RU2675863C1 - Fire extinguishing powder compound - Google Patents

Fire extinguishing powder compound Download PDF

Info

Publication number
RU2675863C1
RU2675863C1 RU2018108620A RU2018108620A RU2675863C1 RU 2675863 C1 RU2675863 C1 RU 2675863C1 RU 2018108620 A RU2018108620 A RU 2018108620A RU 2018108620 A RU2018108620 A RU 2018108620A RU 2675863 C1 RU2675863 C1 RU 2675863C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extinguishing
fire
fire extinguishing
calcium carbonate
silicon dioxide
Prior art date
Application number
RU2018108620A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Бесик Чохоевич Месхи
Владимир Лазаревич Адамян
Олег Викторович Денисов
Галина Александровна Сергеева
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ)
Priority to RU2018108620A priority Critical patent/RU2675863C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2675863C1 publication Critical patent/RU2675863C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0007Solid extinguishing substances
    • A62D1/0014Powders; Granules

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: fire safety.SUBSTANCE: invention relates to fire and industrial safety, in particular to compositions of fire extinguishing powders used to extinguish solid combustible substances and materials, as well as liquid and gaseous substances both in closed spaces and in the open air and providing effective extinguishing of fires of classes A, B, C, D. Extinguishing powder composition includes calcium carbonate 30–45 wt.%, zinc carbonate 40–45 wt.%, aluminum oxide 8–10 wt.%, silicon dioxide (Aerosil) 6–10 wt.% and carbon (highly dispersed colloidal graphite) 1–5 wt.%.EFFECT: technical result consists in better extinguishing ability of the powder and universality of use.1 cl, 5 tbl

Description

Изобретение относится к пожарной и промышленной безопасности, в частности к составам огнетушащих порошков, применяющихся для тушения твердых горючих веществ и материалов, а также жидких и газообразных веществ как в закрытых пространствах, так и на открытом воздухе и обеспечивающим эффективное тушение пожаров классов А, В, С, D.The invention relates to fire and industrial safety, in particular to the compositions of fire extinguishing powders used for extinguishing solid combustible substances and materials, as well as liquid and gaseous substances both in closed spaces and in the open air and providing effective fire fighting classes A, B, C, D.

Изобретение обеспечивает повышение тушащей эффективности и расширяет ассортимент материалов, используемых в качестве активных компонентов огнетушащих порошков.The invention provides an increase in extinguishing efficiency and expands the range of materials used as active components of fire extinguishing powders.

Известен огнетушащий суспензионный состав на основе карбоната кальция (патент RU 2414273 C2, A62D 1/00, опубл. 20.03.2011).Known extinguishing suspension composition based on calcium carbonate (patent RU 2414273 C2, A62D 1/00, publ. 20.03.2011).

Известен огнетушащий раствор (патент RU 2510754 C2, A62D 1/00, опубл. 10.04.2014) который готовится в виде водного раствора с предпочтительным pH=9,0-9,5 на основе буферного раствора, содержащего соли борной и/или фосфорной кислоты, а также карбонат кальция и/или магния.Known fire extinguishing solution (patent RU 2510754 C2, A62D 1/00, publ. 04/10/2014) which is prepared in the form of an aqueous solution with a preferred pH = 9.0-9.5 based on a buffer solution containing salts of boric and / or phosphoric acid as well as calcium and / or magnesium carbonate.

Известны также огнетушащий порошковый состав на основе хлорида калия с добавками оксида цинка, алюмокалиевых квасцов, глинозема (патент RU 2615715 C1, A62D 1/00, опубл. 07.04.2017). Оксид цинка выполняет бифункциональное действие: опудривание состава, что приводит к снижению слеживания порошка, а также обеспечение текучести за счет высвобождения цинка в результате химических превращений между компонентами композитного состава.Also known are fire extinguishing powder composition based on potassium chloride with additives of zinc oxide, alum-potassium alum, alumina (patent RU 2615715 C1, A62D 1/00, publ. 07.04.2017). Zinc oxide performs a bifunctional action: dusting the composition, which leads to a decrease in caking of the powder, as well as ensuring fluidity due to the release of zinc as a result of chemical transformations between the components of the composite composition.

Наиболее близким техническим решением является состав для тушения пожаров (см. патент RU 2236880 C1, A62D 1/00, опубл. 27.09.2004), огнетушащий порошок в качестве тушащего агента содержит хлориды щелочных и/или щелочноземельных металлов, в качестве добавки для текучести карбонаты щелочноземельных металлов, и/или их смесь с графитом и/или нефелиновым концентратом, или смесь графита с нефелиновым концентратом, в качестве антислеживающей добавки содержит гидрофобный диоксид кремния при соотношении, мас. %: антислеживающая добавка 1,5-4,5; добавка для текучести 5,0-15,0; тушащий агент до 100.The closest technical solution is a composition for extinguishing fires (see patent RU 2236880 C1, A62D 1/00, publ. 09/27/2004), the fire extinguishing powder contains alkali and / or alkaline earth metal chlorides as an extinguishing agent, and carbonates are used as a fluidity additive alkaline earth metals, and / or their mixture with graphite and / or nepheline concentrate, or a mixture of graphite with nepheline concentrate, as an anti-caking additive contains hydrophobic silicon dioxide in the ratio, wt. %: anti-caking additive 1.5-4.5; additive for fluidity of 5.0-15.0; extinguishing agent up to 100.

Недостатком является:The disadvantage is:

- трудоемкость технологического процесса измельчения компонентов;- the complexity of the technological process of grinding components;

- недостаточное количество в составе порошка карбонатов, необходимых для оказания флегматизирующего эффекта при термическом их разложении, снижающего концентрации кислорода в горючей среде.- insufficient amount of carbonates in the powder composition necessary to provide a phlegmatizing effect during their thermal decomposition, which reduces the concentration of oxygen in a combustible medium.

Задача предлагаемого изобретения - повысить огнетушащую способность порошка, универсальность применения.The objective of the invention is to increase the fire extinguishing ability of the powder, versatility of use.

Сущность изобретения заключается в том, что огнетушащий порошковый состав, включающий кальция карбонат, диоксид кремния, дополнительно содержит цинка карбонат, алюминия оксид, углерод, при следующем соотношении компонентов, масс. %:The essence of the invention lies in the fact that the fire extinguishing powder composition, including calcium carbonate, silicon dioxide, additionally contains zinc carbonate, aluminum oxide, carbon, in the following ratio of components, mass. %:

кальция карбонатcalcium carbonate 30-4530-45 цинка карбонатzinc carbonate 40-4540-45 алюминия оксидaluminum oxide 8-108-10 диоксид кремния (аэросил)silicon dioxide (aerosil) 6-106-10 углерод в виде высокодисперсного коллоидного графитаcarbon in the form of fine colloidal graphite 1-5.1-5.

Технический результат:Technical result:

- высокая огнетушащая способность;- high fire extinguishing ability;

- обеспечение разрыва реакционных цепей в зоне пламени, а также низкий уровень слеживания;- ensuring the rupture of the reaction chains in the flame zone, as well as a low level of caking;

- в зоне горения проявляется эффект коалесценции (образование сплошной пленки на поверхности горящего материала) в отсутствии водных растворов;- in the combustion zone, the effect of coalescence (the formation of a continuous film on the surface of the burning material) is manifested in the absence of aqueous solutions;

- универсальность применения, так как порошки подавляют горение материалов, которые невозможно тушить водой и другими веществами (например, металлы и некоторые металлосодержащие соединения);- universality of application, since powders suppress the combustion of materials that cannot be extinguished with water and other substances (for example, metals and some metal-containing compounds);

- высокая флегматизирующая способность и подавление взрыва.- high phlegmatizing ability and explosion suppression.

- способствует упрощению технологии производства, так как не требуется дополнительного измельчения материалов, соответствующих приведенным ГОСТам.- contributes to the simplification of production technology, since it does not require additional grinding of materials corresponding to the given GOSTs.

Принцип действия предлагаемого огнетушащего порошка заключается в том, что кальция карбонат при высокой температуре в присутствии графита в результате окислительно-восстановительной реакции с оксидом кремния образует нерастворимый силикат кальция, изолирующий от доступа кислорода поверхность горючего материала. При избыточном количестве карбоната кальция также высвобождается свободный оксид углерода (IV), оказывающий флегматизирующий эффект. Образовавшийся оксида кальция также взаимодействует с кислотным оксидом кремния (IV) с образованием трудно растворимого силиката кальция, растекающегося по горящей поверхности твердых материалов, образуя сплошную защитную пленку, надежно изолируя поверхность от доступа воздуха.The principle of operation of the proposed fire extinguishing powder is that calcium carbonate at high temperature in the presence of graphite as a result of a redox reaction with silicon oxide forms an insoluble calcium silicate that insulates the surface of the combustible material from oxygen access. With an excess of calcium carbonate, free carbon monoxide (IV) is also released, which has a phlegmatizing effect. The resulting calcium oxide also interacts with acidic silicon dioxide (IV) to form a sparingly soluble calcium silicate spreading over the burning surface of solid materials, forming a continuous protective film, reliably isolating the surface from air.

Аналогично карбонату кальция ведет себя карбонат цинка. При температуре 300°С разлагается с образованием флегматизатора - оксида углерода (IV).Zinc carbonate behaves similarly to calcium carbonate. At a temperature of 300 ° C it decomposes with the formation of a phlegmatizer - carbon monoxide (IV).

Образовавшийся при этом оксид цинка взаимодействует с оксидом кремния (IV), превращаясь в трудно растворимый силикат цинкаThe resulting zinc oxide interacts with silicon oxide (IV), turning into a sparingly soluble zinc silicate

Кроме того, разложение карбонатов кальция и цинка являются реакциями эндотермическими, т.е. сопровождается поглощением большого количества тепла, вызывая в зоне горения охлаждающий эффект.In addition, the decomposition of calcium and zinc carbonates are endothermic reactions, i.e. accompanied by the absorption of a large amount of heat, causing a cooling effect in the combustion zone.

Оксид алюминия также выполняет бифункциональные свойства. В присутствии оксида алюминия в исходной смеси компонентов огнетушащего порошка снижается слеживание за счет опудривания состава, - а при температуре пожара амфотерный оксид алюминия взаимодействует кислотным оксидом кремния с образованием силиката алюминия, обеспечивающего аналогично силикатам кальция и цинка необходимую текучесть в зоне пожара.Alumina also performs bifunctional properties. In the presence of alumina in the initial mixture of the components of the extinguishing powder, caking is reduced due to dusting of the composition, and at fire temperature, amphoteric alumina interacts with acidic silicon oxide to form aluminum silicate, which, similarly to calcium and zinc silicates, provides the necessary fluidity in the fire zone.

Характеристика исходных материалов:Characteristics of the starting materials:

Карбонат кальция и карбонат цинка являются основным тушащим веществом. Их характеристика приводится в таблицах 1 и 2.Calcium carbonate and zinc carbonate are the main quencher. Their characteristics are given in tables 1 and 2.

Карбонат кальция представляет собой тонко измельченный мрамор (микрокальцит) с физико-химическими показателями по ГОСТ Р 567 7 5-2015.Calcium carbonate is a finely ground marble (microcalcite) with physico-chemical characteristics according to GOST R 567 7 5-2015.

Таблица 1Table 1

Физико-механические свойства и химический состав микрокальцита ГОСТ Р 56775-2015Physico-mechanical properties and chemical composition of microcalcite GOST R 56775-2015

№№ п/п№№ Наименование показателейThe name of indicators Значение для микрокальцита маркиValue for microcalcite grade КМ 200KM 200 КМ 160KM 160 КМ-100KM-100 1.one. Наибольший размер частиц (d 98), мкмThe largest particle size (d 98), microns 250250 185185 120120 2.2. Средний размер частиц (d 50), мкмThe average particle size (d 50), microns 50fifty 4545 30thirty 3.3. Остаток после просева, %, на сите с сеткой номер 0,080 мкм, % The residue after sifting,%, on a sieve with a mesh number 0,080 microns,% Св. 1,5 до 2,0 включительноSt. 1.5 to 2.0 inclusive -- -- 4.four. Остаток после просева, %, на сите с сеткой номер 0,063 мкм, %The residue after sieving,%, on a sieve with a mesh number 0,063 microns,% -- Св. 1,5 до 2,0 включительноSt. 1.5 to 2.0 inclusive -- 5.5. Остаток после просева, %, на сите с сеткой номер 0,045 мкм, %The residue after sieving,%, on a sieve with a mesh number 0,045 microns,% -- Св. 1,5 до 2,0 включительноSt. 1.5 to 2.0 inclusive 6.6. Массовая доля карбоната кальция, CaCO3, не менее %Mass fraction of calcium carbonate, CaCO 3 , not less than% 9898 7.7. Концентрация водородных ионов в 10%-ной водной суспензии (pH), ед.The concentration of hydrogen ions in a 10% aqueous suspension (pH), units 8-108-10 8.8. Белизна, условные единицы, не менееWhite, conventional units, not less 9393 9494 9494 9.9. Средняя плотность мрамора, г/см3 The average density of marble, g / cm 3 2,6±0,12.6 ± 0.1

Микрокальцит является пожаро- и взрывобезопасным материалом. По степени воздействия на организм человека относится к малоопасным веществам и не образует в присутствии других веществ или факторов токсичных соединений в воздушной среде и сточных водах. Microcalcite is a fire and explosion proof material. By the degree of impact on the human body, it belongs to low-hazard substances and does not form toxic compounds in the presence of other substances or factors in air and wastewater.

Таблица 2table 2

Нормы показателей карбоната цинкаZinc carbonate performance standards

ХарактеристикиCharacteristics ПоказателиIndicators CAS - номерCAS - number 3486-35-93486-35-9 Молекулярная формулаMolecular formula ZnCO3 ZnCO 3 Молярная масса, г/мольMolar mass, g / mol 125,38125.38 Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 4,444.44 Температура плавления, °СMelting point, ° С 300300 Растворимость в воде. г/мл, (15°С)Solubility in water. g / ml, (15 ° C) 0,001г/100 мл0,001g / 100 ml Остаток на сите 75 мкм, менее, %The residue on the sieve is 75 microns, less,% 6,06.0

Физико-химические показатели алюминия оксида - глинозема (Al2O3), а также характеристика аэросила (диоксида кремния) приводятся, соответственно, в таблицах 3 и 4.Physico-chemical characteristics of aluminum oxide - alumina (Al 2 O 3 ), as well as the characteristics of aerosil (silicon dioxide) are given, respectively, in tables 3 and 4.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 4Table 4

Характеристика аэросила (диоксида кремния) по ГОСТ 14922-77Characteristics of Aerosil (silicon dioxide) according to GOST 14922-77

Figure 00000002
Figure 00000002

В качестве углерода используется графит ОСТ 6-08-431-75 Сухие коллоидно-графитовые препараты применяются в качестве компонентов для приготовления графитовых смесей и технологических смазок изготовления химически стойких и антикоррозионных покрытий, в качестве добавки - пластификатора при таблетировании, как компоненты клея для прорезиненных тканей, для изготовления контактов и резисторов в радиотехнике и для других целей. Графит используется в составе огнетушащего порошка в патенте РФ №2108125 в котором основным тушащим веществом заявлен хлорид калия. Однако, указанный состав эффективен при тушении пожаров классов В и D, но не может быть использован для тушения пожаров класса А.OST 6-08-431-75 graphite is used as carbon. Dry colloidal graphite preparations are used as components for the preparation of graphite mixtures and technological lubricants for the manufacture of chemically resistant and anticorrosive coatings, as an additive - a plasticizer during tableting, as components of glue for rubberized fabrics , for the manufacture of contacts and resistors in radio engineering and for other purposes. Graphite is used as part of the extinguishing powder in RF patent No. 2108125 in which potassium chloride is claimed as the main quenching agent. However, this composition is effective in extinguishing class B and D fires, but cannot be used to extinguish class A fires.

Сопоставительные физико-химические показатели предлагаемого огнетушащего порошка и известных по Патенту 2236880 приводятся в таблице 5.Comparative physico-chemical characteristics of the proposed fire extinguishing powder and known according to Patent 2236880 are given in table 5.

Способ приготовления огнетушащего порошкового состава прост, так как все компоненты уже имеют необходимые параметры для составления композита. Порошки смешиваются в массовых соотношениях.The method of preparing a fire extinguishing powder composition is simple, since all components already have the necessary parameters for composing the composite. Powders are mixed in mass ratios.

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (2)

Огнетушащий порошковый состав, включающий кальция карбонат, кремния диоксид, отличающийся тем, что дополнительно содержит, цинка карбонат, алюминия оксид, углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:A fire extinguishing powder composition comprising calcium carbonate, silicon dioxide, characterized in that it further comprises zinc carbonate, aluminum oxide, carbon in the following ratio, wt.%: кальция карбонатcalcium carbonate 30-4530-45 цинка карбонатzinc carbonate 40-4540-45 алюминия оксидaluminum oxide 8-108-10 диоксид кремния (аэросил)silicon dioxide (aerosil) 6-106-10 углерод в виде высокодисперсного коллоидного графитаcarbon in the form of fine colloidal graphite 1-51-5
RU2018108620A 2018-03-12 2018-03-12 Fire extinguishing powder compound RU2675863C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108620A RU2675863C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Fire extinguishing powder compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108620A RU2675863C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Fire extinguishing powder compound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2675863C1 true RU2675863C1 (en) 2018-12-25

Family

ID=64753614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018108620A RU2675863C1 (en) 2018-03-12 2018-03-12 Fire extinguishing powder compound

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2675863C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2088290C1 (en) * 1995-03-20 1997-08-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Экохиммаш" Composition for fire extinguishing
RU2236880C2 (en) * 2002-11-12 2004-09-27 Закрытое акционерное общество "ЭКОХИММАШ" Fire extinguishing composition
CN1597024A (en) * 2004-09-17 2005-03-23 四川大学 Anti-refiring ultrafine ammonium phosphate dry chemical fire-extinguishing agent and its preparation method
RU2005119055A (en) * 2005-06-20 2006-12-27 Закрытое Акционерное Общество "ФК" (RU) METHOD FOR PRODUCING FIRE EXTINGUISHING POWDER
CN101732818A (en) * 2008-11-27 2010-06-16 周丹 Fire extinguishing agent
CN104740823A (en) * 2013-12-26 2015-07-01 汤彬 Novel sol fire extinguishing agent
RU2615715C1 (en) * 2016-02-18 2017-04-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Fire-extinguishing powder composition
CN106581920A (en) * 2016-11-05 2017-04-26 合肥辰泰安全设备有限责任公司 Dry powder extinguishing agent and preparation method thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2088290C1 (en) * 1995-03-20 1997-08-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Экохиммаш" Composition for fire extinguishing
RU2236880C2 (en) * 2002-11-12 2004-09-27 Закрытое акционерное общество "ЭКОХИММАШ" Fire extinguishing composition
CN1597024A (en) * 2004-09-17 2005-03-23 四川大学 Anti-refiring ultrafine ammonium phosphate dry chemical fire-extinguishing agent and its preparation method
RU2005119055A (en) * 2005-06-20 2006-12-27 Закрытое Акционерное Общество "ФК" (RU) METHOD FOR PRODUCING FIRE EXTINGUISHING POWDER
CN101732818A (en) * 2008-11-27 2010-06-16 周丹 Fire extinguishing agent
CN104740823A (en) * 2013-12-26 2015-07-01 汤彬 Novel sol fire extinguishing agent
RU2615715C1 (en) * 2016-02-18 2017-04-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Fire-extinguishing powder composition
CN106581920A (en) * 2016-11-05 2017-04-26 合肥辰泰安全设备有限责任公司 Dry powder extinguishing agent and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2414273C2 (en) Extinguishant, method for making thereof and method of fire extinguishing
RU2554581C2 (en) Fire-extinguishing composition forming fire-extinguishing agent at high temperature decomposition
WO2012034493A1 (en) Composition generating fire extinguishing substance through chemical reaction of ingredient at high temperature
HU201478B (en) Fire-fighting powder
WO2012034492A1 (en) Ferrocene-based fire extinguishing composition
US20060113513A1 (en) Fire retardant and a method for production thereof
JP2013541363A5 (en)
WO2007030982A1 (en) Highly active (hydr) oxide aqueous sol-gel fire extinguishing agent and the application thereof
US6045637A (en) Solid-solid hybrid gas generator compositions for fire suppression
CA2089901C (en) Aerosol-producing fire extinguishant
JP2858254B2 (en) Highly safe sodium percarbonate composition
RU2675863C1 (en) Fire extinguishing powder compound
EP0323350A1 (en) Method for fire extinguishment of hardly extinguishable dangerous material
KR100696874B1 (en) Composition for action of resist-fire and fire-extinguishing
Fraser Break the Flame Chain Reaction
CN106492393B (en) Fire extinguishing agent, preparation method and application thereof
RU2670297C2 (en) Composition for producing combined gas-powder of fire-extinguishing composition
US3985658A (en) Extinguishing agent for combustible metal fires
RU2719680C1 (en) Multi-purpose fire extinguishing powder and a method for production thereof
RU2277003C2 (en) Fire-extinguishing composition
RU2699752C1 (en) Liquid fire-extinguishing composition for fire extinguishing of class d1
JPS5869584A (en) Fire fighting agent for metal fire
RU2075984C1 (en) Aerosol-forming fire-extinguishing composition
JPS63284263A (en) Fire retardant silicone rubber material
WO2023089108A1 (en) Fire extinguishing liquid

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210313