DE2234509A1

DE2234509A1 - Feuerloeschzusammensetzung

Info

Publication number: DE2234509A1
Application number: DE2234509A
Authority: DE
Inventors: Robert David Howard; Donald Lomas
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1971-07-15
Filing date: 1972-07-13
Publication date: 1973-02-15
Also published as: FR2145669A1; IT962884B; GB1368442A; AU4410472A; CH569490A5; AR198624A1; NL7209603A; JPS52142900A; CA993643A; SE7511202L; JPS5313920B1; FR2145669B1; AU463872B2; ZA724371B; US3822207A; DE2234509B2; BE785891A

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.

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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.

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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 ersticken_t .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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Tabelle 1.

Brand

lUftgeschwiniigkeit ml/min

n-Heptan (AR)

Methanol (AR)

37 500

erforderliche
Chloropentafluoroäthangfe schv'indigkei t ral/min

2 850
5 000

Chloropentofluoroäthangehalt
l%

7*07 11,60

Beispiel 2

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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Tabelle 2

	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 0OCl_p verw.eadete Draeger-Rohr spricht vermutlich auch auf andere Caronylaalogenxde an. ^&

Claims

Patentansprüche

1. 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»

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dadurch 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 1_t 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 gerichtet

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16» 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«

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