BR112014003657B1 - Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico - Google Patents
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Abstract
composição extintora de incêndio a divulgação refere-se a uma composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, em que a composição extintora de incêndio compreende um composto de ácido orgânico. o conteúdo do composto de ácido orgânico é 50% em massa ou mais, e preferencialmente 70% a 90% em massa. o composto de ácido orgânico de acordo com a divulgação pode absorver calor e ser decomposto em uma temperatura alta, e liberar uma substância extintora de incêndio. a substância extintora de incêndio pode reagir, por meio de radicais livres, com um ou mais de radicais livres de o-, oh-, h- que são necessários para combustão em ciclagem química, assim cortando a combustão de ciclagem química, ou pode reduzir a pressão parcial de oxigênio por ação física para inibir a chama, ou atingir o efeito extintor de incêndio tanto por efeitos de inibição físicos como químicos. ao mesmo tempo, o composto de ácido orgânico atinge um efeito sinergístico juntamente com um agente pirotécnico, assim, adicionalmente melhorando o desempenho extintor de incêndio do agente extintor de incêndio, e diminuendo muito o tempo extintor de incêndio efetivo.
Description
[0001] O pedido depende de e reivindica a prioridade do pedido de patente chinesa 201110235101.3, depositado em 16 de Agosto de 2011, o conteúdo inteiro do qual é incorporado aqui por referência.
[0002] A divulgação pertence ao campo técnico de extinção de incêndio em aerossol, e particularmente se relacionando a uma composição extintora de incêndio que pode ser aquecida para ser decomposta para gerar uma substância extintora de incêndio.
[0003] Desde que o específico objetivo de substituir o agente extintor de incêndio de Halon foi proposto a cada país pela Convenção de Montreal, Canadá - Canada Montreal Convention - em 1987, todos os países pelo mundo estão dedicados ao estudo de novas tecnologias extintoras de incêndio, portanto, a tecnologia extintora de incêndio com alta eficiência em extinguir incêndio e sem poluição para o meio ambiente se tornou o alvo de ambição para as pessoas. Uma vez que os sistemas extintores de incêndio, tais como sistema extintor de incêndio a gás sistema extintor de incêndio em pó, sistema extintor de incêndio do tipo água e assim por diante são ecologicamente favoráveis, eles são amplamente utilizados como substitutos do agente extintor de incêndio de Halon.
[0004] Entretanto, todo o sistema extintor de incêndio deve ser armazenado sob alta pressão, não apenas ocupa um grande volume, mas também tem o risco de explosão física durante o armazenamento. O documento “Security Analysis of Gas Fire extinguishing Systems” (Fire Science and Technology 2002 21 (5)) analisa o risco que existe em sistema extintor de incêndio a gás, e enumera os acidentes causados por uso de sistema extintor de incêndio a gás mantido sob pressão.
[0005] Em anos recentes, pessoas têm estudado substâncias extintoras de incêndio substitutas de Halon, em que o Next Generation Fire Extinguishing Technology Project Group (NGP) do Building and Fire Research Centre do U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST) fez uma quantidade enorme de pesquisas experimentais em buscar uma variedade de novas substâncias extintoras de incêndio, o processo inclui: aquecer nitrogênio, dióxido de carbono e CF3H e então aquecer substâncias de teste com esses gases em alta temperatura, as substâncias de teste são então decompostas sob gases em alta temperatura e agem na chama juntamente com os gases. Segundo os experimentos, nós percebemos que os produtos gerados ao aquecer e decompor algumas substâncias de teste podem significantemente melhorar o efeito de extinção de incêndio do nitrogênio, dióxido de carbono e gás CF3H (Halon Options Technical Working Conference, abril de 2001, Albuquerque, NM, Suppression of cup-burner diffusion flames by super-effective chemical inhibitors and inert compounds; Combustion and Flame 129:221-238(2002) Inhibition of Premixed Methane Flame by Manganese and Tin Compounds, Halon Options Technical Working Conference maio de 2000, inibição de chama por ferroceno, sozinho e com CO2 e CF3H).
[0006] Entretanto, as pesquisas do grupo de projeto estão baseadas apenas em pesquisas teóricas de laboratório, sem aplicação prática em extintores de incêndio.
[0007] Os agentes extintores de incêndio em aerossol existentes incluem principalmente agentes extintores de incêndio tipo S e tipo K, ao analisar exaustivamente as características do desempenho, as desvantagens são principalmente do seguinte modo: todos os agentes extintores de incêndio em aerossol usam agentes extintores de incêndio para gerar uma reação de óxido-redução, a qual lança um grande número de gases e de partículas ativas para atingir a combinação física e química com propósito extintor de incêndio através da reação de cisão em cadeia das partículas ativas e do abafamento da cobertura do grande número de gases. Agentes geradores de aerossol podem liberar substâncias extintoras de incêndio durante reações de combustão enquanto liberam uma grande quantidade de calor. No intuito de diminuir efetivamente a temperatura de um dispositivo e de um aerossol, e evitar um incêndio secundário, um sistema de resfriamento precisa ser instalado, o qual causa uma complexa e volumosa estrutura do dispositivo, processo técnico complexo e alto custo. Por conta da existência de um sistema resfriador, um grande número de partículas ativas é desativado, e o desempenho da extinção de incêndio é altamente reduzido.
[0008] No intuito de resolver os problemas técnicos acima existentes em composições extintoras de incêndio no estado da técnica, o inventor inventa uma composição extintora de incêndio que compreende um composto de ácido orgânico com melhor efeito extintor de incêndio e maior desempenho de segurança.
[0009] Uma solução técnica aplicada pela divulgação do seguinte modo:
[0010] uma composição extintora de incêndio que compreende um composto de ácido orgânico é especial pelo seguinte: a composição extintora de incêndio compreende um composto de ácido orgânico; em que o conteúdo do composto de ácido orgânico é de 50% em massa ou mais e preferencialmente de 70% a 90% em massa; o composto de ácido orgânico segundo a divulgação pode absorver calor e ser decomposto em uma alta temperatura, e liberar uma substância extintora de incêndio, a substância extintora de incêndio pode reagir, por meio de radicais livres, com um ou mais radicais livres O·, OH·, H· que são necessários para combustão com ciclagem química, cortando, assim, a combustão com ciclagem química, ou pode reduzir a pressão parcial de oxigênio por ação física para inibir a chama, ou alcançar o efeito extintor de incêndio por ambos os efeitos de inibição física e química. Ao mesmo tempo, o composto de ácido orgânico alcança um efeito sinérgico juntamente com o agente pirotécnico, desse modo, melhorando adicionalmente o desempenho extintor de incêndio do agente extintor de incêndio, e encurtando significativamente o tempo efetivo de extinção de incêndio.
[0011] Para melhorar o desempenho extintor de incêndio do principal material extintor de incêndio, i.e., o composto de ácido orgânico, um retardador de chama pode ser adicionado adicionalmente à composição extintora de incêndio acima, i.e., um retardador de chama à base de bromo, um retardador de chama à base de cloro, um retardador de chama à base de organofosforado, um retardador de chama à base de fósforo-halogênio, um retardador de chama à base de nitrogênio e de nitrogênio fósforo, ou outros retardadores de chama, ou qualquer combinação dos mesmos, e especificamente pode ser fosfato de diamônio, dihidrogeno fosfato de amônio, dicianodiamida, melamina, tetrabromobisfenol A, tetraclorobisfenol A, decabromodifenil éter, DOPO, tris(dibromofenil)fosfato, fosfato de monomelamina, fosfato de guanidina, carbonato de guanidina, polifosfato de amônio e assim por diante; em que o conteúdo do retardador de chama na composição extintora de incêndio é menor que 50% em massa, ou pode ser abaixo de 40%, preferencialmente abaixo de 30%, e otimamente de 4% a 25%.
[0012] Para melhorar a processabilidade do principal material extintor de incêndio, i. e., o composto de ácido orgânico; um aditivo pode ser além disso adicionado à composição extintora de incêndio da divulgação, em que o conteúdo do aditivo é de 0,1% a 10% em massa, preferencialmente de 0,1% a 5%; o aditivo pode ser uma solução de composto solúvel em água ou uma mistura da mesma de um estearato, grafite, e um polímero, ou pode ser também um ou mais de água de vidro, resina fenólica, goma-laca e amido, o que depende de condições de aplicação.
[0013] Um material extintor de incêndio auxiliar pode ser, além disso, adicionado à composição extintora de incêndio da divulgação em um conteúdo que pode ser controlado de 0% a 30% em massa, preferencialmente de 4% a 25%, o material extintor de incêndio auxiliar pode ser selecionado dentre derivados de ferroceno e de ferrocenil, ou uma mistura de ferroceno e dos derivados do mesmo, ou também pode ser um ou uma combinação de carbonato de magnésio, carbonato de cobre básico, carbonato de magnésio básico, carbonato ferroso, citrato de potássio, citrato de sódio, citrato de amônio, citrato férrico de amônio, oxalato de potássio, oxalato de sódio, oxalato de amônio, oxalato de ferro, oxalato de magnésio, oxalato de manganês e oxalato de cobre.
[0014] O composto de ácido orgânico da divulgação pode ser ácido cáprico, ácido dodecanoico, ácido tetradecanoico, ácido hexadecanoico, ácido heptadecanoico, ácido octadecanoico, ácido eicosanoico, ácido docosanoico, ácido hexacosanoico, ácido hetriacontílico, ácido dotriacontanoico, ácido crotônico, ácido oleico, ácido heptadecenoico, ácido hexadecenoico, ácido hexadiênico, ácido oxálico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido brassílico, ácido hexadecanodioico, ácido cis-crotônico, ácido trans-crotônico, ácido 2-hidroxipropiônico, ácido 2-hidroxibutanodioico, ácido 2,3-dihidroxibutanodioico, ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxilíco, ácido 3-fenil-2-propenoico, ácido 2-hidroxibenzoico, ácido 3,4,5-trihidroxi benzoico, ácido benzoico ou ácido metilguanidoacético.
[0015] A composição extintora de incêndio que compreende um composto de ácido orgânico da divulgação tem as seguintes vantagens:
[0016] em primeiro lugar, a composição extintora de incêndio da divulgação compreende um composto de ácido orgânico e é capaz de liberar uma substância extintora de incêndio no momento de ser aquecida para ser decomposta, de modo a extinguir um incêndio usando um efeito de inibição física ou química, ou um efeito de inibição sinérgica e física da substância extintora de incêndio; além disso, a composição extintora de incêndio da divulgação também otimiza para que o conteúdo do principal material extintor de incêndio empregue o melhor efeito extintor de incêndio, para que o efeito extintor de incêndio seja muito melhorado, o tempo de extinção de incêndio seja encurtado e a eficiência do extintor de incêndio da composição extintora de incêndio seja melhorada.
[0017] em segundo lugar, um retardador de chama, um aditivo, e outros materiais extintores de incêndio são adicionados à composição extintora de incêndio da divulgação, melhorando, assim, adicionalmente o desempenho e a processabilidade do principal material extintor de incêndio, i.e. o composto de ácido orgânico, fazendo a composição extintora de incêndio estável em desempenho e simples em armazenamento a longo prazo.
[0018] em terceiro lugar, a composição extintora de incêndio da divulgação é mais conveniente em uso como agente pirotécnico como uma fonte de calor.
[0019] em quarto lugar, quando aquecida, a composição extintora de incêndio da divulgação pode absorver calor e ser decomposta rapidamente, portanto, efetivamente e rapidamente diminuindo o calor liberado pela combustão do agente pirotécnico, reduzindo muito a temperatura do bocal do aparato extintor de incêndio e a substância pulverizada e alcançando maior segurança.
[0020] Modalidades da composição extintora de incêndio que compreende um composto de ácido orgânico da divulgação serão descritas como a seguir em conjunto com experimentos:
[0021] A composição extintora de incêndio contém um composto de ácido orgânico, em que o conteúdo do composto de ácido orgânico é de 50% em massa ou mais, preferencialmente de 70% a 90% em massa, e o composto de ácido orgânico pode ser selecionado a partir de ácido cáprico, ácido dodecanoico, ácido tetradecanoico, ácido hexadecanoico, ácido heptadecanoico, ácido octadecanoico, ácido eicosanoico, ácido docosanoico, ácido hexacosanoico, ácido hetriacontílico, ácido dotriacontanoico, ácido crotônico, ácido oleico, ácido heptadecenoico, ácido hexadecenoico, ácido hexadiênico, ácido oxálico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido brassílico, ácido hexadecanodioico, ácido cis-crotônico, ácido trans-crotônico, ácido 2-hidroxipropiônico, ácido 2-hidroxibutaneodioico, ácido 2,3-dihidroxibutanodioico, ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico, ácido 3-fenil-2-propenoico, ácido 2-hidroxibenzoico, ácido 3,4,5-trihidroxi benzoico, ácido benzoico ou ácido metilguanidoacético etc., e todos esses podem absorver calor para serem decompostos a uma alta temperatura para liberar uma substância extintora de incêndio. A substância extintora de incêndio pode reagir, por meio de radicais livres, com um ou mais de radicais livres O·, OH·, H· que são necessários para combustão de ciclagem química, cortando, assim, a combustão de ciclagem química, ou pode reduzir a pressão parcial de oxigênio por ação física para inibir a chama, ou alcançar o efeito extintor de incêndio por ambos os efeitos de inibição física e química. Ao mesmo tempo, o composto de ácido orgânico alcança um efeito sinérgico junto com um agente pirotécnico, desse modo ainda melhora o desempenho extintor de incêndio do agente extintor de incêndio, e diminui muito efetivamente o tempo extintor de incêndio.
[0022] Para melhorar o desempenho do extintor de incêndio do principal material extintor de incêndio, i.e., o composto de ácido orgânico, um retardador de chama pode ser ainda adicionado à composição extintora de incêndio, i.e., um retardador de chama à base de bromo, um retardador de chama à base de cloro, um retardador de chama à base de organofosforado, um retardador de chama à base de fósforo halogênio, um retardador de chama à base de nitrogênio e fósforo nitrogênio, um retardador de chama inorgânico, ou qualquer combinação dos mesmos, e especificamente pode ser fosfato de diamônio, dihidrogeno fosfato de amônio, dicianodiamida, melamina, tetrabromobisfenol A, tetraclorobisfenol A, decabromodifenil éter, DOPO, tris(dibromofenil)fosfato, fosfato de monomelamina, fosfato de guanidina, carbonato de guanidina, polifosfato de amônio e assim por diante, e não é limitado aos mesmos, qualquer retardador de chama que possa ser misturado com o composto de ácido orgânico para alcançar um bom efeito extintor de incêndio pode ser aplicado, em que o conteúdo do retardador de chama na composição extintora de incêndio é menor que 50% em massa, ou pode ser menor que 40%, preferencialmente menor que 30%, e otimamente de 4% a 25%, a que é ajustado de acordo com específicas proporções.
[0023] Para melhorar o processamento do principal material extintor de incêndio, i.e., o composto de ácido orgânico, um aditivo pode ser ainda adicionado à composição extintora de incêndio da divulgação, em que o conteúdo do aditivo é 0,1% a 10% em massa, preferivelmente 0,1% a 5%; o aditivo pode ser uma solução de composto solúvel em água ou uma mistura da mesma de um estearato, grafite e um polímero, ou pode ser um ou mais de água de vidro, resina fenólica, goma laca e amido, o que depende de condições aplicadas, em que o aditivo contém um adesivo que pertence ao conhecimento geral da técnica. Geralmente, o conteúdo do aditivo na composição extintora de incêndio é controlado abaixo de 15% em massa.
[0024] Um material extintor de incêndio auxiliar pode ser, além disso, adicionado à composição extintora de incêndio da divulgação em um conteúdo que pode ser controlado em 0% a 30% em massa, preferencialmente de 4% a 25%; o material extintor de incêndio auxiliar pode ser selecionado a partir de derivado de ferroceno ou ferocenil, ou uma mistura de ferroceno e ferrocenil e dos derivados dos mesmos, ou também pode ser um ou uma combinação de carbonato de manganês, carbonato de cobre básico, carbonato de magnésio básico, carbonato ferroso, citrato de potássio, citrato de sódio, citrato de amônio, citrato férrico de amônio, oxalato de potássio, oxalato de sódio, oxalato de amônio, oxalato de ferro, oxalato de magnésio, oxalato de manganês oxalato de cobre.
[0025] 65g de uma composição extintora de incêndio em pastilha preparada é respectivamente adicionada a um aparelho extintor de incêndio carregado com 50 g de um agente gerador aerossol quente tipo K para conduzir testes extintores de incêndio de acordo com Termo 6.3.2 de GA86-2009 respectivamente em um nível extintor de incêndio de 8B. Os resultados do teste são mostrados na Tabela 1, e 50g de um disponível comercialmente agente gerador aerossol quente tipo-K são aplicados em um exemplo de comparação.
Tabela 1 Comparação de vários componentes de composição e comparação de resultados de teste
Tabela 1 Comparação de vários componentes de composição e comparação de resultados de teste
[0026] Pode ser claramente visto a partir da tabela 1 que a eficiência das composições extintoras de incêndio usando os ácidos orgânicos na primeira à décima segunda modalidades da divulgação como principais materiais extintores de incêndio é muito melhor do que aquela no exemplo de comparação, e o tempo de extinção de incêndio é menor e o bocal gerador de temperatura é mais baixo que aqueles no exemplo de comparação. 
Claims (9)
- Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, caracterizada pelo fato de que
o composto de ácido orgânico é ácido cáprico, ácido dodecanoico, ácido tetradecanoico, ácido hexadecanoico, ácido heptadecanoico, ácido octadecanoico, ácido eicosanoico, ácido docosanoico, ácido hexacosanoico, ácido hentriacontílico, ácido dotriacontanoico, ácido crotônico, ácido oleico, ácido heptadecenoico, ácido hexadecenoico, ácido hexadiênico, ácido oxálico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido brassílico, ácido hexadecanodioico, ácido cis-crotônico, ácido trans-crotônico, ácido 2-hidroxipropiônico, ácido 2-hidroxibutanodioico, ácido 2,3-dihidroxibutanodioico, ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico, ácido 3-fenil-2-propenoico, ácido 2-hidroxibenzoico, ácido 3,4,5-trihidroxi benzoico, ácido benzoico ou ácido metilguanidoacético;
o conteúdo do composto de ácido orgânico é de 50% em massa ou mais; e
compreende um agente pirotécnico adotado como uma fonte de calor e uma fonte de energia da composição extintora de incêndio, em que o propósito de extinguir incêndio é atingido inflamando o agente pirotécnico e a composição extintora de incêndio, realizando reação de decomposição e gerando uma grande quantidade de substância extintora de incêndio sob temperatura alta produzida pela queima do agente pirotécnico, e em que a substância extintora de incêndio é pulverizada para fora de um bocal juntamente com o agente pirotécnico. - Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, adicionalmente, um material extintor de incêndio auxiliar, em que o material extintor de incêndio auxiliar é um ou mais de um derivado de citrato, oxalato, carbonato, ferroceno ou ferrocenil, e em que o conteúdo do material extintor de incêndio auxiliar é maior que 0 e menor que ou igual a 30% em massa.
- Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, adicionalmente, um retardador de chama, em que o conteúdo do retardador de chama é maior que 0 e menor que ou igual a 50% em massa.
- Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, adicionalmente, um aditivo, em que o conteúdo do aditivo é de 0,1% a 10% em massa.
- Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o aditivo é uma solução de composto solúvel em água, uma mistura de um estearato, grafite e um polímero, ou é um ou mais de água de vidro, resina fenólica, goma-laca e amido.
- Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o conteúdo do composto de ácido orgânico é, preferencialmente, de 70% a 90% em massa.
- Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o retardador de chama é um retardador de chama a base de bromo, um retardador de chama a base de cloro, um retardador de chama a base de organofósforo, um retardador de chama a base de fósforo-halógeno, um retardador de chama a base de fósforo-nitrogênio, um retardador de chama a base de nitrogênio, outros retardadores de chamas, ou qualquer combinação dos mesmos.
- Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o conteúdo do retardador de chama é maior que 0 e menor que 30% em massa.
- Composição extintora de incêndio compreendendo um composto de ácido orgânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição extintora de incêndio adicionalmente compreende:
um material extintor de incêndio auxiliar 4% a 25% em massa
um retardador de chama 4% a 25% em massa
um aditivo 0,1% a 5% em massa.
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