RU2630530C1 - Комбинированный газовый огнетушащий состав - Google Patents
Комбинированный газовый огнетушащий состав Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630530C1 RU2630530C1 RU2016115765A RU2016115765A RU2630530C1 RU 2630530 C1 RU2630530 C1 RU 2630530C1 RU 2016115765 A RU2016115765 A RU 2016115765A RU 2016115765 A RU2016115765 A RU 2016115765A RU 2630530 C1 RU2630530 C1 RU 2630530C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire extinguishing
- extinguishing composition
- composition according
- combustion
- carrier gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
- A62D1/06—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires containing gas-producing, chemically-reactive components
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к комбинированным средствам газового пожаротушения. Описан комбинированный газовый огнетушащий состав, включающий газ-носитель с температурой кипения от -155 до +10°C, флегматизатор горения, ингибитор горения в соотношении мас.%: газ-носитель 3-50%, флегматизатор горения 30-70%, ингибитор горения 1-25%. Технический результат: получен комбинированный газовый огнетушащий состав с повышенной эффективностью при использовании в установках пожаротушения и сниженным показателем коррозионной активности и токсичности. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к комбинированным средствам газового пожаротушения и может применяться для объемного тушения пожаров класса А2, В, С, Е, локализации пожаров класса А1 и флегматизации взрывоопасных средств в замкнутом пространстве в составе автономных и автоматических устройств пожаротушения на основе термоактивируемых (микрокапсулированных) огнетушащих веществ.
Устройство пожаротушения с термоактивируемым микрокапсулированным газовыделяющим огнетушащим веществом (ТМГОТВ) содержит огнетушащий композит и средства крепления. Микрокапсулирование газового огнетушащего вещества обеспечивает его сохранность и минимальную утечку в климатических условиях эксплуатации в течение назначенного срока службы, а также разрушение оболочки микрокапсул и выпуск ОТВ при повышении температуры внутри защищаемого объема (ГОСТ 56459-2015).
Уровень техники
Известно множество индивидуальных газовых огнетушащих веществ ряда галогенуглеродов, например, хладоны 125хп, 227еа, 318с и т.д., широко применяемых в традиционном газовом пожаротушении на основе баллонной техники. Как правило, они обладают средней огнетушащей способностью (500-700 г/м3) и являются газами при атмосферном давлении. В сжиженом же виде эти вещества имеют давление от 5 до 10 Бар, что существенно усложняет потенциальный процесс их инкапсуляции в полимерную оболочку.
Известно использование в ТМГОТВ жидких ГОТВ.
Например, известно использование в составе устройств пожаротушения с ТМГОТВ эффективного огнетушащего агента: 1,2-дибром-1,1,2,2-тетрафторэтана (хладон 114 В2) (патент РФ на полезную модель №109668, опубл. 27.10.2011, патент РФ 2469761, опубл. 20.12.2012). Использование хладона 114 В2 в составе средств пожаротушения на основе микрокапсулированных ОТВ технически эффективно, но разрешено только для специального применения по причине своего озоноразрушающего действия.
Известно использование в составе устройств пожаротушения с ТМГОТВ бромированных углеводородов: бромзамещенного алкана, выбранного из группы, включающей соединения с формулой CnH2n+2-xBrx, где n=1 или n=2, х=2 или х=3 (патент РФ 2389525, опубл. 20.05 2010) или дибромметана (тот же патент РФ №2389525). Бромалканы имеют хорошие огнетушащие свойства, однако по причине высокой температуры кипения (минимум 97°С для дибромметана) их применение в микрокапсулированном виде приводит к высоким температурам срабатывания (до 200°С) и, соответственно, длительным временам тушения.
Известно использование в составе устройств пожаротушения с ТМГОТВ перфторэтил-перфторизопропилкетона (фторкетон ФК-5-1-12, 3М Novec 1230) (патент РФ №2469761, опубл. 20.12.2012). Перфторкетон является озонобезопасным огнетушащим агентом, но при этом имеет достаточно высокую огнетушащую концентрацию (4,2%, 592 г/м3). По совокупности признаков данный состав выбран за ближайший аналог.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание озонобезопасного комбинированного огнетушащего состава, эффективного для использования в установках пожаротушения на основе микрокапсулированых ОТВ, имеющего относительно небольшое (0,3-4 атм) давление в условиях хранения ОТВ и высокое давление (не менее 10 атм) в условиях срабатывания микрокапсул, а также низкое значение огнетушащей концентрации, низкие значения коррозионной активности и токсичности.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного изобретения, является повышение эффективности заявляемого комбинированного огнетушащего состава при использовании в установках пожаротушения на основе микрокапсулированых ОТВ и снижение показателей коррозионной активности и токсичности.
Поставленная задача решается за счет того, что предложен комбинированный газовый огнетушащий состав, включающий газ-носитель с температурой кипения от -155 до +10°С, флегматизатор горения, ингибитор горения в соотношении мас. %: газ-носитель 3-50%, флегматизатор горения 30-70%, ингибитор горения 1-25%.
Особенность настоящего изобретения состоит в том, что огнетушащий состав может представлять собой азеотропную смесь.
Другая особенность настоящего изобретения состоит в том, что в качестве газа-носителя может быть использован частично или полностью фторированный углеводород с длиной углеродной цепи C1-C3.
Еще одна особенность настоящего изобретения состоит в том, что в качестве газа-носителя может быть использован: 1-Н-гептафторпропан или 2-Н-гептафторпропан или пентафторэтан или 1,1,1,3,3,3-гексафторпропан или их смеси.
Еще одна особенность настоящего изобретения состоит в том, что в качестве флегматизатора горения может быть использован иодтрифторметан или 1-иодгептафторпропан или 2-иодгептафторпропан или иодпентафторэтан или 2,2-дииод-1,1,1,3,3,3-гексафторпропан или 1,2-дибромэтан или дибромметан их смеси.
Еще одна особенность настоящего изобретения состоит в том, что качестве ингибитора горения может быть использован дициклопентидиенил железо или циклопентадиенил-трикарбонилмарганец или метилцикло-пентадиенилтрикар-бонилмарганец или циклопентадиенилциклогептатриенил-ванадий или дибензолхром или их производные.
Еще одна особенность настоящего изобретения состоит в том, что в качестве ингибитора горения может быть использован коллоидный раствор или стабилизированная дисперсия с размером частиц 0,01-0,1 мкм.
Еще одна особенность настоящего изобретения состоит в том, что состав может дополнительно содержать по меньшей мере один высокомолекулярный стабилизатор, выбранный из олигомеров тетрафторэтилена или гексафторпропилена или тетрафторэтиленоксида со средним молекулярным весом 3000-100000.
Еще одна особенность настоящего изобретения состоит в том, что состав может дополнительно содержать антиоксидант.
Наконец, еще одна особенность настоящего изобретения состоит в том, что состав может дополнительно содержать акцепторы галогенов и (или) галогеноводородов.
Подробное раскрытие изобретения
Поставленная техническая задача предъявляет требования к разрабатываемому огнетушащему составу, которые сложно реализовать в индивидуальном веществе, но которые могут быть выполнены в комбинированном составе.
Заявляемый газовый огнетушащий состав в общем случае включает три основных части: газ-носитель, флегматизатор горения и ингибитор горения, выполняющих различные функции.
Газ-носитель выполняет в основном транспортную функцию: выход газового огнетушащего вещества (ГОТВ) из микрокапсул и его доставку в область горения. Газ-носитель определяет эксплуатационные характеристики состава: давление насыщенных паров и температурный режим эксплуатации. В качестве газа-носителя эффективно использовать низшие частично или полностью фторированные углеводороды (длина углеродной цепи C1-С3), имеющие температуру кипения в интервале от -155°С для трифторметана (хладон R23) до -0,7°С для гексафторпропана (хладон 236fa). Путем выбора газа-носителя или их смеси и варьируя количество газа носителя можно создать огнетушащий состав с давлением насыщенных паров от 0,3 до 4 атм в нормальных условиях эксплуатации (например, от -40°С до +50°С), и резким скачком давления (10 атм и более) при температурах срабатывания 100-120°С. Это обеспечивает низкую нагрузку на стенки микрокапсулы в условиях хранения огнетушащего агента и резкий выброс при увеличении температуры до температур срабатывания. Использование газа-носителя в количествах менее 3% масс, а также более 50% не позволяет получить огнетушащий состав с требуемыми характеристиками по давлению.
Флегматизатор горения выполняет функцию основного огнетушащего вещества. В качестве флегаматизатора горения могут использоваться наиболее эффективные йод- и бром- содержащие фторуглероды: иодтрифторметан или 1-иодгептафторпропан или 2-иодгептафторпропан или иод-пентафторэтан или 2,2-дииод-1,1,1,3,3,3-гексафторпропан или 1,2-дибромэтан или дибромметан их смеси. Известно (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов "Пожаротушение в химической промышленности", Химия, 1979), что по ингибирующей способности галогеносодержащие углеводороды располагаются в следующей уменьшающейся последовательности: RJ>RBr>RC1>RF (R - углеводородный радикал). Поскольку эксплуатационные характеристики огнетушащего состава определяются, в основном, используемым газом-носителем, параметры и агрегатное состояние флегматизатора не имеет особого значения: могут использоваться флегматизаторы в газообразном, жидком и твердом виде. Использование флегматизатора горения в количестве менее 30% существенно увеличивает минимальную огнетушащую концентрацию, а введение в флегматизатора в состав в количествах более 70% увеличивает температуру кипения и, соответственно, время тушения.
Ингибитор горения в огнетушащем составе по настоящему изобретению усиливает огнетушащее действие флегматизатора путем активного прерывания радикальной цепочки горения. В качестве ингибитора горения эффективно использование соединений металлов переменной валентности, например, соединения железа или хрома или марганца или ванадия или молибдена. Удобно использовать комплексные металлоценовые соединения (дициклопентидиенил железо, циклопентадиенилтрикарбонилмарганец, метилцикло-пентадиенилтрикарбонилмарганец, циклопентадиенил-циклогептатриенил-ванадий дибензолхром и их производные), которые являются растворимыми в фторуглеродах и тем самым, позволяют получить гомогенный огнетушащий состав. Состав может быть дополнительно стабилизирован высокомолекулярными соединениями, например, олигомерами тетрафторэтилена или гексафторпропилена.
Коррозионная активность и токсичность газовых составов на основе полигалогенированных углеводородов определяется во многом наличием в них следов свободных галогенов (бром, йод) и галогеноводородов (бромо-водород, иодоводород), которые образуются при воздействии на них влаги, кислорода воздуха, света, а также в области пламенного горения при тушении очага возгорания. Для улучшения токсикологических характеристик в огнетушащем составе по настоящему изобретению могут быть использованы акцепторы галогенов и галогеноводородов: ненуклеофильные алифатические и ароматические амины, например, 2,6-лутидин, триизопропиламин, дитретбутиламин, добавляемые в количестве 0,2-0,5 мас.%.
Образцы огнетушащего состава по настоящему изобретению изготавливали следующим образом.
Лабораторный реактор-автоклав из нержавеющей стали емкостью 5,0 дм3, снабженный перемешивающим устройством типа «фреза» (макс. 10 т. об/мин) вакуумируют, через шлюзовое устройство вводят раствор или суспензию ингибитора горения в жидком флегматизаторе и далее добавляют сжиженный газ-носитель. Смесь перемешивают на максимальных оборотах в течение 30 мин, полученную смесь сливают через нижний слив под давлением через проточный фильтр из пористого картона или стальную сетку №01 в стальные баллоны с запорным вентилем. Полученные таким образом образцы используют для испытаний на определение огнетушащей концентрации.
Минимальную огнетушащую концентрацию (МОК) определяют по ГОСТ 53280-2009 методом «чашечной горелки».
Содержание фтороводорода (ПДК м.р. - 0,5 мг/м3) в дымовых газах, образующихся в результате тушения огня, определяли флуориметрическим методом по МУК4.1.079-96.
Варианты исполнения огнетушащего состава по настоящему изобретению и результаты испытаний по определению МОК, параметров давления и содержания фтороводорода в дымовых газах в сравнении с ближайшим аналогом приведены в Таблице.
Как видно из этой Таблицы, образцы огнетушащего состава обеспечивают существенно меньшую минимальную огнетушащую концентрацию по сравнению с ближайшим аналогом. Видна зависимость давления состава от содержания газа-носителя, а также резкое уменьшение содержания токсичного фтороводорода в продуктах дымовых газов при использовании акцепторов галогенводородов.
Промышленная применимость
Огнетушащий состав по настоящему изобретению может быть изготовлен на стандартном химическом оборудовании: реакторы смешения с рабочим температурным диапазоном -10…+50°С и давлением до 1,0 МПа путем последовательного добавления и смешения реагентов и последующей фильтрации. Готовый состав хранится в стальных емкостях под давлением до 0,5 МПа до дальнейшего использования.
Огнетушащий состав по настоящему изобретению может быть использован в существующих и разрабатываемых автоматических и автономных установках пожаротушения на основе термоактивируемых огнетушащих веществ (Терма-ОТВ) или микрокапсулированных антипиренов для объемного тушения возгораний в корпусном электрооборудовании (распределительные щиты, блоки управления, силовое оборудование, серверные, розетки и распаечные коробки) и другом пожароопасном электрооборудовании.
Claims (10)
1. Комбинированный газовый огнетушащий состав, включающий газ-носитель с температурой кипения от -155 до +10°C, флегматизатор горения, ингибитор горения в соотношении мас. %: газ-носитель 3-50%, флегматизатор горения 30-70%, ингибитор горения 1-25%.
2. Огнетушащий состав по п. 1, в котором огнетушащий состав представляет собой азеотропную смесь.
3. Огнетушащий состав по п. 1, в котором в качестве газа-носителя использован частично или полностью фторированный углеводород с длиной углеродной цепи С1-С3.
4. Огнетушащий состав по п. 1, в котором в качестве газа-носителя использован: 1-Н-гептафторпропан, или 2-Н-гептафторпропан, или пентафторэтан, или 1,1,1,3,3,3-гексафторпропан, или их смеси.
5. Огнетушащий состав по п. 1, в котором в качестве флегматизатора горения использован иодтрифторметан, или 1-иодгептафторпропан, или 2-иодгептафторпропан, или иодпентафторэтан, или 2,2-дииод-1,1,1,3,3,3-гексафторпропан, или 1,2-дибромэтан, или дибромметан их смеси.
6. Огнетушащий состав по п. 1, в котором в качестве ингибитора горения использован дициклопентидиенил железо, или циклопентадиенил-трикарбонилмарганец, или метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганец, или циклопентадиенилциклогептатриенил-ванадий, или дибензолхром, или их производные.
7. Огнетушащий состав по п. 1, в котором в качестве ингибитора горения использован коллоидный раствор или стабилизированная дисперсия с размером частиц 0,01-0,1 мкм.
8. Огнетушащий состав по п. 1, дополнительно содержащий по меньшей мере один высокомолекулярный стабилизатор, выбранный из олигомеров тетрафторэтилена, или гексафторпропилена, или тетрафторэтиленоксида со средним молекулярным весом 3000-100000.
9. Огнетушащий состав по п. 1, дополнительно содержащий антиоксидант.
10. Огнетушащий состав по п. 1, дополнительно содержащий акцепторы галогенов и (или) галогеноводородов.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115765A RU2630530C1 (ru) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Комбинированный газовый огнетушащий состав |
PCT/RU2016/050056 WO2017184021A1 (ru) | 2016-04-22 | 2016-10-27 | Комбинированный газовый огнетушащий состав |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115765A RU2630530C1 (ru) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Комбинированный газовый огнетушащий состав |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2630530C1 true RU2630530C1 (ru) | 2017-09-11 |
Family
ID=59893728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016115765A RU2630530C1 (ru) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Комбинированный газовый огнетушащий состав |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2630530C1 (ru) |
WO (1) | WO2017184021A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790715C1 (ru) * | 2022-03-21 | 2023-02-28 | Павел Сергеевич Копылов | Газовый огнетушащий состав |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7083742B1 (en) * | 1993-03-05 | 2006-08-01 | Jsn Family Limited Partnership #3 | Fluoroiodocarbon blends as CFC and halon replacements |
US20130213063A1 (en) * | 2005-11-01 | 2013-08-22 | E I Du Pont De Nemours And Company | Compositions comprising fluoroolefins and uses thereof |
US20130313466A1 (en) * | 2011-02-10 | 2013-11-28 | Societe Anonyme De Type Ferme "Pirochimica" | Autonomous fire-fighting agent |
US8710122B2 (en) * | 2008-12-08 | 2014-04-29 | 3M Innovative Properties Company | Halogen-free flame retardants for epoxy resin systems |
-
2016
- 2016-04-22 RU RU2016115765A patent/RU2630530C1/ru active
- 2016-10-27 WO PCT/RU2016/050056 patent/WO2017184021A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7083742B1 (en) * | 1993-03-05 | 2006-08-01 | Jsn Family Limited Partnership #3 | Fluoroiodocarbon blends as CFC and halon replacements |
US20130213063A1 (en) * | 2005-11-01 | 2013-08-22 | E I Du Pont De Nemours And Company | Compositions comprising fluoroolefins and uses thereof |
US8710122B2 (en) * | 2008-12-08 | 2014-04-29 | 3M Innovative Properties Company | Halogen-free flame retardants for epoxy resin systems |
US20130313466A1 (en) * | 2011-02-10 | 2013-11-28 | Societe Anonyme De Type Ferme "Pirochimica" | Autonomous fire-fighting agent |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790715C1 (ru) * | 2022-03-21 | 2023-02-28 | Павел Сергеевич Копылов | Газовый огнетушащий состав |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017184021A1 (ru) | 2017-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2629033T3 (es) | Composiciones de extinción de incendios y supresión de incendios que comprenden fluorocarbonos insaturados | |
JP2013542753A (ja) | フェロセン系消火組成物 | |
NO320204B1 (no) | Sammensetninger og fremgangsmater for flammehemming | |
CA2265608A1 (en) | Hydrobromocarbon blends to protect against fires and explosions | |
US6736989B2 (en) | Reduction of HF | |
CN103269755A (zh) | 作为灭火组合物的氟化环氧化物以及使用其灭火的方法 | |
RU2610120C2 (ru) | Пламегасящая композиция на основе солей меди | |
US6401830B1 (en) | Fire extinguishing agent and method | |
US20010000911A1 (en) | Reduction of HF | |
RU2628375C1 (ru) | Микрокапсулированный огнетушащий агент и способ его получения | |
RU2630530C1 (ru) | Комбинированный газовый огнетушащий состав | |
MXPA96004320A (en) | Extinguishing method and compositions of fire, favorable for the oz | |
US20130214193A1 (en) | Biodegradable fire suppressing composition with hydrocarbon dispersent | |
WO2015048604A1 (en) | Fire extinguishing and fire suppression compositions comprising 3-chloro-1,1,1-trifluoropropene | |
US20050145820A1 (en) | Compositions and methods useful for synergistic combustion suppression | |
JP2007502285A (ja) | フルオロスルホン化合物 | |
US20100242677A1 (en) | Non-ferrous metal cover gases | |
JPH04501228A (ja) | ヒドロフルオロカーボンを用いる消火方法及び消火用ブレンド | |
Rajput et al. | Fire extinguishing agents: sort and comparison | |
US2569979A (en) | Fire extinguishing liquids and process | |
US2897151A (en) | Vaporizing fire extinguisher fluid | |
RU2225734C2 (ru) | Газовый состав для объемного пожаротушения | |
Christian et al. | Synergism in flame extinguishment: New results for mixtures of physical and chemical agents | |
RU2180255C1 (ru) | Пожаротушащая композиция | |
JP4315528B2 (ja) | 混合ガス消火薬剤、消火器、高圧ガス容器、及び消火設備 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200220 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200826 |