DE69032924T3

DE69032924T3 - Method for fire prevention

Info

Publication number: DE69032924T3
Application number: DE69032924T
Authority: DE
Inventors: Richard Edward Bear FERNANDEZ
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1990-11-15
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2010-11-16
Also published as: JP3558631B2; DE69032924T2; DE69032924D1

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Verwendung bei der Verhinderung von Feuern, welche auf der Verbrennung von brennbaren Materialien beruhen. Insbesondere betrifft sie derartige Zusammensetzungen, die hochwirksam sind und in Bezug auf die Umwelt "sicher" sind. Genauer gesagt zeigen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine geringe oder überhaupt keine Wirkung auf den Prozeß der Verarmung der Ozonschicht; auch leisten sie überhaupt keinen oder nur einen sehr geringen Beitrag zu dem Prozeß der globalen Erwärmung, welcher als "Treibhauseffekt" bekannt ist. Obgleich diese Zusammensetzungen einen minimalen Effekt in diesen Bereichen zeigen, sind sie extrem wirksam bei der Verhinderung und dem Auslöschen von Feuern, insbesondere von Feuern in abgeschlossenen Räumen.The The invention relates to compositions for use in preventing of fires which indicate the burning of combustible materials based. In particular, it relates to such compositions, which are highly effective and "safe" in relation to the environment. More precisely show the compositions of the invention a little or at all no effect on the process of Depletion of the ozone layer; neither do they do any or only one very small contribution to the process of global warming, which known as the "greenhouse effect". Although these compositions have a minimal effect in these areas show they are extremely effective in preventing and extinguishing Fires, especially fires in enclosed spaces.

Hintergrund der Erfindung und Stand der TechnikBackground of the invention and state of the art

Bei der Verhinderung und dem Auslöschen von Feuern müssen zwei für den Erfolg bedeutende Elemente berücksichtigt werden: (1) das Trennen der Brennstoffe von der Luft; und (2) das Vermeiden oder das Reduzieren der für die Fortpflanzung der Verbrennung notwendigen Temperatur. Daher kann man kleine Feuer mit Decken oder mit Schäumen dergestalt ersticken, daß die brennenden Oberflächen bedeckt werden, um die Brennstoffe von dem Sauerstoff in der Luft zu isolieren. Bei dem üblichen Verfahren, bei dem Wasser auf die brennenden Oberflächen geschüttet wird, um das Feuer auszulöschen, liegt das hauptsächliche Element dann, daß die Temperatur auf einen Punkt reduziert wird, an dem die Verbrennung sich nicht mehr fortsetzen kann. Offensichtlich erfolgt auch im Falle dar Wassersituation einiges Ersticken sowie die Trennung von den Brennstoffen von der Luft.at prevention and extinction from firing two for important elements of success are considered: (1) the Separating the fuels from the air; and (2) the avoidance or reducing the for the reproduction of combustion necessary temperature. Therefore you can smother small fires with blankets or foams like that, that the burning surfaces be covered to the fuels of the oxygen in the air to isolate. In the usual Method in which water is poured onto the burning surfaces to extinguish the fire, is the main one Element then that the Temperature is reduced to a point at which the combustion can not continue. Obviously also in the If the water situation suffers suffocation and the separation of the fuels from the air.

Das genaue Verfahren, das verwendet wird, um Feuer auszulöschen, hängt von mehreren Gesichtspunkten ab, z. B. dem Ort des Feuers, den involvierten Brennstoffen, der Größe des Feuers usw. In fixierten abgeschlossenen Räumen, wie etwa Computerräumen, Speichergewölben, Bibliotheksräumen für seltene Bücher, Pumpstationen für Erdölleitungen u. ä. werden gegenwärtig Feuerlöschagenzien auf der Basis von halogenierten Kohlenwasserstoffen bevorzugt. Diese Feuerlöschagenzien auf der Basis von halogenierten Kohlenwasserstoffen sind nicht nur für derartige Feuer effektiv, sondern sie verursachen auch nur einen, wenn überhaupt, geringen Schaden an den Räumen und ihrem Inhalt. Dies steht im Widerspruch zu dem gut bekannten "Wasserschaden", der sonst oft den Feuerschaden übertreffen kann, wenn das übliche Wasserübergießverfahren verwendet wird.The accurate procedures used to extinguish fires depend on several aspects from, for. The place of fire, the one involved Fuels, the size of the fire etc. In fixed enclosed spaces, such as computer rooms, storage vaults, library rooms for rare Books, Pumping stations for oil pipelines u. Ä. Be currently fire extinguishing based on halogenated hydrocarbons preferred. These fire extinguishing based on halogenated hydrocarbons are not only for such Fire effectively but they also cause only one, if any, little damage to the rooms and their content. This is in contradiction to the well-known "water damage", which otherwise often the Fire damage surpasses can, if the usual Wasserübergießverfahren is used.

Die Feuerlöschagenzien auf der Basis von halogenierten Kohlenwasserstoffen, die derzeitig am populärsten sind, sind bromhaltige Halogenkohlenstoffe, wie z. B. Bromtrifluormethan (CF₃Br, Halon 1301) und Bromchlordifluormethan (CF₂ClBr, Halon 1211). Man nimmt an, daß diese bromhaltigen Feuerlöschagenzien beim Auslöschen von im Fortschreiten begriffenen Feuern effektiv sind, und zwar bei den mit der Verbrennung involvierten erhöhten Temperaturen, da diese Verbindungen sich zersetzen, um Produkte zu erzeugen, die Bromatome enthalten, welche in effektiver Weise mit dem sich selbst erhaltenden Verbrennungsprozeß auf der Basis von freien Radikalen interferieren und deshalb das Feuer auslöschen. Diese bromhaltigen Halogenkohlenstoffe können aus einer tragbaren Ausrüstung oder aus einem automatischen Raumflutungssystem mittels eines Feuerdetektors aktiviert werden.The halogenated hydrocarbon fire-extinguishing agents currently most popular are brominated halocarbons such as halogenated hydrocarbons. Bromotrifluoromethane (CF ₃ Br, Halon 1301) and bromochlorodifluoromethane (CF ₂ ClBr, Halon 1211). These bromine-containing fire-extinguishing agents are believed to be effective in extinguishing progressively-firing at the elevated temperatures involved in combustion, as these compounds degrade to produce products containing bromine atoms which interact effectively with the combustion self-sustaining combustion processes based on free radicals interfere and therefore extinguish the fire. These bromine-containing halocarbons can be activated from a portable equipment or from an automatic space flooding system by means of a fire detector.

In vielen Situationen sind abgeschlossene Räume involviert. Das heißt, daß Feuer in Räumen ausbrechen können, in Gewölben, abgeschlossenen Maschinen, Öfen, Containern, Speichertanks, Silos und ähnlichen Flächen. Die Verwendung einer effektiven Menge eines Feuerlöschmittels in einem abgeschlossenen Raum bezieht zwei Situationen ein. In einer Situation wird das Feuerlöschmittel in den abgeschlossenen Raum eingeführt, um das bereits existierende Feuer auszulöschen; bei der zweiten Situation handelt es sich darum, eine ständig vorhandene Atmosphäre bereitzustellen, die das das Feuer "löschende" oder, genauer gesagt, das das Feuer verhindernde Mittel in einer derartigen Menge enthält, daß das Feuer weder initiiert noch aufrechterhalten werden kann. Deshalb schlägt Larsen (US-Patent 3,844,354) die Verwendung von Chlorpentafluorethan (CF₃-CF₂Cl) in einem Gesamtflutungssystem (TFS) vor, um Feuer in einem abgeschlossenen Raum auszulöschen, wobei das Chlorpentafluorethan in den abgeschlossenen Raum eingeführt wird, so daß seine Konzentration auf weniger als 15% aufrechterhalten wird. Auf der anderen Seite offenbart Huggett (US-Patent 3,715,438) das Schaffen einer Atmosphäre in einem abgeschlossenen Raum, welche nicht die Verbrennung aufrechterhält. Gemäß Huggett wird eine Atmosphäre bereitgestellt, die im wesentlichen aus Luft, einem Perfluorkohlenstoff, der aus Tetrafluorkohlenstoff, Hexafluorethan, Octafluorpropan und Mischungen derselben ausgewählt ist, besteht.In many situations, enclosed spaces are involved. This means that fires can break out in rooms, in vaults, locked machines, ovens, containers, storage tanks, silos and similar areas. The use of an effective amount of a fire extinguishing agent in a confined space involves two situations. In one situation, the fire extinguishing agent is introduced into the enclosed space to extinguish the already existing fire; the second situation is to provide an ever-present atmosphere containing the fire-extinguishing agent, or more precisely the fire-extinguishing agent, in such an amount that the fire can neither be initiated nor sustained. Therefore proposes Larsen (US Patent 3,844,354) the use of chloropentafluoroethane _(CF3 _-CF2 Cl) in a total flooding system (TFS) in front, wherein said chloropentafluoroethane is introduced into the enclosed space to fire in an enclosed space to extinguish, so that its Concentration is maintained at less than 15%. On the other hand, Huggett (U.S. Patent 3,715,438) discloses creating an atmosphere in a confined space that does not sustain combustion. According to Huggett, an atmosphere is provided which consists essentially of air, a perfluorocarbon selected from carbon tetrafluorocarbon, hexafluoroethane, octafluoropropane, and mixtures thereof.

Es ist ebenfalls bekannt, daß bromhaltige Halogenkohlenstoffe wie etwa Halon 1211 dazu verwendet werden können, eine Atmosphäre bereitzustellen, die nicht die Verbrennung unterstützt. Jedoch machen die hohen Kosten aufgrund des Bromgehalts und die Toxizität gegenüber menschlichen Wesen, das heißt die Sensibilisierung auf kardialer Ebene bei relativ niedrigem Gehalt (z. B. kann Halon 1211 nicht oberhalb von 1 bis 2% verwendet werden) die bromhaltigen Materialien für eine Langzeitverwendung nicht-attraktiv.It is also known that brominated Halocarbons such as Halon 1211 can be used to form a the atmosphere to provide that does not support the combustion. however make high costs due to bromine content and toxicity to human Being, that is the sensitization on cardial level at relatively low content (eg Halon 1211 can not be used above 1 to 2%) the bromine-containing materials for a long-term use non-attractive.

In den vergangenen Jahren wurden sogar noch stärkere Einwände gegen die Verwendung von bromierten Feuerlöschmitteln auf der Basis von Halogenkohlenstoffen erhoben. Die Verarmung der stratosphärischen Ozonschicht, insbesondere die Rolle von Chlorfluorkohlenstoffen (CFC's) haben zu einem großen Interesse geführt, alternative Kühlmittel, Lösungsmittel, Treibmittel usw. zu entwickeln. Es wird nun angenommen, daß bromhaltige Halogenkohlenstoffe wie etwa Halon 1301 und Halon 1211 wenigstens genauso wie Chlorfluorkohlenstoffe aktiv an der Verarmung der Ozonschicht beteiligt sind.In In recent years, even stronger objections to the use of brominated fire extinguishing agents raised on the basis of halocarbons. The impoverishment of stratospheric Ozone layer, in particular the role of chlorofluorocarbons (CFC's) have too a big one Interest, alternative coolants, Solvent, To develop propellants and so on. It is now assumed that bromine-containing Halocarbons such as Halon 1301 and Halon 1211 at least as well as chlorofluorocarbons active in the depletion of the ozone layer involved.

Während man von Perfluorkohlenstoffen, wie denjenigen, die von Huggett vorgeschlagen wurden, nicht annimmt, daß sie einen derartig großen Effekt auf den Vorgang der Ozonverarmung haben wie Chlorfluorkohlenstoffe, so macht sie doch ihre außergewöhnlich hohe Stabilität in einem anderen Umweltbereich, nämlich demjenigen des "Treibhauseffektes", verdächtig. Dieser Effekt wird durch die Akkumulation von Gas verursacht, welches einen Schild gegen den Wärmetransfer bildet und dazu führt, daß es zur unerwünschten Erwärmung der Erdoberfläche kommt.While you are of perfluorocarbons, such as those proposed by Huggett are not supposed to such a big one Have an effect on the process of ozone depletion such as chlorofluorocarbons, That's how she makes her exceptionally high stability in another environmental area, namely that of the "greenhouse effect". This Effect is caused by the accumulation of gas, which is a Shield against the heat transfer forms and leads to that it to the undesirable warming the earth's surface comes.

GB-A-902590 offenbart 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluorpropan, jedoch offenbart dieses Dokument nicht die Verwendbarkeit als Feuerlöschmaterial. Derwent Publications, Woche 9039, Access No. 90295612 und Woche 9038, Access No. 90287121 offenbaren eine azeotrope Zusammensetzung mit Dichlorpentafluorpropan mit anderen halogenierten Kohlenwasserstoffen. EP-A-0481618 offenbart symmetrisches Heptafluorpropan in Verbindung mit Dichlorpentafluorpropan. Derartige Zusammensetzungen werden in der vorliegenden Anmeldung nicht beansprucht.GB-A-902590 discloses 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane, but discloses this Document not the availability as a fire extinguishing material. Derwent Publications, Week 9039, Access no. 90295612 and week 9038, Access no. 90287121 disclose an azeotropic composition with dichloropentafluoropropane other halogenated hydrocarbons. EP-A-0481618 symmetrical heptafluoropropane in conjunction with dichloropentafluoropropane. Such compositions are described in the present application unclaimed.

WO 91/02564 offenbart die Verwendung spezifischer Heptafluorpropane und Hexafluorpropane und Pentafluorethan in Feuerlöschzusammensetzungen.WHERE 91/02564 discloses the use of specific heptafluoropropanes and hexafluoropropanes and pentafluoroethane in fire extinguishing compositions.

WO 91/12853 offenbart die Verwendung von 2-Chlor-1,1,1,2-tetrafluorethan als Feuerlöschmittel, alleine oder in Verbindung mit spezifischen Kohlenwasserstoffen.WHERE 91/12853 discloses the use of 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane as a fire extinguishing agent, alone or in combination with specific hydrocarbons.

Es besteht deshalb ein Bedarf an effektiven Feuerlöschzusammensetzungen und Verfahren, die wenig oder nichts zum Verarmungsprozeß an Ozon in der Stratosphäre oder zu dem "Treibhauseffekt" beitragen.It There is therefore a need for effective fire extinguishing compositions and methods, the little or nothing to deplete ozone in the stratosphere or contribute to the "greenhouse effect".

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Feuerlöschzusammensetzung bereitzustellen sowie ein Verfahren zum Verhindern und Kontrollieren von Feuer in einem abgeschlossenen Raum bereitzustellen, wobei in den abgeschlossenen Raum eine effektive Menge der Zusammensetzung eingeführt wird.task The invention is to provide such a fire extinguishing composition and a method for preventing and controlling fire in to provide a closed space, taking in the closed Space an effective amount of the composition is introduced.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Verhindern von Feuer bereitgestellt, indem in einem abgeschlossenen Raum eine sauerstoffhaltige Atmosphäre aufgebaut wird, welche jedoch nicht die Verbrennung aufrechterhält, welches umfaßt: Einführen in den umschlossenen Raum CF₃-CFH-CF₃ (HFC-227ea) in einer Menge, daß in dem umschlossenen Raum eine Wärmekapazität von 40 bis 55 cal/°C je Mol Sauerstoff geschaffen wird, ausgenommen die Mitverwendung von CHF₃.According to the present invention, there is provided a method of preventing fire by establishing in an enclosed space an oxygen-containing atmosphere which, however, does not sustain the combustion, which comprises introducing into the enclosed space CF ₃ -CFH-CF ₃ (HFC-227ea) in one Amount that in the enclosed space, a heat capacity of 40 to 55 cal / ° C per mole of oxygen is created, except the concomitant use of CHF ₃ .

Die Verwendung von CHF₃ als Brandverhütungsmittel in Kombination mit halogenierten Kohlenwasserstoffen, einschließlich CF₃-CFH-CF₃ ist in WO 91/04766 beschrieben.The use of CHF ₃ as a fire retardant in combination with halogenated hydrocarbons, including CF ₃ -CFH-CF ₃ is described in WO 91/04766.

Das vorstehend erwähnte teilweise fluorsubstituierte Propan kann in Verbindung mit so wenig wie 1% eines halogenierten Kohlenwasserstoffs verwendet werden, das aus der Gruppe von Difluormethan (HFC-32),
Chlordifluormethan (HCFC-22), 2,2-Dichlor-1,1,1-trifluorethan (HCFC-123),
1,2-Dichlor-1,1,2-trifluorethan (HCFC-123a),
2-Chlor-1,1,1,2-tetrafluorethan (HCFC-124),
1-Chlor-1,1,2,2-tetrafluorethan (HCFC-124a), Pentafluorethan (HFC-125),
1,1,2,2-Tetrafluorethan (HFC-134),1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC-134a),
3,3-Dichlor-1,1,1,2,2-pentafluorpropan (HCFC-225ca),
1,3-Dichlor-1,1,2,2,3-pentafluorpropan (HCFC-225cb),
1,2-Dichlor-1,2-difluorethan und 1,1-Dichlor-1,2-difluorethan ausgewählt ist.The above-mentioned partially fluorine-substituted propane may be used in conjunction with as little as 1% of a halogenated hydrocarbon selected from the group of difluoromethane (HFC-32),
Chlorodifluoromethane (HCFC-22), 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane (HCFC-123),
1,2-dichloro-1,1,2-trifluoroethane (HCFC-123a),
2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane (HCFC-124),
1-chloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane (HCFC-124a), pentafluoroethane (HFC-125),
1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a),
3,3-dichloro-1,1,1,2,2-pentafluoropropane (HCFC-225ca),
1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane (HCFC-225cb),
1,2-dichloro-1,2-difluoroethane and 1,1-dichloro-1,2-difluoroethane.

Das teilweise fluorsubstituierte Propan eliminiert, wenn es in adäquater Menge der Luft in einem umschlossenen Raum hinzugegeben wird, die die Verbrennung aufrechterhaltenden Eigenschaften der Luft und es unterdrückt die Verbrennung flammbarer Materialien, wie etwa Papier, Gewebe, Holz, flammbare Flüssigkeiten und von Kunststoffgegenständen, die in dem umschlossenen Kompartiment vorhanden sein können.The partially eliminated fluorine-substituted propane, if it is in adequate amount the air is added in an enclosed space that the Combustion-maintaining properties of the air and it suppresses the Combustion of flammable materials, such as paper, fabric, wood, flammable liquids and plastic objects, which may be present in the enclosed compartment.

Dieses Fluorpropan ist extrem stabil und chemisch inert. Es zersetzt sich nicht bei Temperaturen, die so hoch sind wie 350°C, um korrosive oder toxische Produkte zu erzeugen, und es kann selbst in reinem Sauerstoff nicht entzündet werden, so daß es auch weiterhin als flammenunterdrückendes Mittel bei der Entzündungstemperatur der brennbaren Gegenstände, die in dem Kompartiment vorhanden sind, effektiv ist.This Fluoropropane is extremely stable and chemically inert. It decomposes not at temperatures as high as 350 ° C to be corrosive or toxic Produce products, and it can not even in pure oxygen inflamed be so that it also as a flame suppressant at the ignition temperature the combustible objects, which are present in the compartment is effective.

Das Fluorpropan ist HFC-227ea. Es ist wegen seines niedrigen Siedepunkts, d. h. Siedepunkts bei normalem Atmosphärendruck von weniger als 1,2°C, vorteilhaft. Darum wird dieses Gas bei jeder beliebigen niedrigen Umgebungstemperatur, der man wahrscheinlich begegnen kann, sich nicht verflüssigen, und es wird nicht als Folge davon die Feuerverhinderungseigenschaften der modifizierten Luft vermindern. Tatsächlich kann jegliches Material, das einen derartigen niedrigen Siedepunkt aufweist, als ein Kühlmittel geeignet sein.The Fluoropropane is HFC-227ea. It's because of its low boiling point, d. H. Boiling point at normal atmospheric pressure of less than 1.2 ° C, advantageous. Therefore, this gas will be at any low ambient temperature, which one can probably meet, not liquefy, and it does not become the fire prevention properties as a result reduce the modified air. In fact, any material, having such a low boiling point as a refrigerant be suitable.

Das Heptafluorpropan HFC-227ea ist auch durch einen extrem niedrigen Siedepunkt und einen hohen Dampfdruck gekennzeichnet, d. h. oberhalb von 44,3 psig bei 21°C.The Heptafluoropropane HFC-227ea is also extremely low Boiling point and high vapor pressure, d. H. above of 44.3 psig at 21 ° C.

Um die Eigenschaften der Luft in der Situation mit dem umschlossenen Raum zu eliminieren, die die Verbrennung aufrechterhalten, sollte das Gas bzw. die Gase in einer Menge hinzugefügt werden, welche der modifizierten Luft eine Wärmekapazität je Mol Gesamtsauerstoff, der vorhanden ist, verleiht, die ausreichend ist, die Verbrennung der in der abgeschlossenen Umgebung vorhandenen flammbaren, nicht-selbst-nachhaltigen Materialien zu unterdrücken oder zu verhindern.Around the properties of the air in the situation with the enclosed To eliminate space that should sustain combustion the gas or gases are added in an amount which is the modified one Air a heat capacity per mole Total oxygen that is present confers sufficient the combustion of existing in the closed environment flammable, non-self-sustainable materials to suppress or to prevent.

Die minimale Wärmekapazität, die zur Unterdrückung der Verbrennung notwendig ist, variiert mit der Brennbarkeit des speziellen vorhandenen flammbaren Materials in dem umschlossenen Raum. Es ist bekannt, daß die Brennbarkeit von Materialien, nämlich ihre Fähigkeit, unter gegebenen Umweltbedingungen nachhaltige Verbrennung zu entfachen und aufrechtzuerhalten, in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung und bestimmten physikalischen Eigenschaften, wie etwa der Fläche der Oberfläche in Bezug auf das Volumen, der Wärmekapazität, der Porosität u. ä., variiert. Daher ist dünnes, poröses Papier wie etwa Papiergewebe vergleichsweise stärker brennbar als ein Holzklotz.The minimal heat capacity, the suppression combustion is necessary, varies with the flammability of the special existing flammable material in the enclosed Room. It is known that the Flammability of materials, namely their ability to ignite sustainable combustion under given environmental conditions and maintain, depending from the chemical composition and certain physical Properties, such as the area the surface in terms of volume, heat capacity, porosity and the like Ä., varies. Therefore, it is thin, porous Paper such as paper tissue comparatively more flammable than a block of wood.

Im allgemeinen ist eine Wärmekapazität von etwa 40 cal./°C und ein konstanter Druck je Mol Sauerstoff mehr als ausreichend, um die Verbrennung von Materialien mit relativ gemäßigter Brennbarkeit, wie etwa Holz oder Kunststoff, zu unterdrücken und zu verhindern. Stärker brennbare Materialien, wie etwa Papier, Gewebe und einige flüchtige flammbare Flüssigkeiten, machen es im allgemeinen erforderlich, daß Fluorethan in einer ausreichenden Menge hinzugefügt wird, um eine höhere Wärmekapazität zu schaffen. Es ist auch wünschenswert, einen zusätzlichen Sicherheitsbereich bereitzustellen, indem eine Wärmekapazität im Überschuß der minimalen Anforderungen für die bestimmten flammbaren Materialien geschaffen wird.in the general is a heat capacity of about 40 cal./°C and a constant pressure per mole of oxygen more than adequate, for the combustion of materials with relatively moderate flammability, such as wood or plastic, to suppress and prevent. More flammable Materials such as paper, fabric and some volatile flammable Liquids, In general, it is necessary for fluoroethane to be present in a sufficient amount Quantity added becomes a higher one To create heat capacity. It is also desirable An additional Provide safety area by adding a heat capacity in excess of the minimum requirements for the certain flammable materials is created.

Eine minimale Wärmekapazität von 45 cal./°C je Mol Sauerstoff ist im allgemeinen für mäßig brennbare Materialien adäquat, und eine minimale Wärmekapazität von etwa 50 cal./°C je Mol Sauerstoff ist ausreichend für stark brennbare Materialien. Falls gewünscht, kann mehr hinzugegeben werden, jedoch führt eine Menge, die eine Wärmekapazität von höher als etwa 55 cal./°C je Mol Gesamtsauerstoff verleiht, zu wesentlich höheren Kosten, ohne daß es zu einem wesentlich stärkeren Anstieg in Bezug auf den Feuer-Sicherheitsfaktor kommt.A minimum heat capacity of 45 cal./°C per mole of oxygen is generally adequate for moderately combustible materials, and a minimum heat capacity of about 50 cal./°C per mole of oxygen is sufficient for highly combustible materials. If desired, can be added more, however, carries an amount that has a heat capacity of higher than about 55 cal./°C gives each mole of total oxygen, at a much higher cost, without it to a much stronger one Increase in terms of fire safety factor comes.

Die Wärmekapazität je Mol an Gesamtsauerstoff kann gemäß der nachfolgenden Formel bestimmt werden:

wobei
C_p* = gesamte Wärmekapazität je Mol Sauerstoff bei konstantem Druck;

= partieller Druck von Sauerstoff;
P_z = partieller Druck eines anderen Gases;
(C_p)_z = Wärmekapazität eines anderen Gases bei konstantem Druck.The heat capacity per mole of total oxygen can be determined according to the following formula:

in which
C _p * = total heat capacity per mole of oxygen at constant pressure;

= partial pressure of oxygen;
P _z = partial pressure of another gas;
(C _p ) _z = heat capacity of another gas at constant pressure.

Der Siedepunkt des erfindungsgemäß verwendeten Fluorpropans und die zur Schaffung von Wärmekapazitäten in Luft (Cp) von 40 bis 50 cal./°C bei einer Temperatur von 25°C und konstantem Druck notwendigen Molprozente, während ein Sauerstoffgehalt von 20% und 16% eingehalten wird, sind nachfolgend aufgelistet:Of the Boiling point of the invention used Fluoropropane and the creation of heat capacities in air (Cp) from 40 to 50 cal./°C at a temperature of 25 ° C and constant pressure necessary mole percent, while an oxygen content 20% and 16% are listed below:

Die Zufuhr des Fluorpropans wird leicht durchgeführt, indem geeignete Mengen des Gases in das abgeschlossene lufthaltige Kompartiment abgemessen eingeführt werden.The Feed of the fluoropropane is easily carried out by adding appropriate amounts of the gas is measured in the closed air-containing compartment introduced become.

Die Luft in dem Kompartiment kann jederzeit behandelt werden, wann immer es wünschenswert erscheint. Die modifizierte Luft kann kontinuierlich verwendet werden, wenn eine Bedrohung durch Feuer konstant vorhanden ist oder wenn die spezielle Umgebung derartig ist, daß die Feuergefahr auf ein absolutes Minimum verringert werden muß, oder die modifizierte Luft kann als eine Notfallmaßnahme verwendet werden, wenn die Bedrohung durch Feuerentwicklung bevorsteht.The Air in the compartment can be treated anytime, whenever it desirable appears. The modified air can be used continuously if a threat of fire is constant or if the special environment is such that the fire danger to an absolute Minimum must be reduced or the modified air may be used as an emergency measure when the threat of fire is imminent.

Die Erfindung wird deutlicher unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele verstanden werden. Die unverwarteten Wirkungen des Fluorpropans, alleine oder in beliebiger vorstehend erwähnter Mischung bei der Unterdrückung von Feuer wie auch seine Kompatibilität mit der Ozonschicht und sein relativ geringer "Treibhauseffekt" sind in den nachfolgenden Beispielen gezeigt, wobei es mit anderen Feuerverhinderungsgasen, insbesondere mit den Perfluoralkanen und Halon 1211, verglichen wird.The The invention will become clearer with reference to the following Examples are understood. The unexpected effects of fluoropropane, alone or in any of the above-mentioned mixture in the suppression of Fire as well as its compatibility with the ozone layer and its relatively low "greenhouse effect" are in the following Examples, with other fire prevention gases, especially with the perfluoroalkanes and Halon 1211 compared becomes.

Beispiel 1 – FeuerlöschkonzentrationenExample 1 - Fire extinguishing concentrations

Die Feuerlöschkonzentrationen der mit verschiedenen Kontrollen verglichenen Fluorpropanzusammensetzung wurden gemäß der ICI-Cup-Burner-Methode bestimmt. Diese Methode bzw. das Verfahren ist in "Measurement of Flame-Extinguishing Concentrations" R. Hirst und K. Booth, Fire Technology, Bd. 13(4), S. 296–315 (1977) beschrieben.The Fire extinguishing concentrations the fluoropropane composition compared to various controls were made according to the ICI Cup Burner method certainly. This method is described in "Measurement of Flame Extinguishing Concentrations" R. Hirst and K. Booth, Fire Technology, Vol. 13 (4), pp. 296-315 (1977).

Genauer gesagt, wird ein Luftstrom mit 40 l/min durch einen äußeren Kamin (8,5 cm Innendurchmesser bei 53 cm Höhe) aus einer Glasperlen-Verteilungsvorrichtung an seiner Basis geleitet. Ein Brennstoff-Schalenbrenner (3,1 cm äußerer Durchmesser und 2,15 cm Innendurchmesser) wird innerhalb des Kamins bei 30,5 cm unterhalb des oberen Randes des Kamins positioniert. Das Feuerlöschmittel wird dem Luftstrom vor seinem Eintreten in die Glasperlen-Verteilungsvorrichtung zugefügt, wobei die Fließrate der Luft bei 40 l/min für alle Untersuchungen aufrechterhalten wird. Die Fließraten der Luft und des Mittels werden gemessen, wobei kalibrierte Durchflußmesser verwendet werden.More accurate said, a flow of air at 40 l / min through an outer chimney (8.5 cm inner diameter at 53 cm height) from a glass bead distribution device directed at its base. A fuel cup burner (3.1 cm outside diameter and 2.15 cm inside diameter) is inside the chimney at 30.5 cm positioned below the upper edge of the fireplace. The fire extinguishing agent is added to the airflow prior to its entry into the glass bead distribution device added the flow rate the air at 40 l / min for everyone Investigations is maintained. The flow rates of the air and the agent are measured using calibrated flowmeters.

Jeder Test wird so durchgeführt, daß das Brennstoffniveau in dem Reservoir so eingestellt wird, daß das Brennstoffniveau der Flüssigkeit in dem Schalenbrenner genau gleich mit der Grundglaslippe auf dem Schalenbrenner ist. Wenn die Fließrate der Luft bei 40 l/min eingehalten wird, wird der Brennstoff in dem Schalenbrenner entzündet. Das Feuerlöschmittel wird in abgemessenen Stufungen hinzugefügt, bis die Flamme erlischt. Die Feuerlöschkonzentration wird gemäß nachfolgender Gleichung bestimmt:

wobei F₁ = Fließrate des Mittels,
F₂ = Fließrate der Luft ist.Each test is performed so that the fuel level in the reservoir is adjusted so that the fuel level of the liquid in the cup burner is exactly equal to the base glass lip on the cup burner. When the flow rate of the air is maintained at 40 l / min, the fuel in the cup burner is ignited. The extinguishing agent is added in measured increments until the flame goes out. The fire extinguishing concentration is determined according to the following equation:

where F ₁ = flow rate of the agent,
F ₂ = flow rate of the air.

Zwei unterschiedliche Brennstoffe werden verwendet, Heptan und Methanol; der Durchschnitt von mehreren Werten der Fließrate des Mittels beim Auslöschen ist für die nachfolgende Tabelle verwendet.Two different fuels are used, heptane and methanol; is the average of several values of the flow rate of the extinguishing agent for the following table used.

Tabelle 1 Löschkonzentrationen einer bestimmten Fluorpropanzusammensetzung im Vergleich zu anderen Mitteln

Table 1 Extinguishment Concentrations of a Particular Fluoropropane Composition Compared to Other Agents

Beispiel 2Example 2

Das Ozonverarmungspotential (ODP) der Fluorpropane und verschiedener Mischungen derselben wurde im Vergleich zu verschiedenen Kontrollen berechnet, wobei das in "The Relative Efficiency of a Number of Halocarbon for Destroying Stratospheric Ozone" [D. J. Wuebles, Lawrence Livermore Laboratory report UCID-18924, (Januar 1981)] und "Chlorocarbon Emission Scenarios: Potential Impact on Stratospheric Ozone" [D. J. Wuebles, Journal Geophysics Research, 88, 1433–1443 (1983)] beschriebene Verfahren verwendet wurde.The Ozone depletion potential (ODP) of fluoropropanes and various Blends of the same were compared to various controls calculated in "The Relative Efficiency of a Number of Halocarbon for Destroying Stratospheric Ozone "[D.J. Wuebles, Lawrence Livermore Laboratory report UCID-18924, (January 1981)] and "Chlorocarbon Emission Scenarios: Potential Impact on Stratospheric Ozone "[D.J. Wuebles, Journal Geophysics Research, 88, 1433-1443 (1983)] Procedure was used.

Prinzipiell handelt es sich bei dem ODP um das Verhältnis der berechneten Ozonverarmung in der Stratosphäre, welche aus der Emission eines bestimmten Agens' resultiert, verglichen mit dem ODP, welches aus der gleichen Rate der Emission von FC-11 (CFCl₃) resultiert, welches auf 1,0 eingestellt wird. Die Ozonverarmung ist vermutlich der Migration von Verbindungen, die Chlor und Brom enthalten, durch die Troposphäre in die Stratosphäre geschuldet, wo diese Verbindungen durch die UV-Strahlung in Chlor- und Bromatome fotochemisch gespalten werden. Diese Atome werden die Ozon(O₃)-Moleküle in einer zyklischen Reaktion zerstören, wobei Sauerstoff (O₂) und [ClO]- oder [BrO]-Radikale gebildet werden; diese Radikale reagieren mit Sauerstoffatomen, die durch die UV-Strahlung aus O₂ gebildet werden, so daß Chlor- oder Bromatome und Sauerstoffmoleküle umgebildet werden und die umgebildeten Chlor- oder Bromatome anschließend zusätzlich Ozon usw, zerstören, bis schließlich die Radikale in der Stratosphäre eingefangen werden. Man nimmt an, daß ein Chloratom etwa 10.000 Ozonmoleküle und ein Bromatom etwa 100.000 Ozonmoleküle zerstört.In principle, the ODP is the ratio of calculated ozone depletion in the stratosphere resulting from the emission of a particular agent compared to the ODP resulting from the same rate of emission of FC-11 (CFCl ₃ ) is set to 1.0. Ozone depletion is believed to be due to migration of compounds containing chlorine and bromine through the troposphere into the stratosphere, where these compounds are photochemically cleaved by UV radiation into chlorine and bromine atoms. These atoms will destroy the ozone (O ₃ ) molecules in a cyclic reaction to form oxygen (O ₂ ) and [ClO] or [BrO] radicals; these radicals react with oxygen atoms formed by UV radiation from O _{2 to} reform chlorine or bromine atoms and oxygen molecules and subsequently destroy the reformed chlorine or bromine atoms in addition to ozone, etc., until finally the radicals are trapped in the stratosphere become. It is believed that a chlorine atom destroys about 10,000 ozone molecules and a bromine atom about 100,000 ozone molecules.

Das Ozonverarmungspotential ist auch in "Ultraviolet Absorption Cross-Sections of Several Brominated Methanes and Ethanes" [L. T. Molina, M. J. Molina und F. S. Rowland" J. Phys. Chem. 86, 2672–2676 (1982)); in U.S. Patent 4,810,403 (Bivens et al.]; und in "Scientific Assessment of Stratospheric Ozone: 1989" [U. N. Environment Programme (21. August 1989)] diskutiert.The Ozone depletion potential is also present in "Ultraviolet Absorption Cross-Sections of Several Brominated Methanes and Ethanes "[L.T. Molina, M.J. Molina and F. S. Rowland "J. Phys. Chem. 86, 2672-2676 (1982)); in U.S. Pat. U.S. Patent 4,810,403 (Bivens et al.]; And in "Scientific Assessment of Stratospheric Ozone: 1989 "[U. N. Environment Program (August 21, 1989)].

In der nachfolgenden Tabelle werden die Ozonverarmungspotentiale für das Fluorpropan und die Kontrollen dargestellt. Tabelle 2 Agens Ozonverarmungspotential HFC-227ea 0 CF₄ 0 C₂F₆ 0 H-1301 10 CHF₂Cl 0,05 H-1211 3 CFCl₃ 1 CF₃-CF₂Cl 0,4 The following table shows the ozone depletion potentials for the fluoropropane and the controls. Table 2 agent Ozone depletion potential HFC-227ea 0 CF ₄ 0 C ₂ F ₆ 0 H-1301 10 CHF ₂ Cl 0.05 H-1211 3 CFCl ₃ 1 CF ₃ -CF ₂ Cl 0.4

Claims

A method for preventing fire by producing an oxygen-containing atmosphere but which does not sustain combustion in an enclosed space comprising introducing into the enclosed space of the fluorine-substituted propane CF ₃ -CFH-CF ₃ (HFC-227ea) in an amount in order to create a heat capacity of 40 to 55 cal / ° C per mole of oxygen in the enclosed space, except for the concomitant use of CHF ₃ .

The method of claim 1, wherein the fluorine-substituted propane together with at least 1% of one or more of the following halogenated Hydrocarbons present: difluoromethane (HFC-32), chlorodifluoromethane (HCFC-22), 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane (HCFC-123), 1,2-dichloro-1,1,2-trifluoroethane (HCFC-123a), 2-Chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane (HCFC-124), 1-chloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane (HCFC-124a), pentafluoroethane (HFC-125), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a), 1,2-dichloro-1,2-difluoroethane (HCFC-132), 1,1-dichloro-1,2-difluoroethane (HCFC-132c), 3,3-dichloro-1,1,1,2,2-pentafluoropropane (HCFC-225ca) and 1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane (HCFC-225cb).