RU2076761C1

RU2076761C1 - Aerosol-forming solid-fuel compound to fight fire

Info

Publication number: RU2076761C1
Application number: RU93053256A
Authority: RU
Inventors: А.Д. Сергиенко; Г.Э. Кузьмицкий; А.Е. Степанов
Original assignee: Пермский завод им.С.М.Кирова
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1997-04-10

Abstract

FIELD: fire fighting means. SUBSTANCE: aerosol-forming solid-fuel compound to fight fire is mixture of polymer binder based on rubbers or polyesters, oxidizer of potassium nitrate and solid fuel with burning catalyst - iron oxide with following proportion of components, per cent by mass: polymer binder based on rubbers or polyesters 15.0 - 20.0; oxidizer of potassium 60.0 - 76.0; solid fuel with burning catalyst 10.0 - 25.0. EFFECT: enhanced fire-fighting efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к созданию средств для подавления и локализации пожаров, их тушения и сдерживания огня. До последнего времени наиболее универсальными средствами пожаротушения являлись огнетушащие порошки, главными недостатками которых являются высокий расход и слеживаемость при хранении, что снижает эффективность их применения. The invention relates to the creation of means for suppressing and localizing fires, extinguishing them and containing fire. Until recently, the most universal fire extinguishing agents were fire extinguishing powders, the main disadvantages of which are high consumption and caking during storage, which reduces the effectiveness of their use.

В последние годы появился новый класс средств пожаротушения - аэрозольобразующие твердотопливные составы (АОТС). Они предназначены для использования в различного типа устройствах, установках и системах объемного пожаротушения. Их действие основано на генерации в процессе горения огнетушащего аэрозоля, состоящего из смеси инертных газов и высокодисперсных частиц ингибиторов горения. In recent years, a new class of fire extinguishing agents has emerged - aerosol-forming solid fuel compounds (AOTS). They are intended for use in various types of devices, installations and systems of volumetric fire extinguishing. Their action is based on the generation of a fire extinguishing aerosol during combustion, consisting of a mixture of inert gases and highly dispersed particles of combustion inhibitors.

Известны АОТС класса СТК (1, с. 33) и ГАС (а. с. N 1741816, СССР) пиротехнического типа, которые изготавливаются и перерабатываются в изделия методом глухого прессования и применение которых ограничено в условиях с большим препаратом температур, с высокой влажностью и интенсивных знакопеременных нагрузок. There are known AOTCs of class STK (1, p. 33) and GAS (a.s. N 1741816, USSR) of a pyrotechnic type, which are manufactured and processed into products by the method of press pressing and the use of which is limited in conditions with a large temperature preparation, with high humidity and intense alternating loads.

Известны также АОТС типа СБК (1, с. 33), лишенные большинства перечисленных недостатков. Однако их переработка и формование из них изделий допускается только методом проходного прессования, который накладывает ограничения на форму и размеры изделий и не позволяет изготавливать изделия сложных геометрических форм, часто необходимых для повышения эффективности пожаротушения. Ограничение на применение этих составов накладывает на их малая деформативность. Also known are AOTSs of the SBK type (1, p. 33), devoid of most of these shortcomings. However, their processing and molding of products from them is allowed only by continuous pressing, which imposes restrictions on the shape and size of products and does not allow the manufacture of products of complex geometric shapes, often necessary to increase the efficiency of fire fighting. The restriction on the use of these compounds imposes on their low deformability.

Известны АОТС из класса порохов аэрозольных смесевых (НАС)-(2, с. 18), изготавливаемые по смесевой технологии и перерабатываемые методами свободного литья и литья под давлением, позволяющими изготавливать изделия любых форм и размеров. Эти составы характеризуются температурой горения 910 1495 К, огнетушащей эффективностью 20 60 г/м₃, относительным удлинением при разрыве 1 3% содержанием твердых ингибиторов горения в составе аэрозоля 13 39%
Наиболее близким к заявляемому является состав ПАС-11 (1, с. 26) последнего из рассматриваемых классов АОТС. Его компонентный состав,
Окислитель 75 (нитрат калия 65 и перхлорат калия 10)
Связующее 25 (эпоксидное)
Огнетушащая концентрация 30 50 г/м₃.AOTS are known from the class of aerosol mixed gunpowders (NAS) - (2, p. 18), manufactured according to the mixed technology and processed by free casting and injection molding methods, which make it possible to manufacture products of any shape and size. These compositions are characterized by a combustion temperature of 910–1495 K, fire extinguishing efficiency of 20–60 g / m ₃ , elongation at break of 1–3% by the content of solid combustion inhibitors in the composition of the aerosol 13–39%
Closest to the claimed is the composition of PAS-11 (1, p. 26) of the last of the considered classes of AOTS. Its component composition,
Oxidizing agent 75 (potassium nitrate 65 and potassium perchlorate 10)
Binder 25 (epoxy)
Fire extinguishing concentration of 30 to 50 g / m ₃ .

Недостатками этого состава является высокая температура горения 1597 К, поскольку не рекомендуется к применению в пожаротушении составы с температурой горения более 1500^oC (1227 К) (1, с. 14), а также недостаточно высокое содержание твердого ингибитора (36%) в генерируемом аэрозоле, что ведет к снижению эффективности применяемого способа, и низкие деформационные показатели (относительное удлинение при разрыве 1 3%).The disadvantages of this composition is the high combustion temperature of 1597 K, since it is not recommended for use in fire extinguishing compositions with a combustion temperature of more than 1500 ^o C (1227 K) (1, p. 14), as well as the insufficiently high content of solid inhibitor (36%) in the generated aerosol, which leads to a decrease in the efficiency of the applied method, and low deformation indicators (elongation at break of 1 3%).

Задачей изобретения является разработка АОТС с низкой температурой горения, с повышенным содержанием твердого ингибитора в генерируемом аэрозоле, обладающего улучшенными деформационными свойствами и перерабатываемого по литьевой технологии. The objective of the invention is the development of AOTC with a low combustion temperature, with a high content of solid inhibitor in the generated aerosol, which has improved deformation properties and is processed by injection technology.

Для решения поставленной задачи предлагается состав, представляющий собой композицию, включающую следующие компоненты, мас. To solve this problem, a composition is proposed, which is a composition comprising the following components, wt.

Неактивное полимерное связующее на основе каучуков или полиэфиров 15 - 20
Окислитель, нитрат калия 60 70
Твердое горючее со специальными добавками 10 25
Данный состав отличается наличием в нем твердого горючего (например идитола или γ-ПОМ и сажи) и специальных добавок (например окиси железа) для регулирования технологических и потребительских свойств.Inactive polymer binder based on rubbers or polyesters 15 - 20
Oxidizing agent, potassium nitrate 60 70
Solid fuel with special additives 10 25
This composition is distinguished by the presence in it of solid fuel (for example iditol or γ-POM and soot) and special additives (for example iron oxide) to regulate technological and consumer properties.

Варианты компоновки состава и его характеристики приведены в таблице. Состав изготавливается по смесевой технологии и перерабатывается методами свободного литья и литья под давлением. The layout options and its characteristics are given in the table. The composition is made by mixed technology and processed by free casting and injection molding.

Как следует из таблицы, температура горения состава 998 1158 К, что более, чем на 400^o ниже, чем у прототипа и, в среднем на 10% ниже, чем в целом у составов класса ПАС.As follows from the table, the combustion temperature of the composition of 998 1158 K, which is more than 400 ^o lower than that of the prototype and, on average, 10% lower than in general for compositions of the class PAS.

Содержание ингибитора (в основном карбоната калия) в генерируемом аэрозоле 41 47% что на 14 33% выше, чем у прототипа. Анализ состава газовой фазы аэрозоля показывает, что в ней содержатся те же компоненты, что и у прототипа. По экологической чистоте заявляемый состав, таким образом, не уступает прототипу. The content of the inhibitor (mainly potassium carbonate) in the generated aerosol is 41 47%, which is 14 33% higher than that of the prototype. Analysis of the composition of the gas phase of the aerosol shows that it contains the same components as the prototype. In terms of environmental cleanliness, the claimed composition, therefore, is not inferior to the prototype.

Как следует из таблицы, по максимальным деформациям заявляемый состав почти на порядок превосходит прототип. Это расширяет диапазон его применения, особенно в устройствах, подверженных интенсивным знакопеременным нагрузкам и большим колебаниям температур. As follows from the table, the maximum composition of the claimed composition is almost an order of magnitude superior to the prototype. This extends the range of its application, especially in devices subject to intense alternating loads and large temperature fluctuations.

Проведенные испытания огнетушащей эффективности состава показали, что его минимальная огнетушащая концентрация составляет, кг/м³:
При тушении ЛВЖ 0,02 0,03
При тушении древесины 0,02 0,04
что в среднем на 30% ниже, чем у прототипа.The tests of the fire extinguishing effectiveness of the composition showed that its minimum fire extinguishing concentration is, kg / m ³ :
When extinguishing LVH 0.02 0.03
When extinguishing wood 0.02 0.04
which is on average 30% lower than that of the prototype.

Таким образом, положительный эффект заявляемого технического решения в снижении температуры горения, увеличении количества огнетушащего ингибитора в генерируемом аэрозоле, улучшении механических характеристик, повышении огнетушащей эффективности. Заявляемое техническое решение использовано в аэрозольных огнетушащих генераторах, находящихся в стадии производственного внедрения. Thus, the positive effect of the claimed technical solution in reducing the combustion temperature, increasing the amount of fire extinguishing inhibitor in the generated aerosol, improving the mechanical characteristics, increasing fire extinguishing efficiency. The claimed technical solution is used in aerosol fire extinguishing generators that are in the process of implementation.

Claims

Aerosol-forming solid fuel composition for fire fighting, which is a mixture of an inactive polymer binder based on rubbers or polyesters and an oxidizing agent, characterized in that the mixture additionally contains solid fuel with a combustion catalyst with iron oxide in the following ratio of components, wt.

Polymer binder based on rubbers or polyesters 15 20
Oxidant Potassium Nitrate 60 70
Solid fuel with a catalyst for burning iron oxide 10 25