RU2184586C1

RU2184586C1 - Method of preparing powdered fire-extinguishing composition

Info

Publication number: RU2184586C1
Application number: RU2001108478A
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Колосов; К.В. Чудинова; Г.В. Куценко; К.А. Сергиенко; А.И. Сычев; Н.Б. Гончарова
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-07-10

Abstract

FIELD: fire extinguishing. SUBSTANCE: components are mixed and simultaneously treated with alkyl halide silane liquid to form composition containing, wt %: potassium chloride 93.8-96.0, carbon white 3.5-5.0, and alkyl halide silane liquid 0.5- 1.2. Diammonium phosphate is dried, ground to specific surface 3000-5000 sq.cm/g, treated with alkyl halide silane liquid in vapor phase at temperature from 20 to 68 C, held at 55-65 C for at least 3 h, and cooled to ambient temperature. Composition is then combined with treated diammonium phosphate at weight ratio 80:20. EFFECT: enabled extinguishing of fires of all categories. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области огнетушащих средств, используемых для тушения пожаров различных горючих материалов, и способам получения составов. The invention relates to the field of fire extinguishing agents used to extinguish fires of various combustible materials, and methods for producing compositions.

Огнетушащие порошковые составы (ОПС) обычно классифицируют в соответствии с пожарами, для ликвидации которых они предназначены. Fire extinguishing powder formulations (OPS) are usually classified according to the fires for which they are intended to be eliminated.

В настоящее время все пожары подразделяются на пять классов А, В, С, Д, Е, охватывающие все виды горючих средств: твердые, жидкие, газообразные, металлы и сплавы, электроустановки, находящиеся под напряжением (А.Н.Баратов, Л.П.Вогман. Огнетушащие порошковые составы. М.: Стройиздат, 1982). Currently, all fires are divided into five classes A, B, C, D, E, covering all types of combustible means: solid, liquid, gaseous, metals and alloys, electrical installations under voltage (A.N.Baratov, L.P. Wogman, Extinguishing Powder Compounds, Moscow: Stroyizdat, 1982).

Огнетушащая эффективность ОПС зависит от природы основного компонента и гранулометрического состава порошка. Различают три главных класса ОПС: ВСЕ, АВСЕ, Д (Б. А.Шихов, Л.Г.Семке, В.Д.Толмачева, Т.Г.Гришевская. Огнетушащие порошковые составы. Обзорная информация. М.: НТИ НИИТЭХИМ, 1983). Порошки класса ВСЕ в основном применяют на нефтеперегонных заводах и в пожарных автомобилях аэродромной службы, а также для тушения пожаров в двигателях скоростных самолетов. ОПС класса пожаров ВСЕ выпускали зарубежные фирмы: "Ай-Си-Ай", "Ну Свифт Интернэшил" (Великобритания), "Тоталь", "Брель унд Рюль" (ФРГ), "Сольве" (Бельгия), "Стоп Файр" (США); ОПС класса пожаров АВСЕ выпускали фирмы "Кемише Фабрик Грюнау", "Брель унд Рюль" (ФРГ), "Сольве" (Бельгия), "Пьерефите Ауби" (Франция); ОПС класса пожаров Д выпускали фирмы "Юнайтед Кингдом Атомик Енерджу" (Великобритания), "Тоталь", "Брель унд Рюль" (ФРГ), "Сольве" (Бельгия). The fire extinguishing efficiency of OPS depends on the nature of the main component and the particle size distribution of the powder. There are three main classes of OPS: ALL, ABSE, D (B. A. Shikhov, L. G. Semke, V. D. Tolmacheva, T. G. Grishevskaya. Fire extinguishing powder compositions. Overview. M .: NTI NIITEKHIM, 1983 ) BCE class powders are mainly used in refineries and in aerodrome service fire engines, as well as for extinguishing fires in high-speed aircraft engines. The fire class fire alarm was ALL issued by foreign companies: ICC, Well Swift International (Great Britain), Total, Brel und Rule (FRG), Solve (Belgium), Stop Fire ( USA); Fireproof fire alarm class ABCE was produced by Kemishe Fabrik Grünau, Brel und Rühl (Germany), Solve (Belgium), Pierefite Aubi (France); Fire alarm class D was produced by United Kingdom Atomic Energy (Great Britain), Total, Brel und Rule (Germany), Solve (Belgium).

Перечень марок и основных характеристик огнетушащих порошковых составов, доведенных до стадии промышленного производства в СНГ, приведен в табл.1. The list of grades and basic characteristics of fire extinguishing powder compositions brought to the stage of industrial production in the CIS is given in Table 1.

В зарубежных огнетушащих порошковых составах для тушения пожаров класса АВСЕ в качестве основного вещества применяется моноаммонийфосфат NH₄H₂PО₄.In foreign extinguishing powder compositions for extinguishing fires of class ABCE, monoammonium phosphate NH ₄ H ₂ PO ₄ is used as the main substance.

В порошках стран СНГ для тушения пожаров классов АВС основным веществом являются: диаммонийфосфат, смеси моно- и диаммоний-фосфатов, либо фосфата и сульфата аммония (см. табл. 1 марки составов ПФ, П-2А, П-4АП, Пирант-А). In the powders of the CIS countries for extinguishing fires of ABC classes, the main substance is: diammonium phosphate, mixtures of mono- and diammonium phosphates, or ammonium phosphate and sulfate (see table. 1 grade of compositions PF, P-2A, P-4AP, Pirant-A) .

Таким образом, для тушения пожара класса А порошок в своем составе должен иметь фосфат аммония. При тушении пожаров класса А и Д важным фактором воздействия огнетушащих порошков считается способность образовывать на горящей поверхности изолирующую пленку расплава, которая предотвращает диффузию продуктов пиролиза к окислителю и последнего к горящему веществу. Продукты разложения древесины, полученные при температуре ниже 250^oС, содержат в основном водяной пар, двуокись углерода и незначительное количество горючих газов, поэтому гореть не способны. При температурах выше 250^oС образуется большое количество окиси углерода и метана, продукты разложения становятся горючими. Одним из существенных моментов при разработке составов является способность огнетушащих порошков образовывать пленку расплава при температурах ниже 250^oС.Thus, to extinguish a Class A fire, the powder must have ammonium phosphate in its composition. When extinguishing class A and D fires, an important factor in the effect of fire extinguishing powders is considered to be the ability to form an insulating melt film on the burning surface, which prevents the diffusion of pyrolysis products to the oxidizing agent and the latter to the burning substance. The decomposition products of wood, obtained at temperatures below 250 ^o C, contain mainly water vapor, carbon dioxide and a small amount of combustible gases, therefore, are not able to burn. At temperatures above 250 ^o With a large amount of carbon monoxide and methane is formed, the decomposition products become combustible. One of the significant points in the development of compositions is the ability of extinguishing powders to form a melt film at temperatures below 250 ^o C.

Анализ показывает, что разработку такого типа порошков целесообразно проводить на основе фосфатов аммония с использованием хлоридов щелочных металлов. На термических кривых диаммонийфосфата наблюдается два четко разделенных эффекта при 175^o и 185^oС. Считается, что при 175^oС происходит разложение с выделением аммиака и образованием моноаммонийфосфата, который затем плавится при 185^oС. С дальнейшим увеличением температуры удаляются аммиак и вода, образуются различные формы полифосфатов аммония, представляющие собой стеклообразную массу.The analysis shows that it is advisable to develop this type of powder on the basis of ammonium phosphates using alkali metal chlorides. On the thermal curves of diammonium phosphate, two clearly separated effects are observed at 175 ^° and 185 ^° C. It is believed that decomposition occurs at 175 ^{° C.} with the release of ammonia and the formation of monoammonium phosphate, which then melts at 185 ^° C. With a further increase in temperature, ammonia and water are removed. various forms of ammonium polyphosphates are formed, which are a glassy mass.

Известно, что огнетушащий порошок марки ПГС-3 предназначен для тушения пожаров класса Д. Основу его (72-90,6%) составляют сильвинитхлориды щелочных металлов. It is known that the fire extinguishing powder of the PGS-3 brand is designed to extinguish class D fires. The basis of it (72-90.6%) is alkali metal sylvinite chlorides.

Таким образом, созданные огнетушащие порошковые составы имеют ограничения по применению. Технической задачей является получение универсального огнетушащего средства для тушения пожаров всех классов А В С Д Е. Это достигается следующим образом: в огнетушащий порошковый состав, полученный по патенту 2128538 РФ, вводят диаммонийфосфат в количестве 25 мас.%, после предварительного измельчения его до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, обработки алкилгалоидсилановой жидкостью в паровой фазе при температуре 20-68^oС, выдержки не менее 3 часов при температуре 60±5^oС, охлаждения до нормальной температуры и затем осуществляют смешение.(Примечание: ввод ДАФ в количестве 25% к массе порошкового состава, полученного по патенту 2128538 (равнозначно приготовлению в соотношении состав по патенту 2128538 : ДАФ как 80:20), обеспечивает соотношение 80:20 и более удобно для производителя в случае изготовления огнетушащих порошковых составов той или другой марки, т.е. по патенту 2128538 или по предлагаемому способу).Thus, the created extinguishing powder compositions have application restrictions. The technical task is to obtain a universal fire extinguishing agent for extinguishing fires of all classes A B C D E. This is achieved as follows: diammonium phosphate in the amount of 25 wt.% Is introduced into the fire extinguishing powder composition obtained according to RF patent 2128538, after preliminary grinding to specific surface not less than 3000 cm ² / g, alkilgaloidsilanovoy processing liquid in the vapor phase at a temperature of 20-68 ^o C, soaking for at least 3 hours at a temperature of 60 ± 5 ^o C, cooling to normal temperature and then mixing is carried out. ( Note: the introduction of DAF in an amount of 25% by weight of the powder composition obtained according to patent 2128538 (equivalent to preparation in the ratio of composition according to patent 2128538: DAF as 80:20), provides a ratio of 80:20 and is more convenient for the manufacturer in the case of the manufacture of fire extinguishing powder compositions one or another brand, i.e., according to patent 2128538 or according to the proposed method).

При вводе такого количества диаммонийфосфата (25%) содержание хлористого калия, белой сажи и алкилгалоидсилановой жидкости составит соответственно 75,04-76,8; 2,8-4,0; 0,4-0,96 %, т.е. хлорида щелочного металла не менее чем в специальном порошке ПГС-3 (72%). When you enter such an amount of diammonium phosphate (25%), the content of potassium chloride, carbon black and alkyl halosilane liquid will be respectively 75.04-76.8; 2.8-4.0; 0.4-0.96%, i.e. alkali metal chloride not less than in special powder PGS-3 (72%).

Для проверки эффективности пожаротушения модельных очагов пожара класса АВ диаммонийфосфат был высушен, измельчен до удельной поверхности в соответствии с предъявляемыми требованиями к порошкам 3000-5000 см²/г и обработан в паровой фазе при температуре, не превышающей 70^oС, т.к. при этой температуре начинается выделение аммиака. Выдержка после обработки также производится при температуре ниже 70^oС. После охлаждения до нормальной температуры были приготовлены смеси порошка марки ПГХК "Завеса" с модифицированным диаммонийфосфатом в разных соотношениях и определены характеристики по тушению (см. табл.2).To verify the fire extinguishing efficiency of model fires of class AB fire, diammonium phosphate was dried, crushed to a specific surface in accordance with the requirements for powders of 3000-5000 cm ² / g and processed in the vapor phase at a temperature not exceeding 70 ^o C, because at this temperature, the evolution of ammonia begins. Exposure after processing is also carried out at a temperature below 70 ^o C. After cooling to normal temperature, mixtures of the ZVESA grade powder with modified diammonium phosphate were prepared in different ratios and the quenching characteristics were determined (see Table 2).

Из табл. 2 следует, что образцы с 11 по 14 не удовлетворяют требованиям по насыпной плотности (не <700 кг/м³). Это уменьшение связано с более высокой удельной поверхностью (5000 см²/г). Все положительные результаты получены только на соотношении ПГХК "Завеса": диаммонийфосфат 80:20 (образцы 5, 10, 15).From the table. 2 it follows that samples 11 to 14 do not meet the requirements for bulk density (not <700 kg / m ³ ). This decrease is associated with a higher specific surface area (5000 cm ² / g). All positive results were obtained only on the ratio of PZHK "Veil": diammonium phosphate 80:20 (samples 5, 10, 15).

Получен огнетушащий универсальный состав путем смешения ПГХК "Завеса" и диаммонийфосфата в соотношении 80:20, последний предварительно сушат, измельчают и подвергают обработке в паровой фазе. A fire extinguishing universal composition was obtained by mixing PZHK "Veil" and diammonium phosphate in a ratio of 80:20, the latter was preliminarily dried, crushed and subjected to treatment in the vapor phase.

Claims

A method of obtaining a fire extinguishing powder composition, comprising simultaneously mixing the components and treating them with an alkyl halide silane liquid to obtain a composition containing potassium chloride 93.8-96.0 wt. %, white soot 3.5-5.0 wt. %, alkyl halosilane liquid 0.5-1.2 wt. %, characterized in that the resulting composition is mixed with diammonium phosphate in a percentage composition: diammonium phosphate 80: 20, after pre-drying the diammonium phosphate, grinding it to a specific surface of 3000-5000 cm ² / g, treatment with alkyl halosilane liquid in the vapor phase at a temperature of 20-68 ^o C, holding for at least three hours at a temperature of 55-65 ^o C and cooling to normal temperature.