RU2098156C1

RU2098156C1 - Pyrotechnical composition

Info

Publication number: RU2098156C1
Application number: RU95111816A
Authority: RU
Inventors: О.Л. Дубрава; С.В. Логинов; А.В. Романьков
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Холдинговая компания Гранит-Саламандра"
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: fire extinguishing compositions. SUBSTANCE: pyrotechnical composition has the following components, wt.-%: alkaline metal nitrates and/or perchlorates, 60-70; fuel-binding agent - epoxy resin, 14-17; powdery magnesium, 6-12; and potassium chloride, 5-15. Composition is used in generators of volume fire extinguishing. EFFECT: enhanced effectiveness of composition. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области пожаротушения, а более конкретно, к пиротехническим композициям, при сжигании которых образуются ингибиторы горения в виде газо-аэрозольной смеси, заполняющей объем, где необходимо подавить пожар. The invention relates to the field of fire fighting, and more specifically, to pyrotechnic compositions, the combustion of which produces combustion inhibitors in the form of a gas-aerosol mixture filling the volume where it is necessary to suppress the fire.

Известен состав газо-аэрозольной смеси, содержащий:
окислитель (КС104) 48
горючее, связывающее эпоксидную смолу (С31150) 15
магний порошок (Mg) 7
наполнитель калий хлористый (KCl) 30
Данный состав используют для аэрозольного, объемного тушения пожаров.A known composition of a gas-aerosol mixture containing:
oxidizing agent (KC104) 48
epoxy resin binding fuel (C31150) 15
magnesium powder (Mg) 7
potassium chloride filler (KCl) 30
This composition is used for aerosol, volumetric fire extinguishing.

Недостатком этого состава является:
наличие в газо-аэрозольной смеси, образующейся при сжигании композиции, окиси углерода (CO) в концентрациях, значительно превышающих ПДК;
большой процент невыноса твердой фазы в защищаемый объем;
уменьшение скорости тушения очагов пожаров.The disadvantage of this composition is:
the presence in the gas-aerosol mixture formed during the combustion of the composition, carbon monoxide (CO) in concentrations significantly exceeding the MPC;
a large percentage of discontinuity of the solid phase in the protected volume;
reducing the rate of extinguishing fires.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности действия огнетушащего газо-аэрозольного потока и повышение скорости генерации аэрозоля путем оптимизации количественного соотношения компонентов пиротехнического состава. The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency of the extinguishing gas-aerosol stream and to increase the aerosol generation rate by optimizing the quantitative ratio of the components of the pyrotechnic composition.

Необходимый технический результат достигается тем, что в известной пиротехнической композиции, содержащей окислитель, горючее связующее - эпоксидную смолу, диспергированный магний порошок и наполнитель калий хлористый, согласно изобретению, в качестве окислителя она содержит нитраты и/или перхлораты щелочных металлов, при следующем соотношении компонентов, мас. The necessary technical result is achieved by the fact that in the known pyrotechnic composition containing an oxidizing agent, a combustible binder - an epoxy resin, dispersed magnesium powder and potassium chloride filler, according to the invention, it contains alkali metal nitrates and / or perchlorates as an oxidizing agent, in the following ratio of components, wt.

нитраты и/или перхлораты щелочных металлов 60-70
горючее связующее эпоксидная смола 14-17
магний порошок 6-12
калий хлористый 5-15
При уменьшении содержания наполнителя и при увеличении доли окислителя происходит увеличение количества конденсированной фазы в газо-аэрозольном потоке при некотором повышении температуры в нем.alkali metal nitrates and / or perchlorates 60-70
combustible binder epoxy resin 14-17
magnesium powder 6-12
potassium chloride 5-15
With a decrease in the filler content and with an increase in the proportion of the oxidizing agent, an increase in the amount of the condensed phase in the gas-aerosol stream occurs with a slight increase in the temperature in it.

Содержание окислителя менее 60% приводит к значительной нехватке кислорода, идущего на окисление горючего-связывающего, и, как следствие, увеличению концентрации окиси углерода в выделяющейся газо-аэрозольной смеси. An oxidizing agent content of less than 60% leads to a significant lack of oxygen, which is used for the oxidation of a fuel-binding agent, and, as a result, an increase in the concentration of carbon monoxide in the gas-aerosol mixture produced.

При содержании в композиции окислителя больше 70% повышается температура генерируемой смеси до значений, сопоставимых с аналогами. When the content of the oxidizing agent in the composition is more than 70%, the temperature of the generated mixture rises to values comparable to analogues.

При содержании горючего-связывающего менее 14% возникают технологические трудности при изготовлении композиции, связанные с перемешиванием, и уменьшается механическая прочность готового заряда. When the content of the fuel-binding is less than 14%, technological difficulties arise in the manufacture of the composition associated with mixing, and the mechanical strength of the finished charge decreases.

Содержание горючего-связующего более 17% приводит к увеличению выхода окиси углерода выше допустимых пределов. A fuel-binder content of more than 17% leads to an increase in the yield of carbon monoxide above acceptable limits.

Введение в пиротехническую композицию менее 6% магния сопровождается уменьшением /в 1,5 и более раза/ скорости горения и увеличением невыноса твердой фазы в защищаемый объем. The introduction of less than 6% of magnesium into the pyrotechnic composition is accompanied by a decrease (by 1.5 or more times) of the burning rate and an increase in the intolerance of the solid phase to the protected volume.

Содержание магния больше 12% вызывает заметный рост температуры газо-аэрозольного потока. Кроме того, возрастает стоимость пиротехнической композиции без выигрыша по основным техническим характеристикам пожаротушения. A magnesium content of more than 12% causes a noticeable increase in the temperature of the gas-aerosol stream. In addition, the cost of the pyrotechnic composition increases without a gain in the basic technical characteristics of fire fighting.

Введение в состав хлористого калия меньше 5% повышает температуру потока. The introduction of less than 5% potassium chloride increases the temperature of the stream.

Содержание в композиции хлористого калия больше 15% резко снижает тушащую способность рабочей смеси из-за снижения скорости генерации аэрозоля и увеличения невыноса твердой фазы. The content of potassium chloride in the composition of more than 15% sharply reduces the quenching ability of the working mixture due to a decrease in the rate of generation of aerosol and an increase in the absorption of the solid phase.

Для определения оптимальных границ содержания ингредиентов в композиции были проведены испытания опытных пиротехнических составов различного количественного соотношения входящих в них компонентов. Ниже приведена табл. 1 характерной части испытанных составов, которые содержат предельные, средние и запредельные количества каждого компонента. To determine the optimal boundaries of the content of ingredients in the composition, tests of experimental pyrotechnic compositions of various quantitative proportions of their constituents were conducted. The table below 1 characteristic part of the tested formulations that contain the limiting, average and transcendental amounts of each component.

При сжигании пиротехнических шашек различных составов композиций контролировались основные технические характеристики, в частности, средняя температура потока, скорость горения и время тушения пожара класса А. When burning pyrotechnic checkers of various compositions, the main technical characteristics were controlled, in particular, the average flow temperature, the burning rate and the fire extinguishing time of class A.

Результаты испытаний сведены в табл. 2. The test results are summarized in table. 2.

Из таблиц следует, что состав 3, ингредиенты которого находятся в оптимальном диапазоне содержания, характеризуется наилучшими показателями основных технических характеристик пожаротушения:
адиабатическая температура 2092 K
скорость горения 1,67 мм/с
время тушения 1,61 с
При этом следует отметить, что коэффициент запаса /отношение максимальной к тушащей концентрации аэрозоля/ составляет 1,5, что обеспечивает эффективное гарантированное тушение пожара класса А в замкнутом объеме.From the tables it follows that composition 3, whose ingredients are in the optimal content range, is characterized by the best indicators of the main technical characteristics of fire fighting:
adiabatic temperature 2092 K
burning speed 1.67 mm / s
extinguishing time 1.61 s
It should be noted that the safety factor / ratio of maximum to extinguishing aerosol concentration / is 1.5, which provides effective guaranteed extinguishing of a Class A fire in a confined space.

Испытания по тушению пожаров проводились в камере размером 0,72х0,43х0,70 м. Tests for extinguishing fires were carried out in a chamber measuring 0.72 x 0.43 x 0.70 m.

Общий объем камеры 0,217 м³. Очаг пожара имитировался спиртовкой, заполненной керосином. Поджигание образца пиротехнической композиции инициировалось раскаленной спиралью. Фиксировалось время горения образца и время тушения пламени спиртовки.The total volume of the chamber is 0.217 m ³ . The fire was simulated with an alcohol lamp filled with kerosene. The ignition of a sample of the pyrotechnic composition was initiated by a red-hot spiral. The burning time of the sample and the extinguishing time of the flame of the spirit lamp were recorded.

Образцы пиротехнической композиции готовились следующим образом. Samples of the pyrotechnic composition were prepared as follows.

К предварительно перемешанной в течение 5-10 мин смеси, взятых в требуемом соотношении эпоксидной смолы, ГОСТ 10587, с отвердителем и порошкообразного магния ГОСТ 851.1-87, добавлялись рассчитанные количества нитрата, ГОСТ 19790, перхлората и хлорида калия ГОСТ 4568. Полученная смесь перемешивалась еще в течение 10-15 мин. Навески неотвержденной смеси массой 10 г формовались в цилиндрические шашки в бумажной или картонной оболочке. До полного отверждения шашки выдерживались при комнатной температуре не менее суток. To the mixture pre-mixed for 5-10 minutes, taken in the required ratio of epoxy resin, GOST 10587, with a hardener and powdered magnesium GOST 851.1-87, the calculated amounts of nitrate, GOST 19790, perchlorate and potassium chloride GOST 4568 were added. The resulting mixture was mixed further within 10-15 minutes Weighed portions of the uncured mixture weighing 10 g were formed into cylindrical blocks in a paper or cardboard shell. Until complete curing, the checkers were kept at room temperature for at least 24 hours.

Claims

Pyrotechnic composition for aerosol volumetric fire extinguishing, containing an oxidizing agent, a combustible binder epoxy resin, long-dispersed magnesium powder and potassium chloride filler, characterized in that it contains alkali metal nitrates and / or perchlorates as an oxidizing agent in the following ratio of components, wt.

Alkali metal nitrates and / or perchlorates 60 70
Epoxy resin 14 17
Magnesium powder 6 12
Potassium chloride 5 15 rub