DE2234509A1 - Feuerloeschzusammensetzung - Google Patents
FeuerloeschzusammensetzungInfo
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
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Description
PATENTANWÄLTE DR.-ING. H. FINCKE
DIPL. - ING, H. BOHR
DIPL.-INQ. S. STAEQER
Fe r η r u fi "26 60 60
S MÜNCHEN ο,' Müllerstraöe 31
Mappe 2294-1 - Dr* K. Oase MD 24089
Imperial Chemical Industries Ltd. London, Großbritannien
Feuerlöschausammensetzung
Prioritäts 15. ?. 1971 - Großbritannien
Die Erfindung besieht sich auf das Feuerlöachen und auf neue
Feuerlb'schzusaaunensetzungen.
Gemäß der Erfindung wird θ in Verfahren zum Feuerlöschen vorgeschlagen,
bei welchem Chloropentafluoroäthan als flüchtiges flüssiges Feuerlöschmittel verwendet wird.
309807/0829
Fur die Zwecke der Erfindung kann Chloropentafluoroäthan
alleine oder in Mischung mit anderen chemischen Verbindungen verwendet werden, wie z.B. nicht-brennbare Hilfsmittel,
die ein kraftvolles Austreten ergeben, Daopfunterdrückungamittel für eine sicherere Lagerung in Hiederdruckbehältern^
Verdünnungsmittel, um die Zusammensetzungen billiger zu machen, Hilfsmittel, die selbst Feuerlöschmittel sind, oder Materialien, welche irgendeine Kombination dieser oder anderer Funktionen ergeben.
Anorganische Gase (wie z.B. Kohlendioxid, Stickstoff oder
Argon),anorganische Salze mit Feuerlöscheigenschaften (wie z.B. NÄtriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat und Ammoniumphosphat),
Harnstoff und das Produkt, welches bei der Erhitzung von Harnstoff mit Alkalien erhalten wird (wie es in der britischen Patentschrift 1 118 215 und in der deutschen Patentanmeldung
P 16 21 713.3 besohrieben ist, können ebenfalls als Hilfsmittel verwendet werden.
Verbindungen, die in Mischung mit Chloropentafluoroäthan verwendet werden können, um eine Zusammensetzung mit vorteilhaften Eigenschaften herzustellen, sind z.B. halogenierte Alkane
(wie z.B. Bromochlorodifluoromethan, Bibromodifluoromethan,
1,1-Dibrom0-2,2,2-trif1uoroä than, 1,2-Dibromotetrafluoroäthan,
1-Bromo-2,2,2-trifluoroäthan, Bromotrifluoromethan, Methylbromid, Dichlorodifluoromethan, Chlorodifluoromethan, 1,1,1-Trichloroäthan oder Methylenchlorid)r und zwar vorzugsweise
solche voll halogenierte Alkane, die mindestens ein Bromatom enthalten.
10 v) a ü 7/0829
Chloropentafluoroäthan besitzt wirksame Löscheigenschaften
sowie eine niedrige Toxizität. Infolgedessen ist auch von Gemischen, die einen größeren Anteil an Chloropentafluoroäthan und einen kleineren Anteil der oben erwähnten hai ungenierten Alkane enthalten« zu erwarten, daß sie ähnliche
Eigenschaften wie die reine Hauptkoaponente besitzen»
Ss wurde jedoch beobachtet, daß das Einmischen anderer halogenierter Alkane in Chloropentafluoroäthan den Vorteil besitzt, daß die Konzentration der Zersetzungeprodukte von
Chloropentafluoroäthan in einer Flamme verringert wird. Konzentrationen von 2,5 bis 50 Gew.-#, vorzugsweise von
3 bis 15 Gew.-%, an halogeniertea Alkan können verwendet -werden, so daß der volle Torteil der niedrigen Toxizität
von Chloropentafluoroäthan ausgenutzt wird* Die bevorzugten halogenieren Alkane sind solche, die gute feuerlöschmittel
eind, und zwar insbesondere solche» die vollständig halogeniert sind. Srcmochlorodifluorome.than und Bromotrifluoronethan werden besonders bevorzugt· Die Verwendung von Gemischen von 5 bis 10% von entweder Sromochlorodlf luoromtthan
oder Broaotrif iuoromethan mit 90 bis 95# Chloropentaf luoroäthan gegen Flüssigkeit«brande ergibt ein verbesiertee feuerlÖechvtrhalten auf Grund der reineren Atmosphäre, die verbleibt, nachdem d·· Feuer gelöscht worden 1st· Beispielβweise
war die Konzentration an Carbony!halogeniden unterhalb de·
feststellbaren Grenzwerte, d.h. unter 0,5 ppm.
-Chloropentafluoroäthan und Bromotrifluoromethan wurden in
ihrer Wirkung auf das zentrale Nervensystem von Satten, untersucht. Bei der höchsten verwendbaren Konzentration (d.h. 80%
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Halogen&ohlenstoff und 20% Sauerstoff) hatte das Chloropentafluoroäthan
nach 10 min keine Wirkung, während bei Bromotrifluoromethan eine sichtbare Wirkung bei den Ratten auftrat.
Solche Vorversuche lassen vermuten, daß Chloropentafluoro-Uthan
in Gebrauch für Tiere und Menschen viel" sicherer ist als andere bekannte Halogenkohlenstoff-Feuerlöschmittel.
Es ist in Löschaueammensetzungen für die meisten üblichen
Brände wirksam, wie z.B. Brände, die durch brennbare flüssigkeiten
(Kohlenwasserstoffe und Alkohole) und brennbare Gase entstehen, Brände, die ihren Ursprung in einer elektrischen
Quelle haben, und Oberflächenbrände von festen brennbaren Materialien. Eine niedrige Toxizität des Feuerlöschmittels
ist ein wichtiges Erfordernis, wenn Menschen oder Tiere den Dämpfen ausgesetzt werden, bevor sie vom Bereich des Brands
wieder abziehen. Solche Bedingungen werden oftmals beispielsweise in automatisch betätigten Systemen angetroffen, die auf
ein Gefahrensignal hin einen Baum mit einem Feuerlöschmaterial füllen, bevor das Feuer ausgebrochen ist. Dies gilt insbesondere,
wenn Menschen darin noch arbeiten.
Chloropentafluoroäthan ist eine stabile Verbindung, die in Behältern,
wie z.B. Metallkannen, ohne merkliche Korroslonsprobleme
gelagert werden kann. Der Siedepunkt ist -58,7°0n
Es ist deshalb erwünscht, diese Verbindimg ohne Treibmittel au verwenden* Gemische, die diese Verbindung enthalten, können
durch autogenen Druck abgestrahlt werden.
Chloropentafluoroäthan oder Zusammensetzungen, die dieses Mittel enthalten, welche in eine Atmosphäre bei normalen oder erhöhten
Drücken entlassen werden, verflüchtigen rasch und überfluten
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~ 5 —
die Gegend sehr rasch mit einem das Brennen verhindernden
Dampf.
Bei dem Feuerlöschverfahren gemäß d©r Erfindung kann es sich
um Verfahren handeln, bei denen das Feuerlöschmittel zur Bekämpfung
eines bereits bestehenden Brands verwendet wird, oder
um1 solche Verfahren5 bei denen das Mittel zur Verhinderung
oder\ zur Verringerung des Risikos eines Brands verwendet wird.
Die Bekämpfung einee Brands kann ein direkter Angriff
durch Abstrahlen des Mittels auf den Ort des Feuers oder.ein indirekter Angriff sein, dar dadurch erfolgt» daß das flüchtige
Mittel'in die Zone, welche den Brand umgibt, sinatr-ömen gelassen
wird. So kann der Dampf des Feuerlöschmittels dazu verwendet werden, das Feuer absudecken, und zwar mit einer hohen
Konzentration des Mittels in einer lokalisierten Zone.
Ein Brand, der in einem beschränkten Bereich auftritt, Vorzugs-»
weise in einem durch Wände, Platten, Böden oder Decken umgebenen
Bereich) wie z.B. in einem Baum, einem Labor öder einem
Arbeitsplatz oder in einem Instrument oder in einer Maschine, die sich in einem Gehäuse befinden, kann wirksam dadurch bekämpft, werden * daß man den Bereich mit Chloropentafluoroathan
oder einer Zusammensetzung, die Chloropentafluoroathan enthält,
überflutet.
Die Konzentration an Chloropen tafluoroäthan, die in der Atmosphäre
des beschränkten Bereichs erforderlich ist, um ein Feuer zu löschen, hängt in gewissem Ausmaß vom vorliegenden Brennmaterial
ab und kann von 1 bis zu mehr als 50 Vol.-% betragen»
wird aber im allgemeinen im Bereich von 6 bis 25 VoI·-# liegen.
Beispielsweise wird bei einem n-Heptaribrand, eine Dampfkonzen-
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tration von 7 Vol.~% ell3 Flammen vollständig auslöschen, wahrend
"bei einem Methanolbrand 12$ erforderlich sind.
Der Ausdruck "Ort des Feuere" wird dazu verwendet, den Bereich
zu bezeichnen, von dem die Flammen ausgehen. Dis Kraft der
Flammen, das Austreten von brennenden Gasen oder die explosive Natur von vielen Subatanzen beim Brennen können verhindern,
daß dae Feuer16nehm*?, bar ial an den tatsächlichen* Qvt des Feuere
gelangt. Jedoch ergibt die Abgabe in Richtung auf den allgemeinen Beraioh des Brands eine Atmosphäre rund um den Brand,
welche den Brand nicht unterhält. Hierbei wird die Heftigkeit
des Feuers teilweise gesenkt und ein© fortlaufende Abgabe in der gleichen Richtung ergibt eine größere Chance, daß das Mittel
tatsächlichen Ort des Feuere erscheint und das Feuer vollständig
löscht.
Ghloropentafluoroäthan oder eine Zusammensetzung, die Ohloropentafluoroäthan
enthält* kann in zweckmäßiger Meise von einem Druckfeuerlöscher durch eiae Spritzdüse abgegeben werden,
welche so gebaut ist, daß sie daß Feuerlöschmateriäl in der
gewünschten Art und Welse und in der gewünschten Stärke für
den jeweiligen zu bekämpfenden Brand abgibt oder einen umgrenzten
Raum mit Dampf Überflutet.
So kann in einem Bereich, bei dem Feuergefahr herrscht, ein
Feuerlöscher oder ein Feuerlöschsystem, welcher bzw. welches
mit einer Feuerlöschzusammensetzung gefüllt ist, vorbereitet
und aufbewahrt werden, bevor ein Brand ausbricht oder eine Feuergefahr besteht. Der Feuerlöscher kann aber auch rasch
herangeschafft werden, nachdem der Brand ausgebrochen ist* Im Falle eines vorbereiteten Feuerlöschers, kann ein Feuerslgnalj
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welches das Austreten des Feuerlöschmittels aus dem Behälter veranlaßt, automatisch durch eine Temperatur- oder andere
kühlvorrichtung erzeugt werden, welche einen Zustand entdeckt,
der zu einem Brand führt* Alternativ kann das Signal ein Handeignal sein« welches gegeben wird., wenn die Gefahr eines Brandes
besteht oder wenn der Brand bereits ausgebrochen ist. Hierzu kann das Feuerlöscherventil manuell betätigt, werden, um das
Löschmittel aus einem Üblichen beweglichen oder festen Feuerlöscher
zu entlassen*
Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel Λ
Ohloropentafluoroäthan wurde dazu verwendet, Diffusionsflammen
der Flüssigkeiten n-Heptan und !Methanol zu erstickent .die
in einem Glasbecherbrenner erzeugt wurden« Das Feuerlöschmaterial,
welches in Dampfform mit Luft gemischt war, wurde in. die Flammen eingeführt. Die Konzentration an Chloropentafluoroäthan
wurde allmählich gesteigert,; bis die Flammen gerade auslöschten. Die Resultate sind sowohl für Heptan als auch Methanol
in der Tabelle 1 angegeben.
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Brand
lUftgeschwiniigkeit
ml/min
n-Heptan (AR)
Methanol (AR)
37 500
37 500
erforderliche
Chloropentafluoroäthangfe schv'indigkei t ral/min
Chloropentafluoroäthangfe schv'indigkei t ral/min
2 850
5 000
5 000
Chloropentofluoroäthangehalt
l%
l%
7*07 11,60
Ein flüssiges Löschmittel wurde, in einen Behälter mit einem
Fassungsvermögen von ungefähr 57 1 eingebracht. Nach dem1 Pullen
wurde der Behälter mit Stickstoff unter einem Druck von ungefähr 10*5 atü versetzt. Der gefüllte Behälter wurde .in einen
Raum mit einem Volumen von 70,7 rar gebracht, der die Abmessungen 4,6 χ 4,6/»it einer Höhe von 3,4 a aufwies. Das Ventil konnte
von der Ferne so betätigt werden, daß der gesamte Inhalt gegen die Decke abgegeben wurde. Die Konzentration des Löschmittels
an verschiedenen Punkten dss Raums wurde mit Hilfe von Probenleitungen
bestimmt, die zu einem vorher kalibrierten Katharometer
führten. Brennstoff wurde in eine kreisförmige Schale mit 55i9 cm Durchmesser und 10,2 cm Tiefe eingefüllt, und die
Schale wurde dann in der Kitt® Raums auf den Boden gestellt.
(Im Falle von n-Heptan wurden 25 ml Brennstoff auf 75 ml Wasser
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gegosaen, während bei der Verwendung von Methanol al3 Brennstoff
das Wasβer weggelassen wurde und die Schale bis aum
Hand mit Methanol gefüllt wurde.) Der Brennstoff wurde entzündet und 5 se ο brennen gelassen, worauf das löschmittel
austreten gelassen wurde· Die Abgabezelt und die Zeit bis
zum Erlöschen des Feuers wurden beide vom Beginn der Abgabe
an gemessen4 Die Konzentrationen an CQCIgV HF und HC 1+HBr
zusammen wurden dadurch bestimmt, daß Draeger-Rohre mit einer
Höhe von 167»6 cm in den Zentrum des Raums gestellt wurden
und Proben der Atmosphäre unmittelbar nach dem Erlöschen des Feuers abgezogen, wurden* Die Konzentration des Löschmittelgemlschs
in der luft, welche den Brand unterhielt, wurde auch
im Moment des Erlöschens gemessen, wobei ein Katharometer
verwendet wurde. Die Resultate sind in Tabelle 2 gezeigt« Der Chlorgehalt der Atmosphäre nach Erlöschen des Brands
wurde in allen Fällen unter 2 ppm ermittelt.
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Zusammensetzung | im Test ver | Abgabe | Losch | Dampfkonzen | Zersetzungsprodukte in VoI--ppm j | HF | COCl2* | I | CO | 10 | |
des Loschmittelsf Mol-% |
wendeter Brennstoff |
zeit in
sec |
zeit in sec |
tration des LS schmitteis in YoI.-% |
HCl+HBr | 70 | 5-10 | 500 | 50 | ||
C^FcCl 100% | n-Heptan | 15 | 15 | 9,5 | >120 | 50 | 300,. | 120 | |||
C0FcCl 100% | η | 5 | 5 ' | 8,9 | 60 | 20 | <0,5 I 50 ! ' \ » l |
50 | |||
30980 | 85% C2F5Cl + 15% CF2ClBr |
n | 13 | 6 | 7,4 | 20 | 30 | ^0,5 | <10 | ||
7/08 | 85% C2F5Cl + 15%.CF2ClBr |
η | 17 . | 7 . | 7,7 | 20 | 15: | ||||
CD | I 95% C2F5Cl + 5% OF2ClBr |
η | 7 | 3 | 6*7 | 10 | 40 | <** | |||
90% Cg^Ol + I 10% CF5Br |
π | 12 | 10 | 10*0 | 100 | 50 | 2,5 | ||||
C2F5Cl 100% | Methanol | 20 | 25-45 | 11,7 | 100 | 20 | |||||
95%.C2F5Cl + 5% CF2ClBr |
η | 10 | 3-10 | 10,5 | 10 |
Das zum Messen des 0OClp verw.eadete Draeger-Rohr spricht vermutlich auch auf andere Caronylaalogenxde
an. &
Claims (1)
- Patentansprüche1. Feuerlösclizusamiüimsetzung,. dadurch gekennzeichnet, daß si© aus Chloropentafluoroäthan und einem nichtbrennbaren Hilfsmittel besteht.2. Z1Us ammenset sung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Hilfsmittel ein Treibmittel oder ein Dampfunterdrückun^smittel ist.3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennselehnet, daß das Hilfsmittel selbst ein Feuerlöschmittel 1st.4. Zusammensetzung nach Anspruch 2 oder 5t dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmittel ein halogeniertes Alkan ist*5-v Zusammensetzung nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet r daß das halogen!erte Alkan ein vollständig halogeniertes Alkan ist. welches mindestens ein Bromatom enthält,6. Zusammensetzung nach Anspruch 5« dadurch gekennzeichnet j daß das haloge&ierte Alkan Bromotrifluoromethan ist,7· Zusammensetzung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß das halogenierte Alkan Bromochlorodifluoromethan ist*8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 4 bis 7»309807/0829dadurch gekennzeichnet, daß sie 2 bis 50 Gew.~% von dem halogenierten -Alkan enthält.9* Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie 3 biß 15 Gtew.-% yon dem halogenierten Alkan. enthält.10. Zusammensetzung nach Anspruch 1t wie sie in den Beispielen beschrieben wurde«11* Feuerlöscher, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Ghloropentafluoroäthan oder einer Feuerlöschzussrnmensetaung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gefüllt ist.12. ' Feuerlöscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt unter Druck steht.13· Verfahren zur Bekämpfung von Bränden unter Verwendung von flüchtigen flüssigen Feuerlöschmittein, dadurch, gekennzeichnet* daß das genannte Mittel aus Ohloropentafluoroäthan besteht..14· Verfahren nach Anspruch 13» dadurch, gekennzeichnet, daß das Feuerlöschmittel eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ist.15· Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet ί daß das Feuerlöschmittel gegen den Ort eines Brandes gerichtet30 9 807/082916» Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerlöschmittel auetreten gelassen wird» um einen Bereich mit dem Dampf von öhloropentafluoroätnan zu überfluten oder abzudecken, bei dem Brandgefahr besteht·17· Feuerlöschsystem, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Feuerlöscher nach Anspruch 11 oder 12 umfaßt« und zwar in Kombination mit einem fühler, der Bedingungen aufspürt, die ein Feuer oder ein entstehendes Feuer anzeigen« und.: mit einer Einrichtung, welche ein Signal aus du Fühler verwendet, um die Abgabe des Feuerlöschers einzuleiten·18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ,der Feuerlöscher seinen Inhalt abgibt und eine bestimmte Zone mit Chloropentafluoro&thandampf überflutet«30 9 807/0829
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