ПОЖАРОТУШАЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2002 года по МПК A62D1/08 

Изобретение относится к составам, используемым для тушения пожаров. В частности, данное изобретение относится к пожаротушащим составам, получившим название озонобезопасных, т.е. не оказывающих воздействия на разрушение озонового слоя.

При тушении пожаров необходимо соблюдать два важных условия:
- изолировать сгораемые вещества от воздуха,
- не допускать возникновения или поддержания температуры, необходимой для горения.

Наиболее старым способом прекращения пожара является заливание водой горящих поверхностей, однако не во всех случаях возгорания этот способ эффективен, а в некоторых он даже противопоказан, например в случаях горения воспламеняющихся жидкостей, нефти, электрооборудования. В настоящее время известно использование галогенированных углеродов в качестве пожаротушащих агентов. Их используют при тушении пожаров в замкнутых помещениях, оснащенных электрооборудованием, хранилищах, библиотеках редких книг, насосных установках нефтепроводах и т.д. В противоположность тушению с помощью воды галогенсодержащие углероды очень эффективны при таких пожарах и, кроме того, практически не повреждают оборудование и защищаемые предметы.

При использовании пожаротушащих агентов учитываются три аспекта: токсичность самого агента, токсичность продуктов его разложения и задачи, связанные с уменьшением содержания кислорода в атмосфере [Галогенсодержащие пожаротушащие агенты "Теза", С-Петербург, 1999, с. 73].

В настоящее время в качестве агентов для тушения пожаров применяются бромсодержащие углероды, например бромтрифторметан (СF₃Br или Halon 1301), и бромхлордифторметан (CF₂ClBr, или Halon 1211) [Заявка РСТ 01491, кл. А 62 D 1/08, оп. 06.02.1990, патент США 5080177, кл. 169/46, оп. 14.01.1992]. Считается, что бромсодержащие агенты высоко эффективны при тушении пожаров. Эти вещества могут распыляться из переносных аппаратов или из автоматических систем, установленных в помещениях, оснащенных детекторами возгорания. Однако из-за высокого озоноразрушающего потенциала использование этих веществ в развитых странах с 1995 г. запрещено Монреальским Протоколом.

Распространено использование хлорфторсодержащих углеродов С₁-С₄.

Так, известна огнетушащая композиция [патент США 5115868, кл. 169/45, оп. 26.05.1992], включающая по крайней мере 0,5% фторметана и по крайней мере один из галогенированных углеродов, выбранный из перечня, в который входят фтор- и хлорсодержащие соединения C₁-C₄. В качестве пропеллента используется в основном трифторметан CHF₃.

Известна [Заявка Японии 243186, кл. А 62 С 3/00, оп. 24.09.96] композиция огнетушащего агента, содержащая перфторалкан. В качестве основного ингредиента эта композиция содержит газообразный азот и ≤10 об. % добавок, выбранных из соединений:
перфторалкана C_aF_2а+b, где а=1-6 и b=0-2;
фторуглеводородного алкана C_nH_mF_p, где n=1-6, m и р>1, и m+n равно 2n или m+n равно 2n+2, и
фторгалогенуглеводородного алкана C_qH_rF_wCl_xBr_yI_x, где q=1-4, r и w -целое число >1, и по крайней мере одно из чисел x, y, z не равно 0. Состав не вреден для человека и окружающей среды.

Известны композиции [патент США 5340490, НКИ. 252/67, оп. 23.08.1994], в которые входят трифторметан и диоксид углерода или трифторметан, гексафторэтан и диоксид углерода. Эти вещества вводятся в количестве 35-85 мас.% трифторметана и около 15-85 мас.% диоксида углерода; или 30-43 мас.% гексафторэтана и от 24 до 37 мас.% диоксида углерода. Эти композиции имеют давление пара около 15 psi при 85^oС±1^oС. Каждый из компонентов является озонобезопасным, композиция в целом обладает постоянным показателем давления пара.

Наиболее близкими составами являются составы по заявке WO 93/15794, А 62 D 1/00, оп. 19.08.1993. Один из вариантов этих составов содержит трифторметан и йодсодержащие фторуглероды C₁-С₂, в интервалах 2-10 вес.% и 60-98 вес.% соответственно.

В этой же заявке описан состав композиции, содержащей трифторметан 2-10 вес.% и перфторуглерод С₄ в количестве 60-98%.

Задача, стоящая перед разработчиками предлагаемой композиции, - предложить новый состав пожаротушащей композиции, имеющий оптимальное соотношение входящих ингредиентов. Этот состав должен обладать также следующими характеристиками: быть эффективным при пожаротушении, не наносить вреда здоровью людей, быть озонобезопасным и не портить защищаемые от пожара оборудование и материалы, являясь в то же время не слишком дорогостоящим. Еще одной задачей является возможность изготовления композиции из доступных в настоящее время компонентов, а также возможность ее применения на существующем оборудовании для пожаротушения при замене галонов 1301, 1211, 2402.

Поставленная задача решается созданием композиции, в которую входят следующие компоненты: трифторметан, йодсодержащий фторуглерод, например трифторйодметан и/или пентафторйодэтан, тетрафторйодэтан или тетрафтордийодэтан и перфторалкан - декафторбутан и/или октафторпропан в оптимальном соотношении входящих ингредиентов.

Сущность изобретения состоит в том, что разработана пожаротушащая композиция, включающая трифторметан, отличающаяся тем, что дополнительно содержит йодсодержащие фторуглероды C₁-С₂ при следующем содержании компонентов, об.%:
трифторметан от 1,0 до 2,7 и от 25,7 до 99,0,
йодсодержащие фторуглероды C₁-C₂ от 1,0 до 33,9 или от 89,0 до 99,0.

Вариантом этой пожаротушащей композиции является состав, в котором содержится смесь йодсодержащих фторуглеродов C₁-C₂ с перфторалканами С₃-С₄.

Соотношение в смеси йодсодержащих фторуглеродов C₁-C₂ и перфторалканов от 1:100 до 100:1 соответственно.

Отличиями разработанного состава от известных являются новые сочетания и содержания компонентов, позволяющие подбирать составы с необходимой огнетушащей концентрацией и давлением паров.

Включенные йодсодержащие галогенуглероды, также как и трифторметан, и перфторалканы являются озонобезопасными веществами; состав в целом также озонобезопасен.

Разработанный состав не токсичен и относится к 4 классу опасности.

Поскольку все компоненты смеси не содержат кислорода, смесь не поддерживает горения. Все компоненты характеризуются высокой термостабильностью.

Предлагаемый состав готовится любым известным способом, в том числе простым смешением компонентов.

Предлагаемый состав применяется на существующем оборудовании для пожаротушения, без его модернизации.

Примеры композиций, приготовленных в соответствии с предлагаемым составом и в указанном соотношении, и их минимальные огнетушащие концентрации (объемные), а также их давления пара над жидкостью при 20^oС приведены в таблице.

Изобретение относится к пожаротушащим композициям, получившим название озонобезопасных, т. е. не оказывающих воздействия на разрушение озонового слоя. Соотношение компонентов следующее, мас.%: трифторметан 1,0 - 2,7 или 25,7 - 99,0; йодсодержащие фторуглероды С₁-С₂ 1,0 - 33,9 или 89,0 - 99,0. Пожаротушащая композиция может содержать смесь йодсодержащих фторуглеродов С₁-С₂ с перфторпропаном или с перфторбутаном. Соотношение йодсодержащих фторуглеродов и перфторалканов составляет (1:100)-(100:1) по объему. Результат изобретения - создание озонобезопасной композиции, эффективной при тушении. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Пожаротушащая композиция, включающая трифторметан, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит йодсодержащие фторуглероды С₁-С₂ при следующем содержании компонентов, об. %:
Трифторметан - 1,0 - 2,7 или 25,7 - 99,0
Йодсодержащие фторуглероды С₁-С₂ - 1,0 - 33,9 или 89,0 - 99,0
2. Пожаротушащая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит перфторалканы С₃-С₄. 3. Пожаротушащая композиция по п. 2, отличающаяся тем, что объемное соотношение йодсодержащих фторуглеродов и перфторалканов составляет (1: 100)-(100: 1).