RU2193429C2 - Ecologically clean short-flame and flameless aerosol-forming compositions for fire extinguishing - Google Patents

Abstract

FIELD: volume aerosol fire extinguishing, particularly, solid-fuel aerosol-forming compositions. SUBSTANCE: composition has finely divided cooler selected from series including aluminum hydroxide, and/or activated aluminum oxide, and/or activated aluminosilicate, and/or their mixture, and/or their mixture with clay, or some inorganic binders. Composition has the following ratio of components, wt.%: fuel-binder, 1.5-18.0; additional fuel, 3.0-25.0; cooler, 1.5-60.0; additives, 0.5-10.0; oxidizer, the balance. Additional fuel is selected from series including guanidine, carbamide, dicyanodiamide, melon, melem, melamine, urotropin, azobisformamide, semicarbazide, dihydroglioxym, tetrazole, ditetrazole, their derivatives, or their salts. Oxidizer is used in the form of nitrates or perchlorates of metals or ammonia, or their mixtures. Fuel-binder is used in the form of polymers, resins, rubbers, and/or their mixtures. Additives are used in the form of metals such as aluminum, and/or magnesium taken as separate components, or as their mixtures, or their alloys. Introduced into cooler composition is from 0.05 to 5.00 wt.% of catalyst of oxidation-reduction processes. EFFECT: reduced and excluded flame burning, ecologically clean consumption and products of its combustion, excluded toxic gas mixtures, possible regulation of gas mixture temperature. 10 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области объемного аэрозольного пожаротушения, в частности к твердотопливным составам (композициям), генерирующим (образующим) пожаротушащий аэрозоль, т.е. к аэрозольобразующим огнетушащим составам (АОС). В отличие от большого числа аэрозольгенерирующих (аэрозольобразующих) составов предлагаемые авторами твердотопливные составы (и их варианты) являются экологически чистыми, малопламенными или беспламенными, при этом генерируемый ими пожаротушащий аэрозоль является продуктом высокотемпературного синтеза - продуктом, получаемым при горении этих составов. Предлагаемые твердотопливные аэрозольгенерирующие (аэрозольобразующие) огнетушащие составы (и их варианты) рекомендуются для использования в генераторах огнетушащего аэрозоля (ГОА) или в генераторах огнетушащей порошково-газоаэрозольной смеси. The invention relates to the field of volume aerosol fire extinguishing, in particular to solid fuel compositions (compositions) generating (forming) a fire extinguishing aerosol, i.e. to aerosol forming fire extinguishing compositions (AOS). Unlike a large number of aerosol generating (aerosol forming) compositions, the solid-fuel compositions (and their variants) proposed by the authors are environmentally friendly, low-flame or flameless, while the fire-extinguishing aerosol generated by them is a high-temperature synthesis product - a product obtained by burning these compounds. The proposed solid fuel aerosol generating (aerosol forming) fire extinguishing compositions (and their variants) are recommended for use in fire extinguishing aerosol generators (GOA) or in fire extinguishing powder-gas aerosol mixture generators.

Предлагаемые составы позволяют не только получить охлажденный нетоксичный огнетушащий (пожаротушащий) аэрозоль или охлажденную нетоксичную огнетушащую (пожаротушащую) порошково-газоаэрозольную смесь, но и реально гарантируют жизнедеятельность человека и окружающей природной среды в защищаемом от пожара объеме. Предлагаемые составы относятся к новой группе составов аэрозольного пожаротушения - составы малопламенного или беспламенного горения. При горении таких составов уменьшается или отсутствует пламя, обусловленное догоранием на воздухе продуктов неполного окисления исходных компонентов составов. The proposed compositions allow not only to obtain a cooled non-toxic fire extinguishing (fire extinguishing) aerosol or a cooled non-toxic fire extinguishing (fire extinguishing) powder-gas-aerosol mixture, but also really guarantee the life of a person and the environment in a volume protected from fire. The proposed compositions belong to a new group of aerosol fire extinguishing compositions - low flame or flameless burning compositions. When burning such compositions, the flame decreases or is absent due to the afterburning in air of products of incomplete oxidation of the initial components of the compositions.

Проблема снижения температуры исходящего (истекающего) из генератора пожаротушащего (огнетушащего) аэрозоля (или пожаротушащей, огнетушащей, порошково-газоаэрозольной смеси) и уменьшения/исключения вторичного пламени при применении аэрозольгенерирующих (аэрозоль образующих) составов (композиций, топлив) очень сложна и во многом противоречива, к примеру, из-за существенной потери аэрозольобразующим составом пожаротушащей эффективности, необходимости одновременного решения проблемы стабильности характеристик такого состава (композиции, топлива) при хранении и по своду заряда из него, существенной потере зарядом из такого состава физико-механических характеристик, а также из-за резкого ухудшения весогабаритных характеристик генераторов охлажденного пожаротушащего аэрозоля. Проблема усугубляется еще и тем, что в качестве горючего распространено применение чистого углерода, который сам по себе плохо сгорает в продуктах термораспада, особенно на основе нитратов металлов. При применении таких составов существенно ухудшается токсичность продуктов горения и экология атмосферы защищаемого от пожара помещения, объема, при одновременной потери части пожаротушащего аэрозоля (снижение пожаротушащей эффективности составов). The problem of reducing the temperature of the outgoing (flowing out) from the generator of fire extinguishing (extinguishing) aerosol (or fire extinguishing, extinguishing, powder-gas-aerosol mixture) and reducing / eliminating the secondary flame when using aerosol generating (aerosol forming) compositions (compositions, fuels) is very complex and largely contradictory , for example, due to a significant loss of fire extinguishing efficiency by the aerosol-forming composition, the need to simultaneously solve the stability problem of the characteristics of such a composition (composition tion, fuel) during storage and over the charge from it, a significant loss by the charge from such a composition of physical and mechanical characteristics, and also due to a sharp deterioration in the weight and size characteristics of the generators of a cooled fire extinguishing aerosol. The problem is exacerbated by the fact that the use of pure carbon is widespread as a fuel, which by itself burns poorly in thermal decomposition products, especially based on metal nitrates. When using such compositions, the toxicity of the combustion products and the ecology of the atmosphere of the room protected from the fire, volume, while losing part of the fire extinguishing aerosol (decrease in the fire extinguishing efficiency of the compositions) are significantly impaired.

В качестве охладителей пожаротушащего аэрозоля (и горячих газов) в настоящее время широко применяют природные кристаллические минералы, неорганические связующие, пожаротушащие порошки, различные кристаллогидраты солей, окислы металлов или композиции на их основе, зачастую с применением различных алюмосиликатов. Currently, natural crystalline minerals, inorganic binders, fire extinguishing powders, various crystalline hydrates of salts, metal oxides or compositions based on them, often using various aluminosilicates, are widely used as coolers for fire extinguishing aerosol (and hot gases).

Известно применение различных неорганических соединений, снижающих температуру продуктов горения и уменьшающих/исключающих образование пламени при работе аэрозольных генераторов, в качестве компонентов аэрозольгенерирующих составов (композиций, топлив) - аэрозольгенерирующий состав типа САБО в генераторах "ОСА" - "Автономные системы аэрозольного пожаротушения на твердом топливе" В.Н. Аликин и др. Пермь, 1998 г.; Патент РФ 2107524. Однако известно и применение окиси алюминия в составе пиротехнической композиции GB 1447460 для охлаждения продуктов ее горения. It is known to use various inorganic compounds that reduce the temperature of combustion products and reduce / eliminate the formation of flame during operation of aerosol generators, as components of aerosol generating compositions (compositions, fuels) - aerosol generating composition of the SABO type in OCA generators - "Autonomous aerosol fire extinguishing systems using solid fuel "V.N. Alikin et al. Perm, 1998; RF patent 2107524. However, the use of aluminum oxide in the pyrotechnic composition GB 1447460 for cooling its combustion products is also known.

Нами показано, что экспериментально использование известных, указанных выше, технических решений не позволяет качественно решить проблему в целом, так как при реальных скоростях истечения из генератора продуктов горения, а следовательно, и при реальных скоростях их прохождения через охладитель, даже при наличии в составе охладителя дополнительного кислородсодержащего окислителя, не удается заметно снизить содержание CO и особенно NO и NO₂ в атмосфере защищаемого от пожара помещения и уменьшить/исключить пламя, сохраняя приемлемую тушащую эффективность.We have shown that experimentally the use of the known technical solutions mentioned above does not allow a qualitative solution to the problem as a whole, since at real rates of expiration of the combustion products from the generator, and therefore at real rates of their passage through the cooler, even if the cooler is part of additional oxygen-containing oxidizing agent, it is not possible to significantly reduce the content of CO and especially NO and NO ₂ in the atmosphere of a fire-protected room and reduce / eliminate the flame, while maintaining an acceptable extinguishing yu efficiency.

При проверке предложенных выше патентованных технических решений, в частности - введение доокислителя в состав охладителя при использовании в качестве доокислителя гранулированных алюмосиликатов, нами замечено, что существенно лучшие результаты получены лишь при использовании аэрозольобразующих составов (АОС) по патенту RU 2095104, WO 97/33653. Отмечено также, что при использовании этих АОС ввод доокислителя в состав охладителя необязателен. When checking the patented technical solutions proposed above, in particular, introducing a dooxidant into the composition of the cooler when using granular aluminosilicates as a dooxidant, we noticed that significantly better results were obtained only when using aerosol forming compounds (AOS) according to patent RU 2095104, WO 97/33653. It is also noted that when using these AOCs, the introduction of a dooxidant into the composition of the cooler is optional.

Полученные результаты еще раз убедили нас во мнении, что именно химический состав АОС - аэрозольгенерирующего (аэрозольобразующего) топлива(композиции, состава) - имеет определяющее значение для решения проблемы снижения содержания токсичных продуктов в защищаемом от пожара помещении и уменьшения/исключения пламенного горения как собственно изделия (заряда) из аэрозольгенерирующего состава, так и вторичного пламени дожигания при работе генератора на основе такого аэрозольгенерирующего топлива (композиции, состава). The obtained results once again convinced us that the chemical composition of AOS - aerosol-generating (aerosol-forming) fuel (composition, composition) - is crucial for solving the problem of reducing the content of toxic products in a fire-protected room and reducing / eliminating flame burning as a product itself (charge) from the aerosol generating composition, and the secondary afterburning flame during operation of the generator based on such an aerosol generating fuel (composition, composition).

Таким образом, известные по патентам технические решения не позволяют достичь основной цели - уменьшения токсичности смеси горячих газов и/или газоаэрозольной смеси, образующейся в защищаемом объеме, например после запуска аэрозальных генераторов, и уменьшения/исключения вторичного пламени дожигания при сохранении приемлемой огнетушащей (пожаротушащей) эффективности. Thus, technical solutions known from patents do not allow achieving the main goal - to reduce the toxicity of a mixture of hot gases and / or a gas-aerosol mixture formed in a protected volume, for example, after starting aerosol generators, and to reduce / eliminate the secondary afterburning flame while maintaining an acceptable fire extinguishing effectiveness.

Основные нижеприведенные экспериментальные исследования по разработке экологически чистых малопламенных и беспламенных составов (композиций, топлив) мы провели применительно к аэрозольной пожаротушащей (огнетушащей) смеси газов, проверив полученные выводы при проведении работ с генераторами смеси газов, которые широко используются, например, в ПАД-ах или системах наддува защитных мешков в системах безопасности автомобиля. The main experimental studies below on the development of environmentally friendly low-flame and flameless compositions (compositions, fuels) we carried out in relation to aerosol fire-extinguishing (fire extinguishing) gas mixtures, checking the conclusions obtained when working with gas mixture generators, which are widely used, for example, in PAD or pressurization systems of protective bags in car security systems.

Основными техническими результатами, достигнутыми при реализации предложенных согласно данной заявке на изобретение составов, являются:
- уменьшение (вплоть до исключения) пламенного горения собственно составов и вторичного пламени дожигания продуктов их горения при истечении последних из генераторов, двигателей или систем с их применением;
- исключение токсичности генерируемой газовой смеси или пожаротушащей газоаэрозольной смеси в защищаемом от пожара помещении;
- возможность регулирования температуры вытекающей (истекающей) из генератора газовой смеси, газоаэрозольной смеси и, как следствие, полное исключение зоны пламенного догорания и искр из генератора;
- сохранение в объеме выпуска или защищаемом объеме пожаротушащей эффективности, приближающейся к пожаротушащей эффективности примененного АОС - аэрозольгенерирующего топлива (композиции, состава).The main technical results achieved by the implementation of the compositions proposed in accordance with this application for the invention are:
- reduction (up to an exception) of the flame combustion of the actual compositions and the secondary flame of the afterburning of the products of their combustion during the expiration of the latter from generators, engines or systems with their use;
- elimination of toxicity of the generated gas mixture or fire extinguishing gas-aerosol mixture in a room protected from fire;
- the ability to control the temperature of the gas mixture flowing out (flowing out) from the generator, the gas-aerosol mixture, and, as a result, the complete exclusion of the flame-burning zone and sparks from the generator;
- preservation in the volume of release or the protected volume of fire extinguishing efficiency, approaching the fire extinguishing efficiency of the applied AOS - aerosol generating fuel (composition, composition).

Указанные технические результаты достигаются введением в составы (композиции, топлива) от 1,5 до 130,0 мас.% гидроокиси алюминия и/или мелкодисперсной активированной окиси алюминия, и/или мелкодисперсных активированных алюмосиликатов, и/или их смесей в таких же количествах. Нами проверен широкий диапазон содержания такого химического охладителя (от 0,5 до 200,0 мас.% - при введении в состав и сверх 100%), однако по техническим параметрам и пожаротушащей эффективности, технологическим соображениям и эксплуатационным параметрам зарядов и генераторов оптимальным выбран указанный выше диапазон. При этом отмечено, что при содержании охладителя в диапазоне от 1,5 до 65,0 мас.% составы становятся малопламенными, а в диапазоне от 15,0 до 130,0 мас. % - беспламенными, выделяющими в защищаемый объем и малотоксичные газы. These technical results are achieved by introducing into the compositions (compositions, fuels) from 1.5 to 130.0 wt.% Aluminum hydroxide and / or finely divided activated alumina, and / or finely divided activated aluminosilicates, and / or their mixtures in the same amounts. We have tested a wide range of the contents of such a chemical cooler (from 0.5 to 200.0 wt.% - when added to and in excess of 100%), however, according to technical parameters and fire extinguishing efficiency, technological considerations and operational parameters of charges and generators, the indicated higher range. It was noted that with a coolant content in the range from 1.5 to 65.0 wt.%, The compositions become low-flame, and in the range from 15.0 to 130.0 wt. % - flameless, releasing low toxic gases into the protected volume.

Эффект от применения таких составов усиливается при замене традиционно применяемого блока резкого охлаждения введением в объем генератора по меньшей мере одного специально сформированного комбинированного блока "окисления-восстановления-охлаждения" перед выпуском газовой смеси в защищаемый объем (помещение). Специально сформированный комбинированный блок для "окисления-восстановления-охлаждения" газовой высокотемпературной смеси продуктов горения, получаемых при сгорании любого топлива или аэрозольгенерирующего состава, позволяет получить (придать) новые свойства газовой смеси за счет одновременного окисления-восстановления продуктов неполного сгорания топлив с их охлаждением. Характерно, что весогабаритные характеристики блока "окислитель-восстановитель-охладитель" при применении предложенных составов резко уменьшаются и в основном блок применяется как гаситель "искр" и "ловушка" раскаленных частиц. The effect of the use of such compositions is enhanced by replacing the conventionally used quench block by introducing at least one specially formed combined oxidation-reduction-cooling block into the generator volume before releasing the gas mixture into the protected volume (room). A specially formed combined unit for the "oxidation-reduction-cooling" of a high-temperature gas mixture of combustion products obtained by burning any fuel or aerosol generating composition allows to obtain (give) new properties of the gas mixture due to the simultaneous oxidation-reduction of products of incomplete combustion of fuels with their cooling. It is characteristic that the weight and size characteristics of the oxidizer-reductant-cooler block when applying the proposed compositions are sharply reduced and the block is mainly used as a “spark” quencher and a “trap” of incandescent particles.

Нижеприведенными результатами показано, что доокисление-восстановление и охлаждение продуктов горения топлив и аэрозольгенерирующих составов (композиций, топлив) происходит одновременно (единовременно, совместно) с горением составов, содержащих охладитель на основе гидроокиси алюминия и/или активированной гранулированной окиси алюминия, или для ряда составов - содержащих охладитель на основе гранулированных цеолитов и/или их смесей. The following results show that the oxidation-reduction and cooling of the combustion products of fuels and aerosol generating compositions (compositions, fuels) occurs simultaneously (simultaneously, together) with the combustion of compositions containing a cooler based on aluminum hydroxide and / or activated granular alumina, or for a number of compositions - containing a cooler based on granular zeolites and / or mixtures thereof.

В качестве метода испытаний мы использовали различные известные лабораторные методы исследования состава газовой среды и оценки пожаротушащей эффективности, визуально оценивая и внешний вид остатков заряда после завершения его горения (см. таблицу 1, где составы даны под номерами, причем нумерация составов, образцов, сохранена и в других опытах и результатах испытаний генераторов, приведенных в таблицах 2 и 3). При этом в рецептурах составов НИТРАТ КАЛИЯ (NO₃) является окислителем; ИДИТОЛ выполняет роль горючего-связующего (проверены различные полимеры, смолы, каучуки как с совмещающимися с ними пластификаторами, так и без них); ДИЦИАНДИАМИД (ДЦДА) выполняет роль дополнительного горючего; а ОКИСЛЫ ЖЕЛЕЗА и МЕДИ - добавки, а в конкретных рецептурах - катализаторы горения. Там же в качестве примера приведены и некоторые из проведенных экспериментов с использованием в составах нитрата натрия, уретанового каучука, поливинилбутираля.As a test method, we used various well-known laboratory methods for studying the composition of the gaseous medium and evaluating fire extinguishing efficiency, visually assessing the appearance of the charge residues after completion of its burning (see table 1, where the compositions are given under numbers, and the numbering of the compositions, samples, and saved in other experiments and test results of the generators shown in tables 2 and 3). Moreover, in the formulations of potassium nitrate (NO ₃ ) is an oxidizing agent; IDITOL acts as a fuel-binding agent (various polymers, resins, rubbers have been tested both with and without plasticizers that combine with them); Dicyandiamide (DCDA) acts as an additional fuel; and OXIDES OF IRON and COPPER are additives, and in specific formulations are combustion catalysts. Some experiments performed using sodium nitrate, urethane rubber, polyvinyl butyral in the compositions are also given there as an example.

В качестве окислителя проверены также хлораты, перхлораты и нитраты металлов и их смеси. В качестве охладителя в создаваемых нами рецептурах проверены гидроокиси металлов (например, гидроокись алюминия), активированная и обычная окись алюминия, силикагели, керамзиты, различные алюмосиликаты (в том числе и цеолиты) и глины. В качестве дополнительного горючего проверены различные малоуглеродные или безуглеродные полиазотные соединения, органические и неорганические азиды или их смеси. В качестве малоуглеродных полиазотных соединений проверяли мочевину, гуанидин, дициандиамид, мелем, мелон, уротропин, семикарбозид, дитетразол и его производные и соли. Chlorates, perchlorates and metal nitrates and their mixtures were also tested as an oxidizing agent. As a cooler in the formulations we create, we checked metal hydroxides (for example, aluminum hydroxide), activated and ordinary aluminum oxide, silica gels, expanded clay, various aluminosilicates (including zeolites) and clays. As an additional fuel, various low-carbon or non-carbon poly-nitrogen compounds, organic and inorganic azides, or mixtures thereof have been tested. Urea, guanidine, dicyandiamide, melem, melon, urotropin, semicarboside, diethitrazole and its derivatives and salts were tested as low-carbon poly-nitrogen compounds.

Оптимальные составы проверялись в экспериментах на промышленных генераторах огнетушащего аэрозоля (ГОА) серии "Пурга". В таблице 2 приведены лишь некоторые из результатов, полученных при огневых стендовых испытаниях штатного аэрозольного генератора "Пурга-К02. ЖТ" (вес заряда АОС 200 г), при использовании в нем зарядов из различных аэрозольгенерирующих(-образующих) топлив (композиций, составов), названных нами - аэрозольобразующие составы (топлива) типа СБК-6, СБК-7. Заряды топлив СБК изготовлены по соответствующим техническим условиям. В таблице 3 приведены результаты огневых стендовых испытаний безоболочного заряда из состава АОС образца 4. The optimal compositions were tested in experiments on industrial fire-extinguishing aerosol (GOA) generators of the Purga series. Table 2 shows only some of the results obtained during the fire bench tests of the standard Purga-K02. ZhT aerosol generator (AOC charge weight 200 g), using charges from various aerosol generating (-forming) fuels (compositions, compositions) in it , named by us - aerosol-forming compounds (fuels) of type SBK-6, SBK-7. SBC fuel charges are manufactured in accordance with the relevant specifications. Table 3 shows the results of fire bench tests of a shellless charge from the composition of the AOS sample 4.

Испытания проводились в боксе объемом 2,1 куб.метра. Газовый состав газоаэрозольной пожаротушащей смеси оценивался непосредственным замером в боксе через 1 минуту после окончания работы генератора и 30 секунд усреднения газоаэрозольной смеси в боксе вентилятором. The tests were carried out in a box of 2.1 cubic meters. The gas composition of the gas-aerosol fire extinguishing mixture was evaluated by direct measurement in the box 1 minute after the end of the generator and 30 seconds of averaging the gas-aerosol mixture in the box with a fan.

В качестве модельных очагов пожара (МОП) использовали три очага, размещаемые на разной высоте и на полу бокса. Площадь поверхности горения каждого очага составляла 10 кв.см. Очаги перед каждым испытанием заполнялись свежим раствором бензина и дизельного топлива, взятых в весовом соотношении 60/40. As model fire centers (MOS), three fire centers were used, placed at different heights and on the box floor. The burning surface area of each source was 10 cm2. The foci before each test were filled with a fresh solution of gasoline and diesel fuel, taken in a weight ratio of 60/40.

Генератор собирался из штатного корпуса генератора "Пурга-К02.ЖТ" с соответствующими выходными отверстиями, герметизированными полимерной мембраной, электровоспламенителя ТЭ-1, теплоизолирующего стакана для корпуса. При сборке генераторов использовались только канальные заряды, диаметром 76 мм, вес которых должен (по документации) обеспечивать тушение очагов пожара в данном боксе в течение не более 1 минуты. The generator was assembled from a regular Purga-K02.ZhT generator casing with corresponding outlet openings sealed with a polymer membrane, TE-1 electric igniter, and a heat-insulating glass for the casing. When assembling the generators, only channel charges with a diameter of 76 mm were used, the weight of which should (according to the documentation) extinguish the fires in this box for no more than 1 minute.

При использовании в генераторах блока(-ов) совместного окисления-восстановления-охлаждения последний(-ие) собирался(-лись) между двух-четырех металлических сеток, заполняя внутренний объем генератора внутри теплоизолирующего стакана, при этом блок(-и) фиксировался(-лись) неподвижно, что исключало его (их) перемещение во время работы генератора (устройства). When used in the generators of the block (s) of joint oxidation-reduction-cooling, the last (s) were collected (s) between two or four metal grids, filling the internal volume of the generator inside the insulating cup, while the block (s) were fixed (- It was motionless, which excluded him (them) moving during the operation of the generator (device).

В ряде экспериментов применяли блоки "окисления-восстановления-охлаждения" небольших размеров, расположенные за аэрозольгенерирующим зарядом после свободного объема для камеры сгорания и разделенные между собой одним-тремя дополнительными фиксированными свободными объемами по длине генератора. In a number of experiments, small-sized oxidation-reduction-cooling blocks were used, located behind the aerosol-generating charge after the free volume for the combustion chamber and separated by one to three additional fixed free volumes along the length of the generator.

В специальной серии опытов проверялась возможность и целесообразность применения в новых аэрозольгенерирующих составах охладителя на основе гидроокиси алюминия и/или активированной гранулированной окиси алюминия, и/или цеолитов двух-трех фракций, при этом часть из них содержала в своем составе, например, соли или окислы меди, никеля, алюминия, железа или платины, или смеси солей этих металлов. In a special series of experiments, the possibility and expediency of using a cooler based on aluminum hydroxide and / or activated granular alumina, and / or zeolites of two or three fractions, some of which contained, for example, salts or oxides, were tested in new aerosol-generating compositions copper, nickel, aluminum, iron or platinum, or a mixture of salts of these metals.

Опыты показали положительное влияние на скорость окисления-восстановления введения части охладителя в виде гидроокиси алюминия и/или активированной окиси алюминия, и/или цеолита, и/или их смесей (с введенным в их состав дополнительным катализатором/катализаторами и без него/без них) в состав аэрозольгенерирующего топлива. В этих опытах также зафиксировано положительное влияние дополнительных катализаторов на показатель степени в законе скорости горения состава от давления. Подобный эффект отмечен и при введении такого охладителя в составы газогенерирующих и ракетных топлив; отмечено, что химическая природа основного окислителя в составе топлив не оказывает существенного влияния на эффективность примененного нами охладителя. Эффект может быть усилен, если в состав топлива или охладителя ввести специальный высокоактивированный углерод с большой внутренней полой структурой. The experiments showed a positive effect on the rate of oxidation-reduction of the introduction of part of the cooler in the form of aluminum hydroxide and / or activated alumina and / or zeolite, and / or their mixtures (with and without additional catalyst / catalysts introduced into their composition) in the composition of aerosol generating fuel. In these experiments, the positive effect of additional catalysts on the exponent in the law of the burning rate of the composition on pressure was also recorded. A similar effect was noted with the introduction of such a cooler in the composition of gas-generating and rocket fuels; It was noted that the chemical nature of the main oxidizing agent in the fuel composition does not significantly affect the efficiency of the cooler we used. The effect can be enhanced if a special highly activated carbon with a large internal hollow structure is introduced into the fuel or cooler.

Эксперименты показали целесообразность и необходимость уменьшения размера частиц, вводимых в аэрозольгенерирующий (аэрозольобразующий) состав (композицию, топливо) охладителей в виде гидроокиси, и/или активированной окиси алюминия, и/или цеолитов, и/или активированного углерода, и/или их смесей до 1,0-100,0 мкм. The experiments showed the feasibility and necessity of reducing the size of the particles introduced into the aerosol generating (aerosol forming) composition (composition, fuel) of coolers in the form of hydroxide and / or activated alumina, and / or zeolites, and / or activated carbon, and / or their mixtures to 1.0-100.0 μm.

Особенно отмечено, что введение в состав аэрозольгенерирующей композиции в качестве добавки различных видов глин позволяет усилить эффект малопламенного/беспламенного горения, причем природа глины (глинозема) имеет существенное значение. It is especially noted that the introduction of various types of clays into the aerosol-generating composition as an additive can enhance the effect of low flame / flameless combustion, and the nature of clay (alumina) is of significant importance.

Анализ результатов, представленных в таблицах 1-3, показывает, что предлагаемые аэрозольгенерирующие (аэрозольобразующие) составы позволяют получить охлажденный, нетоксичный пожаротушащий аэрозоль из генераторов для пожаротушения, при одновременном их охлаждении с уменьшением/исключением пламенного горения. An analysis of the results presented in tables 1-3 shows that the proposed aerosol-generating (aerosol-forming) compositions make it possible to obtain a cooled, non-toxic fire-extinguishing aerosol from fire extinguishing generators, while cooling them with decreasing / eliminating flame combustion.

При использовании в крупногабаритных пожаротушащих генераторах предлагаемых составов и специального блока "окисления-восстановления-охлаждения" удается:
- исключить прорыв пламени и искр из работающего пожаротушащего генератора;
- обеспечить низкую температуру выходящей из генератора малотоксичной газовой смеси или аэрозоля при сохранении высокой тушащей эффективности в случае аэрозольгенерирующего пожаротушащего аэрозоля.When used in large fire extinguishing generators of the proposed compositions and a special unit of "oxidation-reduction-cooling" it is possible:
- eliminate the breakthrough of flame and sparks from a working fire extinguishing generator;
- provide a low temperature exiting the generator of a low toxic gas mixture or aerosol while maintaining high extinguishing efficiency in the case of aerosol generating fire extinguishing aerosol.

Низкий уровень токсичности пожаротушащей газоаэрозольной смеси в защищаемом от пожара объеме или помещении делает аэрозольное пожаротушение данными составами безопасным для людей даже при так называемом "ложном" срабатывании аэрозольного генератора, происходящем из-за отказа электронной автоматики пуска в работе системы пожаротушения защищаемого помещения. Это значительно расширяет номенклатуру помещений, в которых можно устанавливать в качестве средства пожаротушения аэрозольные пожаротушащие и взрывопредотвращающие генераторы. The low level of toxicity of a fire-extinguishing gas-aerosol mixture in a volume or room protected from fire makes aerosol fire extinguishing with these compounds safe for people even with the so-called “false” operation of the aerosol generator due to a failure of the electronic automatic start-up system in the fire extinguishing system of the protected room. This significantly expands the range of premises in which aerosol fire-extinguishing and explosion-preventing generators can be installed as a fire extinguishing agent.

Claims (9)

1. Малопламенный или беспламенный состав для тушения пожаров, содержащий окислитель, горючее-связующее, дополнительное горючее и добавки, отличающийся тем, что в него введен мелкодисперсный охладитель, выбранный из ряда: гидроокись алюминия, и/или активированная окись алюминия, и/или активированный алюмосиликат, и/или их смесь, и/или их смесь с глиной или другими неорганическими связующими, при следующем соотношении компонентов, обеспечивающем дополнительно экологическую чистоту состава и продуктов его сгорания, мас. %:
Горючее-связующее - 1,5 - 18,0
Дополнительное горючее - 3,0 - 25,0
Охладитель - 1,5 - 60,0
Добавки - 0,5 - 10,0
Окислитель - Остальное
2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пламенного горения, он содержит охладитель в количестве 1,5-15,0 мас. %.1. Low flame or flameless composition for extinguishing fires, containing an oxidizing agent, a fuel-binding agent, additional fuel and additives, characterized in that a finely dispersed cooler selected from the range: aluminum hydroxide and / or activated alumina and / or activated aluminosilicate, and / or their mixture, and / or their mixture with clay or other inorganic binders, in the following ratio of components, providing additional ecological purity of the composition and its combustion products, wt. %:
Fuel-binding agent - 1.5 - 18.0
Additional fuel - 3.0 - 25.0
Cooler - 1.5 - 60.0
Additives - 0.5 - 10.0
Oxidant - Else
2. The composition according to p. 1, characterized in that, in order to reduce flame combustion, it contains a cooler in an amount of 1.5-15.0 wt. % 3. Состав по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения пламенного горения, он содержит охладитель в количестве 1,5-60,0 мас. %. 3. The composition according to p. 1, characterized in that, in order to exclude flame combustion, it contains a cooler in an amount of 1.5-60.0 wt. % 4. Состав по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в состав охладителя введено от 0,05 до 5,00 мас. % катализатора окислительно-восстановительных процессов. 4. The composition according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the composition of the cooler introduced from 0.05 to 5.00 wt. % catalyst for redox processes. 5. Состав по пп. 1-4, отличающийся тем, что в качестве дополнительного горючего он содержит малоуглеродные и/или безуглеродные полиазотные соединения, в том числе и/или органические, или неорганические азиды, или их смеси. 5. The composition according to paragraphs. 1-4, characterized in that, as an additional fuel, it contains low-carbon and / or carbon-free polynitrogen compounds, including / or organic or inorganic azides, or mixtures thereof. 6. Состав по п. 5, отличающийся тем, что дополнительное горючее выбрано из ряда: гуанидин, мочевина, дициандиамид, мелон, мелем, меламин, уротропин, азобисформамид, семикарбазид, дигидроглиоксим, тетразол, дитетразол, их производные или их соли. 6. The composition according to p. 5, characterized in that the additional fuel is selected from the series: guanidine, urea, dicyandiamide, melon, melem, melamine, urotropine, azobisformamide, semicarbazide, dihydroglyoxime, tetrazole, dietrazole, their derivatives or their salts. 7. Состав по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в качестве окислителя он содержит нитраты или перхлораты металлов или аммония или их смеси. 7. The composition according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that as an oxidizing agent it contains nitrates or perchlorates of metals or ammonium, or mixtures thereof. 8. Состав по любому из пп. 1-5, 7, отличающийся тем, что в качестве горючего-связующего он содержит полимеры, смолы, каучуки и/или их смеси. 8. The composition according to any one of paragraphs. 1-5, 7, characterized in that as a fuel-binding binder it contains polymers, resins, rubbers and / or mixtures thereof. 9. Состав по п. 8, отличающийся тем, что в качестве горючего-связующего он содержит полимеры, смолы, каучуки совместно с совмещающимися с ними пластификаторами. 9. The composition according to p. 8, characterized in that as a combustible binder it contains polymers, resins, rubbers together with plasticizers that combine with them. 10. Состав по пп. 1-3, отличающийся тем, что в качестве добавок он содержит металлы - алюминий и/или магний в виде отдельных компонентов, или их смесей, или их сплавов. 10. The composition according to paragraphs. 1-3, characterized in that, as additives, it contains metals - aluminum and / or magnesium in the form of individual components, or mixtures thereof, or their alloys.

Images