RU2686927C1 - Granulated pyrotechnic composition for volumetric fire extinguishing - Google Patents
Granulated pyrotechnic composition for volumetric fire extinguishing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686927C1 RU2686927C1 RU2018129296A RU2018129296A RU2686927C1 RU 2686927 C1 RU2686927 C1 RU 2686927C1 RU 2018129296 A RU2018129296 A RU 2018129296A RU 2018129296 A RU2018129296 A RU 2018129296A RU 2686927 C1 RU2686927 C1 RU 2686927C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iditol
- fire extinguishing
- composition
- aerosol
- dicyandiamide
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 51
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- FBPFZTCFMRRESA-ZXXMMSQZSA-N D-iditol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-ZXXMMSQZSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 abstract description 15
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 abstract 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 8
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 102220115768 rs886039839 Human genes 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 102220215119 rs1060503548 Human genes 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
- A62D1/0007—Solid extinguishing substances
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области предупреждения и автоматического аэрозольного тушения пожаров в замкнутых объемах, а более конкретно, к аэрозолеобразующим при горении пиротехническим составам, содержащим нитрат калия, идитол и дициандиамид.The invention relates to the field of prevention and automatic aerosol extinguishing fires in confined spaces, and more specifically, to aerosol-forming pyrotechnic compositions containing potassium nitrate, iditol and dicyandiamide when burning.
Уровень данной области техники характеризует гранулированный пиротехнический состав, описанный в патенте RU 2392993 C1, A62D 1/06, 2010 г., который содержит (мас. %): 70-76 нитрата калия, 7-14 идитола, предварительно обработанного этиловым спиртом в массовом соотношении 1:(0,2-0,3), и 13-20 дициандиамида.The level of this technical field is characterized by a granulated pyrotechnic composition described in patent RU 2392993 C1, A62D 1/06, 2010, which contains (wt.%): 70-76 potassium nitrate, 7-14 iditol, pretreated with ethyl alcohol in mass the ratio of 1: (0,2-0,3), and 13-20 dicyandiamide.
Этот гранулированный пиротехнический состав для огнегашения характеризуется хорошей сыпучестью при объемном дозировании зарядов, эффективным действием по назначению в замкнутых объемах, при нормируемой экологичности генерируемого при горении тушащего аэрозоля.This granular pyrotechnic composition for fire extinguishing is characterized by good flowability during volumetric dosing of charges, an effective action for its intended purpose in confined spaces, with a normalized environmental friendliness generated during combustion of the extinguishing aerosol.
К недостаткам описанного состава следует отнести низкую продуктивность генерирования в рабочем аэрозоле ингибиторов горения из-за выгорания компонентов при избытке окислителя, что снижает эффективность пожаротушения, усугубленную замедленным выносом ингибиторов горения в очаг возгорания, особенно при содержании газообразующего дициандиамида на нижнем пределе диапазона.The disadvantages of the described composition include the low productivity of generation of combustion inhibitors in the working aerosol due to component burnout with an excess of oxidant, which reduces the effectiveness of fire suppression exacerbated by the delayed removal of combustion inhibitors to the center of ignition, especially when the gas-forming dicyandiamide is at the lower end of the range.
При этом не исключается комкование вязкотекучей технологической смеси, затрудняющее ее объемное дозирование и переработку в заряды прессованием.This does not exclude the clumping of a viscous technological mixture, which complicates its volumetric dosing and processing into charges by pressing.
Более совершенным является гранулированный пиротехнический состав для объемного тушения пожаров в замкнутых помещениях по патенту RU 2101054 C1, А62С 3/00, A62D 1/00, 1998 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков, выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному составу.More perfect is the granular pyrotechnic composition for volumetric extinguishing of fires in closed premises according to patent RU 2101054 C1, A62C 3/00, A62D 1/00, 1998, which, by its technical essence and the number of coinciding characteristics, was chosen as the closest analogue to the proposed composition .
Известный аэрозолеобразующий состав содержит (мас. %): 67-72 окислителя - нитрата калия, 8-12 горючего связующего - фенольформаль-дегидной смолы марки СФ-0112, в форме раствора в смеси этилового спирта с ацетоном (идитола), и 20-21 газообразующего дициандиамида.Known aerosol-forming composition contains (wt.%): 67-72 oxidizer - potassium nitrate, 8-12 combustible binder - phenol-formaldehyde resin brand SF-0112, in the form of a solution in a mixture of ethyl alcohol with acetone (iditol), and 20-21 gas-forming dicyandiamide.
Раствор горючего связующего (идитола) предварительно готовится в смеси этилового спирта с ацетоном в соотношении, мас. %: (30-50)/(70-50).A solution of combustible binder (iditol) is pre-prepared in a mixture of ethyl alcohol and acetone in the ratio, by weight. %: (30-50) / (70-50).
Особенностью известного состава является использование нитрата калия с удельной поверхностью частиц не менее 1500 см2/г, а фенолфор-мальдегидной смолы со средним размером частиц не более 15 мкм, с целью обеспечения их максимального поверхностного контакта в термической основе, необходимого для интенсификации химического взаимодействия при горении.A feature of the known composition is the use of potassium nitrate with a specific surface of particles of not less than 1500 cm 2 / g, and phenol-maldehyde resin with an average particle size of not more than 15 μm, in order to ensure their maximum surface contact in the thermal basis necessary to intensify the chemical interaction burning.
Недостатками известного огнетушащего пиротехнического состава являются следующие:The disadvantages of the known fire extinguishing pyrotechnic composition are the following:
- повышенное содержание фенола в охраняемом помещении из-за высокой концентрации высоколетучего растворителя - ацетона, который имеет относительно низкую температуру вспышки, что повышает степень опасности производства и требует увеличения технологического времени замедленной сушки готовой смеси;- high content of phenol in the protected area due to the high concentration of highly volatile solvent - acetone, which has a relatively low flash point, which increases the risk of production and requires an increase in the processing time of the delayed drying of the finished mixture;
- относительно высокое содержание летучих (до 1 мас. %), что ограничивает использование состава для охранения в замкнутых непроветриваемых объемах из-за взрывоопасности от насыщения горючими газами, при этом пары остаточной влаги в генерируемом аэрозоле оказывают флегматизирующее действие на эффективность пожаротушения;- a relatively high volatile content (up to 1 wt.%), which limits the use of the composition for preservation in closed unventilated volumes due to the explosion hazard from saturation with combustible gases, while the residual moisture vapors in the generated aerosol have a phlegmatizing effect on the effectiveness of extinguishing;
- не оптимизированное массовое соотношение компонентов состава характеризуется неполнотой их сгорания и токсичностью генерируемого аэрозоля.- not optimized mass ratio of the components of the composition is characterized by the incompleteness of their combustion and the toxicity of the generated aerosol.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение отмеченных недостатков для обеспечения функциональной надежности состава и максимальной эффективности пожаротушения в замкнутых объемах при минимальном содержании в генерируемом аэрозоле вредных веществ, что обеспечивает расширение технологических возможностей по его использовании.The technical problem to which the present invention is directed is to eliminate the noted shortcomings to ensure the functional reliability of the composition and the maximum efficiency of fire extinguishing in confined spaces with a minimum content of harmful substances in the generated aerosol, which ensures the expansion of technological capabilities in its use.
Требуемый технический результат достигается тем, что известный гранулированный пиротехнический состав для объемного тушения пожаров, содержащий окислитель - нитрат калия, горючее связующее - идитол, вводимый в форме раствора фенолформальдегидной смолы СФ-0112, и газообразующий дициандиамид, согласно изобретению, дополнительно к 50%-ному раствору идитола в этиловом спирте включает порошок идитола в отношении 1:3 соответственно (в пересчете на сухое вещество), а компоненты содержатся в следующем соотношении (мас. %):The required technical result is achieved by the fact that the known granulated pyrotechnic composition for volumetric extinguishing of fires, containing an oxidizing agent - potassium nitrate, a fuel binder - iditol, introduced in the form of a solution of phenol-formaldehyde resin SF-0112, and gas-forming dicyandiamide, according to the invention, in addition to 50% a solution of iditol in ethyl alcohol includes powder iditol in the ratio of 1: 3, respectively (in terms of dry substance), and the components are contained in the following ratio (wt.%):
причем идитол в форме 50%-ного раствора в этиловом спирте вводится в количестве 2,5-3,0 мас. %, а в виде порошка - в количестве 8,5-10,0 мас. %.moreover, iditol in the form of a 50% aqueous solution in ethyl alcohol is introduced in the amount of 2.5-3.0 wt. %, and in the form of powder - in the amount of 8.5-10.0 wt. %
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили заметное сокращение технологического времени сушки с провяливанием готовой смеси, содержащей в три раза меньшее количество этилового спирта и повышение эффективности пожаротушения за счет минимального выгорания компонентов, при максимальном выносе транспортирующими газовыми носителями генерируемых ингибиторов горения в очаг возгорания.Distinctive features of the proposed technical solution provided a noticeable reduction in the technological drying time with wilting the finished mixture containing three times less ethyl alcohol and increasing the fire extinguishing efficiency due to the minimal burning out of the components, while maximizing the transporting gaseous carriers of the generated combustion inhibitors to the fire source.
Содержание в огнетушащем пиротехническом составе горючего связующего в форме спиртового раствора идитола и в виде порошка сухой фенолформальдегидной смолы определяет требуемое его количественное соотношение с окислителем в термической основе для обеспечения теплотворной способности при горении, а с другой стороны - обеспечивает вяжущую способность для формирования двуединого конгломерата с максимальной поверхностью контакта структурных составляющих.The content in the fire extinguishing pyrotechnic composition of the combustible binder in the form of an alcoholic solution of iditol and in the form of dry phenol-formaldehyde resin powder determines its required quantitative ratio with the oxidizer in a thermal basis to ensure the calorific value during combustion, and on the other hand provides the binding capacity for the formation of a double conglomerate with a maximum contact surface structural components.
При этом экспериментально установлено оптимальное количественное отношение в горючем связующем спиртового раствора идитола и порошкового идитола как 1:3, когда максимально удовлетворяются вышеотмеченные качества этого компонента термической основы состава.At the same time, the optimal quantitative ratio in the fuel binder of the alcoholic solution of iditol and powder iditol was established as 1: 3, when the above mentioned qualities of this component of the thermal basis of the composition are maximally satisfied.
50%-ный раствор идитола количеством 2,5-3,0 мас. % в этиловом спирте обеспечивает необходимые вяжущие свойства частиц мелкодисперсного порошка нитрата калия (окислителя) в диапазоне содержания 61-65 мас. %, с максимальной контактной поверхностью составляющих термической основы, чем интенсифицировано генерирование в аэрозоль ингибиторов горения.50% solution of iditol 2.5-3.0 wt. % in ethanol provides the necessary binding properties of particles of fine powder of potassium nitrate (oxidizer) in the range of 61-65 wt. %, with the maximum contact surface of the components of the thermal base, which intensifies the generation of combustion inhibitors into aerosol.
При содержании в пиротехническом составе нитрата калия меньше 61 мас. % происходит неполное сгорание компонентов, что ограничивает использование огнетушащего состава в замкнутых непроветриваемых помещениях.When the content in the pyrotechnic composition of potassium nitrate is less than 61 wt. % incomplete combustion of components occurs, which limits the use of fire extinguishing composition in closed unventilated areas.
При содержании в пиротехническом составе нитрата калия больше 65 мас. % снижается эффективность пожаротушения из-за выделения в генерируемый аэрозоль свободного кислорода, поддерживающего горение в очаге возгорания.When the content in the pyrotechnic composition of potassium nitrate is more than 65 wt. % decreases the fire extinguishing efficiency due to the release of free oxygen into the generated aerosol, which supports combustion in the fire center.
При этом расчетное количество горючего связующего в термической основе дополнено порошком идитола массой 8,5-10,0% до необходимого содержания идитола в составе 11-13 мас. % (в пересчете на сухое вещество).At the same time, the calculated amount of combustible binder in the thermal base is supplemented with iditol powder weighing 8.5-10.0% to the required iditol content of 11-13 wt. % (in terms of dry substance).
При содержании в пиротехническом составе идитола меньше 11 мас. % падает скорость горения, в результате чего нитрат калия разлагается не полностью, не обеспечивая требуемого уровня теплотворной способности для генерирования функционального аэрозоля в заданном объеме, что снижает эффективность подавления пожара в замкнутом помещении.When the content in the pyrotechnic composition iditol less than 11 wt. % decreases the burning rate, resulting in potassium nitrate does not fully decompose, not providing the required level of calorific value to generate a functional aerosol in a given volume, which reduces the effectiveness of suppressing a fire in a closed room.
При содержании в пиротехническом составе идитола больше 13 мас. % происходит неполное сгорание компонентов с характерными негативными последствиями при объемном пожаротушении в закрытых помещениях.When the content in the pyrotechnic composition iditol more than 13 wt. % there is an incomplete combustion of components with characteristic negative consequences during volumetric fire extinguishing in enclosed spaces.
Растворение минимального количества горючего связующего в чистом этиловом спирте повысило безопасность и технологичность состава в промышленном производстве, при сокращении времени сушки, совмещенном с провяливанием, до содержания летучих и влаги не более 0,6 мас. %.Dissolving the minimum amount of combustible binder in pure ethyl alcohol increased the safety and manufacturability of the composition in industrial production, while reducing the drying time, combined with wilting, to a volatile content and moisture of not more than 0.6 wt. %
Использование чистого этилового спирта в качестве растворителя смолы горючего идитола повышает безопасность техпроцесса, так как температура вспышки повышается и снижается летучесть, сравнительно со спирто-ацетоновой смесью растворителя по прототипу, при этом пары спирта не токсичны.The use of pure ethyl alcohol as a solvent for the fuel resin iditol improves the safety of the process, since the flash point increases and the volatility decreases, compared to the alcohol – acetone solvent mixture of the prototype, and the alcohol vapors are not toxic.
Количество газообразующего дициандиамида оптимизировано в диапазоне 24-26 мас. % (заметно больше чем в прототипе), чтобы максимально сократить время достижения огнетушащей концентрации ингибиторов горения в очаге воспламенения, для повышения эффективности пожаротушения.The amount of gas-forming dicyandiamide is optimized in the range of 24-26 wt. % (significantly more than in the prototype) to minimize the time to reach the fire extinguishing concentration of flame retardants in the ignition center, to increase the efficiency of fire extinguishing.
Функция дициандиамида в аэрозолеобразующем составе заключается в диспергировании в защищаемый объем эффективных ингибиторов горения - конденсированных частиц, образующихся при горении пиротехнического состава, то есть он служит в качестве рабочего транспортирующего тела, в котором не должны присутствовать токсичные вещества.The function of dicyandiamide in the aerosol-forming composition is to disperse into the protected volume effective combustion inhibitors — condensed particles formed during the burning of the pyrotechnic composition, that is, it serves as a working transporting body in which no toxic substances should be present.
При содержании в составе дициандиамида более 26 мас. % в продуктах горения повышается содержание вредных веществ из-за неполноты сгорания, что ограничивает область его применения.When the content in the composition of dicyandiamide more than 26 wt. % in the combustion products increases the content of harmful substances due to incomplete combustion, which limits its scope.
При содержании в составе дициандиамида меньше 24 мас. % снижается газообразование, ухудшая диспергирование в генерируемый аэрозоль ингибиторов горения, в результате чего снижается эффективность объемного пожаротушения.When the content of dicyandiamide is less than 24 wt. % reduction of gas formation, worsening dispersion of combustion inhibitors into the generated aerosol, as a result of which the effectiveness of volumetric fire suppression is reduced.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Consequently, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve a novelty of quality, non-intrinsic features in disunity, that is, the technical problem posed in the invention is not solved by a sum of effects, but by a new supereffect of the sum of features.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.Comparison of the proposed technical solution with the closest analogues of the prior art did not reveal an identical match of the set of essential features of the invention.
Отличия огнетушащего пиротехнического состава, которые прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалиста по объемному пожаротушению.The differences of the fire extinguishing pyrotechnic composition, which do not directly follow from the statement of the technical problem, are not obvious to a specialist in fire fighting.
Промышленная реализация предложенного состава по изобретению возможна на действующем пиротехническом производстве серийно.Industrial implementation of the proposed composition according to the invention is possible on the current pyrotechnic production serially.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.From the above, we can conclude that the invention complies with the conditions of patentability.
Ниже приведен пример реализации изобретения, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков.Below is an example implementation of the invention, which has a purely illustrative purpose and does not limit the scope of the claims of the set of essential features.
Предложенный состав приготавливается на промышленном оборудовании по следующей технологической схеме последовательных операций смешивания компонентов в доверительном диапазоне их содержания, обеспечивающего заданные потребительские характеристики.The proposed composition is prepared on industrial equipment according to the following technological scheme of sequential operations of mixing components in the confidence range of their content, providing the specified consumer characteristics.
Для приготовления пиротехнического состава по изобретению используют:For the preparation of the pyrotechnic composition according to the invention are used:
- нитрат калия по ГОСТ 19790-74 (окислитель химической формулы KNO3);- potassium nitrate according to GOST 19790-74 (oxidizer of the chemical formula KNO 3 );
- фенолформальдегидную смолу (условной формулы С13Н12О2) марки СФ-0112А-50 (OCT В841467-77) в качестве горючего связующего;- phenol-formaldehyde resin (conditional formula C 13 H 12 O 2 ) of the brand SF-0112А-50 (OCT B841467-77) as a combustible binder;
- дициандиамид C2H4N4 технический по ГОСТ 6988-73, выполняющий функцию газообразователя, рабочего тела, транспортирующего генерируемые при горении ингибиторы горения.- dicyandiamide C 2 H 4 N 4 technical according to GOST 6988-73, performing the function of the gasifier, the working fluid transporting the combustion inhibitors generated during combustion.
Нитрат калия селективно отбирают с размером частиц 55±10 мкм с содержанием влаги не более 0,08 мас. % для исключения ее флегматизирующего действия при окислении горючего, чтобы стабилизировать горение пиротехнического состава в аэрозольном генераторе.Potassium nitrate is selectively selected with a particle size of 55 ± 10 μm with a moisture content of not more than 0.08 wt. % to exclude its phlegmatizing action during oxidation of the fuel in order to stabilize the burning of the pyrotechnic composition in the aerosol generator.
Дициандиамид отбирают с размером частиц 140±20 мкм при содержании влаги не более 0,7 мас. %.Dicyandiamide selected with a particle size of 140 ± 20 μm with a moisture content of not more than 0.7 wt. %
Измельченную и просеянную фенолформальдегидную смолу, содержащую влагу не более 2 мас. %, засыпают в смеситель с этиловым спиртом, при равном соотношении масс и перемешивают со скоростью 80-85 оборотов в минуту при температуре 40-60°С в течение часа-полутора до полного растворения.Crushed and sifted phenol-formaldehyde resin, containing moisture not more than 2 wt. %, fall asleep in a mixer with ethyl alcohol, with an equal mass ratio and stirred at a speed of 80-85 revolutions per minute at a temperature of 40-60 ° C for an hour and a half to complete dissolution.
Соотношение компонентов состава для смешивания выбирают согласно заявленным диапазонам их содержания (мас. %): 63±2 нитрата калия, 2,75±0,25 идитола в форме 50%-ного раствора фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте и 9,25±0,75 в виде порошка фенолформальдегидной смолы, всего 12±1 идитола, и 25±1 дициандиамида.The ratio of the components of the composition for mixing is chosen according to the stated ranges of their content (wt.%): 63 ± 2 potassium nitrate, 2.75 ± 0.25 iditol in the form of a 50% aqueous solution of phenol-formaldehyde resin in ethanol and 9.25 ± 0, 75 in the form of phenol-formaldehyde resin powder, a total of 12 ± 1 iditol, and 25 ± 1 dicyandiamide.
Навеску нитрата калия засыпают в приготовленный в смесителе спиртовой раствор идитола в виде липкого лака и перемешивают в течение 5-7 минут, обеспечив равномерное их распределение, при максимальном контакте активных компонентов термической основы.A portion of potassium nitrate is poured into the iditol alcohol solution prepared in the mixer in the form of a sticky varnish and mixed for 5-7 minutes, ensuring their uniform distribution, with maximum contact of the active components of the thermal base.
После этого в смеситель добавляют порошки фенолформальдегидной смолы и дициандиамида, которые перемешивают в течение 10-15 минут, формируя конгломераты с покрытием из горючего и газообразователя, налипших на комках термической основы в непосредственном примыкании по развитой поверхности химического взаимодействия при горении, которые характеризуются хорошей воспламеняемостью и стабильным горением.After that, phenol-formaldehyde resin and dicyandiamide powders are added to the mixer, which are mixed for 10-15 minutes, forming conglomerates with a coating of fuel and a gas-forming agent adhering to the lumps of the thermal base in direct contact with a developed chemical interaction surface during combustion, which are characterized by good flammability stable burning.
Приготовленную смесь далее гранулируют протиранием в смесителе через сетку с ячеями 1-2 мм.The prepared mixture is then granulated by rubbing in a mixer through a grid with 1-2 mm cells.
Затем гранулированный материал раскладывают на перфорированных лотках слоем 2-3 см для провяливания, совмещенного с сушкой при температуре 30-45°С, удаляя спирт. При этом контролируют содержание летучих и влаги не более 0,6 мас. %. Процесс сушки гранулированного материала длится 2-3 часа.Then the granular material is laid out on perforated trays with a layer of 2-3 cm for wilting combined with drying at a temperature of 30-45 ° C, removing alcohol. At the same time control the content of volatile and moisture not more than 0.6 wt. % The process of drying granulated material lasts 2-3 hours.
Из приготовленного пиротехнического материала объемным дозированием формируют мерные полуфабрикаты под прессование зарядов для аэрозольных генераторов.From the prepared pyrotechnic material volumetric dosing form dimensional semi-finished products for pressing charges for aerosol generators.
Количественное соотношение компонентов предложенного аэрозолеобразующего пиротехнического состава, в пределах оптимизированных диапазонов, было рассчитано по математической модели планирования эксперимента и подтверждено результатами экспериментальной проверки функционирования опытных образцов зарядов по назначению, которые показали достижение улучшенных характеристик по эффективности пожаротушения в закрытых объемах за счет интенсификации выноса ингибиторов горения, создающих в очаге возгорания необходимую концентрацию.The quantitative ratio of the components of the proposed aerosol-forming pyrotechnic composition, within the optimized ranges, was calculated using a mathematical model of experimental design and confirmed by the results of experimental verification of the functioning of test samples of the purpose, which showed the achievement of improved performance in fire extinguishing in closed volumes due to the intensification of the removal of combustion inhibitors, creating in the outbreak of fire the necessary concentration.
В Таблице 1 приведены характерные рецепты составов испытанных зарядов, в которых компоненты находятся в пределах заявленных диапазонов, на его границах и за границами оптимизированных диапазонов содержания.Table 1 shows typical recipes for the compositions of the tested charges, in which the components are within the stated ranges, at its boundaries and beyond the limits of the optimized content ranges.
Испытания опытных образцов 2-4 аэрозолеобразующих зарядов из предложенного пиротехнического состава полностью подтвердили достижение технологических характеристик и показателей назначения по тушению пожаров в замкнутых объемах, при повышении быстродействия за счет достижения необходимой концентрации ингибиторов горения в очаге возгорания.Tests of prototypes 2-4 aerosol-forming charges from the proposed pyrotechnic composition fully confirmed the achievement of technological characteristics and performance indicators for extinguishing fires in confined spaces, while increasing performance by achieving the required concentration of combustion inhibitors in the fire source.
Заряд состава 1 горит с пониженной скоростью, при замедлении генерирования функционального аэрозоля, что требует для подавления пожара дублирования генератора в охранении заданного объема помещения.The charge of composition 1 burns at a reduced rate, while slowing down the generation of functional aerosol, which requires, to suppress the fire, duplication of the generator in guarding a given volume of the room.
Заряд из состава 5 крошится, части которого горят нестабильно, при затруднительном воспламенении, время достижения огнетушащей концентрации ингибиторов горения в очаге возгорания при этом увеличивается на четверть от заданного.The charge from composition 5 crumbles, parts of which burn unstably, with a difficult ignition, the time to reach the fire extinguishing concentration of fire inhibitors in the fire center increases by a quarter of the target.
Технические результаты сравнительных испытаний зарядов из составов по прототипу и предложенного приведены в Таблице 2.Technical results of comparative tests of charges from the compositions of the prototype and the proposed are shown in Table 2.
Положительные результаты испытаний высокоэффективного и технологичного пиротехнического состава для аэрозолеобразующих пожаротушащих зарядов позволяют рекомендовать его на серийное производство и для поставки заказчикам.The positive test results of a highly efficient and technologically advanced pyrotechnic composition for aerosol-forming fire-extinguishing charges make it possible to recommend it for mass production and for delivery to customers.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018129296A RU2686927C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Granulated pyrotechnic composition for volumetric fire extinguishing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018129296A RU2686927C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Granulated pyrotechnic composition for volumetric fire extinguishing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2686927C1 true RU2686927C1 (en) | 2019-05-06 |
Family
ID=66430558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018129296A RU2686927C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Granulated pyrotechnic composition for volumetric fire extinguishing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686927C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021146782A1 (en) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | Do Carmo Jose Roberto | Fire retardant and blocking composition for use in forest fires, and resulting preparation method |
| RU2788085C1 (en) * | 2022-04-04 | 2023-01-16 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Aerosol-forming composition for fire extinguishing |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1772920A1 (en) * | 1985-03-04 | 1996-11-20 | Специальное конструкторское технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета | Composition for fire suppression of large volumes of combustible liquids and gases |
| RU2101054C1 (en) * | 1996-04-30 | 1998-01-10 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Aerosol-forming composition for fire extinguishing and a method of its making |
| US20090301738A1 (en) * | 2006-05-04 | 2009-12-10 | Gross Marc V | Portable fire extinguishing apparatus and method |
| RU2392993C1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-06-27 | ФГУП "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnic aerosol-forming compound |
| US20160346577A1 (en) * | 2013-12-27 | 2016-12-01 | Fireaway Inc. | Aerosol fire extinguishing device for installation on moving object, and aerosol fire extinguishing agent for use in same |
-
2018
- 2018-08-09 RU RU2018129296A patent/RU2686927C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1772920A1 (en) * | 1985-03-04 | 1996-11-20 | Специальное конструкторское технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета | Composition for fire suppression of large volumes of combustible liquids and gases |
| RU2101054C1 (en) * | 1996-04-30 | 1998-01-10 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Aerosol-forming composition for fire extinguishing and a method of its making |
| US20090301738A1 (en) * | 2006-05-04 | 2009-12-10 | Gross Marc V | Portable fire extinguishing apparatus and method |
| RU2392993C1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-06-27 | ФГУП "Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева" | Pyrotechnic aerosol-forming compound |
| US20160346577A1 (en) * | 2013-12-27 | 2016-12-01 | Fireaway Inc. | Aerosol fire extinguishing device for installation on moving object, and aerosol fire extinguishing agent for use in same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021146782A1 (en) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | Do Carmo Jose Roberto | Fire retardant and blocking composition for use in forest fires, and resulting preparation method |
| US12018199B2 (en) | 2020-01-24 | 2024-06-25 | José Roberto Do Carmo | Fire retardant and fire blocking composition for use in forest fires, and method of making same |
| RU2788085C1 (en) * | 2022-04-04 | 2023-01-16 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Aerosol-forming composition for fire extinguishing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8721911B2 (en) | Aging-resistant aerosol generating agent and a preparation method thereof | |
| RU2101054C1 (en) | Aerosol-forming composition for fire extinguishing and a method of its making | |
| WO2016148014A1 (en) | Aerosol fire-extinguisher composition | |
| WO2017134703A1 (en) | Extinguishant composition | |
| CN101279867A (en) | Non-sulphur firecracker components and preparation thereof | |
| RU2686927C1 (en) | Granulated pyrotechnic composition for volumetric fire extinguishing | |
| CN103170088A (en) | ABC dry powder extinguishing agent | |
| CN105169614A (en) | Aerosol extinguishant for handheld fire extinguisher and preparation method of aerosol extinguishant | |
| RU2392993C1 (en) | Pyrotechnic aerosol-forming compound | |
| RU2350590C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| RU2686926C1 (en) | Method of producing aerosol-forming pyrotechnic composition for fire extinguishing | |
| CN114768164B (en) | Safe and efficient aerosol fire extinguishing agent and preparation method thereof | |
| CN107497089B (en) | A kind of compound type aerosol extinguishing agent and preparation method thereof | |
| US4417900A (en) | High temperature solid fire starter | |
| RU2788085C1 (en) | Aerosol-forming composition for fire extinguishing | |
| RU2812885C1 (en) | Aerosol forming fire extinguishing composition | |
| RU2214848C1 (en) | Aerosol-generating energetic polymeric composite for system of volume fire extinguishing | |
| RU2150310C1 (en) | Aerosol-forming composition for three-dimensional extinguishing of fires | |
| RU2618271C1 (en) | Extinguishing pyrotechnic composition | |
| CN114984504A (en) | Aerosol extinguishing agent for power distribution cabinet and preparation method thereof | |
| RU2618261C1 (en) | Aerosole-forming pyrotechnical composition for fire extinguishing | |
| CN112190865A (en) | Low-temperature S-type fire extinguishing agent and preparation method thereof | |
| RU2812442C1 (en) | Aerosol-forming pyrotechnic composition for fire smothering | |
| EP2096159A1 (en) | Fire starter composition comprising 2-phenoxyethanol | |
| RU2098156C1 (en) | Pyrotechnical composition |