RU2093227C1 - Compound for volume fire extinguishing - Google Patents

Abstract

FIELD: volume fire extinguishing. SUBSTANCE: compound contains potassium nitrate, iditol, divinyl-styrene thermoplastic rubber or butadiene-nitrile rubber, or mixture of butadiene and natural rubbers and petrolatum, or industrial oil, or transformer oil, in the following ratio of components, mas. %: potassium nitrate, 66-81; iditol, 10-15; divinyl-styrene thermoplastic rubber or butadiene-nitrile rubber, or mixture of butadiene and natural rubbers, 8-15; petrolatum or industrial oil, or transformer oil, 0.1-4. EFFECT: higher efficiency. 2 tbl

Description

Предлагаемое техническое решение относится к средствам объемного тушения пожаров. The proposed solution relates to volumetric fire extinguishing.

Задачей изобретения является разработка состава для объемного тушения пожаров с высокой огнетушающей эффективностью. The objective of the invention is to develop a composition for volumetric fire extinguishing with high fire extinguishing efficiency.

Сущность изобретения состоит в том, что состав содержит нитрат калия, идитол, дивинил-стирольный термоэластопласт (ДСТ) или бутадиен-нитрильный каучук (СКН), или смесь бутадиенового (СКБ) и натурального (НК) каучуков и вазелиновое (ВМ) или индустриальное (ИМ), или трансформаторное (ТМ) масло при следующем соотношении компонентов (мас.):
нитрат калия 66 81
идитол 10 15
дивинил-стирольный термоэластопласт или бутадиен-нитрильный каучук, или смесь бутадиенового и натурального каучуков 8 15
вазелиновое или индустриальное, или трансформаторное масло 0,1 4
Введение ДСТ или СКН, или смеси СКБ и КН в состав, содержащий идитол, вместе с нитратом калия и вазелиновым или индустриальным, или трансформаторным маслом приводит к экстремальному повышению огнетушащей эффективности (см. таблицу). При этом экспериментальное повышение огнетушащей эффективности происходит при сочетании идитола, нитрата калия и вазелинового или индустриального, или трансформаторного масла, но не со всеми существующими каучуками (например, с карбоксилатными или с кремнийорганическими), а именно с указанными в формуле изобретения /ДСТ, СКН, смеси СКБ и НК/.The essence of the invention lies in the fact that the composition contains potassium nitrate, iditol, divinyl styrene thermoplastic elastomer (DST) or nitrile butadiene rubber (SKN), or a mixture of butadiene (SKB) and natural (NK) rubbers and petroleum jelly (VM) or industrial ( IM), or transformer (TM) oil in the following ratio of components (wt.):
potassium nitrate 66 81
iditol 10 15
divinyl-styrene thermoplastic elastomer or nitrile butadiene rubber, or a mixture of butadiene and natural rubbers 8 15
petroleum jelly or industrial, or transformer oil 0.1 4
The introduction of DST or SKN, or a mixture of SKB and KN into the composition containing iditol, together with potassium nitrate and liquid paraffin or industrial, or transformer oil, leads to an extreme increase in fire extinguishing efficiency (see table). At the same time, an experimental increase in fire extinguishing efficiency occurs with the combination of iditol, potassium nitrate and liquid paraffin, or industrial, or transformer oil, but not with all existing rubbers (for example, with carboxylate or with organosilicon), namely, those specified in the claims / DST, SKN, mixtures of SKB and NK.

Возможно, это связано с наличием у ДСТ, СКН, СКБ и НК значительного количества непредельных связей, отсутствием в макромолекулах атомов фтора, кремния, что положительно влияет на интенсификацию (уменьшается сопротивляемость горению) горения составов, что, в свою очередь, обеспечивает больший вынос конденсированной фазы в защищаемый объем и, соответственно, повышает огнетушащую эффективность составов. Perhaps this is due to the presence in DST, SKN, SKB and NK of a significant number of unsaturated bonds, the absence of fluorine and silicon atoms in the macromolecules, which positively affects the intensification (burning resistance) of the combustion of the compositions, which, in turn, provides a greater removal of the condensed phase in the protected volume and, accordingly, increases the fire extinguishing efficiency of the compositions.

Нижний предел введения или ДСТ, или СКН, или смеси СКБ и НК 8% определяется технологическими соображениями. При содержании или ДСТ, или СКН, или смеси СКБ и НК меньше 8% составы практически не вальцуются на горизонтальных вальцах. Кроме того, резко снижаются деформационно-прочностные характеристики, особенно ярко выражено это у составов с ДСТ или с СКН. The lower limit of the introduction of either DST, or SKN, or a mixture of SKB and NK 8% is determined by technological considerations. When the content of either DST, or SKN, or a mixture of SKB and NK is less than 8%, the compositions practically do not roll on horizontal rollers. In addition, the deformation-strength characteristics sharply decrease, this is especially pronounced in compositions with DST or with SKN.

Верхний предел введения или ДСТ, или СКН, или смеси СКБ и НК 15% определяется снижением огнетушащей эффективности составов при превышении данного предела по содержанию или ДСТ, или СКН, или смеси СКБ и НК в составах. Соотношение каучуков СКБ и НК в их смеси целесообразно изменять в пределах /2-4/:1, однако оптимальным является соотношение 3:1. The upper limit of the introduction of either DST, or SKN, or a mixture of SKB and NK of 15% is determined by a decrease in the fire extinguishing efficiency of the compositions when this limit is exceeded in terms of the content of either DST, or SKN, or a mixture of SKB and NK in the compositions. The ratio of rubbers SKB and NK in their mixture, it is advisable to change in the range / 2-4 /: 1, however, the ratio is 3: 1.

Введение вазелинового, или индустриального, или трансформаторного масла в состав, содержащий нитрат калия, идитол и ДСТ или СКН, или смесь СКБ и НК позволило дополнительно улучшить технологические характеристики состава, а именно снизить внешнее трение при прессовании и в результате уменьшить усилия прессования при изготовлении изделий из состава. The introduction of vaseline, or industrial, or transformer oil into a composition containing potassium nitrate, iditol and DST or SKN, or a mixture of SKB and NK, allowed to further improve the technological characteristics of the composition, namely, to reduce external friction during pressing and, as a result, reduce the pressing forces in the manufacture of products from the composition.

Нижний предел введения или вазелинового, или индустриального, или трансформаторного масла 0,1% определяется возможностью переработки состава с минимальным добавлением масла, при этом усилия прессования снижаются с 70 МПа до 50 МПа, что допустимо с точки зрения безопасных условий изготовления. The lower limit of the introduction of either petroleum jelly, or industrial, or transformer oil of 0.1% is determined by the possibility of processing the composition with a minimal addition of oil, while the pressing forces are reduced from 70 MPa to 50 MPa, which is acceptable from the point of view of safe manufacturing conditions.

Верхний предел введения вазелинового, или индустриального, или трансформаторного масла 4% определяется снижением усилий прессования до 30 МПа при сохранении высокой огнетушащей эффективности. При увеличении содержания масел >4% огнетушащая эффективность падает. The upper limit of the introduction of petroleum jelly, or industrial, or transformer oil of 4% is determined by the reduction of pressing forces to 30 MPa while maintaining high fire extinguishing efficiency. With an increase in oil content> 4%, fire extinguishing efficiency decreases.

Предлагаемый состав обладает дополнительно следующими ценными качествами:
во-первых, очень высокими прочностными характеристиками (физико-механическими) (см. данные таблицы), что позволяет использовать состав в качестве огнетушащих средств на объектах, которые могут претерпевать большие ударные, вибрационные нагрузки или ускорения, и когда прочностные характеристики составов становятся определяющими в работе всей пожаротушащей системы в целом;
во-вторых, состав устойчиво горит при атмосферном давлении, что повышает эффективность всей системы объемного пожаротушения, т.к. уменьшаются массогабаритные характеристики газогенерирующих устройств, в которых сжигаются специальные тушащие композиции (СТК).The proposed composition additionally has the following valuable qualities:
firstly, very high strength characteristics (physical and mechanical) (see table data), which makes it possible to use the composition as fire extinguishing agents at objects that can undergo large shock, vibration loads or accelerations, and when the strength characteristics of the compositions become decisive in the operation of the entire fire extinguishing system as a whole;
secondly, the composition stably burns at atmospheric pressure, which increases the efficiency of the entire volumetric fire extinguishing system, because the weight and size characteristics of gas-generating devices in which special extinguishing compositions (STC) are burned are reduced.

Варьирование в составах различных типов каучуков позволяет, кроме того, иметь составы с различными уровнями скоростей горения и поэтому проектировать газогенерирующие устройства с различными размерами шашек при обеспечении необходимых требований по интенсивности подачи огнетушащих смесей. Varying the compositions of various types of rubbers allows, in addition, to have compositions with different levels of burning rates and therefore design gas generating devices with different sizes of checkers while ensuring the necessary requirements for the flow rate of extinguishing mixtures.

Изобретение поясняется следующими примерами приготовления составов. The invention is illustrated by the following examples of the preparation of compositions.

Пример 1. Example 1

Получение состава, содержащего /мас./:
ДСТ 12
KNO₃ 73
идитол 13
вазелиновое масло 2
Загружают в смеситель 13 г идитола, 73 г KNO₃, 12 г ДСТ, 2 г вазелинового масла и приливают растворитель хлористый метилен /модуль M=1 /5-7//. Время перемешивания 1 ч. Затем полученную пластичную массу выгружают и вальцуют на горизонтальных вальцах при температуре 60 80^oC до получения однородного полотна. Полученное полотно формуют на прессе при температуре 80 90^oC для получения изделий заданной геометрической формы и размеров.Obtaining a composition containing / wt./:
DST 12
KNO ₃ 73
iditol 13
liquid paraffin 2
13 g of iditol, 73 g of KNO ₃ , 12 g of DST, 2 g of liquid paraffin are loaded into the mixer and the solvent is poured into methylene chloride / module M = 1 / 5-7 //. The mixing time is 1 hour. Then, the resulting plastic mass is unloaded and rolled on horizontal rollers at a temperature of 60 80 ^o C to obtain a homogeneous canvas. The resulting fabric is molded on a press at a temperature of 80 90 ^o C to obtain products of a given geometric shape and size.

Пример 2. Example 2

Получение состава, содержащего /мас./:
СКН 10
KNO₃ 75
идитол 14
вазелиновое масло 1.Obtaining a composition containing / wt./:
SKN 10
KNO ₃ 75
iditol 14
liquid paraffin 1.

Загружают в смеситель 14 г идитола, 75 г KNO₃, 1 г вазелинового масла и 10 г СКН, приливают растворитель хлористый метилен (M=1 /5-7/). Остальные операции аналогичны операциям примера 1.14 g of iditol, 75 g of KNO ₃ , 1 g of liquid paraffin and 10 g of SKN are loaded into the mixer, the solvent is poured into methylene chloride (M = 1 / 5-7 /). The remaining operations are similar to the operations of example 1.

Пример 3. Example 3

Получение состава, содержащего /мас./:
СКБ 9
НК 3
KNO₃ 74
идитол 10
индустриальное масло 4.Obtaining a composition containing / wt./:
SKB 9
NK 3
KNO ₃ 74
iditol 10
industrial oil 4.

Загружают в смеситель 10 г идитола, 74 г KNO₃, 9 г СКБ, 3 г НК и 4 г индустриального масла, приливают растворитель хлористый метилен (M=1 /5 -7/). Остальные операции аналогичны операциям примера 1.10 g of iditol, 74 g of KNO ₃ , 9 g of SKB, 3 g of NK and 4 g of industrial oil are loaded into the mixer, methylene chloride is poured into the solvent (M = 1/5 -7 /). The remaining operations are similar to the operations of example 1.

Оценку огнетушащей эффективности и скорости горения предлагаемого состава осуществляли на образцах в виде шнура диаметром 5 мм, изготовленных формованием на прессе полотна, полученного на горизонтальных вальцах. Evaluation of the fire extinguishing efficiency and burning rate of the proposed composition was carried out on samples in the form of a cord with a diameter of 5 mm, made by molding on a press of a cloth obtained on horizontal rollers.

Экспериментальную проверку по огнетушащей эффективности составов проводили по следующей методике. В замкнутом объеме 0,040 м³ сжигали навеску исследуемого состава. После распределения в течение 60 с аэрозольной смеси по объему в него вносили горящий образец полиметилметакрилата (оргстекло). Проводя серию экспериментов с различными количествами (навесками) исследуемого состава, определяли минимальную его навеску, при сжигании которой самостоятельное горение оргстекла в объеме продолжалось не более 1 с. Разделив полученную величину минимальной навески на объем, находили минимальную огнетушащую концентрацию исследуемого состава.An experimental check on the fire extinguishing effectiveness of the compositions was carried out according to the following procedure. In a closed volume of 0.040 m ^{3, a} sample of the test composition was burnt. After distribution of the aerosol mixture over a volume of 60 s, a burning sample of polymethyl methacrylate (plexiglass) was introduced into it. Carrying out a series of experiments with various amounts (weigheds) of the studied composition, we determined its minimum weighed, during which the independent burning of organic glass in the volume lasted no more than 1 s. Dividing the obtained value of the minimum sample by volume, we found the minimum extinguishing concentration of the test composition.

Изготовление образцов из предлагаемого состава и их испытания на растяжение с целью определения напряжения при максимуме усилия растяжения (σ_max) проводили согласно существующим требованиям на разрывной машине.The manufacture of samples from the proposed composition and their tensile tests in order to determine the stress at maximum tensile forces (σ _max ) was carried out according to existing requirements on a tensile testing machine.

Полученные экспериментальные результаты приведены в табл. 1 и 2. The obtained experimental results are given in table. 1 and 2.

Из приведенных результатов следует, что заявленный состав обладает высокой огнетушащей эффективностью и прочностью. From the above results it follows that the claimed composition has a high fire extinguishing efficiency and strength.

Claims (1)

Состав для объемного тушения пожаров, включающий нитрат калия, идитол, дивинилстирольный термоэластопласт, или бутадиен-нитрильный каучук, или смесь бутадиенового и натурального каучуков и вазелиновое, или индустриальное, или трансформаторное масло при следующем соотношении компонентов, мас. Composition for volumetric fire extinguishing, including potassium nitrate, iditol, divinyl styrene thermoplastic elastomer, or nitrile butadiene rubber, or a mixture of butadiene and natural rubbers and liquid paraffin, or industrial, or transformer oil in the following ratio of components, wt. Нитрат калия 66 81
Идитол 10 15
Дивинил-стирольный термоэластопласт, или бутадиен-нитрильный каучук, или смесь бутадиенового и натурального каучуков 8 15
Вазелиновое, или индустриальное, или трансформаторное масло 0,1 4Potassium Nitrate 66 81
Iditol 10 15
Divinyl-styrene thermoplastic elastomer, or nitrile butadiene rubber, or a mixture of butadiene and natural rubbers 8 15
Vaseline, or industrial, or transformer oil 0.1 4

Images