルカリ金属の上
に、効果的に被膜を形成することができ、窒息作用、断
熱作用及び熱分散作用の発揮により、迅速に消火を行う
ことができる。又、ナトリウム酸化物と無機粉末は反応
するため、上記の被膜は破れにくく、再着火のおそれも
ない。さらに、不燃性液体が共存するため、粉末の飛散
が抑えられ、効果的に放出又は注入を行うことができ
る。Therefore, it is possible to effectively form a film on the burning alkali metal, and to extinguish the fire quickly by exerting the suffocating action, the heat insulating action and the heat dispersing action. Further, since the sodium oxide reacts with the inorganic powder, the above-mentioned coating is hardly broken and there is no possibility of re-ignition. Further, since the nonflammable liquid coexists, the scattering of the powder is suppressed, and the powder can be effectively discharged or injected.
【００２０】 又、不活性液体は、１．５〜１．９の比
重を有するため、燃焼しているアルカリ金属の下に速や
かに沈降し、蒸発潜熱により冷却効果を発揮するととも
に、気化して不活性ガスとなり、ナトリウム−硫黄電池
における火災の場合には、この不活性ガスが溶融金属ナ
トリウムと溶融硫黄との化学反応を抑制する。Further, since the inert liquid has a specific gravity of 1.5 to 1.9, the inert liquid quickly settles under the burning alkali metal, exerts a cooling effect by latent heat of evaporation, and is vaporized. It becomes an inert gas, and in the event of a fire in a sodium-sulfur battery, this inert gas suppresses a chemical reaction between molten metal sodium and molten sulfur.
【００２１】 無機質粉末の比重は火災に係るアルカリ
金属の比重により決まるが、例えば、ナトリウム−硫黄
電池における火災の場合、用いる無機質粉末の比重は、
アルカリ金属の液体時における比重（ナトリウム ０．
９３100、カリウム ０．８３63、ルビジウム１．４８
39、セシウム １．８４24、０．４６195）より、０．
９０未満であることが好ましく、０．８５未満であるこ
とがより好ましく、０．８未満であることがさらに好ま
しい。The specific gravity of the inorganic powder is determined by the specific gravity of the alkali metal involved in the fire. For example, in the case of a fire in a sodium-sulfur battery, the specific gravity of the inorganic powder used is
Specific gravity of alkali metal in liquid (sodium 0.1
93 100, potassium 0.83 63, rubidium 1.48
39 , cesium 1.824 24 , 0.46 195 ).
It is preferably less than 90, more preferably less than 0.85, and even more preferably less than 0.8.
【００２２】 無機質粉末は、火災に係るアルカリ金
属、ナトリウム−硫黄電池の活物質である硫黄及びナト
リウム、火災発生時の生成物に対して反応性を示さない
とともに、吸湿性及び導電性を有さないものが使用され
る。特に、ナトリウム−硫黄電池の場合には、金属ナト
リウムは、水、フッ化水素、塩化水素、硫化水素、水
素、臭素、フッ素、塩素、硫黄、水銀等と反応するた
め、これらを含有しない無機質粉末を用いることが必要
となる。又、金属ナトリウム及び硫黄の酸化反応により
生成する物質としては、二酸化硫黄、水酸化ナトリウ
ム、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、硫化ナトリウ
ム、二硫化炭素等があり、これらの物質と反応しない無
機質粉末を用いることも必要である。又、ナトリウム−
硫黄電池における火災に用いる場合には、摩擦係数を小
さくして電池相互間の間隔に流れ込みやすくするため、
粉末表面を平滑に形成することが好ましい。The inorganic powder does not react with alkali metals involved in a fire, sulfur and sodium as active materials of a sodium-sulfur battery, and products generated at the time of a fire, and has hygroscopicity and conductivity. None are used. In particular, in the case of a sodium-sulfur battery, metallic sodium reacts with water, hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen sulfide, hydrogen, bromine, fluorine, chlorine, sulfur, mercury, etc., and thus contains no inorganic powder. It is necessary to use. Examples of substances generated by the oxidation reaction of metallic sodium and sulfur include sulfur dioxide, sodium hydroxide, sodium oxide, sodium peroxide, sodium sulfide, and carbon disulfide. Inorganic powder that does not react with these substances is used. It is also necessary. Also, sodium-
When used in a fire in a sulfur battery, to reduce the coefficient of friction and make it easier to flow into the space between batteries,
It is preferable to form the powder surface smoothly.
【００２３】 本発明の消火剤組成物に用いる無機質粉
末としては、軽量体であるバルーン又はバブルを用いて
もよい。なお、バルーン及びバブルとは、薄い皮膜から
成る中空球殻体を意味し、無機質粉末の比重を小さくす
るとともに、断熱作用及び熱分散作用を高める働きを有
する。バルーン及びバブルには、内部隔壁を有するもの
も含まれ、溶融法又は焼成法により製造されるが、一般
に溶融法により製造したものをバブル、焼成法により製
造したものをバルーンと呼ぶ。As the inorganic powder used in the fire extinguisher composition of the present invention, a lightweight balloon or bubble may be used. The balloon and the bubble mean a hollow spherical shell made of a thin film, and have a function of reducing the specific gravity of the inorganic powder and enhancing a heat insulating action and a heat dispersing action. Balloons and bubbles include those having internal partition walls, and are manufactured by a melting method or a firing method. Generally, those manufactured by a melting method are called bubbles, and those manufactured by a firing method are called balloons.
【００２４】 ここで、溶融法とは、素材原料を溶融し
た後、融液の粘性と表面張力を利用して、流下させた融
液に向けノズルから高圧力空気を吹き付けて、素材中に
気泡を内蔵させる方法である。Here, the melting method means that after a raw material is melted, high-pressure air is blown from a nozzle toward the melt that has flowed down by using the viscosity and surface tension of the melt, and air bubbles are introduced into the raw material. It is a method of incorporating.
【００２５】 一方、焼成法には、原料に内在する揮発
性成分又は原料に添加した揮発性物質を焼成によってガ
ス化させ、溶融又は軟化状態にある素材中にガスを内蔵
させる方法、芯材に造粒機により素材原料を被覆した
後、焼成により芯材を燃焼又は溶解させて素材中に気泡
を内在させる方法、及び樹脂バルーンを不活性ガス雰囲
気下で焼成炭化させる方法がある。On the other hand, in the firing method, a volatile component contained in the raw material or a volatile substance added to the raw material is gasified by firing, and a gas is incorporated in the molten or softened material. After coating the raw material with a granulator, there are a method in which the core material is burned or melted by firing to cause bubbles to be present in the raw material, and a method in which the resin balloon is fired and carbonized in an inert gas atmosphere.
【００２６】 本発明の消火剤組成物においては、具体
的には、ホウケイ酸質ガラスバルーン、シラスバルー
ン、炭素バルーン、アルミナバブル、マグネシアスピネ
ルバブル、パーライト等が好適に用いられる。In the fire extinguisher composition of the present invention, specifically, borosilicate glass balloons, shirasu balloons, carbon balloons, alumina bubbles, magnesia spinel bubbles, pearlite and the like are suitably used.
【００２７】 又、不活性液体及びその不活性液体に不
溶の無機質粉末とを含有するアルカリ金属火災の消火剤
組成物において、無機質粉末としてケイ砂微粉末（比表
面積；１７００〜２３００ｃｍ2／ｇ）を用いることに
よっても、迅速かつ効果的にアルカリ金属火災を消火す
ることができる。In a fire extinguisher composition for an alkali metal fire containing an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid, fine silica powder (specific surface area: 1700 to 2300 cm 2 / g) is used as the inorganic powder. Also, the use of the compound can quickly and effectively extinguish an alkali metal fire.
【００２８】 ケイ砂微粉末は、アルカリ金属より比重
が大きいが、アルカリ金属の酸化物と反応して、Ｎａ2
ＳｉＯ3等の不燃性のケイ酸アルカリ塩から成る被膜
を、燃焼しているアルカリ金属の上に形成するため、窒
息作用、断熱作用及び熱分散作用の発揮により、迅速に
消火を行うことができる。又、ケイ砂微粉末は安価であ
るため、消火剤組成物の製造コストの低減を図ることが
できるという利点もある。Silica sand fine powder has a specific gravity greater than that of an alkali metal, but reacts with an oxide of an alkali metal to form Na 2
Since a film made of a non-combustible alkali silicate such as SiO 3 is formed on a burning alkali metal, fire extinguishing can be performed quickly by exerting a suffocating action, a heat insulating action and a heat dispersing action. . In addition, since silica sand fine powder is inexpensive, there is an advantage that the production cost of the fire extinguishing agent composition can be reduced.
【００２９】 ケイ砂微粉末としては、例えば、表１に
示すような組成を有するものが用いられ、又、その粒径
は１００μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上、
５０μｍ以下であることがより好ましい。As the fine silica sand powder, for example, those having a composition as shown in Table 1 are used, and the particle diameter is preferably 100 μm or less, preferably 2 μm or more.
More preferably, it is 50 μm or less.
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】 又、不活性液体及びその不活性液体に不
溶の無機質粉末とを含有するアルカリ金属火災の消火剤
組成物において、無機質粉末として塩化ナトリウム（比
重；２．１６）、塩化カリウム（比重；１．９８）及び
塩化リチウム（比重；２．０６８）から成る群より選択
した１又は２以上のアルカリ金属塩化物の微粉末を用い
ることによっても、迅速かつ効果的にアルカリ金属火災
を消火することができる。In an alkali metal fire extinguisher composition containing an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid, sodium chloride (specific gravity: 2.16) and potassium chloride (specific gravity; 1.Quickly and effectively extinguish alkali metal fires by using fine powder of one or more alkali metal chlorides selected from the group consisting of 1.98) and lithium chloride (specific gravity; 2.068). Can be.
【００３２】 上記アルカリ金属塩化物の微粉末も、ア
ルカリ金属より比重が大きいが、半融解又は融解して、
不燃性の被膜を、燃焼しているアルカリ金属の上に形成
するため、窒息作用、断熱作用及び熱分散作用の発揮す
る他、融解熱（５〜７ｋｃａｌ／ｍｏｌ）による冷却効
果を発揮し、迅速に消火を行うことができる。なお、本
発明の消火剤組成物は水を含有しないため、上記アルカ
リ金属塩化物の微粉末の潮解を防ぐことができ、消火剤
組成物の貯蔵容器等の腐食を防ぐことができる。The fine powder of the alkali metal chloride also has a higher specific gravity than the alkali metal, but is semi-melted or melted,
Since a non-combustible film is formed on the burning alkali metal, it exerts a suffocating action, an adiabatic action, and a heat dispersing action, and also exhibits a cooling effect by heat of fusion (5 to 7 kcal / mol), which is rapid. The fire can be extinguished. Since the fire extinguishing agent composition of the present invention does not contain water, it is possible to prevent deliquescence of the fine powder of the alkali metal chloride and prevent corrosion of a storage container or the like of the fire extinguishing agent composition.
【００３３】 上記アルカリ金属塩化物の微粉末の粒径
は、１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以
上、５０μｍ以下であることがより好ましい。The particle diameter of the fine powder of the alkali metal chloride is preferably 100 μm or less, more preferably 5 μm or more and 50 μm or less.
【００３４】 一方、本発明の消火剤組成物における不
活性液体は、不燃性及びひ非導電性を有するものを用い
ることが好ましく、直鎖状ポリエーテル等を用いること
ができるが、側鎖状ポリエーテル、フッ素系不燃性液体
を用いることが、熱分解温度が高いことからより好まし
く、フッ素系のパーフルオロポリエーテル、又はパーフ
ルオロアリルホスフィンを３〜５重量％添加したパーフ
ルオロポリエーテルであることがさらに好ましい。３〜
５重量％のパーフルオロホスフィンを添加するのは、熱
分解温度をさらに高めるためである。On the other hand, as the inert liquid in the fire-extinguishing agent composition of the present invention, it is preferable to use a non-flammable and non-conductive liquid, and a linear polyether or the like can be used. It is more preferable to use a polyether or a fluorine-based nonflammable liquid because of its high thermal decomposition temperature, and it is a perfluoropolyether to which a fluorine-based perfluoropolyether or perfluoroallylphosphine is added in an amount of 3 to 5% by weight. Is more preferable. 3 ~
The reason for adding 5% by weight of perfluorophosphine is to further increase the thermal decomposition temperature.
【００３５】 本発明の消火剤組成物における無機質粉
末と不活性液体との混合比は、重量比で１０〜４０％：
２０〜８０％であることが、消火効果を高める観点より
好ましい。無機質粉末が１０重量％未満の場合は、貯蔵
タンク内に充填した際に消火性能が低下し、４０重量％
を超える場合は消火性能の向上が望めないからである。The mixing ratio of the inorganic powder and the inert liquid in the fire extinguishing agent composition of the present invention is 10 to 40% by weight:
It is preferable that it is 20 to 80% from the viewpoint of enhancing the fire extinguishing effect. When the content of the inorganic powder is less than 10% by weight, the fire extinguishing performance is reduced when the inorganic powder is filled in the storage tank, and the content is reduced to 40% by weight.
This is because, if it exceeds, improvement in fire extinguishing performance cannot be expected.
【００３６】 次に、本発明の消火剤組成物を用いた消
火方法について、ナトリウム−硫黄電池における火災を
例に説明する。Next, a fire extinguishing method using the fire extinguishing agent composition of the present invention will be described by taking a fire in a sodium-sulfur battery as an example.
【００３７】 本発明の消火剤組成物は、例えば、図２
に示すような消火装置を用いてナトリウム−硫黄電池に
投入される。貯蔵タンク２は密閉円筒状に形成され、そ
の内部には不活性液体及び無機質粉末が貯蔵されてい
る。貯蔵タンク２の近傍に配置されたガスボンベ８の内
部には窒素ガスが収容されており、ガス弁１３が解放さ
れると、ガスボンベ８からガス導入パイプ１４を介して
貯蔵タンク２内に窒素ガスが供給され、貯蔵タンク２内
の内部圧力が上昇するとともに、不活性液体と無機質粉
末が撹拌されて泥漿状の消火剤組成物が作られる。The fire extinguisher composition of the present invention is, for example, as shown in FIG.
Is charged into a sodium-sulfur battery using a fire extinguisher as shown in FIG. The storage tank 2 is formed in a closed cylindrical shape, in which an inert liquid and an inorganic powder are stored. Nitrogen gas is accommodated in the gas cylinder 8 arranged near the storage tank 2, and when the gas valve 13 is opened, the nitrogen gas flows from the gas cylinder 8 into the storage tank 2 via the gas introduction pipe 14. Supplied, the internal pressure in the storage tank 2 increases, and the inert liquid and the inorganic powder are agitated to produce a slurry-like fire extinguishing agent composition.
【００３８】 貯蔵タンク２は送液パイプ１５により、
各モジュール電池のケース９から延びる供給パイプ１９
と連結されている。送液パイプ１５の貯蔵タンク２側に
はポンプ１６が設けられており、主弁１７を開放した状
態でこのポンプ１６を駆動することにより、泥漿状の消
火剤組成物が送液パイプ１５に圧送される。又、供給パ
イプ１９上には区画弁１８が設けられており、区画弁１
８を開放することにより、泥漿状の消火剤組成物が送液
パイプ１５から供給パイプ１９を介して各モジュール電
池のケース９内に圧送・供給される。消火剤組成物は流
動性を有する泥漿状となっているため、送液パイプ１５
及び供給パイプ１９内で滞留することなく、ケース９内
にスムーズに供給される。なお、消火剤組成物の圧送・
供給に用いられる不活性ガスとしては、窒素以外にヘリ
ウム、アルゴン等を挙げることができる。The storage tank 2 is connected by a liquid sending pipe 15
Supply pipe 19 extending from case 9 of each module battery
Is linked to A pump 16 is provided on the storage tank 2 side of the liquid sending pipe 15. By driving the pump 16 with the main valve 17 opened, the slurry extinguishing agent composition is pressure-fed to the liquid sending pipe 15. Is done. A partition valve 18 is provided on the supply pipe 19, and the partition valve 1 is provided.
By opening 8, the mud-like fire extinguishing agent composition is pressure-fed and supplied from the liquid supply pipe 15 to the case 9 of each module battery via the supply pipe 19. Since the fire extinguishing agent composition is in the form of a slurry having fluidity, the liquid supply pipe 15
And it is supplied smoothly into the case 9 without staying in the supply pipe 19. The fire extinguishing agent composition
As the inert gas used for the supply, helium, argon and the like can be mentioned in addition to nitrogen.
【００３９】 ナトリウム−硫黄電池における火災にお
いては、モジュール電池を構成する電池の一つにおいて
固体電解質管が破壊され、金属ナトリウムと硫黄とが反
応することにより、主たる反応として多硫化ナトリウ
ム、特に三硫化ナトリウムが生成される。このときの反
応熱により、陽極容器及び電池カバーが破壊されて金属
ナトリウムと硫黄がケース内に流出する。それにより、
金属ナトリウムが空気中の酸素等とさらに反応して高温
状態となり、モジュール電池を構成する他の電池をも類
焼していくことになる。In a fire in a sodium-sulfur battery, the solid electrolyte tube is destroyed in one of the batteries constituting the module battery, and metallic sodium reacts with sulfur. Sodium is produced. The reaction heat at this time destroys the anode container and the battery cover, and metal sodium and sulfur flow out into the case. Thereby,
The metallic sodium further reacts with oxygen and the like in the air to reach a high temperature state, and the other batteries constituting the module battery will be burned.
【００４０】 火災が発生すると、図示しない温度セン
サやガスセンサにより火災が検知され、消火装置が作動
し、上述のように泥漿状の消火剤組成物のモジュール電
池２０のケース９内への圧送・供給が起こる。なお、供
給パイプ１９の供給口１９ａを図３に示すように、二叉
状に分岐形成すれば、泥漿状の消火剤組成物はケース９
内の広範囲に渡って均一かつ迅速に供給されることとな
り好ましい。叉、ケース９内に消火剤組成物が所定量充
填されて、消火剤組成物の液面がモジュール電池２０の
上端から上方へ所定距離おいた位置に達すると、その後
に供給される消火剤組成物は排出パイプ２１からケース
９外に排出される。When a fire occurs, the fire is detected by a temperature sensor or a gas sensor (not shown), the fire extinguisher is activated, and the slurry-type fire extinguishing agent composition is fed and supplied into the case 9 of the module battery 20 as described above. Happens. If the supply port 19a of the supply pipe 19 is bifurcated and formed as shown in FIG.
It is preferable because it can be supplied uniformly and quickly over a wide range of the inside. When a predetermined amount of the fire extinguishing agent composition is filled in the case 9 and the liquid level of the fire extinguishing agent composition reaches a position located a predetermined distance above the upper end of the module battery 20, the extinguishing agent composition supplied thereafter is supplied. The object is discharged from the discharge pipe 21 to the outside of the case 9.
【００４１】 本発明の消火剤組成物は、消火装置とし
て、図４に示すような移動用キャスター２５を備えたも
のを使用し、火災を起こしているナトリウム−硫黄電池
に外部より投入してもよい。The fire extinguisher composition of the present invention uses a fire extinguisher equipped with a transfer caster 25 as shown in FIG. 4, and can be externally charged into a sodium-sulfur battery causing a fire. Good.
【００４２】 なお、本発明の消火剤組成物及び消火方
法は、ナトリウム−硫黄電池において、ナトリウムのみ
又は硫黄のみが燃焼することによる火災が起こった場合
においても適用可能であることはいうまでもない。The fire-extinguishing agent composition and the fire-extinguishing method of the present invention can be applied to a sodium-sulfur battery even when a fire occurs due to combustion of only sodium or only sulfur. .
【００４３】[0043]
【実施例】 以下、本発明を実施例を用いてさらに詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
【００４４】（実施例１） 本発明の消火剤組成物を用
いてアルカリ金属及び硫黄の燃焼に対する消火を行っ
た。Example 1 The fire extinguishing agent of the present invention was used to extinguish the combustion of alkali metals and sulfur.
【００４５】 ５つのＳＵＳ製シャーレに、それぞれナ
トリウム２．５ｇ、カリウム２．５ｇ、リチウム２．５
ｇ、硫黄２．５ｇ、ナトリウム２．５ｇと硫黄４ｇの混
合物を入れ、シャーレを１５０℃以上に加熱して着火さ
せた後、約４０ｍｌの消火剤組成物を、図２に示す消火
装置を用いて投入した。In each of the five SUS dishes, 2.5 g of sodium, 2.5 g of potassium, and 2.5 g of lithium
g, 2.5 g of sulfur, a mixture of 2.5 g of sodium and 4 g of sulfur, and the mixture was heated to 150 ° C. or higher and ignited. Then, about 40 ml of the extinguishing agent composition was applied using the extinguishing apparatus shown in FIG. And put it in.
【００４６】 消火剤組成物は、不活性液体として側鎖
状パーフルオロポリエーテルを、無機質粉末としてホウ
ケイ酸ガラスバルーンを用い、両者を体積比４０：６０
で混合したものを用いた。The fire extinguishing agent composition uses side chain perfluoropolyether as an inert liquid and borosilicate glass balloon as an inorganic powder, and the two are in a volume ratio of 40:60.
Was used.
【００４７】 消火の効果を観察し、効果の大きい方か
ら◎、○、△、×の４段階で評価を行った。なお、×は
効果がなかったことを示す。表２に結果を示す。The effect of fire extinguishing was observed, and evaluation was performed in four stages of ◎, △, Δ, and × from the one with the greatest effect. In addition, x shows that there was no effect. Table 2 shows the results.
【００４８】（実施例２） 無機質粉末としてケイ砂微
粉末を用いた点を除いては、実施例１と同様の消火剤組
成物を用いて、実施例１と同様に、アルカリ金属及び硫
黄の燃焼に対する消火を行った。表２に結果を示す。(Example 2) Except that silica fine powder was used as the inorganic powder, a fire extinguisher composition similar to that of Example 1 was used, and alkali metal and sulfur were removed in the same manner as in Example 1. Fire extinguishing against burning. Table 2 shows the results.
【００４９】（比較例１） 消火剤組成物の代わりに約
４０ｍｌの水を用いた以外は、実施例１と同様の操作を
行い、消火の効果を観察した。表２に結果を示す。Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was carried out except that about 40 ml of water was used instead of the fire extinguishing agent composition, and the effect of fire extinguishing was observed. Table 2 shows the results.
【００５０】（比較例２） 消火剤組成物の代わりに約
４０ｍｌの乾燥砂を用いた以外は、実施例１と同様の操
作を行い、消火の効果を観察した。表２に結果を示す。Comparative Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that about 40 ml of dry sand was used instead of the fire extinguishing agent composition, and the effect of fire extinguishing was observed. Table 2 shows the results.
【００５１】（比較例３） 消火剤組成物の代わりに約
４０ｍｌの金属消火剤を用いた以外は、実施例１と同様
の操作を行い、消火の効果を観察した。表２に結果を示
す。Comparative Example 3 The same operation as in Example 1 was carried out except that about 40 ml of a metal fire extinguishing agent was used instead of the fire extinguishing agent composition, and the effect of fire extinguishing was observed. Table 2 shows the results.
【００５２】[0052]
【表２】 [Table 2]
【００５３】 表２より本発明の消火剤組成物は、従来
の消火剤に比べ、アルカリ金属及び硫黄の火災に対して
極めて大きい消火効果を有することがわかる。From Table 2, it can be seen that the fire extinguisher composition of the present invention has an extremely large fire-extinguishing effect on alkali metal and sulfur fires as compared with conventional fire extinguishing agents.
【００５４】[0054]
【発明の効果】 本発明のアルカリ金属火災の消火剤組
成物は、不活性液体及びその不活性液体に不溶の無機質
粉末とを含有するが、上記無機質粉末の比重は上記火災
に係るアルカリ金属の比重よりも小さいため、燃焼して
いるアルカリ金属の上に、効果的に被膜を形成すること
ができ、窒息作用、断熱作用及び熱分散作用の発揮によ
り、迅速に消火を行うことができる。又、上記の被膜は
破れにくいため再着火のおそれもなく、さらに、粉末の
飛散が少なく、隣接する健全部分の汚損を少なくするこ
とができる。The fire-extinguishing agent composition for an alkali metal fire according to the present invention contains an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid. Since the specific gravity is smaller than the specific gravity, a film can be effectively formed on the burning alkali metal, and the fire extinguishing can be performed quickly by exerting the suffocating action, the heat insulating action and the heat dispersing action. Further, since the above-mentioned coating film is hard to be broken, there is no danger of re-ignition, furthermore, scattering of powder is small, and contamination of the adjacent healthy portion can be reduced.
【００５５】 又、上記の消火剤組成物において、無機
質粉末の比重を０．９未満とすれば、ナトリウム−硫黄
電池における火災に対して極めて有効な消火剤組成物と
なる。In the above fire extinguisher composition, if the specific gravity of the inorganic powder is less than 0.9, the fire extinguishing agent composition is extremely effective against fire in a sodium-sulfur battery.
【００５６】 又、本発明のアルカリ金属火災の消火剤
組成物を、不活性液体及びケイ砂微粉末から構成し、又
は不活性液体及び塩化ナトリウム等のアルカリ金属塩化
物の微粉末から構成することによっても、不燃性の被膜
を燃焼しているアルカリ金属の上に形成することがで
き、窒息作用、断熱作用及び熱分散作用の発揮により、
迅速に消火を行うことができる。又、アルカリ金属塩化
物の微粉末を用いた場合は、融解熱による冷却効果も加
わり、より迅速な消火が可能となる。Further, the fire extinguisher composition for an alkali metal fire of the present invention comprises an inert liquid and fine silica sand powder or an inert liquid and a fine powder of an alkali metal chloride such as sodium chloride. Also, a non-combustible film can be formed on the burning alkali metal, and by the suffocation, heat insulation and heat dispersing effects,
Fire extinguishing can be performed quickly. Further, when the fine powder of the alkali metal chloride is used, a cooling effect by the heat of fusion is added, and the fire can be extinguished more quickly.
【図１】 ナトリウム−硫黄電池の一例を示す模式断面
図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a sodium-sulfur battery.
【図２】 本発明の消火剤組成物に用いる消火装置の一
例を示す（ａ）模式断面図及び（ｂ）斜視図である。FIG. 2 is (a) a schematic sectional view and (b) a perspective view showing an example of a fire extinguisher used for the fire extinguishing agent composition of the present invention.
【図３】 モジュール電池を収容するケーの一例を拡大
して示す断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an example of a case accommodating a module battery.
【図４】 本発明の消火剤組成物に用いる消火装置の他
の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing another example of a fire extinguisher used for the fire extinguisher composition of the present invention.
１…絶縁体リング、２…貯蔵タンク、３…陽極容器、４
…ナトリウム−硫黄電池、５…固体電解質管、６…陽極
モールド、７…ナトリウム、８…ガスボンベ、９…モジ
ュール電池のケース、１０…カートリッジ、１１…陰極
金具、１２…陽極導電材、１３…ガス弁、１４…ガス導
入パイプ、１５…送液パイプ、１６…ポンプ、１７…主
弁、１８…区画弁、１９…供給パイプ、２０…モジュー
ル電池、２１…排出パイプ、２２…断熱材、２３…レギ
ュレータ、２４…焼結金属製フィルター、２５…移動用
キャスター、２６…ホース、２７…ノズル、２８…火災
部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulator ring, 2 ... Storage tank, 3 ... Anode container, 4
... Sodium-sulfur battery, 5 ... Solid electrolyte tube, 6 ... Anode mold, 7 ... Sodium, 8 ... Gas cylinder, 9 ... Module battery case, 10 ... Cartridge, 11 ... Cathode fitting, 12 ... Anode conductive material, 13 ... Gas Valve, 14: gas introduction pipe, 15: liquid supply pipe, 16: pump, 17: main valve, 18: division valve, 19: supply pipe, 20: module battery, 21: discharge pipe, 22: heat insulating material, 23 ... Regulator, 24: sintered metal filter, 25: transfer caster, 26: hose, 27: nozzle, 28: fire part.
Claims (9)
無機質粉末とを含有するアルカリ金属火災の消火剤組成
物であって、 当該無機質粉末の比重が当該火災に係るアルカリ金属の
比重よりも小さいことを特徴とするアルカリ金属火災の
消火剤組成物。A fire extinguisher composition for an alkali metal fire, comprising an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid, wherein the specific gravity of the inorganic powder is higher than the specific gravity of the alkali metal related to the fire. An alkali metal fire extinguisher composition characterized by being small.
火剤組成物であり、当該無機質粉末の比重が０．９未満
である請求項１に記載のアルカリ金属火災の消火剤組成
物。2. The fire extinguishing agent composition for an alkali metal fire according to claim 1, which is a fire extinguishing agent composition for a sodium-sulfur battery, wherein the specific gravity of the inorganic powder is less than 0.9.
無機質粉末とを含有するアルカリ金属火災の消火剤組成
物であって、 当該無機質粉末が塩化ナトリウム、塩化カリウム及び塩
化リチウムから成る群より選択した１又は２以上のアル
カリ金属塩化物の微粉末であることを特徴とするアルカ
リ金属火災の消火剤組成物。3. An extinguishing agent composition for an alkali metal fire, comprising an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid, wherein the inorganic powder is selected from the group consisting of sodium chloride, potassium chloride and lithium chloride. A fire extinguisher composition for an alkali metal fire, which is a fine powder of one or more selected alkali metal chlorides.
ある請求項１又は２に記載のアルカリ金属火災の消火剤
組成物。4. The composition for extinguishing an alkali metal fire according to claim 1, wherein the inorganic powder is a balloon or a bubble.
無機質粉末とを含有するアルカリ金属火災の消火剤組成
物であって、 当該無機質粉末がケイ砂微粉末であることを特徴とする
アルカリ金属火災の消火剤組成物。5. An alkali metal fire extinguishing agent composition containing an inert liquid and an inorganic powder insoluble in the inert liquid, wherein the inorganic powder is fine silica sand powder. Metal fire extinguisher composition.
ある請求項１〜５のいずれかの請求項に記載のアルカリ
金属火災の消火剤組成物。6. The composition for extinguishing an alkali metal fire according to claim 1, wherein the inert liquid is a fluorine-based nonflammable liquid.
ロポリエーテル、又はパーフルオロアリルホスフィンを
３〜５重量％添加したパーフルオロポリエーテルである
請求項６に記載のアルカリ金属火災の消火剤組成物。7. The fire extinguishing agent composition for an alkali metal fire according to claim 6, wherein the fluorine-based nonflammable liquid is perfluoropolyether or perfluoropolyether to which 3 to 5% by weight of perfluoroallylphosphine is added. Stuff.
給するアルカリ金属火災の消火方法であって、 当該消火剤組成物が、請求項１〜７のいずれかの請求項
に記載のアルカリ金属火災の消火剤組成物であることを
特徴とするアルカリ金属火災の消火方法。8. A method for extinguishing an alkali metal fire, wherein the extinguishing agent composition is pumped and supplied with an inert gas, wherein the extinguishing agent composition according to any one of claims 1 to 7. A method for extinguishing an alkali metal fire, which is a fire extinguisher composition for an alkali metal fire.
れるモジュール電池を収容したケース内に、当該消火剤
組成物を不活性ガスにて圧送・供給する請求項８に記載
のアルカリ金属火災の消火方法。9. The extinguishing of an alkali metal fire according to claim 8, wherein the extinguishing agent composition is pumped and supplied with an inert gas into a case containing a module battery composed of a plurality of sodium-sulfur batteries. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018997A JPH10263099A (en) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | Fire extinguisher composition and extinguishing method for alkali metal fire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018997A JPH10263099A (en) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | Fire extinguisher composition and extinguishing method for alkali metal fire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10263099A true JPH10263099A (en) | 1998-10-06 |
Family
ID=13424340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7018997A Pending JPH10263099A (en) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | Fire extinguisher composition and extinguishing method for alkali metal fire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10263099A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-03-24 JP JP7018997A patent/JPH10263099A/en active Pending
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