RU2022589C1 - Аэрозольный огнетушащий состав - Google Patents

Аэрозольный огнетушащий состав Download PDF

Info

Publication number
RU2022589C1
RU2022589C1 RU92012181A RU92012181A RU2022589C1 RU 2022589 C1 RU2022589 C1 RU 2022589C1 RU 92012181 A RU92012181 A RU 92012181A RU 92012181 A RU92012181 A RU 92012181A RU 2022589 C1 RU2022589 C1 RU 2022589C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
nitrocellulose
plasticized
mixture
potassium
Prior art date
Application number
RU92012181A
Other languages
English (en)
Other versions
RU92012181A (ru
Inventor
Б.П. Жуков
А.П. Денисюк
Б.М. Балоян
Б.Н. Одинцов
В.Н. Бордаков
В.Б. Жуков
Original Assignee
Центр-технология энергетических конденсированных систем
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центр-технология энергетических конденсированных систем filed Critical Центр-технология энергетических конденсированных систем
Priority to RU92012181A priority Critical patent/RU2022589C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2022589C1 publication Critical patent/RU2022589C1/ru
Publication of RU92012181A publication Critical patent/RU92012181A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)

Abstract

Использование: в аэрозольных огнетушителях для объемного пожаротушения в замкнутых или полузамкнутых объемах. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: 40,0 - 70,0 нитрата калия, 0,2 - 10,0 гексациано (Ш) феррата калия, 0,5 - 2,0 диметилдифенилмочевины или дифениламина, или их смеси, 4,5 - 9,5 углерода, 0,5 - 2,0 масла смазочного, 0,1 - 4,0 фторопласта, 0,02 - 1,0 стеарата натрия или цинка, пластифицированная полярными или неполярными пластификаторами, или их смесями нитроцеллюлоза - остальное. В качестве последней может быть использована нитроцеллюлоза, пластифицированная триацетином при соотношении 40 - 45 : 60 - 55. 1 з.п. 2 табл.

Description

Изобретение относится к области разработки аэрозольных огнетушащих составов для объемного пожаротушения в замкнутых или полузамкнутых объемах, в частности, для тушения пожаров в двигательных установках самолетов, автомобилей, вертолетов, тепловозов и других.
При горении аэрозольного огнетушащего состава образуются высокодиспергированные огнетушащие агенты, обладающие высокой способностью ингибировать пламенные цепные реакции.
Как правило, газогенераторы пожаротушащих установок должны работать при атмосферном давлении или в интервале давлений, близких к нему. Поэтому аэрозольные огнетушащие составы должны устойчиво гореть и иметь низкую зависимость скорости горения от давления в интервале 1-5 атм. С другой стороны, пожаротушащие установки различного назначения должны обеспечивать различный секундный расход за счет регулирования скорости горения аэрозольного огнетушащего состава.
Известны аэрозольные огнетушащие составы, включающие огнетушащий агент, окислитель и связующие, например, состав для огнетушения (патент США N 3972820), состоящий из следующих компонентов, мас.%: галоидное соединение (гексахлорбензол, гексабромбензол и др.) 25-85; окислитель (хлорат или перхлорат натрия или калия) 15-45; связующее (эпоксидная смола) 3-50. Состав представляет собой твердую смесь, полученную отверждением при температуре 70оС в течение 17 ч. При горении указанного состава образуются высокодиспергированные огнетушащие агенты (за счет испарения галоидных соединений), которые подавляют пожар.
Однако указанный состав характеризуется невозможностью регулирования скорости горения, особенно при низких давлениях, близких к атмосферному из-за отсутствия катализатора и активатора горения, что приводит к повышенному расходу состава для обеспечения безотказной работы газогенератора, низкой огнетушащей способностью (100-150 г/м3), низкой химической стойкостью (отсутствие стабилизатора) и, как следствие, небольшой гарантийный срок хранения; образованием экологически вредных веществ при горении (гексахлорбензол, гексабромбензол и др.). Кроме того, сложность технологии изготовления состава затрудняет ее промышленное осуществление в серийном производстве.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является аэрозольный огнетушащий состав, содержащий 55-90% нитрата или перхлората щелочного металла и 10-45% горючего связующего. В качестве горючего связующего используют баллиститный порох (международная заявка РСТ NWO 92/17244).
Но заявленный состав не обладает достаточно высокой скоростью горения при атмосферном давлении, которая обеспечила бы снижение зависимости скорости горения от давления в интервале давлений, близким к атмосферному. Недостатком этого состава является и то, что при неполном сгорании продуктов оказывается вредное влияние недогоревших окислов углерода (СО) и азота, а также ионов хлора. Кроме того, производство зарядов производится прессованием, что не обеспечивает достаточно высокую производительность.
В основу изобретения положена задача разработать аэрозольный огнетушащий состав, обладающий высокой огнетушащей способностью с повышенной скоростью горения при атмосферном давлении, обеспечивающий снижение зависимости скорости горения от давления в интервале давлений, близких к атмосферному, характеризуемый повышенной экологической безопасностью за счет обеспечения более полного сгорания продуктов, а следовательно, уменьшения недогоревших окислов углерода и азота, а также исключения ионов хлора, являющихся причиной коррозии материалов. Одновременно поставлена задача повышения производительности при изготовлении зарядов за счет применения существующей шнековой технологии.
Задача решена тем, что аэрозольный огнетушащий состав включает нитрат калия, горючее связующее - баллиститный порох и катализатор-гексациано(III)феррат калия. Причем баллиститный порох содержит диметилдифенилмочевину, или дифениламин, или их смесь, углерод, масло смазочное, фторпласт, стеарат натрия или цинка и нитроцеллюлозу, пластифицированную полярными и неполярными пластификаторами или их смесями, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %: нитрат калия 40,0-70,0, гексациано(III)феррат калия 0,2-10,0, диметилдифенилмочевина, или дифениламин, или их смесь 0,5-2,0, углерод 4,5-9,5, масло смазочное 0,5-2,0, фторпласт 0,1-4,0; стеарат натрия или цинка 0,02-1,0, нитроцеллюлоза пластифицированная остальное.
С целью повышения эффективности аэрозольный состав может содержать следующие варианты пластифицированной целлюлозы: нитроцеллюлозу, пластифицированную динитродиэтиленгликолем или триацетином при их весовом соотношении 40-45: 60-55 соответственно; нитроцеллюлозу, пластифицированную смесью динитродиэтиленгликоля и триацетина, взятых в соотношении 1:1, при весовом соотношении нитроцеллюлозы и указанной смеси 40-45:60-55 соответственно; нитроцеллюлозу, пластифицированную смесью триацетина и дибутилфталата, взятых в соотношении 1:1, при весовом соотношении нитроцеллюлозы и указанной смеси 40-45: 60-55 соответственно; нитроцеллюлозу, пластифицированную смесью динитродиэтиленгликоля и дибутилфталата, взятых в соотношении 1:1, при соотношении нитроцеллюлозы и указанной смеси 40-45:60-55 соответственно. Предлагаемый состав обладает высокой огнетушащей способностью 10-25 г/м3, высокой скоростью горения при Р=0,1 МПа 3,9-4,9 мм/с, прочностью при сжатии 30-42 МПа. Кроме того, состав характеризуется снижением зависимости скорости горения от давления при низких давлениях (0,3-3 МПа), что исключает аномальную работу генератора пожаротушения, повышает огнетушащую способность состава и приводит к снижению его расхода. Состав обладает высокими физико-механическими характеристиками, а именно, прочность при растяжении Eр 293К составляет 2,5-3 МПа, деформация εp 293K 5-12%, модуль упругости Ер 293К= 80-85 МПа. Заявляемый состав также характеризуется простотой технологии изготовления и удобством изготовления из него элементов заданных форм и размеров для применения. Процесс изготовления элементов для применения включает следующие операции: изготовление массы из исходных компонентов без ввода водорастворимых нитрата калия и гексоциано(III)феррата калия в водной среде путем перемешивания, отжим полученной массы, смещение полученной массы с нитратом калия и гексоциано(III)ферратом калия, прессование элементов заданных форм и размеров.
П р и м е р 1. Состав состоит из следующих компонентов, мас.%: Нитрат калия 61,2 Гексоциано(III)феррат калия 4,8 Дифениламин 0,5 Углерод 8,4 Масло индустриальное 0,5 Фторопласт 1,5 Стеарат натрия 0,1
Пластифицированная
нитроцеллюлоза (в т.ч.
нитроцеллюлоза 10,4 ди- нитродиэтиленгликоль 12,6) 23,0
Для экспериментальной проверки пожаротушащего эффекта состава на базе жаровой трубы камеры сгорания воздушно-реактивного двигателя была создана установка, позволяющая моделировать условия пожара в скоростном потоке воздуха, характерного для авиационной техники.
Огнетушитель, оснащенный аэрозольным твердотопливным зарядом из указанного состава, устанавливался соосно с жаровой трубой на расстоянии 0,5-1 м от среза. В процессе эксперимента по тушению расход и скорость воздушного потока регулировалась в пределах 0,1-0,2 кг/с, 100-1000 м/c cоответственно, расход керосина ТС-1 от 20 до 70 г/с. Температура продуктов сгорания по показаниям датчиков варьировалась от 1200 до 1500оС. Суммарный расход газоаэрозольной смеси варьировался от 30 до 100 г/с. В процессе экспериментов было получено устойчивое гашение пламени жаровой трубы при удельном расходе газоструи около 50-75 г/кг воздуха. В процессе гашения расход топлива ТС-1 через топливную форсунку поддерживался постоянным. Время работы жаровой трубы до включения огнетушителя варьировалось от 7 с до 1,5 мин. Время работы огнетушителя от 1 до 6 с.
Результаты испытаний представлены в табл. 1.
П р и м е р ы 2-5. Состав аналогичен описанному в примере 1 за исключением пластифицированной нитроцеллюлозы, взятой в различных вариантах. Варианты заявляемого состава и результаты экспериментальной проверки, проведенной аналогично примеру 1, представлены в табл. 1.
Как видно из данных, представленных в табл. 1, введение в заявляемый состав различных вариантов пластифицированной нитроцеллюлозы обеспечивает высокие равноценные показатели заявляемого состава, а именно, огнетушащая способность 20-25 г/см3, скорость горения 3,5-4,1, величина зависимости скорости горения от давлений, близких к атмосферному, составляет 0,2-0,27.
П р и м е р ы 6-9. Заявляемые варианты аэрозольного огнетушащего состава и результаты экспериментальной проверки, проведенной аналогично описанному в примере 1, представлены в табл. 2. В примере 6 в качестве стабилизатора химической стойкости введена диметилдифенилмочевина, а в качестве пластифицированной нитроцеллюлозы - нитроцеллюлоза, пластифицированная динитроэтиленгликолем в весовом соотношении 40:60. В примере 7 в качестве стабилизатора химической стойкости введена смесь диметилдифенилмочевины с дифениламином (1:1), в качестве пластифицированной нитроцеллюлозы - нитроцеллюлоза, пластифицированная смесью динитродиэтиленгликоля и триацетина (1:1) при весовом соотношении нитроцеллюлозы и указанной смеси 45:55. В примере 8 в качестве стабилизатора химической стойкости введен дифениламин, в качестве пластифицированной нитроцеллюлозы - нитроцеллюлоза, пластифицированная смесью триацетина и дибутилфталата (1:1) при весовом соотношении нитроцеллюлозы и указанной смеси 45:55. В примере 9 в качестве стабилизатора химической стойкости введен дифениламин, в качестве пластифицированной нитроцеллюлозы - нитроцеллюлоза, пластифицированная триацетином в весовом соотношении 40: 60. Для сравнения в табл. 2 приведены также испытания составов, имеющих выходящие за пределы заявленных количества исходных компонентов (примеры 10-13).
Термодинамическими расчетами и экспериментальным путем подтвержден состав продуктов сгорания заявляемого состава и прототипа.
Если суммарное количество недоокисленных окислов углерода и азота СО и NO, NO2 в продуктах сгорания прототипа принять за единицу, то в продуктах сгорания предлагаемого состава это количество уменьшается до 0,65-0,7. Таким образом, введением в состав гексациано(III)феррат калия и подбором соотношений остальных компонентов достигается поставленная цель, а именно: повышается скорость горения состава при давлениях, близких к атмосферному; в продуктах сгорания на 30-35% снижается доля вредных газов СО и NO, NO2, что существенно улучшает экологию окружающей среды; при изготовлении аэрозольобразующих зарядов из данного состава в 3-5 раза повышается производительность труда и соответственно снижается их себестоимость.

Claims (1)

  1. АЭРОЗОЛЬНЫЙ ОГНЕТУШАЩИЙ СОСТАВ, включающий нитрат щелочного металла, баллиститный порох, отличающийся тем, что в качестве нитрата щелочного металла он содержит нитрат калия, в качестве баллиститного пороха - порох, содержащий пластифицированную полярными или неполярными пластификаторами или их смесями нитроцеллюлозу, диметилдифенилмочевину или дифениламин, или их смесь, углерод, масло смазочное, фторопласт, стерат натрия или цинка и дополнительно - гексациано (III) феррат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    Нитрат калия 40,0 - 70,0
    Гексациано(III)феррат калия 0,2 - 10,0
    Диметилдифенилмочевина или дифениламин, или их смесь 0,5 - 2,0
    Углерод 4,5 - 9,5
    Масло смазочное 0,5 - 2,0
    Фторопласт 0,1 - 4,0
    Стеарат натрия или цинка 0,02 - 1,0
    Пластифицированная полярными или неполярными пластификаторами, или их смесью нитроцеллюлоза Остальное
    2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластифицированной нитроцеллюлозы он содержит нитроцеллюлозу, пластифицированную триацетином при их весовом соотношении 40 - 45 : 60 - 55 соответственно.
RU92012181A 1992-12-15 1992-12-15 Аэрозольный огнетушащий состав RU2022589C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92012181A RU2022589C1 (ru) 1992-12-15 1992-12-15 Аэрозольный огнетушащий состав

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92012181A RU2022589C1 (ru) 1992-12-15 1992-12-15 Аэрозольный огнетушащий состав

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022589C1 true RU2022589C1 (ru) 1994-11-15
RU92012181A RU92012181A (ru) 1994-12-15

Family

ID=20133672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92012181A RU2022589C1 (ru) 1992-12-15 1992-12-15 Аэрозольный огнетушащий состав

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2022589C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009006767A1 (fr) 2007-07-10 2009-01-15 Shaanxi J&R Fire Fighting Co., Ltd Aérosol d'extinction de feu pour appareil électrique courant
WO2009006765A1 (fr) 2007-07-10 2009-01-15 Shaanxi J&R Fire Fighting Co., Ltd Aérosol d'extinction de feu pour appareil électrique de précision
WO2009006766A1 (fr) 2007-07-10 2009-01-15 Shaanxi J&R Fire Fighting Co., Ltd Aérosol d'extinction de feu pour appareil électrique à courant fort
CN105169614A (zh) * 2015-09-06 2015-12-23 苏州久港消防设备有限公司 一种手持式灭火器用气溶胶灭火剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка РСТ N WO 92/17244, кл. A 62C 13/22, A 62D 1/00, 1992. *
Патент США N 3972820, кл. A 62D 1/00, 1976. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009006767A1 (fr) 2007-07-10 2009-01-15 Shaanxi J&R Fire Fighting Co., Ltd Aérosol d'extinction de feu pour appareil électrique courant
WO2009006765A1 (fr) 2007-07-10 2009-01-15 Shaanxi J&R Fire Fighting Co., Ltd Aérosol d'extinction de feu pour appareil électrique de précision
WO2009006766A1 (fr) 2007-07-10 2009-01-15 Shaanxi J&R Fire Fighting Co., Ltd Aérosol d'extinction de feu pour appareil électrique à courant fort
CN105169614A (zh) * 2015-09-06 2015-12-23 苏州久港消防设备有限公司 一种手持式灭火器用气溶胶灭火剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69430426T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur feuerbekämpfung
US5520826A (en) Flame extinguishing pyrotechnic and explosive composition
US3901747A (en) Pyrotechnic composition with combined binder-coolant
US5460671A (en) Ignition compositions for inflator gas generators
KR950017868A (ko) 기체 발생제 조성물
Koch Special materials in pyrotechnics: V. Military applications of phosphorus and its compounds
US4002514A (en) Nitrocellulose propellant composition
CA2089901C (en) Aerosol-producing fire extinguishant
RU2022589C1 (ru) Аэрозольный огнетушащий состав
US20020137875A1 (en) Fire suppressing gas generator composition
CA2382688A1 (en) Non-toxic and non-corrosive ignition mixture
US5474625A (en) Desensitized solid rocket propellant formulation
US4570540A (en) LOVA Type black powder propellant surrogate
KR100895411B1 (ko) 소화제조성물
RU2105581C1 (ru) Композиция для тушения пожара
US4078953A (en) Reignition suppressants for solid extinguishable propellants for use in controllable motors
US2995430A (en) Composite propellant reinforced with
US3775199A (en) Nitrogen generator
RU2157270C2 (ru) Применение композиции для тушения пожара в качестве ракетного топлива
Oxley Non‐traditional explosives: Potential detection problems
RU2185356C1 (ru) Твердое ракетное топливо баллиститного типа
RU2456260C1 (ru) Газогенерирующий состав
RU2005516C1 (ru) Способ пожаротушения
US5189249A (en) Gel propellant ammunition
Zecheru Biopolymers for military use: opportunities and environment implications-a review