АЭРОЗОЛЬНЫЙ БЕСПЛАМЕННЫЙ ОГНЕТУШАЩИЙ СОСТАВ Российский патент 1998 года по МПК A62D1/00 

Предлагаемое изобретение относится к области разработки аэрозольных огнетушащих составов для объемного пожаротушения в замкнутых или полузамкнутых объемах, в частности для тушения пожаров в двигательных установках самолетов, автомобилей, электроустановках, и в других замкнутых или полузамкнутых объемах.

Как правило, генераторы пожаротушащих установок должны работать при атмосферном давлении. Поэтому аэрозольные огнетушащие составы должны устойчиво гореть при атмосферном давлении. При этом величина пламени и температура пламени должна быть минимальными для обеспечения безопасности. С другой стороны, с этой же целью, продукты сгорания должны быть экологически и биологически безвредны. Кроме того, пожаротушащие установки различного назначения должны обеспечивать различный секундный расход аэрозоля за счет регулирования скорости горения аэрозольного огнетушащего состава.

Известные ранее аэрозольные огнетушащие составы, содержащие окислитель и горючее - связующее, и различные добавки при горении образуют диффузионное пламя, т.к. в продуктах сгорания содержится водород и оксид углерода.

Применение таких составов затруднено для использования в генераторах для некоторых объектов тушения при использовании в небольших объемах, требует приспособлений для защиты от пламени.

В основу изобретения положена задача разработать аэрозольный огнетушащий состав, при горении которого не образуется диффузионное пламя - аэрозольной беспламенной огнетушащий состав - за счет снижения содержания в продуктах сгорания оксида и полного отсутствия водорода ( продуктов неполного окисления), характеризуемый повышенной экологической безопасностью за счет обеспечения более полного окисления продуктов сгорания, безопасностью обращения и применения состава и изделий из него. Задача решена тем, что аэрозольный беспламенный огнетушащий состав включает окислитель (хлорнокислый или азотнокислый калий или их смесь), безводородное горючее (сажа), взятых в соотношении (6,5 - 7,0)/1. Дополнительно в состав вводится связующее - цементатор (жидкое стекло, гипс, мел или их смесь), при следующих соотношениях исходных компонентов, мас.%:
Окислитель (азотнокислый или хлорнокислый калий или их смесь - 58,5 - 77,0
Безводородное неорганическое горючее (сажа) - 9,0 - 11,0
Связующее - цементатор (жидкое стекло, гипс, мел или их смесь) - 12,0 - 32,5
С целью обеспечения полного окисления (сгорания) продуктов выбрано горючее: окислитель, обеспечивающее α (коэффициент обеспечения состава окислителем) 0,96 - 1,0. Причем горючее именно безводородное. Так как окислитель и горючее не содержит водорода (его не содержит и связующее - цементатор), устранен один их компонентов, участвующих в образовании пламени. Имеющаяся в гипсе или меле и жидком стекле остаточная влага (вода) является уже продуктом полного окисления.

Высокое α состава обеспечивает практически полное окисление углерода (сажи) до диоксида углерода в процессе горения за счет собственного кислорода состава. Таким образом, горение состава происходит в конденсированной фазе с полным отсутствием горения в газовой фазе (диффузионное пламя).

Количество связующего - цементатора определено из технологических и эксплуатационных факторов. Содержание связующего - цементатора из возможности регулирования скорости горения. Причем максимальное содержание связующего цементатора - более 32,5% не обеспечивает устойчивое горение при атмосферном давлении, а менее 12,0% - не обеспечивает монолитности состава, который легко разрушается после сушки (см. табл. 1).

Введение связующего - цементатора влияет на температуру горения состава. Это происходит вследствие отбора тепла из зоны реакции в конденсированной фазе на плавление и разложение компонентов связующего-цементатора.

Процесс изготовления элементов состава проводится по технологии смесевого твердого топлива и заключается в следующем:
1. Приготовление массы окислитель - связующее.

2. Окислитель заливается водой из расчета на 100 г окислителя - 20 г воды.

Смесь перемешивают.

1.2. В смесь добавляют гипс, мел, жидкое стекло или их смесь. Смесь перемешивается.

2. В приготовленную по п.1 смесь вводится горючее - сажа. Смесь перемешивают.

Из этой смеси формуются элементы, которые подвергаются естественной сушке до постоянного веса. Заявленные варианты аэрозольного беспламенного огнетушащего состава и его характеристики приведены в табл. 1.

Как следует из таблицы коэффициент α предлагаемого состава находится в пределах 0,96-1,0, максимальная температура горения состава 2048 К. За счет связующего - цементатора скорость горения регулируется в широких пределах. Диффузионное пламя отсутствует.

Проведение натурных испытаний предлагаемого состава, как отдельно, так и в составе генератора подтвердили беспламенный характер его горения, высокую эффективность тушения. Так, генератор со 150 г элементов предлагаемого состава, потушил очаг горения смеси бензина и масла в двигательном отсеке автомобиля ЗИЛ 130.

Использование: составы для тушения огня, в частности аэрозольные беспламенные огнетушащие составы. Сущность изобретения: состав содержит окислитель - нитрат и/или перхлорат калия или их смесь, безводородное горючее - сажу, связующее - цементатор - жидкое стекло или гипс или мел, или их смесь. Соотношение между окислителем и горючим (6,5-7,0) :1. Соотношение компонентов смеси, мас.%: окислитель 58,5-77,0; горючее 9,0-11,0; связующее - цементатор 12,0-32,5. 1 табл.

Аэрозольный беспламенный огнетушащий состав, включающий оксилитель-нитрат и/или перхлорат калия или их смесь, безводородное неорганическое горючее - сажу, взятые в массовом соотношении, равном (6,5 - 7,0) : 1, и связующее - цементатор, выбранное из ряда: жидкое стекло, гипс, мел или их смесь, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Окислитель - 58,5 - 77,0
Безводородное неорганическое горючее - 9,0 - 11,0
Связующее - цементатор - 12,0 - 32,5ш