1093826 - Способ огнезащиты твердых горючих ископаемых

Способ огнезащиты твердых горючих ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СПОСОБ ОГНЕЗАЩИТО ТВЕРДЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включакяций их последовательную обработку антитфогенами , отличающийся тем, что, с целью повышения степеин огнезащиты объекта и адгезии антипирогенов , используют в. качестве антипирогенов раствор жидкого стекла в коицентрации .25-30% и смесь сульфитноспиртовой барды, хлористого кальция и глицерина в соотношении от7,5: : 1.0:1 до 10:12,5:1, причем смесь наносят на защищаемую поверхность после высыхания жидкого стекла. 8

ССЮЭ СОВЕТСНИХ

В%

РЕСПУБЛИН

aS 01) рр Е 21 F 5/О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н kRTOPCNI_#_NV СВИЩтИЛЬСтви

8 (21) 3569160/22-09 (22) 20.01.83 (46) 23.05.84. Бюл. В 19 (72) И.В. Александров, А.И. Камнева, П.А. Бурков, В.F.. Денисенко и А.И. Чиркин (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени хими- ко-технологический институт нм. Д.И. Менделеева и Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по добыче полезных ис- копаемых открытым способом (53) 622.822(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 724773, кл. Е 21 F 5/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 621892, кл. E 21 Г 5/00, 1978 (прототип). (543 (57) СПОСОБ ОГНЕЗАЩИТЫ ТВЕРДЫХ

ГОР1ОЧИХ ИСКОПАЕМЬБ, включающий их последовательную обработку антипирогенами, отличающийся тем, что, с целью повыпения степени огнезащиты объекта и адгезии антинирогенов, используют в качестве антипирогенов раствор ззщкого стекла в кон-центрации 25-30Х и смесь сульфитноспиртовой барды, хлористого кальция и глицерина в соотнощении от 7,5:

:1.0: 1 до 10:12 5:1, причем смесь наносят на защищаемую поверхность после высыхания жидкого стекла.

1 1093826

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при борьбе с эндогенными и экзогенными пожарами при открытой и подземной разработке, транспортировке и хране- 5 нии твердых горючих ископаемых.

Известен способ профилактики эндогенных пожаров сульфидных руд за счет снижения их химической актив.ности путем обработки 5-10Х-ным раствором сульфитно-спиртовой барды (ССБ) . Pj.

Недостатками этого способа являются слабые огнезащитные свойства и плохая прилипаймость (адгеэия) антипирогена к вертикальным поверхностям.

Наиболее близким к изобретению является способ огнезащиты твердых горючих ископаемых путем последова- 20 тельной обработки пожарных и пожароопасных участков антипирогеном, состоящим из нейтрализованного черного контакта и водного раствора хлорйстого кальция $2), 25

Недостатком известного способа являются неудовлетворительные огнезащитные свойства антипирогена, не создающего, вследствие протекания обменных реакций между составляющими 30 антипирогена, прочного покрытия, противостоящего действию огня и высоких температур.

Цель изобретения вЂ” повышение степени огнезащиты объекта и адгезии антипирогенов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу огнезащиты твердых горючих ископаемых, включающему их последовательную обработку анти- 40 пирогенами, в качестве антипирогенов используют раствор жидкого стекла в концентрации 25-.30% и смесь ССБ, хлористого кальция и глицерина в соотношении от 7,5:10:1 до 10:12,5;1, причем смесь наносят на защищаемую поверхность после высыхания жидкого стекла.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхность защищаемого объекта сначала наносят раствор жидкого стекла, а после его высыхания с образованием пленки наносят смесь ССБ, хлористого кальция и глицерина, об;Разующих вторую пленку, В результате такой обработки на защищаемой поверхности формируется двухслойная эащитная пленка. При воздействии на эту пленку огня или высоких температур, возникающих прн горении твердых горючих ископаемых, на начальной стадии происходит выделение кристаллогидратной воды из хлористого кальция и разложение жидкого стекла также с выделением воды. Эти процессы вмесет с испарением выделившейся воды сопровождаются поглощением больmoro количества тепла, что препятствует возгоранию защищаемого объекта.

При длительном воздействии огня или высоких температур обезвоженные пленки образуют прочный обуглероженный термостойкий слой.

Выбор в качестве первого антнпирогена жидкого стекла обусловлен также его повьппенными клеящими свойствами,а в качестве второго антипирогена вЂ” смеси ССБ, хлористого кальция и глицерина вЂ” хорошими поверхностноактивными свойствами ССБ и высокой гигроскопичностью хлористого кальция и глицерина. Введение глицерина в состав антипирогенов обусловлено, кроме того, необходимостью создания эластичной пленки, не подверженной растрескиванию, Порядок нанесения антипирогенов обусловлен тем, что при нанесении смеси ССБ, хлористого кальция и глицерина до высыхания жидкого стекла происходят обменные реакции между жидким стеклом и ССБ, а также между жидким стеклом и хлористым кальцием с выпадением нерастворимого осадка силиката кальция (CeS103) . В результате этого на поверхности защищаемого объекта не образуются сплошные защитные пленки, Нельзя также наносить вначале смесь антипирогенов, а затем раствор жидкого стекла из-за большой гигроскопичности хлористого кальция и глицерина, вследствие чего смесь не высыхает и при нанесении на нее жидкого стекла происходят те же реакции, что и в первом случае (сплошное покрытие не образуется).

Выбор концентрации жидкого стекла, последовательности нанесения и соот55 ношения компонентов антипирогенов определяется в лабораторных условиях путем сжигания при температуре 600 С образцов угля, обработанных различными антипирогенами (см. таблицу), 1093826

Компоненты

Содержание

Примечание к омпо нентов, мас.7

0,9

2,7

2,5

10.1 1

10 ° 7

25.3,0

18,5 Прочная пленка н20

3 5

19;2

Н20

ССБ

2,8

Сас12

1,3 н О

ССБ

СаС1, 10

3,3

1,9

СаС12

3,9

2,3

"Z0

ССБ

Са С 12

4,1

2,5

Н 0

ССБ

Исходный уголь

Нейтрализованный черный контакт

Сас1

Вода (известный пример) Жидкое стекло

Жидкое стекло

Н20 о

-ССБ

Среднее время возгорания, мин

Работа адгезии, и/м 104;

Прочная пленка

Неполное растворение СаС1

Плохое растворение CaC1

Полное растворение СаС1, непрочная пленка

Полное растворение СаС1, непрочная йленка

)093826

Компоненты

Содержание

Среднее время возго» компо» кентов, мас.Ж рания, мин

4,5

3,9

HgО

ССБ

СаС}

5,2

3,5

Глицерин

Н,О

23,3

ССБ

СаС1, 20

Глицерин

23,5

ССБ

cac12

Глицерин

Сае 1

Глицерин

Жидкое стекло

Н О (первый антипироген) Н20 (второй антипироген) Жидкое стекло

Н О (первый ан2 типироген) Н О (второй антипироген) Продолжение таблицы

Работа ад- Примечание гезии, Н/м 10

Более прочная, эластичная пленка

Осадок силиката кальция, пленка рьилая

Прочная пленка, образец не возгорается при длительном контакте с источником открытого огня

7 1093826 8

Как видно из таблицы, оптимальны- Наконец, нанесение смеси ССБ, ми концентрациями жидкого стекла, СаС12 и глицерина в соотношении от обеспечивающими создание прочной, хо- 7,5:10:1 до 10:12,5:l после высыхания рошо прилипающей к поверхности плен- пленки жидкого стекла приводит к резки, являются 25-ЭОХ. Увеличение кон- g кому увеличению адгеэии, образованию центрации жидкого стекла. (начиная прочной, эластичной пленки и полной уже с 25X) не приводит к существенно- защите образцов от возгорания. му увеличении адгезии и прочности пленки, а превышение уровня ЭОХ Увеличение концентрации компоненведет к росту вязкости и удорожает 1р тов смеси выше оптимальных является

:нецелесообразным вследствие удорожаПолнота растворения хлористого ния состава и значительного увеличекальция в смеси ССБ и СаС1 достига- ния вязкости антипирогена, что силь2, ется прн соотношении этих компонен- но затрудняет его практическое приметов от 7,5:10 до 10:12,5, а добавка 15 неиие ° глицерина приводит к повышению адгезии прочности и эластичности эащит- Предлагаемый способ Ьгнезащиты ной пленки. Снижение содержания гли- позволяет предотвратить возгорание церина менее 2Х приводит к растрески- твердых горючих ископаемых от внешванию защитного слоя, образованного 2О них источников тепла, а при длительсмесью ССБ, хлористого кальция и гли- ном воздействии высоких температурцерина. Увеличение концентрации выше увеличить время до их. возгорания. При

2Х нецелесообразно из-эа удорожания локализации очагов пожаров предлагаеантипирогена. мый способ позволяет либо полностью

Как видно из полученных данных 25 предотвратить распространение очагов, одновременное нанесение двух антийи- либо значительно снизить скорость их рогенов (в виде смеси) на защищаемую распространения. Кроме этого плеи.поверхность, хотя и приводит к неко- ки, образующиеся от последовательно торому повышению адгезии (до 5,2 м нанесенных антипирогенов, обладают «10 Н/м ), однако на время возгора-ЗО хорошими воздухоизоляционными свойст.ния образца никакого влияния не ока-. вами, что позволяет замедлить процесс зывает, самонагревания в защищаемом обьекте, Составитель И. Федяева

Редактор Н. Бобкова Техред А.Бабинец Корректор.Г. Огар

Заказ 3395728 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

11 П

Способ огнезащиты твердых горючих ископаемых

Патент 1093826