RU2352465C1 - Пожаростойкое покрытие - Google Patents
Пожаростойкое покрытие Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352465C1 RU2352465C1 RU2007147409/04A RU2007147409A RU2352465C1 RU 2352465 C1 RU2352465 C1 RU 2352465C1 RU 2007147409/04 A RU2007147409/04 A RU 2007147409/04A RU 2007147409 A RU2007147409 A RU 2007147409A RU 2352465 C1 RU2352465 C1 RU 2352465C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- shape
- fire
- alloy
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пожаростойкому покрытию, применяемому для защиты от открытого пламени. Покрытие состоит из теплозащитных слоев с закрепленным между ними компонентом с эффектом памяти формы, имеющим свернутую (скрученную) форму при температурах выше температуры фазового перехода и выполненным в виде волокон на основе эквиатомного титано-никелевого сплава. Волокна сцеплены между собой и закреплены между теплозащитными слоями соединительными нитями. Сплаву волокон задано фазовое превращение при расчетной температуре в хаотично скрученную объемную форму. Теплозащитные слои и соединительные нити выполнены из термостойкого арамидного композита. Полученное пожаростойкое покрытие нейтрализует очаги возгорания без выделения сильно дымящих и вредно воздействующих продуктов, а также обладает возможностью многократного использования. 1 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к специальному машиностроению, а именно к пожаростойким покрытиям, применяемым для защиты от высокотемпературных воздействий, открытого пламени различных объектов, для накрытия очага возгорания и лишения его доступа воздуха. Проблема повышения пожаростойкости объектов достаточно актуальна в связи с ростом объемов перевозок опасных грузов, реальностью террористических угроз, техногенных аварий, лесных пожаров и т.п.
Известно использование устройств предотвращения пожароопасных ситуаций: таких как средства пожаротушения в виде огнетушителей, покрытия пожароопасных объектов негорючими материалами, использование накидок, изготовленных на основе многослойных композиционных - металлических или волокнистых органических и неорганических соединений, имеющих в своем составе слоистое вспучивающееся огнезащитное покрытие [1, 2].
Известны устройства охлаждения, основанные на применении сплава с эффектом памяти формы со значительными экзо- и эндотермическими эффектами в них при охлаждении и нагреве в интервале мартенситных превращений [3].
Прототипом к заявляемому изобретению является слоистый композиционный материал, содержащий слои изолирующего материала с закрепленным между ними компонентом с эффектом памяти формы, который имеет свернутую (скрученную) форму при температуре выше температуры фазового перехода [4], позволяющий снижать температуру защищаемого объекта за счет уноса массы теплозащитного покрытия набегающим потоком воздуха.
Недостатками прототипа являются низкая эффективность практического применения (экзо- и эндотермических эффектов в них при охлаждении и нагреве в интервале мартенситных превращений [5]) ввиду: неопределенности условий первоначального скручивания и точного состава материала, которые можно понимать как случайно выбранные, а также наличие препятствий для свободного восстановления формы, стремящейся изменяться при нагреве компонента с эффектом памяти формы, находящегося в композите. Кроме того, прототип не предусматривает возможность индикации персоналу о перегреве материала.
При этом в технике возникает потребность с максимальной эффективностью обеспечить пожаростойкость объектов.
Данная задача может быть решена применением пожаростойкого покрытия, сущность которого поясняется чертежами. На фигуре 1 изображено пожаростойкое покрытие в исходном положении до начала фазовых превращений в сплаве с эффектом памяти формы, на фигуре 2 - внешний вид пожаростойкого покрытия после окончания фазового превращения в сплаве с эффектом памяти формы.
Пожаростойкое покрытие содержит теплозащитные слои 1 с закрепленным между ними компонентом с эффектом памяти формы, который имеет свернутую (скрученную) форму при температурах выше температуры фазового перехода. Компонент с эффектом памяти формы выполнен в виде волокон на основе эквиатомного титано-никелевого сплава, каждая отдельная нить (проволока) отдельного волокна первоначально имеет хаотично скрученную плоскую форму. Волокна сцеплены между собой, закреплены между теплозащитными слоями соединительными нитями, теплозащитные слои и волокна прошиты соединительными нитями свободными стежками, сплаву волокон задано фазовое превращение при расчетной температуре в хаотично раскрученную объемную форму, теплозащитные слои 1 и соединительные нити 2 выполнены из термостойкого арамидного композита.
Пожаростойкое покрытие работает следующим образом: в обычном режиме эксплуатации или хранении покрытие находится в плотно сжатом плоском виде или в рулоне при температуре ниже значения начала фазового перехода (критической, ниже 80-90°С) [5].
При воздействии на пожаростойкое покрытие значительной тепловой нагрузки, превышающей расчетную, теплозащитный слой 1, контактирующий с огнем, постепенно прогревается и передает тепло волокнам 3 из материала с эффектом памяти формы, выполненного в виде тонких нитей (проволок) на основе эквиатомного титано-никелевого сплава. Волокна 3 нагреваются до достижения критической температуры начала фазового превращения в материале. Материал волокон 3 претерпевает фазовое превращение и изменяет свою форму, т.е. разворачивается и приобретает заданную хаотично скрученную объемную форму. При этом расстояние между изолирующими слоями 1 увеличивается до расстояния, которое ограничивается изменением формы проволок. Нити волокон раскручиваются и стремятся приобрести объемную форму. При этом значительная первоначальная деформация и силы трения отдельных проволок позволяют полностью восстановить форму до 60…80 процентов [5].
Объект нагревается до температуры, при которой происходит восстановление заданной по зависимости формы проволок волокон 3. Для сплава с эффектом памяти формы на основе, например, эквиатомной системы Ni-Ti эта температура для наиболее стабильных результатов восстановления составляет от 100 до 150°С и может быть выбрана и установлена в зависимости от диапазонов температур предполагаемого перегрева [3, 5].
Восстановление формы проволок волокон 3 из скрученной в раскрученную объемную форму обеспечивается силой термоупругости сплава и сопровождается термическим эффектом (в данном случае охлаждение на dT). dT=dHп/C определяется энтальпией перехода dHп и теплоемкостью сплава С [5]. Волокна 3 при нагреве выше критической температуры охлаждаются, становятся стоком избытка тепловой энергии, и удаляют на расчетное расстояние поле интенсивных температур от защищаемого объекта.
Пожаростойкое покрытие в режиме интенсивной терморегуляции (пожара) может работать ограниченное время, поглощая вполне определенное количество тепла. «Емкость» волокон, являющихся стоком тепла, пропорциональна количеству материала и может быть подобрана в соответствии с предполагаемыми перегревами.
Устройство эффективно при пожаре и предназначено для укрытия объектов от открытого пламени и высокой температуры, а также для накрытия очага возгорания и лишения его доступа воздуха. При этом в течение расчетного времени обеспечивает требуемый температурный режим и оперативный резерв времени для прибытия аварийно-спасательных команд.
После срабатывания покрытие приобретает волнообразную внешнюю форму и пассивно отводит тепло от объекта.
Значительные деформации внешнего изоляционного слоя покрытия могут служить индикатором для персонала о значительных температурах очага возгорания, что может эффективно снижать аварийность, особенно в авиации и на других мобильных и стационарных объектах.
Для приведения в исходную форму пожаростойкое покрытие охлаждают до температуры ниже 30-35°С и плотно сжимают [5]. Волокна пластически деформируются в плоскую форму, запомнив имевшие объемную форму. При отсутствии значительных прогаров покрытия, после сжатия, устройство вновь готово к работе.
Положительный эффект предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности, особенно, при тушении очагов возгорания с большим количеством теплоты, и улучшении эксплуатационных характеристик, ввиду возможности индикации персоналу о значительном нагреве. Положительный эффект обусловлен выполнением волокна из проволок со значительным скручиванием, степень которого определяется по расчетной зависимости, а также применением в качестве ограничителей соединительных нитей из арамидного композита [6].
Пожаростойкое покрытие отличается от прототипа усовершенствованной конструкцией, обеспечивающей более эффективную защиту техники в экстремальных тепловых режимах, например при пожарах или высоких температурах в замкнутых объемах, и достаточную стойкость к агрессивным средам.
Источники информации
1. Патент РФ №2091424 от 30.06.95 г.
2. "Цистерны", Устройство, эксплуатация, ремонт. Справочное пособие, М.: Транспорт, 1990.
3. Патент РФ №2242844 от 20.12.2004 г.
4. Патент US №5804276 от 08.09.1998 г.
5. Эффект памяти формы в сплавах: Пер. с англ. Л.М.Бернштейна / Под ред. В.А.Займовского - М.: Металлургия, 1979 - 472 с.
6. Справочник по композиционным материалам. Под ред. Дж.Любина; Пер с англ. А.Б.Геллера, М.М.Гельмонта. - М.: Машиностроение, 1988.
Claims (1)
- Пожаростойкое покрытие, содержащее теплозащитные слои с закрепленным между нимим компонентом с эффектом памяти формы, который имеет свернутую (скрученную) форму при температурах выше температуры фазового перехода, отличающееся тем, что компонент с эффектом памяти формы выполнен в виде волокон на основе эквиатомного титано-никелевого сплава, каждая отдельная нить (проволока) отдельного волокна первоначально имеет хаотично скрученную плоскую форму, волокна сцеплены между собой, закреплены между теплозащитными слоями соединительными нитями, теплозащитные слои и волокна прошиты соединительными нитями свободными стежками, сплаву волокон задано фазовое превращение при расчетной температуре в хаотично скрученную объемную форму, теплозащитные слои и соединительные нити выполнены из термостойкого арамидного композита.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147409/04A RU2352465C1 (ru) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Пожаростойкое покрытие |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147409/04A RU2352465C1 (ru) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Пожаростойкое покрытие |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2352465C1 true RU2352465C1 (ru) | 2009-04-20 |
Family
ID=41017663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007147409/04A RU2352465C1 (ru) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Пожаростойкое покрытие |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2352465C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677169C1 (ru) * | 2013-12-14 | 2019-01-15 | Зе Боинг Компани | Связанные волокна в композитных конструкциях |
-
2007
- 2007-12-19 RU RU2007147409/04A patent/RU2352465C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677169C1 (ru) * | 2013-12-14 | 2019-01-15 | Зе Боинг Компани | Связанные волокна в композитных конструкциях |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102785404B (zh) | 一种防明火绝热的多级复合织物、制备工艺及用途 | |
US7832324B2 (en) | Fire mitigation | |
US20150285426A1 (en) | Single layer fire barrier wrap for grease ducts | |
RU2352465C1 (ru) | Пожаростойкое покрытие | |
RU2379076C1 (ru) | Теплоизолятор объекта | |
US9370674B2 (en) | Plural layer, plural-action protective coating for liquid fuel container | |
Song et al. | Flame resistant textiles for structural and proximity fire fighting | |
US10300313B2 (en) | Heat and fire protective items | |
US20090242218A1 (en) | Method and apparatus for thermally activated sprinklers | |
RU145455U1 (ru) | Покровное изделие для реактивного тушения огня | |
US10391737B2 (en) | Lightweight flexible thermal protection system for fire protection | |
JP2017071084A (ja) | 耐火遮熱システム及びこれを用いた耐火遮熱シート | |
WO2015122796A1 (ru) | Покровное изделие для реактивного тушения огня | |
US20170197392A1 (en) | Fire Retarding Compositions | |
RU2356809C2 (ru) | Пожаростойкий бак | |
US10300675B2 (en) | Lightweight flexible thermal protection system for fire protection | |
Horn et al. | Evaluating fire service escape ropes at elevated temperatures and fire conditions | |
CN207575586U (zh) | 高楼火灾避险免逃救生装置 | |
Thorburn et al. | LACES versus LCES: Adopting an" A" for" Anchor Points" to Improve Wildland Firefighter Safety | |
WO2011151649A1 (en) | A fire protective coating | |
Nazaré | Fire protection in military fabrics | |
RU2331447C1 (ru) | Система огневзрывозащиты конструкций зданий и сооружений | |
US20170234003A1 (en) | Integral temperature responsive fire suppressant modular interior system | |
CA1150682A (en) | Interior safety device for liquid-containing storage vessels | |
CN107485807A (zh) | 高楼超高楼火灾避险免逃救生装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091220 |