RU2670297C2 - Композиция для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава - Google Patents

Композиция для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава Download PDF

Info

Publication number
RU2670297C2
RU2670297C2 RU2015147234A RU2015147234A RU2670297C2 RU 2670297 C2 RU2670297 C2 RU 2670297C2 RU 2015147234 A RU2015147234 A RU 2015147234A RU 2015147234 A RU2015147234 A RU 2015147234A RU 2670297 C2 RU2670297 C2 RU 2670297C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonium
composition
gas
powder
fire
Prior art date
Application number
RU2015147234A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015147234A (ru
Inventor
Максим Владимирович Бедило
Борис Жунусович Битуев
Виктор Павлович Молчанов
Сергей Александрович Макаров
Денис Леонидович Бастриков
Игорь Валентинович Близнец
Григорий Александрович Грубенко
Шамсутдин Шарабутдинович Дагиров
Сергей Семенович Воевода
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России)
Priority to RU2015147234A priority Critical patent/RU2670297C2/ru
Publication of RU2015147234A publication Critical patent/RU2015147234A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2670297C2 publication Critical patent/RU2670297C2/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0007Solid extinguishing substances
    • A62D1/0014Powders; Granules

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 огнетушащим составам, которые используются для тушения пожаров классов А, В, С, Е. Композиция для получения комбинированного газопорошкового состава включает, мас.%: моноаммоний фосфат: 20-45, гидросульфат аммония: 30-60, белую сажу 2-5, гидрофобизатор 1-3 и газогенерирующую добавку 5-15. В качестве газогенерирующей добавки используют хлорат аммония, перхлорат аммония, нитрат аммония, ацетат аммония, формиат аммония или их смесь, а в качестве гидрофобизатора – полидиметилсилоксан, стеарат кальция, стеарат магния, гидрофобизированную белую сажу, модифицированный гидрофобный диоксид кремния (аэросил). Композиция может содержать каталитическую добавку в количестве 1-3 мас. %, в качестве которой используют соединения цезия: фторид, хлорид или иодид цезия. Композиция обеспечивает газогенерирующую способность комбинированного газопорошкового огнетушащего состава не менее 250 л/кг при нагреве до температуры 300°С. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к области создания огнетушащих составов, которые используются для тушения пожаров классов А, В, С, Е.
Традиционные порошковые огнетушащие составы представляют собой смеси мелко измельченных минеральных солей с различными добавками, препятствующими слеживаемости и комкованию. Их преимущества по сравнению с другими средствами пожаротушения уже хорошо изучены:
- высокая огнетушащая способность, сравнимая с огнетушащими хладонами;
- универсальность применения - твердые и жидкие очаги, а также пористые и волокнистые материалы;
- возможность использования как в ручных огнетушителях, так и в автоматических установках пожаротушения.
Огнетушащие порошки обеспечивают тушение пожара за счет охлаждения, объемного тушения, экранирования теплоты излучения и прерывания цепной реакции горения.
Из уровня техники известны различные составы огнетушащих порошков и композиции для их получения, обладающие теми или иными преимуществами.
Так, например, из патента РФ №2417112 известен состав огнетушащего порошка для тушения пожаров классов А, В, С, а также электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В. В качестве основного огнетушащего компонента состав содержит смесь бикарбоната натрия и природного минерала Галита при весовом соотношении соответственно 1:5, преимущественно 1:3. Способ получения состава включает измельчение Галита отдельно от других компонентов до гранулометрического состава.
Известный огнетушащий порошок имеет улучшенные эксплуатационные характеристики - низкую коррозионную активность к стали, пониженное содержание остатка в огнетушителе, пониженное влагопоглощение порошка с высокой эффективностью тушения пожаров, применимость в промышленных условиях, снижение себестоимости продукта. При этом известный состав обладает также рядом недостатков: недостаточной огнетушащей способностью при тушении пожара класса В при объемном пожаротушении и использовании в составе автоматических модулей.
В качестве прототипа выбран огнетушащий порошковый состав для очагов класса АВСЕ, включающий: белую сажу, гидрофобизованную кремнийорганической жидкостью (2-4 мас. %), корундовый порошок или алюмосиликат (3-11 мас. %), аммофос и сульфат аммония - остальное. Белая сажа и гиброфобизирующая кремнийорганическая жидкость взяты в соотношении, мас. %: белая сажа 95-97; гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость - остальное. Аммофос и сульфат аммония взяты в соотношении, мас. %: аммофос 55-100; сульфат аммония - остальное (патент РФ №2194555).
При этом прототип обладает рядом недостатков: недостаточной огнетушащей способностью при тушении пожара класса В, дороговизной и недоступностью компонентов в промышленном объеме.
Задачей заявляемого изобретения является создание композиции для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава для тушения очагов классов АБСЕ, обладающего при этом высокой эффективностью при объемном тушении экранированных очагов возгорания.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в повышении огнетушащей способности по очагам класса А и В, в том числе при объемном тушении экранированных очагов и улучшении его эксплуатационных характеристик.
Поставленная задача решается тем, что в соответствии с техническим решением заявляемая композиция для получения комбинированного газо-порошкового состава включает следующие компоненты (мас. %): моноаммоний фосфат 20-45, гидросульфат аммония 30-60, белая сажа 2-5, гидрофобизатор 1-3 и газогенерирующая добавка 5-15.
В качестве газогенерирующей добавки могут быть использованы: хлорат аммония, перхлорат аммония, нитрат аммония, ацетат аммония, формиат аммония, хлорид аммония, оксалат аммония или их смесь. Гидрофобизатор в композиции может быть представлен в виде полидиметилсилоксана, стеарата кальция, стеарата магния, гидрофобизированной белой сажи, модифицированного гидрофобного диоксида кремния (аэросила).
Заявляемая композиция обеспечивает газогенерирующую способность комбинированного газопорошкового огнетушащего состава не менее 250 л/кг при нагреве до температуры 300°С.
Заявляемая композиция может содержать каталитическую добавку в количестве 1-3 мас. %, в качестве которой используют соединения цезия: фторид, хлорид или иодид цезия.
Использование в составе композиции аммофоса и сульфата аммония необходимо по причине их высоких огнетушащих свойств при тушении очагов пожара класса А (твердые вещества). При попадании на горящую поверхность эти соли разлагаются с образованием устойчивых полимерных пленок полисульфатов и полифосфатов соответственно, что изолирует горящее вещество от кислорода воздуха и тем самым тушит его.
Аммофос также эффективен для тушения жидких очагов пожара (класс В).
При этом выбранное соотношение содержания аммофоса и сульфата аммония необходимо для одновременного эффективного тушения как твердых, так и жидких очагов пожара.
Для улучшения огнетушащей способности заявляемого порошка при объемном тушении очагов пожара автоматическими установками порошкового пожаротушения использована газогенерирующая добавка - хлорат аммония, перхлорат аммония, нитрат аммония, ацетат аммония, формиат аммония или их смесь. Действие газогенерирующей добавки обусловлено двумя механизмами:
1. Термоактивация порошка. Заключается в дроблении частицы порошка на более мелкие фрагменты (самодиспергацию), что увеличивает площадь активной поверхности частиц и соответственно эффективность тушения.
2. Газовыделение. При контакте порошка с пламенем происходит выделение большого количества негорючих газов (СО2, N2, NO2, Н2О, NH3), что дает «разбавление» газовой смеси непосредственно в зоне горения, снижения локальной температуры и уменьшение концентрации кислорода, что в свою очередь усиливает действие основного порошкового состава.
Оба перечисленных фактора существенно увеличивают работу порошка по экранированным очагам пожара: за их счет порошок лучше распределяется по объему и эффективнее работает по очагам, расположенным вне прямого воздействия газопорошковой струи.
По результатам проведенных исследований оптимальное содержание газогенерирующей добавки - от 5 до 15%. При меньшем ее содержании ее эффект практически отсутствует, при большем ее содержании снижается эффективность газопорошкового огнетушащего состава по очагам класса А.
Газогенерирующую способность порошка определяют следующим образом.
Образец огнетушащего порошка в количестве 20-30 г помещают в жаростойкий керамический тигель. Тигель с образцом выдерживают в термостате при температуре 60±2°С в течение 30 мин, после охлаждения фиксируют массу образца. Далее тигель выдерживают при температуре 300±2°С в течение 60 мин, охлаждают и фиксируют массу образца. Потерю массы образца огнетушащего порошка вычисляют по формуле:
Figure 00000001
,
где
m60 - масса образца после выдержки при 60°С, г;
m300 - масса образца после выдержки при 300°С, г;
mн - начальная масса образца, г;
η - величина потери массы огнетушащего порошка, %.
Газообразующую (газогенерирующую) способность огнетушащего порошка вычисляют по формуле:
Figure 00000002
,
где
μ - средний молекулярный вес образующейся газовой смеси (для смеси H2O, N2, NH3, СО2 в равных долях μ равно 26);
λ - газообразующая способность, л/кг.
В соответствии с проведенными огневыми экспериментами эффект газовыделения огнетушащего порошка улучшает его огнетушащую способность, если его газообразующая способность X не ниже 250 л/кг.
Также в состав огнетушащего порошка могут входить активные каталитические добавки - соединения цезия: фторид, хлорид или иодид цезия в количестве 1-3 мас. %, добавление которых также повышает огнетушащую эффективность состава. Действие каталитической добавки обусловлено ингибированием ионами и радикалами цезия радикальной цепочки процесса горения. При этом содержание катализатора менее 1% не дает улучшения огнетушащей эффективности, а содержание, превышающее 3%, приводит к нестабильности результатов огневых экспериментов, зависящих от скорости подачи огнетушащего состава.
Заявляемую композицию изготавливают следующим образом.
В качестве исходных компонентов используют гидросульфат аммония, аммофос марки А по ГОСТ 18918-85, ацетат аммония по ГОСТ 3117-78, нитрат аммония по ГОСТ 29238-91, хлорид аммония по ГОСТ 2210-73, сажу белую по ГОСТ 18307-78.
Исходные компоненты дозируют, растворяют в воде при 20-30°С, раствор насыщают аммиаком до рН 8-9. Полученный раствор высушивают на распылительной сушилке при температуре воздуха 120-140°С. Полученный порошковый материал досушивают на барабанной сушилке до содержания воды не более 0,3%, перемалывают на шаровой мельнице оборудованной динамическим классификатором, отделяют фракцию 30-100 мкм.
Полученный состав гидрофобизируют для уменьшения слеживаемости и влагопоглощения. При отсутствии достаточной гидрофобизации комбинированный газопорошковый состав имеет тенденцию к слеживаемости с течением времени, что существенно ухудшает или даже делает невозможным его выход из установки пожаротушения при ее срабатывании. Для этого его обрабатывают раствором кремнийорганических гидрофобизаторов, например, полидиметилсилоксана в инертном растворителе, например, хлористом метилене с добавлением высокодисперсного гидрофобного диоксида кремния (аэросила или белой сажи).
Полученную массу сушат в трубчатой вращающейся печи при температуре 30-50°С и просеивают.
В полученный состав добавляют каталитические добавки - соединения цезия, такие как фторид, хлорид или иодид цезия в количестве 1-3 мас. %. Каталитическая добавка работает в качестве ингибитора, прерывая радикальные цепочки процесса горения, что существенно улучшает эффективность композиции по очагам класса В.
В результате получают композицию, пригодную для использования в качестве огнетушащего состава.
Полученный состав хранят в закрытой таре при температуре -50…+50°С при влажности не более 60%.
Результаты проведенных испытаний различных составов огнетушащего порошка приведены в Таблице 1.
Figure 00000003
Испытания полученного состава проводились на открытом воздухе при отсутствии осадков и при скорости ветра не более 3 м/с. В качестве очага класса В использовали очаг 55В по ГОСТ Р 51057. Для тушения использовался огнетушитель ОП-3, заряженный по ГОСТ 53280.4-2009. Время свободного горения очага составило 1 минуту, после этого начинали тушение. В процессе испытания фиксировалось количество порошка, необходимое для тушения очага.
В качестве очага класса А использовали очаг 1А по ГОСТ Р 51057. Для тушения использовался огнетушитель ОП-3, заряженный по ГОСТ 53280.4-2009. Время свободного горения очага составило 7 минут без учета времени горения бензина, после этого начинали тушение. После тушения не должно быть повторного самовоспламенения очага в течение 10 минут. В процессе испытания фиксировалось количество порошка, необходимое для тушения очага.
В качестве очага класса В был использован очаг 21В по ГОСТ Р 51057. Для тушения был использован огнетушитель ОП-2, заряженный по ГОСТ 53280.4-2009. Время свободного горения очага составило 1 минуту. После тушения не должно быть повторного самовоспламенение в течение 10 минут.
В соответствии с заявляемым изобретением возможно изготовление комбинированных газопорошковых огнетушащих составов с различными количественными рецептурами. Основные характеристики одной из реализаций заявляемой композиции в соответствии с формулой приведены в Таблице 2.
Состав композиции:
Моноаммоний фосфат - 43%
Гидросульфат аммония - 40%
Хлорат аммония - 10%
Полидиметилсилоксан (MW 10000-50000) - 2%
Сажа белая - 3%
Иодид цезия - 2%
Figure 00000004
Figure 00000005
Для подтверждения химической стабильности огнетушащего состава проводят климатические испытания: выдерживание в заправленном огнетушителе ОП-3 при повышенной температуре (+65°С) в течение 60 суток, температурное циклирование -50 - +50°С, 40 циклов с выдержкой при каждой температуре в течение 12 часов. Проведенные испытания показали отсутствие каких-либо изменений контролируемых параметров порошка, что свидетельствует о его химической стабильности.
Изготовленный огнетушащий порошок может применяться как в ручных порошковых огнетушителях, так и в автоматических модулях порошкового пожаротушения.

Claims (4)

1. Композиция для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава, характеризующаяся тем, что она включает следующие компоненты, мас. %: моноаммоний фосфат: 20-45, гидросульфат аммония: 35-60, белая сажа 2-5, гидрофобизатор 1-3 и газогенерирующая добавка 5-15, обеспечивающая огнетушащему составу газогенерирующую способность не менее 250 л/кг при нагреве до температуры 300°C.
2. Композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что в качестве газогенерирующей добавки используют хлорат аммония, перхлорат аммония, нитрат аммония, ацетат аммония, формиат аммония, хлорид аммония, оксалат аммония или их смесь.
3. Композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что гидрофобизатор в композиции представлен в виде полидиметилсилоксана, стеарата кальция, стеарата магния, гидрофобизированной белой сажи, модифицированного гидрофобного диоксида кремния (аэросила).
4. Композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что она содержит каталитическую добавку в количестве 1-3 мас. %, в качестве которой используют соединения цезия: фторид, хлорид или иодид цезия.
RU2015147234A 2015-11-03 2015-11-03 Композиция для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава RU2670297C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147234A RU2670297C2 (ru) 2015-11-03 2015-11-03 Композиция для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147234A RU2670297C2 (ru) 2015-11-03 2015-11-03 Композиция для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015147234A RU2015147234A (ru) 2017-05-11
RU2670297C2 true RU2670297C2 (ru) 2018-10-22

Family

ID=58715507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147234A RU2670297C2 (ru) 2015-11-03 2015-11-03 Композиция для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2670297C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735696C1 (ru) * 2020-01-14 2020-11-06 Общество с ограниченной ответственностью "Белспецкомплект" Огнетушащий порошковый состав
RU2821342C1 (ru) * 2023-08-16 2024-06-21 Олег Николаевич Луковников Состав порошка огнетушащего

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB945702A (en) * 1958-01-22 1964-01-08 Chem Fab Grunau G M B H Dry fire extinguishing composition
KR840001468B1 (ko) * 1979-03-09 1984-09-28 짓소 가부시끼 가이샤 분말소화제의 연속 제조방법
RU2143297C1 (ru) * 1997-12-16 1999-12-27 Закрытое акционерное общество "ЭКОХИММАШ" Огнетушащий порошковый состав и способ его получения
RU2194555C1 (ru) * 2001-07-13 2002-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Источник" Огнетушащий порошковый состав и способ его получения
RU2223127C1 (ru) * 2002-06-07 2004-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова" Огнетушащий порошковый состав
CN1765434A (zh) * 2005-04-26 2006-05-03 昆明泰康集团有限公司 多功能冷气溶胶灭火剂及制取方法
RU2302889C2 (ru) * 2005-07-18 2007-07-20 Департамент промышленности и науки Пермской области Способ получения огнетушащего порошкового состава
CN101732818A (zh) * 2008-11-27 2010-06-16 周丹 一种灭火剂

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB945702A (en) * 1958-01-22 1964-01-08 Chem Fab Grunau G M B H Dry fire extinguishing composition
KR840001468B1 (ko) * 1979-03-09 1984-09-28 짓소 가부시끼 가이샤 분말소화제의 연속 제조방법
RU2143297C1 (ru) * 1997-12-16 1999-12-27 Закрытое акционерное общество "ЭКОХИММАШ" Огнетушащий порошковый состав и способ его получения
RU2194555C1 (ru) * 2001-07-13 2002-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Источник" Огнетушащий порошковый состав и способ его получения
RU2223127C1 (ru) * 2002-06-07 2004-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова" Огнетушащий порошковый состав
CN1765434A (zh) * 2005-04-26 2006-05-03 昆明泰康集团有限公司 多功能冷气溶胶灭火剂及制取方法
RU2302889C2 (ru) * 2005-07-18 2007-07-20 Департамент промышленности и науки Пермской области Способ получения огнетушащего порошкового состава
CN101732818A (zh) * 2008-11-27 2010-06-16 周丹 一种灭火剂

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735696C1 (ru) * 2020-01-14 2020-11-06 Общество с ограниченной ответственностью "Белспецкомплект" Огнетушащий порошковый состав
RU2821342C1 (ru) * 2023-08-16 2024-06-21 Олег Николаевич Луковников Состав порошка огнетушащего

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015147234A (ru) 2017-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69430426T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur feuerbekämpfung
RU2757302C1 (ru) Экологически безвредный вспененный гель для предотвращения самовозгорания угля и борьбы с таким самовозгоранием
RU2414273C2 (ru) Огнегасящий состав, способ его приготовления и способ пожаротушения
KR101562715B1 (ko) 신규 소화 방법
KR101505848B1 (ko) 고온 승화를 통하여 소화 물질을 생성하는 소화 조성물
ES2206698T3 (es) Procedimiento de extincion de incendios y sistema de anti-incendios.
EP3755438B1 (en) Fire extinguishing powder, for a, b, c, d, f and k class fires and its application in suppression of catastrophic fires, the absorption of oil and its derivatives and revitalization of land degradation caused by fire
Wang et al. Synergistic suppression effects of flame retardant, porous minerals and nitrogen on premixed methane/air explosion
RU2610120C2 (ru) Пламегасящая композиция на основе солей меди
Ibrahim et al. Experimental investigation on extinguishing performance of a novel nanocomposite for gaseous fires
RU2670297C2 (ru) Композиция для получения комбинированного газопорошкового огнетушащего состава
CN105288924B (zh) D类干粉灭火剂
RU2504414C1 (ru) Способ тушения пожара
Hu et al. Study of a new type of fire suppressant powder of Mg (OH) 2 modified by DOPO-VTS
CN103736240B (zh) 一种含有饱和烃类化合物及其衍生物的灭火组合物
RU2583365C1 (ru) Термоактивируемый огнетушащий порошок
Tianwei et al. Sustained effect of dry water in a thermal environment after fire extinguishing: Fuel surface coating methods
CN107684684A (zh) 一种金属类干粉灭火剂
RU2216371C2 (ru) Огнетушащий порошковый состав и способ его получения
RU2618271C1 (ru) Огнегасительный пиротехнический состав
US191306A (en) Improvement in fire-extinguishing compounds
RU2821342C1 (ru) Состав порошка огнетушащего
RU2494781C2 (ru) Пиротехнический аэрозолеобразующий состав
JPH02149310A (ja) 浮遊粉体の水性処理剤
EP0309881B1 (en) Method for extinguishing difficult to extinguish burning materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181104