RU2730075C1 - Fire extinguishing compound - Google Patents
Fire extinguishing compound Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730075C1 RU2730075C1 RU2019143688A RU2019143688A RU2730075C1 RU 2730075 C1 RU2730075 C1 RU 2730075C1 RU 2019143688 A RU2019143688 A RU 2019143688A RU 2019143688 A RU2019143688 A RU 2019143688A RU 2730075 C1 RU2730075 C1 RU 2730075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extinguishing
- fire
- water
- fire extinguishing
- boron
- Prior art date
Links
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
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)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к огнетушащим составам, содержащим или образующим газовую фазу, которые могут быть использованы в тушении ландшафтных пожаров.The invention relates to fire extinguishing compositions containing or forming a gas phase, which can be used in extinguishing landscape fires.
Известна пожарогасительная композиция [авт. свид. SU912177, А62D1/00, опубл. 15.03.82], которая включает воду, инертный компонент, преимущественно азот, и в качестве вспомогательного компонента в виде катализатора используется углекислый газ.Known fire extinguishing composition [ed. wit. SU912177, A62D1 / 00, publ. 15.03.82], which includes water, an inert component, mainly nitrogen, and carbon dioxide is used as an auxiliary component in the form of a catalyst.
Недостатком этого изобретения является ограниченная сфера его применения, т.е. его использование для тушения возгорания отдельных веществ или эксплуатация при отсутствии людей ввиду высокой токсичности введенных компонентов.The disadvantage of this invention is the limited scope of its application, i.e. its use to extinguish the fire of certain substances or operation in the absence of people due to the high toxicity of the introduced components.
Известен пенообразующий состав для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество (ПАВ) - алкилсульфонаты, стабилизатор пены - высшие жирные спирты и/или производные аминов, бутанол, бутиловый эфир уксусной кислоты, мочевину (карбамид), ингибитор коррозии - полифосфат, простые водорастворимые эфиры целлюлозы, в качестве которых возможно применение карбоксиметилцеллюлозы или метилцеллюлозы и воду [патент 2158155, A62D1/00, опубл. 27.10.00].Known foaming composition for extinguishing fires, including a surfactant (surfactant) - alkyl sulfonates, foam stabilizer - higher fatty alcohols and / or derivatives of amines, butanol, butyl ether of acetic acid, urea (carbamide), corrosion inhibitor - polyphosphate, simple water-soluble ethers cellulose, which can be used carboxymethyl cellulose or methyl cellulose and water [patent 2158155, A62D1 / 00, publ. 27.10.00].
Недостатком этого изобретения является наличие в составах веществ, выделяющих высокотоксичные продукты сгорания при эксплуатации.The disadvantage of this invention is the presence in the compositions of substances that emit highly toxic combustion products during operation.
Наиболее близкий к предполагаемому химическому составу является пенообразователь для тушения пожаров [авт. свид. 2203707, A62D1/04 опубл. 10.05.03.] содержащий нормальные первичные алкилсульфаты аммония фракции C12-C14, бутанол, карбамид, а также бикарбонат натрия.The closest to the proposed chemical composition is a foaming agent for extinguishing fires [ed. wit. 2203707, A62D1 / 04 publ. 10.05.03.] Containing normal primary ammonium alkyl sulfates of C12-C14 fractions, butanol, carbamide, and sodium bicarbonate.
Недостатком этого состава является использование веществ, которые при сгорании выделяют токсичные продукты.The disadvantage of this composition is the use of substances that, when burned, release toxic products.
Задачей предлагаемого изобретения является получение водополимерного огнетушащего раствора с высокими антипиренными свойствами.The objective of the present invention is to obtain a water-polymer fire-extinguishing solution with high flame retardant properties.
Техническим результатом заявленного изобретения является расширение арсенала средств для тушения пожара и уменьшение времени тушения пожара.The technical result of the claimed invention is to expand the arsenal of means for extinguishing a fire and reducing the time to extinguish a fire.
Технический результат достигается при использовании состава для тушения пожаров, включающего карбамид, бикарбонат натрия и воду, который при этом дополнительно содержит фосфорборсодержащий олигомер и карбоксиметилцеллюлозу, при следующем соотношении компонентов, масс.%:The technical result is achieved by using a composition for extinguishing fires, including carbamide, sodium bicarbonate and water, which additionally contains a phosphorus-boron-containing oligomer and carboxymethyl cellulose, with the following ratio of components, wt%:
Наличие бикарбоната натрия и карбамида в огнетушащем растворе способствует расширению температурного диапазона применения раствора в окружающей среде. Содержание в рецептуре фосфорборсодержащего олигомера, в качестве антипиреновой добавки, способствует локализации и устранению возгораний. Амидная форма азота в карбамиде хорошо усваивается поврежденными в результате ландшафтного пожара растениями.The presence of sodium bicarbonate and urea in the extinguishing solution helps to expand the temperature range of the solution in the environment. The content of the phosphorusboron-containing oligomer in the formulation, as a flame retardant additive, contributes to the localization and elimination of fires. The amide form of nitrogen in carbamide is well absorbed by plants damaged by landscape fire.
В предлагаемом огнетушащем составе используют следующие компоненты: карбоксиметилцеллюлоза (ГОСТ 11293-89), фосфорборсодержащий олигомер, карбамид (ГОСТ 2081-2010), бикарбонат натрия (ГОСТ 2156-76), вода питьевая (ГОСТ Р 51232-98).In the proposed fire extinguishing composition, the following components are used: carboxymethyl cellulose (GOST 11293-89), phosphorus-boron-containing oligomer, carbamide (GOST 2081-2010), sodium bicarbonate (GOST 2156-76), drinking water (GOST R 51232-98).
Вязкость по Муни заявляемого состава определяли с помощью вискозиметра марки ВЗ-246 (d = 0,4 см) по времени истечения жидкости из капилляра, которое определяли с помощью электронного секундомера с точностью ±0.01 с. Температура исследованных рабочих растворов огнетушащих составов составляет 20°C.The Mooney viscosity of the claimed composition was determined using a VZ-246 viscometer (d = 0.4 cm) by the time the liquid flowed out of the capillary, which was determined using an electronic stopwatch with an accuracy of ± 0.01 s. The temperature of the investigated working solutions of fire-extinguishing compositions is 20 ° C.
Стекаемость тестируемых образцов огнетушащих составов с различных поверхностей определяют следующим образом:The flowability of the tested samples of fire-extinguishing compositions from various surfaces is determined as follows:
На деревянный брусок, размерами - 20×6 см, закрепленный на штативе горизонтально, нанесли 2 мл состава. Брусок постепенно наклоняли, до момента стекания состава с деревянной поверхности. Проводили измерения угла стекания в 3-х кратной повторности.2 ml of the composition was applied to a wooden block measuring 20 × 6 cm, fixed on a tripod horizontally. The bar was gradually tilted until the composition drained from the wooden surface. Measurements of the runoff angle were carried out in 3-fold repetition.
Аналогичным образом проводили измерение угла стекания по гидрофобной поверхности (пластик).The measurement of the angle of runoff on a hydrophobic surface (plastic) was carried out in a similar manner.
Растекаемость огнегасящих растворов по горизонтальным поверхностям определяли по методике:The spreading of fire-extinguishing solutions on horizontal surfaces was determined by the method:
На гидрофобную поверхность, пластик, наносили по 2 мл рабочих огнегасящих растворов. Площадь растекаемости данных образцов, образовавших эллипс, измеряют при помощи измерительных приборов и определяют по формуле:On a hydrophobic plastic surface, 2 ml of working extinguishing solutions were applied. The spreading area of these samples, which formed an ellipse, is measured using measuring instruments and is determined by the formula:
S=πRr,S = πRr,
где R - большая полуось эллипса, r - малая полуось эллипса, π ≈ 3.14where R is the semi-major axis of the ellipse, r is the semi-minor axis of the ellipse, π ≈ 3.14
Определение площади растекаемости образцов огнетушащих составов на гидрофобной поверхности производится в начальный период времени и через 15 минут после нанесения рабочего состава на гидрофобную поверхность.Determination of the spreading area of samples of fire extinguishing compositions on a hydrophobic surface is carried out in the initial period of time and 15 minutes after the application of the working composition to the hydrophobic surface.
Огнетушащие свойства исследуемых растворов по вертикальным поверхностям определяли по методике:The fire extinguishing properties of the test solutions along vertical surfaces were determined by the following method:
Деревянный образец закрепляли в штативе вертикально с помощью зажимов. Нагрев образца проводили с помощью плазменной горелки Мультиплаз 3500 с температурой пламени 8000°С.The wooden sample was fixed vertically in a tripod using clamps. The sample was heated using a Multiplaz 3500 plasma torch with a flame temperature of 8000 ° C.
Образец размещали на расстоянии 5 см от плазменной горелки Мультиплаз 3500. Пламя горелки направляли на образец и засекали время начала испытания.The sample was placed at a distance of 5 cm from the Multiplaz 3500 plasma torch. The torch flame was directed to the sample and the time of the start of the test was recorded.
Исследования процесса горения тростника южного в естественных условиях определяли по методике:Investigations into the combustion of southern reed in natural conditions were determined by the following method:
Заложен модельный эксперимент, имитирующий природный степной пожар. Сухие стебли тростника южного, в ветреную погоду, поджигали с разных сторон выбранного очага возгорания размером от 25…50 см. В момент наибольшей интенсивности горения тростника, его тушили исследуемым водополимерным составом на расстоянии от очага - 30…45 см. С целью исследования возможности повторного возгорания тростник поджигали повторно через 30…40 мин.A model experiment was set up to simulate a natural steppe fire. Dry stems of southern reed, in windy weather, were set on fire from different sides of the selected fire source with a size of 25 ... 50 cm. At the moment of the highest intensity of burning of the reed, it was extinguished with the investigated water-polymer composition at a distance of 30 ... 45 cm. In order to study the possibility of repeated fire, the reed was ignited again after 30 ... 40 minutes.
Огнетушащий механизм предлагаемого средства заложен в разработанную рецептуру, состоящую из водорастворимого полимера карбоксиметилцеллюлозы, фосфорсодержащей добавки в виде фосфорборсодержащего олигомера, карбамида, бикарбоната натрия. Огнетушащее действие комбинированного состава представлено комплексом химических взаимодействий, которые протекают в ходе прекращения горения, а именно:The fire extinguishing mechanism of the proposed agent is incorporated in the developed formulation consisting of a water-soluble polymer of carboxymethylcellulose, a phosphorus-containing additive in the form of a phosphorus-boron-containing oligomer, carbamide, sodium bicarbonate. The fire extinguishing effect of the combined composition is represented by a complex of chemical interactions that occur during the cessation of combustion, namely:
- ФБО (Фосфорборсодержащий олигомер) – является вязкой неокрашенной жидкостью, хорошо растворимой в воде, диметилформамиде, ацетоне, спиртах – олигомер, полученный из борной кислоты и диметилфосфита. Содержит антипиреновые добавки, которые способствуют локализации и устранению возгораний.- TSF (Phosphorus-boron-containing oligomer) - is a viscous uncolored liquid, readily soluble in water, dimethylformamide, acetone, alcohols - an oligomer obtained from boric acid and dimethylphosphite. Contains flame retardant additives that help localize and eliminate fires.
- Мочевина (карбамид), входящая в состав огнетушащего состава, в виде водного раствора, под воздействием температуры факела пламени или лучистого теплообмена, разлагается на два компонента: углекислый газ (СО2) и аммиак (NH3). Химическая реакция протекает со значительным поглощением тепла, поэтому происходит эффект охлаждения зоны реакции горения.- Urea (carbamide), which is part of the fire extinguishing composition, in the form of an aqueous solution, under the influence of the temperature of the flame or radiant heat exchange, decomposes into two components: carbon dioxide (CO 2 ) and ammonia (NH 3 ). The chemical reaction proceeds with significant heat absorption, therefore the effect of cooling the combustion reaction zone occurs.
- Аммиак является бесцветным газом с характерным запахом (запах «нашатырного спирта») - хорошо горит c выделением азота. Азот (N2) является инертным разбавителем зоны реакции горения и эффективным огнетушащим веществом. Аммиак, переходя в жидкое состояние, а впоследствии испаряясь под воздействием тепла факела пламени, поглощает большое количество теплоты. В этом случае происходит уменьшение температуры в зоне горения и, как следствие, потухание пламени.- Ammonia is a colorless gas with a characteristic odor (the smell of "ammonia") - it burns well with the release of nitrogen. Nitrogen (N 2 ) is an inert diluent of the combustion reaction zone and an effective extinguishing agent. Ammonia, passing into a liquid state, and subsequently evaporating under the influence of the heat of the flame, absorbs a large amount of heat. In this case, the temperature in the combustion zone decreases and, as a consequence, the flame goes out.
- Бикарбонат натрия (NaHCO3) служит для нейтрализации образующихся в реакции кислот.- Sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) is used to neutralize the acids formed in the reaction.
Составы заявляемого огнетушащего раствора и прототипа представлены в таблице 1.The compositions of the proposed extinguishing solution and the prototype are presented in table 1.
Таблица 1Table 1
В таблице 2 приведены сравнительные технические и эксплуатационные характеристики предлагаемого огнегасящего раствора и прототипа.Table 2 shows the comparative technical and operational characteristics of the proposed extinguishing solution and the prototype.
Таблица 2table 2
25
28
50Duration of extinguishing a model hearth with a diameter, cm
25
28
50
115
14591
115
145
113
14290
113
142
109
13586
109
135
276
не потушено102
276
not extinguished
- удельная вязкость
- относительная вязкость
- приведенная вязкостьMooney viscosity, conv. units
- specific viscosity
- relative viscosity
- reduced viscosity
3,02
2,022.02
3.02
2.02
3,17
2,172.17
3.17
2.17
3,23
2,232.23
3.23
2.23
- с деревянной поверхности
- с гидрофобной поверхности (пластик)Solution drainage angle, °
- from a wooden surface
- from a hydrophobic surface (plastic)
7,27.9
7.2
6,48.5
6.4
6,79.0
6,7
- после нанесения на поверхность
- через 15 минутSolution spreading area, cm 2
- after application to the surface
- in 15 minutes
7,075.94
7.07
7,426.36
7.42
9,338.48
9.33
- изменение массы деревянного образца, г
- объем выжженной поверхности, см3
- время сопротивления горению, с
- группа огнезащитной эффективностиFire-extinguishing properties of the test solutions on vertical surfaces
- change in the mass of a wooden sample, g
- the volume of the burnt surface, cm 3
- time of resistance to combustion, s
- group of fire retardant efficiency
17,494
23
I4.639
17,494
23
I
17,494
23
I4.639
17,494
23
I
15,079
31
I3.826
15,079
31
I
- время тушения при дисперсионном смачивании, с
- повторное возгорание обработанного тростника южного
- визуальное наблюдение за процессом горенияInvestigations of the combustion process of southern reed in natural conditions
- time of extinguishing at dispersive wetting, s
- re-ignition of the processed southern reed
- visual observation of the combustion process
Не наблюдается
Языки пламени маленькие и обрывистые. Обугливание. Небольшое задымление белого цвета. Моментальное11 ... 13
Not visible
Flames are small and steep. Charring. Slight white smoke. Instant
Не наблюдается
Языки пламени обрывистые. Небольшое задымление белого цвета. Обугливание по краям стеблей тростника южного.10 ... 13
Not visible
Flame tongues are precipitous. Slight white smoke. Charring along the edges of southern reed stems.
Не наблюдается
Пламя малозаметно. Небольшое дымообразование. Моментальное.8 ... 11
Not visible
The flame is hardly noticeable. Slight smoke production. Instant.
Заявляемый жидкофазный огнегасящий состав характеризуется нейтральной средой и биоразлагаемостью, что способствует быстрому восстановлению ландшафтного биоценоза после пожара.The claimed liquid-phase extinguishing composition is characterized by a neutral environment and biodegradability, which contributes to the rapid recovery of the landscape biocenosis after a fire.
Примеры 1-3. Приготовление огнетушащих составов (в соответствии с рецептурой, приведенной в таблице 1).Examples 1-3. Preparation of fire-extinguishing compositions (in accordance with the recipe given in table 1).
1. Готовили раствор (А) - навеску карбоксиметилцеллюлозы помещали в стеклянные колбы и заливали холодной водой. Полученную смесь на водяной бане (температура 40…50°С) растворяли при перемешивании до однородности. В полученный растворы добавляли фосфорборсодержащий олигомер и карбамид.1. A solution was prepared (A) - a weighed portion of carboxymethyl cellulose was placed in glass flasks and poured with cold water. The resulting mixture in a water bath (temperature 40 ... 50 ° C) was dissolved with stirring until homogeneous. A phosphorus-boron-containing oligomer and carbamide were added to the resulting solutions.
2. Готовили раствор (Б) - В небольшом количестве воды при перемешивании растворяли бикарбонат натрия.2. Prepare solution (B) - Sodium bicarbonate was dissolved in a small amount of water with stirring.
3. В раствор (Б) постепенно с перемешиванием добавляли раствор (А) полученные растворы доводили водой до получения заданной массы целевого продукта.3. The solution (A) was gradually added to the solution (B) with stirring, the resulting solutions were brought with water to obtain a predetermined mass of the target product.
Для приготовления растворов используется вода с жесткостью, не превышающей 3,0 мг-экв/л (мягкая вода).For the preparation of solutions, water with a hardness not exceeding 3.0 mg-eq / l (soft water) is used.
Условия окружающей среды при постановке экспериментов: температура воздуха и воды 20±2°С, давление 84-106,7 кПа, относительная влажность воздуха 60-70%.Environmental conditions during the experiments: air and water temperature 20 ± 2 ° C, pressure 84-106.7 kPa, relative air humidity 60-70%.
Таким образом, состав для тушения пожаров, включающий карбамид, карбоксиметилцеллюлозу, бикарбонат натрия, фосфорборсодержащий олигомер и воду, при заявленном соотношении компонентов, обеспечивает уменьшение времени тушения пожара.Thus, a composition for extinguishing fires, including carbamide, carboxymethyl cellulose, sodium bicarbonate, a phosphorus-boron-containing oligomer and water, with the stated ratio of components, provides a reduction in the time for extinguishing a fire.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019143688A RU2730075C1 (en) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Fire extinguishing compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019143688A RU2730075C1 (en) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Fire extinguishing compound |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2730075C1 true RU2730075C1 (en) | 2020-08-17 |
Family
ID=72086298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019143688A RU2730075C1 (en) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Fire extinguishing compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2730075C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1353446A1 (en) * | 1984-12-14 | 1987-11-23 | X. А. Тайсумов | Foam generator for putting out fires |
RU2203707C2 (en) * | 2000-11-06 | 2003-05-10 | Анатолий Васильевич Антонов | Fire-extinguishing foam former "snezhok-1" |
US20160030789A1 (en) * | 2014-06-06 | 2016-02-04 | GeITech Solutions, Inc. | Colorized fire extinguishing compositions |
-
2019
- 2019-12-25 RU RU2019143688A patent/RU2730075C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1353446A1 (en) * | 1984-12-14 | 1987-11-23 | X. А. Тайсумов | Foam generator for putting out fires |
RU2203707C2 (en) * | 2000-11-06 | 2003-05-10 | Анатолий Васильевич Антонов | Fire-extinguishing foam former "snezhok-1" |
US20160030789A1 (en) * | 2014-06-06 | 2016-02-04 | GeITech Solutions, Inc. | Colorized fire extinguishing compositions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4049556A (en) | Foam fire extinguishing agent | |
EP0774998B1 (en) | Synergistic surfactant compositions and fire fighting concentrates thereof | |
JP4349569B2 (en) | Aqueous foam composition | |
KR101863914B1 (en) | Aqueous fire-fighting foams with reduced fluorine content | |
US20120292551A1 (en) | Aqueous composition and method for fire control | |
CN114504758B (en) | Fluorine-free foam extinguishing agent and preparation method thereof | |
US3579446A (en) | Fire-extinguishing foam composition including a basic,nitrogenous compound | |
EA008246B1 (en) | A fire retardant and a method for producing thereof | |
EP0120092B1 (en) | Foam fire-extinguishing composition | |
CN106730567B (en) | Aqueous film-forming foam extinguishing agent concentrated solution | |
BRPI0817430B1 (en) | FLUOROALQUENYL POLY COMPOUNDS [1,6] GLYCOSIDES, FIRE EXTINGUISHING COMPOSITION AND FIRE EXTINGUISHING METHOD | |
EP3524326A1 (en) | Fire extinguishing agent | |
AU2019216681A1 (en) | Silicon-containing organic acid derivatives as environmentally friendly AFFF extinguishing agents | |
RU2730075C1 (en) | Fire extinguishing compound | |
EP0109046B1 (en) | Fire extinguishing composition | |
US3345289A (en) | Fire retardant composition of diammonium phosphate containing methylvinyl ether-maleic anhydride copolymer as thickener | |
KR101718917B1 (en) | Fire extinguishing agent composition and its manufacturing method | |
RU2158155C1 (en) | Fire-extinguishing foaming composition | |
RU2764689C1 (en) | Water solution for extinguishing fires | |
JPS6019257B2 (en) | extinguishing agent | |
Yang et al. | Mechanism and property of extinguishing temperature-sensitive hydrogels | |
SE535866C2 (en) | Composition and method of fire control | |
JPS59151972A (en) | Foam fire extinguisher | |
JP4131532B2 (en) | Water-based fire extinguishing agent | |
RU2263526C1 (en) | Fire-extinguishing foaming composition |