КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА Российский патент 1998 года по МПК A62C3/00 A62D1/00 

Изобретение относится к средствам тушения пожаров, а более точно к аэрозольгенерирующим композициям для тушения пожара.

Наиболее успешно настоящее изобретение может быть использовано для объемного тушения пожаров:
при горении твердых веществ, например, дерева, угля, текстиля, изделий из полимерных материалов;
при горении жидких веществ, например, бензина, дизельного топлива, спиртов, эфиров, гликолей;
при горении газообразных веществ, например, водорода, метана, пропана или их смесей;
при горении металлов, например, легких металлов алюминий, магний или их сплавы, щелочных металлов калий, натрий, металлосодержащих соединений - гидриды металлов, металлоорганика.

Под "объемным" пожаротушением понимается создание в ограниченном объеме, например, в помещении, трюме, цехе и т.п. называемом защищаемым объемом, среды, не поддерживающей горение. Это достигается подачей в защищаемый объем газообразных веществ или аэрозолей, их равномерным распределением в этом объеме в таком количестве, при котором обеспечивается такая их концентрация, при которой горение и взрыв невозможны.

В настоящее время, в связи с резким увеличением и продолжающимся ростом промышленного потенциала, возрастает пропорционально этому росту и количество пожаров. Особенно страдают от пожаров химическая и газонефтеперерабатывающая отрасли промышленности, где возможны аварийные выбросы легковоспламеняющихся жидкостей, горючих газов и т.п. создающих угрозу взрывала также лесная и угольная промышленности. Веками пожар остается одной из самых, тяжелых аварий на судах. Ежегодно до 30% всех катастроф на флоте связаны с разрушительным воздействием огня. Эффективное тушение возникших пожаров актуальная проблема обеспечения безопасности судоходства.

Одной из наиболее распространенных композиций является подаваемая в зону горения газообразная галоидосодержащая композиция ("Halon") "например, Halon 13В1 на основе трифторбромметана, Halon 114В2 на основе тетрафтордибромэтана, которая, обладая высокими огнетушащими и эксплуатационными свойствами, относится к категории озоноразрушающей [1]
В связи с этим в соответствии с Монреальским протоколом (1987 г.) по проведению международных мероприятий по охране озонового слоя Земли произойдет полное запрещение их применения к 2000-му году.

Еще одной распространенной пожаротушащей средой являются композиции на основе диоксида углерода, которые при попадании в очаг пожара снижают температуру зоны горения за счет испарения ее и уменьшают содержание кислорода в зоне горения.

Однако композиции на основе диоксида углерода токсичны и могут вызывать поражение дыхательных путей людей, находящихся в зоне горения, называемое удушьем, приводящее к летальному исходу.

Композиции на основе Halon также оказывают токсическое воздействие на организм человека, а продукты термического разложения Halon характеризуются высокой коррозионной активностью.

Кроме того, в мире нашло широкое применение средство тушения пожара - порошок, представляющий собой механическую смесь, например, на основе бикарбоната натрия или фосфорно-аммониевых солей до 95-97% с аэросилом или графитом [2]
Указанный порошок транспортируют в зону горения газом, подаваемым под давлением. Порошок, выбрасываемый под давлением, образует поpoшкoвo-вoздушную смесь, которая обволакивая пламя, подавляет его за счет изоляции от кислорода воздуха. Однако известный порошок имеет пониженные эксплуатационные свойства из-за склонности к слеживанию и комкованию, что препятствует его подаче из оборудования в зону горения. Известный порошок применим в основном только для локального тушения пожара.

Наиближайшим аналогом является композиция для тушения пожара, содержащая термически рассеиваемый компонент, в качестве которого применено неорганическое соединение, выбранное из группы содержащей хлорид, сульфат, сульфид, фосфат щелочных или щелочно-земельных металлов, аммониевую соль, или их смесь; окислитель, кислородосодержащее связующее и добавку при следующем соотношении компонентов, мас.

Термически рассеиваемый компонент 1,0 35,0
Окислитель 50,0 94,0
Кислородосодержащее связующее 3,0 25,0 L
Добавка 1,0-25,0 [3]
Задачей изобретения является то, что создана композиция для тушения пожара, имеющая хорошие эксплуатационные качества, широкий диапазон применения при низком удельном расходе за счет изменения содержания и природы основного окислителя, вводимого в чистом виде или в смеси с ранее примененными окислителями и добавками. Композиции при всех используемых новых и старых окислителях и различного назначения и новых добавках поставляют для тушения экологически чистые, безопасные для человека и сохраняющие экологический слой Земли продукты сгорания.

Поставленная задача решается тем, что в композиции для тушения пожара, содержащей термически рассеиваемый компонент, окислитель, связующее и добавку, согласно изобретению, в качестве окислителя содержится неорганическое соединение, выбранное из группы, содержащей соли динитрамида, например, калиевую, натриевую, цезиевую, аммониевую, как в чистом виде, так и их смеси, их смеси с нитратами, и/или перхлоратами тех же металлов и катионов, при следующем соотношении компонентов, мас.

Термически рассеиваемый компонент 0,2 35,0
Окислитель 40,0 94,0
Связующее 3,0 25,0
Добавки 1,0 25,0
В качестве связующего она содержит эфир целлюлозы этилцеллюлозу, ацетатцеллюлозу, нитроцеллюлозу или их смесь, или каучук бутадиеннитрильный, бутилкаучук, уретановый, натуральный, дивинилстирольный, дивинилнитрильный или их смесь, или полимер хлорированный поливинилхлорид, поливинилхлорид, поливинилбутираль поливинилацетат или их смесь, или смолу эпоксидную, ненасыщенную полиэфирную, фенолформальдегидную или их смесь, или смесь перечисленных компонентов. Количество связующего в зависимости от технологии изготовления колеблется от 3 до 25 мас.

В качестве термически рассеиваемого компонента (ТРК) она содержит хлориды, гидроокиси, карбонаты, сульфаты, фосфаты, тетра- и гексабораты металлов, например, магния, алюминия, кальция, натрия, калия, и/или соли, и/или кристаллогидраты, и/или их смеси в количестве от 0,2 до 35 мас.

В качестве окислителя она содержит соли динитрамидов или их смесь о нитратами или перхлоратами в общем количестве 40 94 мас.

В качестве добавки она содержит пластификатор, и/или модификатор, катализатор горения, и/или катализатор отверждения, и/или технологическую добавку, или их смесь. Общее количество добавок ко- леблется от 1 до 25 мас.

В качестве пластификатора она содержит эфиры и полиэфиры из ряда - дибутилфталат, дибутилсебацинат, трибутилфосфат, триацетат глицерина, трикрезилфосфат или их смесь, органические нитраты нитроглицерин, динитратдиэтиленгликоль, динитраттриэтиленгликоль или их смесь, органический азид в том числе S-триазинового ряда 2,4-диазидо-6-амино-5-триазин, 2,4-диазидо-6-азидоэтокси-S-триазин, 2-азидо-4,6-диазидоэтокси-S-триазин или их смесь; или смесь перечисленных компонентов
Добавки содержат модификатор или катализатор горения в количестве 1,0 - 15,0 мас.

В качестве модификатора и/или катализатора горения она содержит группу, включающую углерод, диоксид кремния, металлы, например, типа алюминия, магния, платины, палладия, железа, хрома, марганца, и/или их и других металлов окиси и/или соли, и/или их смеси.

Композиция содержит технологического добавку в количестве 1,0 6,0 мас.

Пример 1. Состав, мас.

Калиевая соль динитрамида (окислитель) 55,0
Связующее на уретановом каучуке 15,0
Карбонат калия (ТРК) 5,0
Добавки 24,0
(в том числе: уголь древесный 9,0 (модификатор), динитратэтиленгликоля 5,0 (пластификатор), катализатор отверждения, технологические добавки).

Пример 2, Состав мас.

Калиевая соль динитрамида (окислитель) 39,5
Калиевая соль азотной кислоты "-" 33,5
Связующее на поливинилацетате, фенолформальдегидной смоле 3,8
Фосфат аммония (ТРК) 4,7
Добавки 8,5
(в том числе: дибутилфталат 3,5(пластификатор), алюминий, магний 4,5 (модификатор-катализатор), технологические добавки).

Пример 3. Состав, мас.

Калиевая соль динитрамида (окислитель) 34,5
Калиевая соль азотной кислоты "-" 20,0
Хлорид калия (ТРК) 1,0
Связующее на нитроцеллюлозе (с N=12,8%) 20,0
Добавки 24,5
(в том числе нитроглицерин 15,0 (пластификатор), ПАМ-10 5,0 (модификатор-катализатор), технологические добавки).

Пример 4. Состав, мас.

Цезиевая соль динитрамида (окислитель) 8,0
Натриевая соль динитрамида (окислитель) 20,0
Калиевая соль динитрамида (окислитель) 50,0
Связующее на дивинилнитрильном каучуке и поливинилбутирале 8,8
Карбонат магния (ТРК) 4,9
Добавки 8,3
(в том числе: триацетин 3,5(пластификатор), катализатор отверждения и технологические добавки).

Пример 5. Состав, мас.

Аммониевая соль динитрамида (окислитель) 10,0
Калиевая соль динитрамида (окислитель) 31,0
Калиевая соль азотной кислоты (окислитель) 30,0
Окись магния (ТРК) 2O,О
Связующее на основе дивинилстирольного термоэластопласта, фенолформальдегидной смоле 4,0
Добавки 5,0,
(в том числе: магний 3,5 (модификатор горения), технологические добавки).

Из всех вариантов рассмотренных композиций изготовлены опытные образцы зарядов аэрозольгенерирующих генераторов диаметров 75 мм весом от 200 г до 1,2 кг. Испытание генераторов с изготовленными зарядами показало их высокую работоспособность и эффективность. Экспериментально подтверждены диапазоны варьирования компонентов в рецептуре.

Использование: для тушения пожара. Сущность изобретения: композиция содержит термически рассеиваемый компонент, окислитель, связующее и добавки. В качестве окислителя используют неорганическое соединение, выбранное из группы, содержащей соли динитрамида, например, калиевая, натриевая, цезиевая, аммониевая, как в чистом виде, так и их смеси, их смеси с нитратами, и/или перхлоратами тех же металлов и катионов. Указанные компоненты берут при следующем соотношении, компонентов, мас.%: термически рассеиваемый компонент 0,2 - 35,0; окислитель 40,0 - 94,0; связующее 3,0 - 25,0; добавка 1,0 - 25,0. 8 з.п.ф-лы.

1. Композиция для тушения пожара, содержащая термически рассеиваемый компонент, окислитель, связующее и добавки, отличающаяся тем, что в качестве окислителя она содержит неорганическое соединение, выбранное из группы, содержащей соли динитрамида, например, калиеву, натриевую, цезиевую, аммониевую, как в чистом виде, так и их смеси, их смеси с нитратами и/или перхлоратами тех же металлов и катионов, при следующем соотношении компонентов, мас.

Термически рассеиваемый компонент 0,2 35,0
Окислитель 40,0 94,0
Связующее 3,0 25,0
Добавки 1,0 25,0
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит эфир целлюлозы этилцеллюлозу, ацетатцеллюлозу, нитроцеллюлозу или их смесь, или каучук бутадиеннитрильный, бутилкаучук, уретановый, натуральный, дивинилстирольный, дивинилнитрильный или их смесь, или полимер - хлорированный поливинилхлорид, поливинилхлорид, поливинилбутираль, поливинилацетат или их смесь, или смолу эпоксидную, ненасыщенную полиэфирную, фенолформальдегидную или их смесь, или смесь перечисленных компонентов.