АЭРОЗОЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК A62C3/00 A62D1/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, преимущественно к предупреждению и тушению пожара в замкнутом объеме.

Известен аэрозолеобразующий состав для тушения пожаров, содержащий нитрат калия и горючее связующее фенолформальдегидную смолу /1/.

Недостатками данного состава являются высокая температура горения, токсичность образуемых продуктов и низкая пожаротушащая эффективность.

Ближайшим аналогом является аэрозолеобразующий состав для тушения пожаров, содержащий, мас. 54-75 нитрата калия, 4-18 фенолформальдегидной смолы и 15-42 дициандиамида /2/.

Недостатками данного состава являются низкая полнота сгорания компонентов состава и, как следствие, токсичность продуктов его сгорания.

Известен также способ изготовления аэрозолеобразующего состава для тушения пожаров путем смешения нитрата калия, горючего связующего - фенолформальдегидной смолы и газоаэрозолеобразователя дициандиамида /3/, который является наиболее близким аналогом способа по назначению.

Недостатками данного способа являются низкие технологические свойства состава, опасность его изготовления и переработки.

Цель изобретения получение экологически чистого средства для объемного тушения пожара, изготовление которого осуществляется по прогрессивной безопасной технологии.

Цель достигается тем, что пиротехнический аэрозолеобразующий состав для тушения пожаров в замкнутых объемах, включающий нитрат калия, горючее связующее фенолформальдегидную смолу и газоаэрозолеобразователь - дициандиамид, согласно изобретению содержит нитрат калия с удельной поверхностью частиц не менее 1500 см²/г, фенолформальдегидную смолу с размером частиц не более 100 мкм, газоаэрозолеобразователь с размером частиц не более 15 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.

Нитрат калия 67-72
Фенолформальдегидная смола 8-12
Дициандиамид Остальное
Кроме того, газообразователь пиротехнического аэрозолеобразующего состава дополнительно содержит бикарбонат калия или бензоат калия, или гексацианоферрат калия в количестве 4-12% с удельной поверхностью частиц калийсодержащего вещества не менее 500 см²/г.

Цель достигается также тем, что способом изготовления пиротехнического аэрозолеобразующего состава для тушения пожара в замкнутых объемах путем смешения нитрата калия, горючего связующего фенолфомальдегидной смолы и газоаэрозолеобразователя перед смешением компонентов готовят раствор горючего связующего фенолформальдегидной смолы в смеси этилового спирта с ацетоном в соотношении 30-50:70-50 и полученный раствор смешивают с порошкообразным нитратом калия с удельной поверхностью частиц не менее 1500 см²/г и газоаэрозолеобразователем при подаче раствора не менее, чем за два приема равными порциями до достижения равномерного распределения всех компонентов во всей массе смеси с последующими провялкой и грануляцией смеси с одновременной сушкой при температуре 20-70^oC до достижения содержания влаги в летучих не более 1% и достаточной сыпучести гранулированного состава при объемном дозировании.

Предложенное соотношение, дисперсность компонентов, способ изготовления состава в совокупности обеспечивают более высокие скорости и полноту горения состава, более высокий выход в аэрозоль высокодисперсной фазы частиц и инертных газов (CO₂, N₂ и H₂O в виде паров), что обеспечивает повышение пожаротушащей эффективности состава и достижение переносимого токсического уровня аэрозоля для человека при пожаротушащих концентрациях.

Применение высокодисперсных исходных порошкообразных компонентов (нитрата калия, дициандиамида, бензоата калия, бикарбоната калия, гексацианоферрата калия) и фенолформальдегидной смолы в виде порошка или лакового раствора в смеси этилового спирта с ацетоном, а также предлагаемый способ изготовления состава обеспечивают получение готового состава с необходимыми технологическими и целевыми свойствами при уменьшении длительности технологического цикла и опасности его изготовления (исключается необходимость в такой опасной операции, как ворошение).

Состав можно готовить на принятом в пиротехнической отрасли стандартном оборудовании.

Предварительно измельченные порошкообразные компоненты (нитрат калия, дициандиамид, бензоат калия или бикарбонат калия, или гексацианоферрат калия) загружают в смеситель и перемешивают в течение 10 мин. Затем в смеситель добавляют в раствор фенолформальдегидной смолы в три приема равными порциями.

При этом содержимое в смесителе перемешивают в течение 5 мин после добавления каждой порции раствора фенолформальдегидной смолы. Смешивание состава производят при температуре 40^oC при открытом люке смесителя. Смешанный состав выгружают и пропускают через сетку гранулятора при постоянном обдуве горячим воздухом с температурой 40^oC. Предварительно высушенные гранулы состава раскладывают на лотки слоем 2-3 см и выдерживают для дополнительного удаления влаги и летучих до 1% Общее время смешивания и гранулирования составляет около 1 ч.

Изготовленный состав может быть дополнительно подсушен в запрессованном виде, если содержание влаги и летучих в нем превышает 1%
Предлагаемый пиротехнический аэрозолеобразующий состав и способ его изготовления позволяют обеспечить снаряжение пожаротушащих аэрозольных генераторов и с их помощью осуществить эффективное объемное тушение пожаров газообразных жидких и твердых горючих веществ в стационарных помещениях на железнодорожном и автомобильном транспорте, морских и речных судах, самолетах, в том числе, в продуваемых отсеках, например, в авиационных двигателях, а также локализацию пожаров и предотвращение перехода горения спецпродукции во взрыв в складских и производственных пожаро- и взрывоопасных помещениях.

В табл. 1 приведены рецептуры испытанных на модельных образцах предлагаемого состава в сравнении с составом-прототипом и наиболее важные параметры этих составов. Из табл. 1 видно, что предлагаемый состав превосходит состав-прототип по всем приведенным параметрам.

Пример 1. Наиболее характерным примером реализации предлагаемого состава и способа его изготовления является вариант, когда берут следующую конкретную рецептуру состава, мас.

Нитрат калия с удельной поверхностью частиц 2000 см²/г 70
Дициандиамид со среднемедианным размером частиц 12 мкм 12
Фенолформальдегидная смола в виде 50% -го раствора в смеси этилового спирта с ацетоном в соотношении 50:50 (в перерасчете на сухой остаток) 11
Бензоат калия с удельной поверхностью частиц 600 см²/г 7
В табл. 2 приведены результаты испытаний различных вариантов рецептур предлагаемого аэрозолеобразующего состава.

Использование: для объемного пожаротушения. Сущность: компоненты пиротехнического аэрозолеобразующего состава берут при следующем соотношении, мас. %: 67-72 нитрата калия с удельной поверхностью частиц не менее 1500 см²/г, 8-12 горючего связующего - фенолформальдегидной смолы со средним размером частиц не более 15 мкм и остальное до 100% дициандиамид в качестве газоаэрозолеобразователя. В качестве последнего в состав дополнительно можно вводить бикарбонат калия или бензоат калия или гексацианоферрит калия в количестве 4-12% с удельной поверхностью частиц не менее 500 см²/г. Данную композицию готовят следующим образом. Готовят раствор горючего связующего в смеси этилового спирта с ацетоном в соотношении 30-50:70-50. Полученный раствор смешивают с порошкообразными нитратом калия и газоаэрозолеобразователем. Раствор подают не менее, чем за два приема равными порциями до достижения равномерного распределения всех компонентов во всей массе состава. Затем осуществляют провялку и грануляцию смеси. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Пиротехнический аэрозолеобразующий состав для тушения пожаров в замкнутых объемах, включающий нитрат калия, горючее связующее - фенолформальдегидную смолу газоаэрозолеобразователь дициандиамид, отличающийся тем, что он содержит нитрат калия с удельной поверхностью частиц не менее 1500 см²/г, фенолформальдегидную смолу с размером частиц не более 100 мкм, газоаэрозолеобразователь с размером частиц не более 15 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.

Нитрат калия 67 72
Фенолформальдегидная смола 8 12
Дициандиамид Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что газоаэрозолеобразователь дополнительно содержит бикарбонат калия, или бензоат калия, или гексацианоферрат калия в количестве 4 12% с удельной поверхностью частиц калийсодержащего вещества не менее 500 см²/г.