FI116367B

FI116367B - Kaasu-nesteseos ja menetelmä sen käyttämiseksi

Info

Publication number: FI116367B
Application number: FI20031284A
Authority: FI
Inventors: Jan Andersson
Original assignee: Halotron Inc
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-11-15
Also published as: US6182768B1; FI934377A0; NO933562L; SE9200335D0; EP0583453A1; AU3577793A; US6267788B1; SE523661C2; US5698630A; NO307367B1; JPH06509492A; WO1993015794A1; NO933562D0; US5862867A; FI20031284A; CA2107658A1; SE9200335L; FI934377A; AU661120B2

Description

116367

Kaasu-nesteseos ja menetelmä sen käyttämiseksi Gas-vätskeblandning och förfarande för dess användning 5 Esillä oleva keksintö koskee kaasu-nesteseosta, joka erityisesti on tarkoitettu käytettäväksi tulensammutusvälineenä sekä menetelmää kaasu-nesteseoksen käyttämiseksi.

Suuria määriä tulensammutusaineita käytetään koko maailmassa; palosuojana 10 lentokoneissa, laivoissa, tietokonehuoneissa, laboratorioissa ym. Tulensammutusaineita käytetään sekä kodeissa että teollisuudessa. Eräs suuri käyttäjä, paitsi tietysti palokunta, on puolustus, joka myös käyttää suuren osan harjoituksiin.

Eräs perinteinen aine tulipalojen sammuttamiseen on vesi, mutta monissa tapauk-15 sissa vesi aiheuttaa suurempia vahinkoja kuin itse tulipalo johtuen aiheutuneista vesivahingoista ja sitä paitsi vesi on sopimatonta käytettäväksi tulipalojen sammuttamiseen esim. sähkövarustuksissa. Myös hiilidioksidi on hyvin tavallinen tulensammuttamisaine, mutta myöskään tätä ei voida käyttää kaikentyyppisissä ';'; paloissa.

20 ♦ t ·

Puhtaan, tehokkaan, myrkyttömän ja sen lisäksi halvan tulensammutusaineen et-.. . siminen vauhdittui 1900-luvun alussa. Silloin kehitettiin nk. halonit. Halon on ‘.ri kauppanimi ja käsittää joukon halogenisoituja hiilivetyjä. Haloniyhdisteitä ovat hiilen, kloorin, fluorin ja bromin eri yhdistelmät.

25

Kaksi halonikaasutyyppiä on hallinnut, Halon 1301 ja Halon 1211. Halon 1301 on \ pääasiassa ollut käytössä nk. huoneensuoja- (total flooding) järjestelmissä ja Ha- lonia 1211 on käytetty käsisammuttimissa ja nk. liikkuvissa sammutusaggregaa-teissä (pyörällä varustetuissa tai paloautoissa). Halonia 1211 on myös käytetty *·**' 30 kiinteissä laitoksissa, kuten kohde- ja paikallissuoja- (local application) jäijestel- * ·’ missä. Eräs toinen laaja käyttöalue Halonille 1211 on erityyppisten kulkuväline!- 2 1 1 6367 den suojaaminen sekä siviilissä että sotaväessä. Yleensä suojattavat kohteet ovat moottori-ja muut konetilat, mutta myös henkilöidät ovat joskus suojan kohteina.

Syy siihen, että on esiintynyt useita eri halonikaasutyyppejä on niiden fysikaaliset 5 ominaisuudet niiden käyttöalueen suhteen. Tällöin kiehumispiste, höyrynpaine ja myrkyllisyys ovat olleet pääasiallisia parametrejä.

Nämä halonit ovat puhtaita, tehokkaita ja suhteellisen myrkyttömiä tulensammu-tusaineita, mutta 1970-luvulla oltiin sitä mieltä, että haloneilla kuten kloori-10 fluorihiilivedyillä yleensä, on todistettavasti voimakas otsonia tuhoava vaikutus.

Sen jälkeen suuri joukko maailman maista on päättänyt vähentää ja sitoutunut vähentämään ja pitkällä tähtäyksellä lopettamaan halonien valmistuksen ja käytön. Tulensammutusaineiden maailmantuotanto ja varsinkin halonien, on hyvin suuri. Ainoastaan Halon 1211 osalta, joka ensikädessä on tarkoitettu pienempiin ja 15 keskisuuriin kannettaviin palosammuttimiin, tuotanto vuonna 1986 nousi 20,000 tonniin. Koko maailmassa on siten kasvava mielenkiinto löytää korvaava aine haloneille.

·;·; On jo tehty yrityksiä löytää sellainen korvaava aine, mutta tähän asti mikään näis- • · · t · · \ ‘. 20 tä ei ole osoittautunut olevan yhtä tehokas kun halonit ja samaan aikaan ympäris- i töystävällinen.

• 1

Vaatimukset, jotka tänä päivänä asetetaan hyvälle tulensammutusaineelle on, että sen on oltava tehokas, myrkytön ja ympäristöystävällinen. Ympäristönäkökanta : , *, 25 on hyvin tärkeä tänä päivänä ja uudella tulensammutusaineella on ennen kaikkea . * * ·. oltava pieni otsonia tuhoava vaikutus ja pieni kasvihuonevaikutus. Otsonia tuhoa va vaikutus ilmaistaan ODP-arvona (Ozone Depletion Potential) ja kasvihuone-. vaikutus ilmaistaan GWP-arvona (Global Warming Potential). Näiden arvojen ’ · laskeminen on hyvin tunnettua tekniikassa eikä siitä keskustella lähemmin tässä.

*;*' 30 Eri maiden suunta-arvoja ei myöskään ole päätetty, voidaan vaan sanoa, että ne 116367 3 tulevat olemaan huomattavasti tämän päivän kaupallisten halonikaasujen arvojen alapuolella.

Muita vaatimuksia, joita uudelle tulensammutusvälineelle asetetaan on, että sitä 5 tulee voida käyttää jo olemassa olevien säiliöiden yhteydessä ja täyttää niihin (nk. "drop-in agent") ilman, että tarvitsee tehdä suuria ja kalliita muutoksia. Ennen kaikkea tämä koskee käsisammuttimia, koska tällaisia on kierrossa ääretön määrä. Mahdollisesti voidaan hyväksyä suukappaleen vaihto tai uusi tiiviste, mutta esim. koko venttiilijärjestelmän vaihtaminen tulee aivan liian kalliiksi.

10

Eräs ongelma korvaavan aineen löytämisessä haloneille on, että monet aineet, jotka ovat vähemmän ympäristöä tuhoavia ja samaan aikaan myrkyttömiä, valitettavasti myös ovat vähemmän tehokkaita. Esimerkiksi bromatut hiilivedyt ovat tehokkaita, mutta samaan aikaan hyvin myrkyllisiä.

15

Eräät yritykset korvaavan aineen löytämiseen ovat perustuneet siihen, että koko-halogenisoiduista hiilivedyistä on siirrytty puolihalogenisoituihin hiilivetyihin erityisesti kloorimäärän pienentämiseksi. On myös tehty eräitä kokeita täysin fluo-·;·; risoiduilla hiilivedyillä. Aineiden tehokkuus kuitenkin vähenee kun siirrytään ; ’’ 20 bromista klooriin ja sitten fluoriin. Kun kyseessä on myrkyllisyys, pätee päinvas- ‘ ; täinen, jolloin bromi on myrkyllisintä ja fluori vähiten myrkyllistä, ainakin yhdis- .. . tyneenä hiileen.

Toiset yritykset ovat perustuneet siihen, että erilaisten suukappaleiden avulla on ; , ·, 25 yritetty tehostaa vähemmän tehokasta ainetta. On esimerkiksi tutkittu paljon ai- , * * *, neen leviämistä nimenomaan suukappaleessa j a paineenvaihteluj a suukappaleessa.

Uudet, vähemmän ympäristövaaralliset aineet ovat pääasiassa nesteitä ja on eri ! ' tavoilla yritetty antaa aineelle se energia, joka vaaditaan riittävän heitto välin saa miseksi. On yritetty lisätä erilaisia puhtaita kaasuja.

; · : 30 116367 4

Mikään tähän asti tunnetuista yrityksistä ei kuitenkaan ole johtanut tulensammu-tusaineeseen, jolla on voitu korvata tämänpäivän halonikaasut.

Eräs perusta esillä olevalle keksinnölle on se olettamus, että edellä mainittujen 5 hallitsevien halonikaasutyyppien korvaamiseksi nyt myös uudet ympä-ristöparametri- ODP- ja GWP-tekijät huomioonottaen ei voida rakentaa yhtä tai kahta "korvauskaasua", joka täyttäisi sekä "vanhat" että uudet vaatimukset.

Jotta voitaisiin saavuttaa täysin hyvä ja hyväksyttävä ratkaisu ongelmaan tulevai-10 suudessa olemme sitä mieltä, että ei ole mahdollista kemiallisteknillisesti rakentaa kahta kaasua, joilla olisi ne ominaisuudet, jotka Haloneilla 1301 ja 1211 on, mutta ilman ei-hyväksyttyjä ympäristö- tai myrkyllisiä sivuvaikutuksia.

Ratkaisu ongelmaan on yhtälön tai menetelmän löytäminen, jotta voitaisiin kehit-15 tää korvauskaasu eri käyttöalueille (aloille) lähtemällä niistä erityisistä parametreistä, jotka pätevät juuri kyseenomaiseen sovellutukseen. Tämän saavuttamiseksi tulevaisuudessa korvauskaasujen on oltava "räätälöidyt" tarkoitustaan varten. Paljon suurempi määrä muunnelmia tulee olemaan välttämätön kaikkien niiden so-•; -; vellutusten täyttämiseksi, jotka ovat tärkeitä tämäntyyppisissä tulensammutusvä- ; ’, 20 lineissä (nk. puhtaat tulensammuttamisaineet).

• 4 · • · .. . Eräänä tämän keksinnön kohteena on saada aikaiseksi kaasu-nesteseos, joka on ’..! erityisesti käyttökelpoinen tulensammutusaineena, joka voi korvata aikaisemmin • » tunnetut aineet, esim. halonit; aine, joka pääasiallisesti on yhtä tehokas mutta ym-; 25 päristöystävällisempi.

»Il ·

I I I

Vielä eräs tämän keksinnön kohde on saada aikaiseksi kaasu-nesteseos käytettä- * 4 · ! i l väksi tulensammutusaineena, jossa ainetta voidaan käyttää jo olemassa olevissa > · > » '! ‘ tulensammuttimissa ja tulensammuttamisjäijestelmissä.

!:”/ 30 4 t 116367 5

Vielä eräs tämän keksinnön kohde on saada aikaiseksi menetelmä, jolla edellä mainitun kaasu-nesteseoksen avulla voidaan valvoa tulen tai hehkun leviämistä.

Keksinnön mukainen tulensammutukseen käytettävä kaasu-nesteseos on tunnettu 5 siitä, että se sisältää a) ryhmien FC ja HFC joukosta valittua halogenoitua Ci-Cio - hiilivetyä tai niiden seosta; b) ainakin yhtä kemiallista yhdistettä, jonka höyrynpaine on alueella 2,5 - 45 10 bar NTP:ssä, kiehumispiste < -50°C NTPrssä, liukoisuus kohdan a) mu kaiseen halogenoituun yhdisteeseen on 0,5 - 40 paino-% huoneen lämpötilassa, ja joka kemiallinen yhdiste valitaan joukosta CF4, CHF3, CH4, CO2 ja SF6; ja/tai ainakin yhtä inerttiä kaasua, joka valitaan joukosta N2, Ar, Kr jaXe.

15

Keksinnön mukainen tulensammutusaine käsittää mainitun kaasu-nesteseoksen paineessa 2,5-45 bar.

*; · 1 Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että tuleen tai tämän läheisyy- ; 1 ’ 20 teen lisätään tällainen kaasu-nesteseos.

.. , Oheisissa piirustuksissa 2 ja 3 • · « 1 kuvio 2 on kaaviollinen yksityiskohtainen kuva tulensammutusyksiköstä ja ; 1, 25 , ·, kuvio 3 on kaaviollinen yksityiskohtainen kuva suuttimesta käytettäväksi tulen- sammutusyksikössä.

Keksinnön mukainen kaasu-nesteseos sisältää ainakin yhden halogenisoidun hii- ’ ··’ 30 Ien tai Ci-Cio-hiilivedyn tai näiden seoksen.

116367 6 Tämä halogenisoitu hiilivety on perusta tämän keksinnön mukaisessa kaasu-nesteseoksessa ja voi olla Ci-Cio-hiilivety, joka on kokonaan tai osittain halogenisoitu. Halogeenisubstituentti on F. Sopivia halogenisoituja hiilivetyjä, joita voidaan käyttää keksinnössä, ovat yhdisteitä ryhmistä FC ja HFC. Esimerkkejä sel-5 laisista yhdisteistä ovat CHF2CF3, CF3CHFCF3, C4F10, C5F12, CöFh tai näiden seokset. Perustana voidaan myös käyttää halogenisoitua hiiltä tai halogenisoidun hiilen ja halogenisoitujen hiilivetyjen seosta. Perusta on aineen pääasiallinen osuus ja sitä käytetään määrässä ainakin 60 paino-% perustuen seoksen kokonaispainoon, ensisijaisesti 75-95 paino-% ja mieluiten 90-95 paino-%.

10

Perustana on sammutuskykyinen aine aineryhmistä hiili- ja hiilivety-yhdisteet. Sammutuskyky otetaan huomioon sopivan yhdisteen tai yhdisteiden yhdistelmän valinnassa. Seuraavat parametrit ovat tunnusomaisia aineille, joilla on hyvä sammutuskyky.

15

Korkea säteilyn adsorbanssi aallonpituudessa 3500-7500Ä.

- Molekyylipaino alueella 70-400.

Yhdisteet eivät saa lämmitettäessä dissosioitua lämpötilassa alle 400 °C otta- •; ·; matta tällöin osaa hapen pelkistykseen. Sellaisia aineita ei kuitenkaan käytetä ; \ 20 suljetuissa tiloissa.

• « » ' ! - Inertointikyky laimennettaessa polttoaine-ilmaseokseen on oltava alueella .! .* 5-60 til.-%.

... - Kolmoispiste < -30 °C.

: .·, 25 Jotta perustalla olisi hyvä sammutuskyky, sitä on voitava lisätä liekkiin ja sen . ” \ pitää saavuttaa liekin pesä. Tätä menetelmää ei voida kokonaan ohjata ainoastaan ponnekaasulla ja mekaanisella varustuksella (suuttimella), vaan vaikutuksen on tultava fysikaalisesti itse kaasusta.

116367 7 Tämä saavutetaan liuottamalla dispergointiainetta perustaan. Keksinnön mukaisena dispergointiaineena käytetään ainakin yhtä kemiallista yhdistettä, jolla on hyvä liukenevuus perustaan ja hyvä kyky dispergoida tätä.

5 Dispergointiaineen eräs perustavaa laatua oleva ominaisuus on, että sen on oltava kaasu tai lähes kaasu sen jälkeen, kun se on ajettu ulos paineistetusta tulensammu-tusainesäiliöstä.

Keksinnön mukainen eräs sopiva dispergointiaineen höyrypaine on alueella 2,5-10 45 bar NTP:ssä ja kiehumispiste < -50 °C. Muita parametrejä, joita otetaan huo mioon sopivan dispergointiaineen valitsemisessa ovat: - Sen on oltava liukeneva perustaan alueella 0,5-50 paino-%.

15 - Liuenneena perustaan sen on synnytettävä 2,5-45 bar:n höyry- tai kaasupaine sammutusjäijestelmässä lämpötilassa - 30 - +40 °C.

, - Sen on laajennettuva nopeasti ja rikottava perusta yhdessä ponnekaasun ja * * * *! ‘! suuttimen kanssa niin, että jopa 70 % perustasta muodostaa pisaroita alueella

( > I

! 20 10 pm-0,5 mm. Koon määrää ruiskuväli ja perustan molekyylipaino. Alle ’ I 10 pm:n kaasulla on pienet mahdollisuudet tunkeutua liekin energiapaineen ;·,·. läpi. Yli 0,5 mm:n pisara ruiskuaa liekkiin ja aikaansaa huonon sekoitus- ja , * · ·. inertointivaikutuksen.

* * » j . \ 25 - Sen on osallistuttava sammutukseen pienentämällä liekin säteilyä ja tehoa.

Il· I

: Tämä tapahtuu siten, että sammutusaine absorboi niin paljon lämpöä liekistä, että palaminen lakkaa.

; Dispergointiaine ei normaalisti aiheuta mitään suurempaa heittoväliä.

;./ 30 116367 8

Esimerkkejä kemiallisista yhdisteistä, joita voidaan käyttää keksinnössä, ovat SF6, CF4, CHF3, CH4 ja CO2 tai näiden seoksia.

Keksinnön mukaisen kaasu-nesteseoksen kolmas komponentti on inertti kaasu tai 5 sellaisten seos.

Inertillä kaasulla tarkoitetaan tässä kaasua, joka palon normaalissa lämpötiloissa ei reagoi tai ei ainakaan sillä tavalla reagoi, että se edesauttaa tulta.

10 Keksinnön mukainen inertti kaasu toimii ponnekaasuna ja sopiva sellainen kaasu on esim. N2, Ar, Kr ja Xe tai näiden seokset ja ensisijaisesti N2 tai Ar.

Sopivan ponnekaasun valitsemisessa keksinnölle otetaan seuraavat parametrit huomioon.

15

Kaasulla pitää olla 1. - Kriittinen lämpötila, joka on < -50 °C.

·;1; 2. - Olla hyväksyttävä liukoisuus perustan ja dispergointiaineen seokseen toisin * i 1 1 1 f I 1, 20 sanoen > 0,2 paino-%.

; 3. - Olla kaasufaasissa ympäristön lämpötilassa kohdan 1 mukaisesti.

I J

,, , 4. - Annettava 8-45 bar:n ajopaine sammutusjäijestelmässä.

5. - Osallistuapolttoaine-ilmaseoksen inertointiin.

25 Toimivan tulensammutusaineen saamiseksi perustaan pitää lisätä tarpeeksi ener-. 1 , giaa. Kaasu antaa tarvittavan ulostyöntöenergian, mutta kaasulla on usein matala liukoisuus hiilivetyyn. Dispergointiaineella taas on korkea liukoisuus hiilivetyyn ja yhdessä kaasun kanssa saavutetaan yhdistelmätulos.

• 1 t ' · ' 30 Ensisijaisesti keksinnön mukainen kaasu-nesteseos sisältää siis kolme komponent- 1 tia; perustan, dispergointiaineen ja ponnekaasun. Erityisestä käytöstä riippuen ja 9 116367 osallistuvien yhdisteiden fysikaalisista ominaisuuksista riippuen on myös mahdollista käyttää ainoastaan perustan ja dispergointiaineen yhdistelmää tai perustan ja ponnekaasun yhdistelmää. Tämä on mahdollista esim. silloin kun dispergointiai-neella myös on tietty ponnekaasuvaikutus tai kääntäen kun ponnekaasulla on suh-5 teellisen korkea liukoisuus perustaan.

Perusta käytetään, kuten mainittiin, konsentraatiossa ainakin 60 paino-% seoksen kokonaispainosta. Kun käytetään kaikkia kolmea komponenttia, inerttiä kaasua käytetään sopivasti pitoisuudessa korkeintaan 10 paino-%.

10 Näiden kolmen komponentin edulliset konsentraatiot keksinnön mukaisessa kaa-su-nesteseoksessa ovat seuraavilla alueilla: 75-95 paino-% perustaa 15 2-10 paino-% dispergointiainetta 0,1-4 paino-% inerttiä kaasua.

Ilman että haluamme sitoutua johonkin erityiseen teoriaan, vaikuttaa siltä, että • · \ lisäaineiden höyrypaine vast, kiehumispiste yhdistelmässä merkitsee paljon.

. 20 ,,,,: Koska sammutusperustalla on hyvin alhainen höyrypaine NTP:ssä ja suhteellisen : ·, ·. korkea molekyylipaino, tämä on vaikeasti dispergoitavissa suuttimissa ainoastaan .·*·. ponnekaasupaineella, esim. 5-15 bar (sammutinsäiliön työpainealue). Tämä sillä edellytyksellä, että suuttimen läpi menevän poiston (määrä per aikayksikkö) pitää • ;' · 25 olla tietty hyvän sammutuksen saamiseksi. Sammutusperusta poistuu suuttimesta ;' “; suihkuna, joka on lievästi dispergoituneena.

. * * ·. Tätä voidaan muuttaa kahdella tavalla. Lisäämällä ponnekaasupainetta (jota kui- ,;, tenkin rajoittaa työpaine) tai lisäämällä dispergointiainetta.

30 116367 ίο

Esillä olevan keksinnön mukaisesti dispergointiainetta liuotetaan ja myös niin paljon ponnekaasua kuin mahdollista sammutusperustaan työpaineessa.

Liuottamalla dispergointiaine, jolla adiabaattisen laajennuksen jälkeen suuttimes-5 sa on paine, joka ylittää ilmakehän paineen, saavutetaan seuraavaa. Kun dispergointiaine on liuenneena perustassa ja tasaisesti jakautunut, tämä laajenee jos paine yhtäkkiä pienenee ja pyrkii poistumaan perustasta pienten kaasupisaroiden muodossa. Kulkiessaan suuttimen läpi nämä kaasukuplat rikkovat perustan aerosolissa. Suuttimen muotoilusta ja ponnekaasun paineesta riippuen nämä ae-10 rosolit heittäytyvät tietyn matkan samalla kun ne j atkavat dispergoitumistaan.

Keksinnön mukaista ainetta voidaan käyttää kaikentyyppisissä tulensammuttimis-sa ja tulensammutusjäijestelmissä, ts. sekä käsisammuttimissa, sekä suurissa että pienissä ja sprinklerijäijestelmissä. Ainetta voidaan myös käyttää kaikentyyppisiin 15 paloihin. Kolme tai kaksi komponenttia yhdistetään kulloinkin riippuen käyttöalueesta ja sammuttimen tyypistä. Kun kyseessä on esim. käsisammutin, on saatava palonsammutusaine, jonka ulosajovoima on riittävä, ts. aineen on saavutettava , tulenpesä. Sprinklerjärjestclmässä taas ei tarvita samanlaista ulosajo voimaa, vaan * · · ‘;'! silloin on yleensä rajoitettu alue, jonka pitää saavuttaa aineen tietyn konsentraati- * » · \ 20 on ja jakautuman.

: ·, *. Lisäksi ainetta voidaan käyttää jo olemassa olevissa tulensammuttimissa ja tulen- , · *. sammutusjäijestelmissä, usein pelkästään vaihtamalla tiivistettä tai suutinta.

' . *. 25 Tehtiin muutamia kokeita ja vertauskokeita esillä olevan keksinnön tulensammu- :' * ‘: tusaineen eri yhdistelmillä. Aikaisemmin tunnetut aineet, joihin vertasimme mei- L _ dän ainetta, ovat ensisijaisesti Halon 1211 ja Halon 1301. Esillä olevan keksinnön , * · -, mukainen aine on osoittautunut olevan pääasiallisesti yhtä tehokas kun halonit, ,;, mutta sillä on olennaisesti vähemmän negatiivinen ympäristövaikutus kun halo- 30 neilla. Seuraavassaonei-rajoittaviaesimerkkejä.

116367 11

ESIMERKKEJÄ ESILLÄ OLEVAN KEKSINNÖN MUKAISISTA SEOKSISTA

KOMPONENTTI KEMIALLINEN AINE SEOS PAINO-% 5

Esimerkki 1

Perus CF3CHFCF3 97,0

Dispergointiaine CF4 2,3

Ponnekaasu Ar 0,7 10 100,0

Esimerkki 2

Perus CF3CHFCF3 94,1

Dispergointiaine CHF3 5,5 15 Ponnekaasu N2 0.4 100,0

Esimerkki 3

Perus CF4F10 95,6 20 Dispergointiaine CF4 3,6

Ponnekaasu Ar 0,8 100,0

Esimerkki 4 25 Perus C5F12 96,2

Dispergointiaine CF4 3,1

Ponnekaasu Ar 0.7 •V.: 100,0 ' .* 30 Esimerkki 5

Perus C6Fi4 96,6 : ; Dispergointiaine CF4 3,7 , · · ·. Ponnekaasu Ar 0.7 100,0 35 ·’ . *. Esimerkki 6

Perus CHF2CF3 98,6

Ponnekaasu Ar 1.4 100,0 40 : : Esimerkki 7 '3 Perus CF3CHFCF3 98,5 •,,,: Ponnekaasu Ar 1.5 :v. 100,0 : 45 12 1 1 6367

Vertailuarvoja tavanomaisiin ja vahvistettuihin arvoihin.

TULENSAMMUTUSAINEET SAMMUTUSTEHO m2 / mi

Halon 1211,1301 4-5 5 Halokarbonit (valitut) 6-7

Vesisumu 4

Vesihöyry 7-8

Vesispray 10-100

Hiilidioksidi 10-12 10 Typpi 15

Pienempi vaikutusluku = tehokkaampi sammutusaine.

Tulensammutusyksikkö käsittää säiliön tulensammutusainetta varten ja edellä 15 mainittua tulensammutusainetta varten tietyn työpaineen alapuolella. Käsisammuttimissa työskennellään normaalisti 5-15 barrin paineessa ja suurimmissa järjestelmissä, kuten esim. sprinklerjäijestelmissä normaalisti paineessa 15-25 bar.

'! ! Kuvio 1 esittää kaavallisesti käsisammutinta, joka käsittää säiliön 1, venttiilin 2, * > 4 \ . 20 letkun 3 j a suuttimen 4.

: ·. ·, Jotta edelleen lisättäisiin keksinnön mukaisen tulensammutusaineen tehokkuutta, t » . · · *, voidaan tulensammutusyksikkö varustaa erityyppisillä suuttimilla ja lisäksi täyttö- astetta voidaan vaihdella; toisin sanoen enemmän tai vähemmän kaasua voidaan | . 25 täyttää säiliöön.

» t , ’ -, Olemme havainneet, että erityisen hyvä teho saavutetaan jos esillä olevan keksin- , ··. nön mukainen tulensammutusaine, joka on täytetty säiliöön, yhdistetään kar- .;. tiomaiseen suuttimeen. Suutin, jolla on suukappale, joka erkanee tulensammutus- ,'; 30 aineen ulostulosuuntaan.

116367 13

Kuvio 2 esittää kaavallisesti suutinta. Suutin 10 koostuu liittimestä 12 ja suukappaleesta 14. Suuttimella tai liittimellä on sisääntulohalkaisija di ja suukappaleella on sisääntulohalkaisija d2. Suukappaleen pituus on L ja ulostulokulma a. Esillä olevan keksinnön käyttämiseen pätee, että arvoilla di, d2, L ja a on seuraavat ar-5 vot: d2<di < 1,4 d2 1,5 d2 < L < 15 d2 10° <a<40° 10

Lisäksi esillä oleva keksintö koskee menetelmää palon leviämisen tai hehkun valvomiseksi lisäämällä kaasu-nesteseosta edellä kuvatulla tavalla.

Perustan, dispergointiaineen ja ponnekaasun yhdistelmä vaikuttaa niihin eri täy-15 teasteisiin, jotka ovat välttämättömiä sammutusainesäiliössä (astiassa).

Keksinnön mukaisen kaasu-nesteseoksen pitää, jotta pisaroiden hiukkaskoko olisi .sopiva ja että saataisiin oikea dispergointisuhde, kulkea suukappaleen läpi, joka , . on muotoiltu ja optimoitu niiden käyttötarkoitusten mukaan, joissa ainetta on tar- , ·. : 20 koitus lisätä. Esimerkiksi käsisammuttimia ja liikkuvia aggregaatteja varten, joissa sammutusaine on tarkoitettu lisättäväksi tulipesään ruiskuttamalla letkulla tai muulla jäijestelmällä, saavutetaan optimaalinen teho, jos kaasuseos lisätään suut-; ’' ‘; timen läpi, jolla on kuviossa 2 esitetty muotoilu.

: : 25 Kiinteissä jäqestelmissä, ts. sprinklerlaitoksissa, sammutusaineen heittovälillä on t _ f · useimmiten vähemmän merkitystä. Tällöin halutaan mieluummin saavuttaa mah- . . ‘. dollisimman nopea dispergoituminen ja höyrystyminen kaasuseokseen.

Sammutusaktiivisen perustan, dispergointiaineen ja ponnekaasun suhteella on : , ·, 30 suurta merkitystä eri käyttöaloilla. Aineen sammutusvaikutuksella, kun sitä lisä tään suoraan, kuten silloin kun käytetään käsisammutinta, riippuu kokonaan lisä- 14 1 1 6 3 6 7 tyn aineen määrästä per aikayksikkö. Mutta vaikka tämä parametri on hallitseva, myös annostelukuviolla on suurta merkitystä.

Jos suihku on liian keskitetty, se tunkeutuu liekkien läpi ilman suurempaa sammu-5 tusvaikutusta. Jos se on liian hienosti jakautunut, sammutusaine vetäytyy pois kuumien palokaasujen palosta.

Siten ei ainoastaan lisäysnopeus ole merkityksellinen, vaan myös sillä on suurta merkitystä, että sammutusaineella on oikea konsistenssi kun se saavuttaa liekit. 10 Optimaalisen sammutusvaikutuksen saavuttamiseksi massavirtauksen pitää siis olla mahdollisimman korkea, mutta samanaikaisesti annosteltu määrä sammutusainetta pitää dispergoitua ja höyrystyä niin, että sammutusaine ei tunkeudu liekkien läpi tai vetäydy pois palosta.

15 Tämä suhde voidaan saavuttaa ainoastaan oikealla kaasu-neste-seos-yhdistelmällä (sammutuskykyinen perus, dispergointiaine ja ponnekaasu) ja oikein muotoillulla suukappaleella.

Alan ammattihenkilö pystyy modifioimaan keksintöä eri sovellutuksia varten.

'; 20 Kaikki tällaiset yhdistelmät kuuluu keksinnön piiriin.

» » »

Claims

116367

1. Tulensammutukseen käytettävä kaasu-nesteseos, tunnettu siitä, että se sisältää: 5 a) ryhmien FC ja HFC joukosta valittua halogenoitua Ci-Cio - hiilivetyä tai niiden seosta; b) ainakin yhtä kemiallista yhdistettä, jonka höyrynpaine on alueella 2,5 - 45 bar NTP:ssä, kiehumispiste < -50°C NTP:ssä, liukoisuus 10 kohdan a) mukaiseen halogenoituun yhdisteeseen on 0,5 - 40 pai- no-% huoneen lämpötilassa, ja joka kemiallinen yhdiste valitaan joukosta CF4, CHF3, CH4, CO2 ja SFö; ja/tai ainakin yhtä inerttiä kaasua, joka valitaan joukosta N2, Ar, Kr ja Xe.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaasu-nesteseos, tunnettu siitä, että ainakin yksi halogenoitu hiilivety on CHF2CF3.

3. Tulensammutusaine, tunnettu siitä, että se käsittää patenttivaatimuksen 1 tai 2 ! mukaisen kaasu-nesteseoksen, joka on paineistettu paineeseen 2,5-45 bar, edulli- 20 sesti 5-25 bar. * t *

4. Menetelmä palon tai hehkun leviämisen hallitsemiseksi, tunnettu siitä, että , · *, paloon tai hehkuun tai sen läheisyyteen lisätään jonkin patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaista kaasu-nesteseosta tai patenttivaatimuksen 3 mukaista tulensammu-25 tusainetta. 1 1 6367