KR100862644B1 - Fire extinguishing agent composition comprising of novel gas - Google Patents
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- A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
- A62D1/0092—Gaseous extinguishing substances, e.g. liquefied gases, carbon dioxide snow
Abstract
본 발명은 방호 구역의 방화(防火) 또는 화재 진압에 사용되는 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 질소 및 이산화탄소를 함유하고 이들의 조성은 이산화탄소가 0.1 ~ 10 몰%이고 나머지 조성이 질소이거나, 질소, 이산화탄소 및 트리플루오로메탄을 함유하고 이들의 조성은 이산화탄소가 0.1 ~ 10 몰%이고, 트리플루오로메탄이 0.1 ~ 10 몰%이며, 나머지 조성이 질소인 소화 약제 조성물에 관한 것으로서, 무엇보다도 오존 파괴 능력이 없어 할론-1301을 대체할 수 있고, 더욱이 소화 약제의 약제 설계 농도가 약제의 양을 증가시킬 때 사람의 심장에 미치는 악영향이 감지되지 않는 최대 농도(No Observed Adverse Effect Level, NOAEL)보다 낮아 사람이 거주하지 않는 곳은 물론 사람이 거주하는 곳에서도 전역 방출 방식의 소화 약제로 사용할 수 있으며, 불꽃 소화 농도도 순수한 질소 소화 약제보다 더 우수한 소화 성능을 보이고, 소화 약제의 비중이 공기의 비중과 유사하여 소화 약제가 공기와 쉽게 혼합되어 소화 시간을 단축할 수 있으며, 이산화탄소와 HFC-23은 서로 공비 물질은 아니나 증기압이 매우 유사한 유사 공비 혼합물로 행동하므로 대기로 방출할 때 두 물질은 방출 초기이건 방출 말기이건 거의 일정한 조성으로 방출되며 또한 가격이 저렴한 가스계 소화 약제 조성물을 제공하고자 한다.The present invention relates to a gas-based fire extinguishing agent composition for use in the fire protection or fire suppression of the protection zone, more specifically nitrogen and carbon dioxide And their composition is 0.1 to 10 mol% of carbon dioxide and the remaining composition is nitrogen, or contains nitrogen, carbon dioxide and trifluoromethane, and their composition is 0.1 to 10 mol% of carbon dioxide, and 0.1 of trifluoromethane. To 10 mole%, and the remaining composition is nitrogen, and above all, it has no ozone depleting ability and can replace halon-1301, and furthermore, when the drug design concentration of the extinguishing agent increases the amount of the drug, Because the adverse effect on the heart is less than the maximum detected level (No Observed Adverse Effect Level, NOAEL), it can be used as a global emission extinguishing agent not only in humans but also in humans. In addition, it shows better extinguishing performance than pure nitrogen extinguishing agent, and the specific gravity of the extinguishing agent is similar to that of air. Easily blended to reduce digestion time, and carbon dioxide and HFC-23 act as similar azeotropic mixtures that are not azeotropic but very similar in vapor pressure, so when released into the atmosphere, the two materials are in almost constant composition, early or late release. It is intended to provide a gaseous extinguishing agent composition that is released and inexpensive.
소화 약제, 질소, 이산화탄소, 트리플루오로메탄 Extinguishing agents, nitrogen, carbon dioxide, trifluoromethane
Description
도 1은 가스계 소화 약제 조성물의 소화 능력을 시험하기 위한 설비의 개략도이다.
(도면의 부호에 대한 설명)
1 : 소화 약제 용기 2 : 실린더 밸브
3 : 플렉시블 호스 4 : 집합관
5 : 선택 밸브 6 : 배관
7 : 방출 헤드 8 : 시험실1 is a schematic diagram of a facility for testing the extinguishing capacity of a gaseous extinguishing agent composition.
(Description of symbols in the drawings)
1: fire extinguishing agent container 2: cylinder valve
3: flexible hose 4: collective tube
5: selector valve 6: piping
7: discharge head 8: laboratory
본 발명은 화재의 방화(防火) 또는 소화(消火)에 사용되는 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 질소 및 이산화탄소를 함유하거나 또는 질소 및 이산화탄소에 추가로 트리플루오로메탄을 더 함유하는 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물에 관한 것이다.
지금까지 전역 방출용 가스계 소화 약제로는 브로모트리플루오로메탄(이하 "할론-1301"로 칭함)이 널리 사용되어 왔다.
이 할론-1301은 인체에 미치는 독성이 적고 소화 후에 잔사를 남기지 않으며 소화 능력이 우수한 장점이 있으나, 오존층을 파괴하는 물질이기도 하여, 지구의 오존층 보호를 위한 몬트리얼 의정서에 따라 1994년부터 미국, 유럽, 일본 등에서는 생산이 이미 중단되었고, 한국, 중국, 인도 등에서도 2010년부터 생산을 중단할 계획으로 있다.
이에 따라 지금까지 할론-1301을 사용하여 화재의 위험으로부터 귀중한 인명과 재산을 보호하던 곳에서는 이를 대체할 수 있는 새로운 가스계 소화 약제를 개발할 필요가 있다.
지금까지 할론-1301의 대체 소화 약제로 개발된 물질로는 1,1,1,2,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(이하 "HFC-227ea"로 칭함); 트리플루오로메탄(이하 "HFC-23"으로 칭함); 클로로디플루오로메탄, 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄, 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄과 리모넨계 물질의 혼합물(이하 "HCFC 혼합물"로 칭함); 질소; 및 질소, 아르곤과 이산화탄소의 혼합물(이하 "이너젠"으로 칭함) 등이 있다.
미국의 NFPA 청정 소화 약제 코드 2001(NFPA 2001 Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems)에 의하면, 가스계 소화 약제는 방호 구역의 약제 설계 농도(노말-헵탄을 연료로 한 컵 버너 화염을 소화시키는 농도로 정의되는 불꽃 소화 농도에 안전율로 20 ~ 30 %를 높인 농도)가 약제의 양을 증가시킬 때 사람의 심장에 미치는 악영향이 감지되지 않는 최대 농도(No Observed Adverse Effect Level, 이하 "NOAEL"로 칭함)보다 낮은 경우에만 사람이 거주하는 곳에서 전역 방출 방식의 소화 약제로 사용할 수 있다.
캐나다의 노스어메리칸 화이어 가디안 테크놀로지사가 개발한 HCFC 혼합물은 불꽃 소화 농도가 약 8.6 ~ 11 %이고, NOAEL이 10 %이며, 가격도 저렴하다. 그러나 이 소화 약제는 할론-1301보다는 오존층을 덜 파괴하기는 하지만 오존 파괴 능력을 여전히 가지고 있어 몬트리얼 의정서에 의해 경과 물질로 규정되어 있고, 따라서 언젠가는 사용을 금지해야 하며, 또한 기체 비중이 3.22(공기가 1.00일 때)로서 공기보다 비중이 큰 단점이 있다.
미국의 그레이트 레이크 케미칼사가 개발한 HFC-227ea(미국특허 제5,124,053호)는 불꽃 소화 농도가 약 6 ~ 7 %로 소화 성능이 비교적 우수하고, NOAEL이 10.5 %이며, 오존 파괴 능력도 전혀 없다, 하지만 기체 비중이 5.89로 공기보다 비중이크고, 또한 가격이 비싸다는 단점이 있다.
미국의 듀폰사가 개발한 HFC-23(미국특허 제5,040,609호)은 불꽃 소화 농도가 약 12 ~ 13 %이고, NOAEL이 50 %이며, 오존 파괴 능력도 없다. 이 HFC-23 소화 약제는 그 소화 성능이 새로 개발된 소화 약제 중에서 중간 정도이고 가격도 중간 정도이다. 하지만 기체 비중이 2.43으로 공기보다 비중이 크다는 단점이 역시 있다.
미국의 에어 프로덕트 앤 케미칼즈사가 개발한 이너젠(미국특허 제4,807,706호)은 불꽃 소화 농도가 31 ~ 32 %이고, NOAEL이 52 %이며, 기체 비중이 1.18로 공기보다 비중이 약간 크다.
질소 만을 소화 약제로 사용하는 것은 가격이 싼 장점이 있지만, 공기 중 산소 농도를 희박하게 하여 화재를 진압하는 단순한 소화 원리만을 이용하는 것으로서 불꽃 소화 농도가 33 ~ 34 %로 높고, 기체 비중이 0.97로 공기보다 작아 바닥 부근의 화염에 쉽게 접근하지 않는 단점이 있다.
이밖에도 지금까지 계속 사용되어 온 또다른 가스계 소화 약제로는 이산화탄소 소화 약제가 있다. 이산화탄소 소화 약제는 가격이 저렴하고 고압 액화 가스로 저장할 수 있어 저장고가 크지 않아도 되는 장점이 있지만, 소화 농도가 사람의 질식 농도보다 높아 사람이 거주하는 방호 구역에는 적용하기 곤란하다.The present invention relates to a gas-based fire extinguishing agent composition for use in the fire or fire extinguishing of fire, more specifically, containing nitrogen and carbon dioxide or in addition to nitrogen and carbon dioxide trifluoromethane It relates to a gas-based fire extinguishing agent composition for global release.
Until now, bromotrifluoromethane (hereinafter referred to as "halon-1301") has been widely used as a gas fire extinguishing agent for global release.
The halon-1301 has the advantage of low toxicity to the human body, no residue after digestion and excellent digestion ability, but it is also a substance that destroys the ozone layer, and since 1994 according to the Montreal Protocol to protect the ozone layer of the earth, the United States, Europe, Japan Production has already been discontinued in Daegu, and plans to stop production in 2010 in Korea, China and India.
As a result, there is a need to develop a new gas-based fire extinguishing agent where halon-1301 has been used to protect valuable lives and property from fire hazards.
Materials developed so far as alternative digestive agents of halon-1301 include 1,1,1,2,2,3,3,3-heptafluoropropane (hereinafter referred to as "HFC-227ea"); Trifluoromethane (hereinafter referred to as "HFC-23"); A mixture of chlorodifluoromethane, 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 1-chloro-1,2,2,2-tetrafluoroethane and limonene-based material (hereinafter referred to as "HCFC mixture Referred to as ";nitrogen; And mixtures of nitrogen, argon and carbon dioxide (hereinafter referred to as "inergen").
According to the US NFPA 2001 Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems, gaseous extinguishing agents are defined as the chemical design concentrations in the protected area (the concentrations for extinguishing cup burner flames fueled with normal-heptane). When the increase in the amount of the drug increases the amount of the drug, the maximum concentration at which no adverse effect on the human heart is detected (No Observed Adverse Effect Level, hereinafter referred to as "NOAEL"). It can only be used as a global release extinguishing agent in inhabited areas if it is low.
Developed by Canada's North American Fire Guardian Technology, the HCFC mixture has a flame extinguishing concentration of about 8.6 to 11 percent, a NOAEL of 10 percent and a low price. This extinguishing agent, however, destroys the ozone layer less than halon-1301 but still possesses the ability to destroy ozone, which is defined by the Montreal Protocol as an elapsed substance and, therefore, should be banned sometime, and also has a gas specific gravity of 3.22 (air). Is 1.00), and the specific gravity is larger than that of air.
HFC-227ea (US Patent No. 5,124,053), developed by Great Lakes Chemicals of the United States, has a relatively high extinguishing performance with a flame extinguishing concentration of about 6 to 7%, a NOAEL of 10.5%, and no ozone depleting ability. The specific gravity of the gas is 5.89, which is higher than that of air, and the price is high.
HFC-23 (US Pat. No. 5,040,609), developed by DuPont, USA, has a flame extinguishing concentration of about 12-13%, a NOAEL of 50%, and no ozone depleting capacity. This HFC-23 extinguishing agent is moderately priced and moderately priced among newly developed extinguishing agents. However, the specific gravity of gas is 2.43, which is higher than air.
Innergen (US Patent No. 4,807,706), developed by US Air Products and Chemicals, has a flame extinguishing concentration of 31 to 32%, a NOAEL of 52%, and a specific gravity of 1.18, which is slightly higher than air.
Using only nitrogen as an extinguishing agent has the advantage of being inexpensive, but uses only a simple extinguishing principle that suppresses fire by sparing oxygen concentration in the air, and has a high flame extinguishing concentration of 33 to 34% and a gas specific gravity of 0.97. The disadvantage is that it is smaller and does not readily approach flames near the floor.
In addition, another gas fire extinguishing agent that has been used until now is a carbon dioxide extinguishing agent. Carbon dioxide extinguishing agent is cheap and can be stored as a high-pressure liquefied gas has the advantage that the storage does not have to be large, but it is difficult to apply to the protection area inhabited because the digestion concentration is higher than the asphyxiation concentration of a person.
이에 본 발명은 방호 구역의 방화(防火) 또는 화재 진압에 사용되는 전역 방출 방식의 가스계 소화 약제 조성물, 특히 무엇보다도 오존 파괴 능력이 없고, 더욱이 소화 약제의 약제 설계 농도가 NOAEL보다 낮아 사람이 거주하지 않는 곳은 물론 사람이 거주하는 곳에서도 전역 방출 방식의 소화 약제로 사용할 수 있으며, 소화 약제의 비중이 공기의 비중과 유사하여 소화 약제가 공기와 쉽게 혼합되어 소화 시간을 단축할 수 있고 또한 가격이 저렴한 가스계 소화 약제 조성물을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is a gas-based fire extinguishing agent composition of the global release type used for fire protection or fire suppression of the protection zone, in particular, ozone destructive ability, and above all, the inhabitants have a lower design concentration than the NOAEL. It can be used as a global fire extinguishing agent in places where people do not live or inhabited by people.In addition, since the specific gravity of the extinguishing agent is similar to that of air, the extinguishing agent can be easily mixed with the air to reduce the digestion time. It is intended to provide this inexpensive gaseous extinguishing agent composition.
본 발명은 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물로서 오존 파괴 능력이 없는 질소 및 이산화탄소를 함유하는 것으로 구성되어 있고, 이때 이들의 조성은 이산화탄소가 0.1 ~ 10.0 몰%이고 나머지 조성이 질소인 것이다.
또한 본 발명은 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물로서 역시 오존 파괴 능력이 없는 질소 및 이산화탄소에 추가로 트리플루오로메탄을 더 함유하는 것으로 구성되어 있고, 이때 이들의 조성은 이산화탄소가 0.1 ~ 10.0 몰%이고, 트리플루오로베탄이 0.1 ~ 10.0 몰%이며, 나머지 조성이 질소인 것이다.
이산화탄소 소화 약제를 질소와 함께 사용하거나 또는 질소 및 트리플루오로메탄과 함께 사용하게 되면 이산화탄소만을 소화 약제로 사용할 경우 불꽃 소화 농도가 사람의 질식 농도 보다 높아 사람이 거주하는 곳에 전역 방출용으로 사용하기 곤란했던 문제를 해소할 수 있다.
즉 질소 및 트리플루오로메탄은 이산화탄소보다 독성이 낮기 때문에 질소 및 이산화탄소의 혼합물 중에서 질소의 조성이 조금씩 커질수록, 또는 질소, 트리플루오로메탄 및 이산화탄소의 혼합물 중에서 질소 및 트리플로오로메탄의 조성이 조금씩 커질수록 혼합물의 소화 농도와 NOAEL의 차이가 줄어들다가 혼합물의 소화 농도와 NOAEL이 같아지는 일정 조성이 존재하게 된다. 이러한 조성 이상으로 질소를 포함하거나 또는 질소 및 트리플루오로메탄을 포함하는 혼합물은 그 소화 농도가 NOAEL보다 낮으므로 이러한 소화 약제 조성물을 사람이 거주하는 곳의 전역 방출용으로 사용할 수 있게 된다.
또한 질소 및 이산화탄소를 일정한 조성으로 혼합하거나, 질소, 이산화탄소 및 트리플루오로메탄을 일정한 조성으로 혼합하면 공기의 비중과 유사한 소화 약제 조성물을 조제할 수 있다.
이와 같이 기체의 비중이 공기와 거의 같아지면 공기와 쉽게 혼합되어 실제로 소화 시간이 단축되고 불꽃 소화 농도도 순수한 질소에 비해 낮아져 더 우수한 소화 성능을 보인다.
이밖에도 이산화탄소와 트리플루오로메탄은 서로 공비 물질은 아니지만 증기압이 매우 유사한 유사 공비 혼합물로 행동하므로 대기로 방출할 때 두 물질은 방출 초기이건 방출 말기이건 거의 일정한 조성으로 방출된다.
또한 질소, 이산화탄소 및 트리플루오로메탄의 혼합물을 가스계 소화 약제로 사용하면 트리플루오로메탄만을 소화 약제로 사용하는 것보다 경제적이다. 질소와 이산화탄소가 트리플루오로메탄보다 훨씬 저렴하기 때문이다.
이하에서는 본 발명인 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물의 조성에 대하여 본다.
우선, 질소 및 이산화탄소를 함유하는 본 발명의 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물은 이산화탄소가 0.1 ~ 10.0 몰%이고 나머지 조성이 질소이다.
이러한 범위의 조성 비율에 의할 때 본 발명의 가스계 소화 약제 조성물은 그 소화 농도가 NOAEL보다 낮아져 사람이 거주하는 곳의 전역 방출용으로 사용할 수 있게 된다. 또한 이러한 범위의 조성 비율에 의할 때 공기의 비중과 유사한 소화 약제 조성물이 조제되어 소화 시간이 단축되고 불꽃 소화 농도도 순수한 질소에 비해 낮아져 더 우수한 소화 성능을 보이게 된다.
다음으로, 질소 및 이산화탄소에 추가로 트리플루오로메탄을 더 함유하는 본 발명의 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물은 이산화탄소가 0.1 ~ 10.0 몰%이고, 프리플루오로메탄이 0.1 ~ 10.0 몰%이며, 나머지 조성이 질소이다.
이러한 범위의 조성 비율에 의할 때 본 발명의 가스계 소화 약제 조성물은 그 소화 농도가 NOAEL보다 낮아져 사람이 거주하는 곳의 전역 방출용으로 사용할 수 있게 된다. 또한 이러한 범위의 조성 비율에 의할 때 공기의 비중과 유사한 소화 약제 조성물이 조제되어 소화 시간이 단축되고 불꽃 소화 농도도 순수한 질소에 비해 낮아져 더 우수한 소화 성능을 보이게 된다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
우선, 본 발명에 따른 질소 및 이산화탄소를 함유하는 가스계 소화 약제 조성물과 질소 및 이산화탄소에 추가로 트리플루오로메탄을 더 함유하는 가스계 소화 약제 조성물 각각의 불꽃 소화 농도를 실시예 1에서 측정하였다. 이때 본 발명의 조성물의 결과와 비교하기 위하여 질소, 이산화탄소 및 트리플루오로메탄 각각에 대한 불꽃 소화 농도도 측정하였다.
또한, 노말 헵탄을 연료로 하여 본 발명에 따른 질소 및 이산화탄소를 함유하는 가스계 소화 약제 조성물에 대한 소화 시험을 실시예 2에서 실시하였고, 본 발명의 조성물의 결과와 비교하기 위하여 질소만으로 이루어진 소화 약제에 대한 소화 시험을 비교예 1에서 실시하였다.
그러나 이러한 실시예는 본 발명의 소화 농도에 관한 예시에 불과할 뿐이므로 본 발명이 이들 실시예에만 국한된 것은 아니다.
(실시예 1)
미국의 NFPA 청정 소화 약제 코드 2001(NFPA 2001 Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems)에 따른 노말-헵탄을 연료로 하는 컵 버너 시험 장치에서 질소, 이산화탄소 및 트리플루오로메탄의 순수 성분; 본 발명에 따른 질소 및 이산화탄소를 함유하는 가스계 소화 약제 조성물; 질소 및 이산화탄소에 추가로 트리플루오로메탄을 더 함유하는 가스계 소화 약제 조성물의 불꽃 소화 농도를 각각 측정하였으며 그 결과는 다음의 표 1에 나타내었다.
이 실시예를 통하여 질소 및 이산화탄소의 혼합물 또는 질소, 이산화탄소 및 트리플루오로메탄의 혼합물의 불꽃 소화 농도가 순수한 질소를 사용하는 것보다 더 낮은 소화 농도를 나타내어 더 우수한 소화 약제임을 보여주고 있다.
(실시예 2)
본 발명에 따른 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물의 소화 능력을 시험하기 위한 소화 시험 설비를 도 1에 나타낸 것과 같이 제작하였으며 이를 이용한 소화 시험을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물은 질소 93 몰%, 이산화탄소 7 몰%로 구성하였다.
이러한 본 발명의 소화 약제 조성물을 저장 용기(1)에 153 kg/cm2(G)로 가압하여 저장하였다. 소화 약제 조성물의 저장 용기 수는 모두 8개로서 각각의 용기는 용기 밸브(2)와 플렉시블 호스(3)를 통하여 2 인치 스케쥴 80 배관으로 제작된 집합관(4)과 연결되도록 하였다.
집합관(4)에서 모아진 소화 약제 조성물은 2 인치 선택 밸브(5)와 150 m 길이의 2 인치 스케쥴 80 배관(6)과 방출 헤드(7)를 통과한 후 가로 길이 9.1 m, 세로 길이 5.5 m, 높이 3.8 m로 제작된 시험실(8)(부피 약 190 m3)에 방출되도록 설치하였다.
시험실(8) 내의 바닥 한가운데에는 가로 길이 및 세로 길이가 모두 483 mm이고, 높이가 153 mm인 철판으로 제작된 팬에 물을 51 mm의 높이로 넣고, 다시 그 위에 노말 헵탄을 5 mm 높이로 넣은 것을 설치하였다.
소화 시험은 먼저 노말 헵탄에 점화하여 30초간 연소시킨 후 시험실 문을 닫고 그런 후에 소화 약제 조성물을 시험실에 방출시켜 수행하였다.
불꽃은 약제 방출 후 약 40초에 완전히 소화가 이루어짐을 확인하였다.
(비교예 1)
실시예 2의 소화 시험 장치에서 본 발명의 전역 방출용 가스계 소화 약제 조성물, 즉 질소 93 몰%, 이산화탄소 7 몰%의 소화 약제 조성물을 사용하는 대신 질소 100 %의 소화 약제를 사용한 것을 제외하고 나머지는 실시예 2와 동일한 조건에서 소화 시험을 수행하였다.
불꽃은 약제 방출 후 약 50초에 완전히 소화가 이루어짐을 확인하였다.
즉 공기와 유사한 밀도를 갖는 질소 및 이산화탄소의 혼합물을 소화 약제로 사용할 때 순수한 질소만을 소화 약제로 사용하는 것보다 더 빠른 시간에 소화가 이루어짐을 확인하였다.The present invention comprises a gas-based fire extinguishing agent composition for global release containing nitrogen and carbon dioxide having no ozone depleting ability, the composition of which is 0.1 to 10.0 mol% of carbon dioxide and the remaining composition is nitrogen.
In addition, the present invention is a gas-based fire extinguishing agent composition for global release, and further comprises trifluoromethane in addition to nitrogen and carbon dioxide, which also does not have ozone depleting ability, wherein their composition is 0.1 to 10.0 mol% of carbon dioxide And trifluorobetane is 0.1 to 10.0 mol%, and the remaining composition is nitrogen.
When carbon dioxide extinguishing agent is used together with nitrogen or with nitrogen and trifluoromethane, if carbon dioxide is used as extinguishing agent alone, the concentration of flame extinguishing is higher than that of human asphyxiation, making it difficult to use for global release I can solve the problem that I did.
That is, since nitrogen and trifluoromethane are less toxic than carbon dioxide, the composition of nitrogen and carbon dioxide in the mixture of nitrogen and trifluoromethane increases little by little in the composition of nitrogen and carbon dioxide. The larger the difference between the digestion concentration and the NOAEL of the mixture decreases, and there is a certain composition in which the digestion concentration and the NOAEL of the mixture are the same. Mixtures containing nitrogen above this composition or containing nitrogen and trifluoromethane have lower extinguishing concentrations than NOAEL, allowing such extinguishing agent compositions to be used for global release in human habitation.
In addition, by mixing nitrogen and carbon dioxide in a constant composition, or by mixing nitrogen, carbon dioxide and trifluoromethane in a constant composition it is possible to prepare a fire extinguishing agent composition similar to the specific gravity of the air.
As such, when the specific gravity of the gas is about the same as the air, it is easily mixed with the air, and thus, the digestion time is actually shortened and the flame extinguishing concentration is lower than that of pure nitrogen, thereby showing better extinguishing performance.
In addition, carbon dioxide and trifluoromethane are not azeotropic to each other but act as similar azeotropic mixtures with very similar vapor pressures, so when released into the atmosphere, both materials are released in near constant composition, early or late release.
In addition, using a mixture of nitrogen, carbon dioxide and trifluoromethane as a gaseous extinguishing agent is more economical than using only trifluoromethane as extinguishing agent. Nitrogen and carbon dioxide are much cheaper than trifluoromethane.
It will be described below with respect to the composition of the gas-based fire extinguishing agent composition for the present invention.
First, the gas-based fire extinguishing agent composition of the present invention containing nitrogen and carbon dioxide has carbon dioxide of 0.1 to 10.0 mol% and the remaining composition is nitrogen.
According to the composition ratio of this range, the gas-based fire extinguishing agent composition of the present invention has a lower extinguishing concentration than NOAEL, so that it can be used for global release where people live. In addition, according to the composition ratio of this range, a fire extinguishing agent composition similar to the specific gravity of air is prepared to shorten the extinguishing time, and the flame extinguishing concentration is lower than that of pure nitrogen, thereby showing better extinguishing performance.
Next, the global gas fire extinguishing agent composition of the present invention further containing trifluoromethane in addition to nitrogen and carbon dioxide is 0.1 to 10.0 mol% of carbon dioxide, 0.1 to 10.0 mol% of prefluoromethane, The remaining composition is nitrogen.
According to the composition ratio of this range, the gas-based fire extinguishing agent composition of the present invention has a lower extinguishing concentration than NOAEL, so that it can be used for global release where people live. In addition, according to the composition ratio of this range, a fire extinguishing agent composition similar to the specific gravity of air is prepared to shorten the extinguishing time, and the flame extinguishing concentration is lower than that of pure nitrogen, thereby showing better extinguishing performance.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
First, the flame extinguishing concentration of each of the gaseous extinguishing agent composition containing nitrogen and carbon dioxide according to the present invention and the gaseous extinguishing agent composition further containing trifluoromethane in addition to nitrogen and carbon dioxide was measured in Example 1. At this time, the flame extinguishing concentrations for nitrogen, carbon dioxide and trifluoromethane were also measured in order to compare with the results of the composition of the present invention.
In addition, a fire extinguishing test for the gas-based fire extinguishing agent composition containing nitrogen and carbon dioxide according to the present invention using normal heptane as a fuel was carried out in Example 2, and the extinguishing agent composed of nitrogen only for comparison with the result of the composition of the present invention. Digestion test for was carried out in Comparative Example 1.
However, these examples are only illustrative of the digestion concentration of the present invention, the present invention is not limited to these examples.
(Example 1)
Pure components of nitrogen, carbon dioxide and trifluoromethane in a cup burner test apparatus fueled with normal-heptane according to the NFPA 2001 Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems of the United States; Gas-based fire extinguishing agent composition containing nitrogen and carbon dioxide according to the present invention; The flame extinguishing concentrations of the gas-based extinguishing agent composition further containing trifluoromethane in addition to nitrogen and carbon dioxide were measured, respectively, and the results are shown in Table 1 below.
This example shows that the flame extinguishing concentration of a mixture of nitrogen and carbon dioxide or of a mixture of nitrogen, carbon dioxide and trifluoromethane has a lower extinguishing concentration than using pure nitrogen and is a better extinguishing agent.
(Example 2)
A fire extinguishing test facility for testing the extinguishing ability of the global gas release fire extinguishing agent composition according to the present invention was manufactured as shown in FIG. 1 and the extinguishing test using the same will be described below.
Gas-based fire extinguishing agent composition for global release according to the present invention was composed of 93 mol% nitrogen, 7 mol% carbon dioxide.
This extinguishing agent composition of the present invention was pressurized and stored in the storage container 1 at 153 kg / cm 2 (G). The total number of storage containers of the extinguishing agent composition was eight, and each container was connected to the collecting
The extinguishing agent composition collected in the collecting
In the middle of the floor in the test chamber (8), a pan made of iron plate 483 mm long and 153 mm high and 153 mm high, with water 51 mm high and
The digestion test was performed by first igniting normal heptane and burning for 30 seconds, then closing the laboratory door and then releasing the extinguishing agent composition into the test chamber.
The flame was confirmed to be completely extinguished about 40 seconds after drug release.
(Comparative Example 1)
Except for using the gas-based extinguishing agent composition of the present invention, that is, 93 mol% nitrogen, 7 mol% carbon dioxide extinguishing agent composition in Example 2, except that the extinguishing agent of 100% nitrogen was used. Was subjected to the digestion test under the same conditions as in Example 2.
The flame was confirmed to be completely extinguished about 50 seconds after drug release.
That is, when using a mixture of nitrogen and carbon dioxide having a density similar to air as a fire extinguishing agent, it was confirmed that the fire extinguishing was performed faster than using pure nitrogen as a fire extinguishing agent.
본 발명에 따른 질소 및 이산화탄소를 함유하는 가스계 소화 약제 조성물; 질소 및 이산화탄소에 추가로 트리플루오로메탄을 더 함유하는 가스계 소화 약제 조성물은 우선 오존층 파괴 능력이 없는 것만을 사용한 것으로서 할론-1301을 대체할 수 있는 소화 약제 조성물이다.
또한, 이산화탄소만을 사용하는 것이 아니라 질소를 함께 사용하거나 또는 질소 및 트리플루오로메탄을 함께 사용하고 또한 상기한 비율 범위로 혼합하여 사용함으로써 사람이 거주하지 않는 곳은 물론 사람이 거주하는 곳에서도 사용할 수 있고, 불꽃 소화 농도가 순수한 질소 소화 약제에 비해 낮아져서 더 우수한 소화 성능을 보이며, 기체 비중이 공기와 유사하여 공기와 쉽게 혼합되어 소화 시간이 단축되고, 이산화탄소와 트리플루오로메탄은 서로 공비 물질은 아니나 증기압이 매우 유사한 유사 공비 혼합물로 행동하므로 대기로 방출할 때 두 물질은 방출 초기이건 방출 말기이건 거의 일정한 조성으로 방출된다.
이밖에도 질소, 이산화탄소 및 트리플루오로메탄 혼합물을 가스계 소화 약제 조성물로 사용하면 트리플루오로메탄만을 소화 약제로 사용하는 것보다 경제적이다.Gas-based fire extinguishing agent composition containing nitrogen and carbon dioxide according to the present invention; The gas-based fire extinguishing agent composition further containing trifluoromethane in addition to nitrogen and carbon dioxide is a fire extinguishing agent composition that can replace halon-1301 as only using only one having no ozone depleting capacity.
In addition, by using not only carbon dioxide but also nitrogen, or by using nitrogen and trifluoromethane together and mixing in the above ratio range, it can be used in places where people do not live or where people live. It has lower flame extinguishing concentration compared to pure nitrogen extinguishing agent and shows better extinguishing performance, gas specific gravity is similar to air, so it is easily mixed with air to reduce extinguishing time, and carbon dioxide and trifluoromethane are not azeotrope. As the vapor pressure acts like a similar azeotropic mixture, when released into the atmosphere, both materials are released in a nearly constant composition, early or late release.
In addition, the use of nitrogen, carbon dioxide and trifluoromethane mixtures as gaseous extinguishing agent compositions is more economical than using only trifluoromethane as extinguishing agent.
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