Состав для тушения пожаров

Состав для тушения пожаров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к составам для тушения пожаров и позволяет повысить стабильность и огнетушэщую способность состава . Состав, представляющий собой мелкодисперсную инкорпорированную водную фазу, содержит в качестве водной фазы 20-35%-ный водный раствор солей отходов производства каустической соды и хлора

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PF(.ÏÓÁËÈÊ (я)5 А 62 D 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ Г

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4493221/26 (22) 17.10.88 (46) 23.04.9".. Бюл. N.. 15 (71) Калушское производственное объединение "Хлорвинил" им.60-летия Великой

Октябрьской социалистической революции и Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института противопожарной обороны (72) С.А.Курта, Н,М.Кравец, В.С.Курганский, Н.В.Хабер, В.И.Ватаманюк, B.М.Жартовский, А.В,Антонов и В.Н.Апанович (53) 614.842.6 (088.8) (56) Патент ФРГ

N 2844052, кл, С 01 В 33/18, 1980. (54) СОСТАВ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА

Изобретение относится к составам для тушения пожаров различных горючих материалов — легковоспламеняющихся жидкостей, нефтепродуктов, горючих газов и твердых материалов, Цель изобретения — повышение стабильности и огнетушащей способности, Пример 1. В высокооборотную мешалку (450 об/мин) засыпают гидрофильный оксид кремния (кремнезем) марки А-300 в количестве 10 мас.%, добавляют 35%ный раствор солей отходов производства каустической соды и хлора в количестве

70 мас.%, затем добавляют гидрофобный кремнезем марки АМЗ-200 в количестве

20,0 мас.%, после чего смесь перемешивают в течение 30 мин.

Пример 2. В емкость с высокооборотной мешалкой (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки А-300 в, ... Ж „, 1643022 А1 (57) Изобретение относится к составам для тушения пожаров и позволяет повысить стабильность и огнетушащую способность состава. Состав, представляющий собой мелкодисперсную инкорпорированную водную фазу, содержит в качестве водной фазы

20 — 35%-ный водный раствор солей отходов производства каустической соды и хлора (70-92 мас.%), гидрофобную двуокись кремния (6-20 мас.%) и гидрофильную двуокись кремния (3-10 мас.%) при их соотношении

2:1. Стабильность состава повышается в 610 раз эа счет снижения слеживаемости в

2 — 3 раза. Повышается огнетушащая способность — снижается расход состава на единицу поверхности тушения в 2 — 3 раза. 1 табл, количестве 8,6% и добавляют 25%-ный водный раствор солей-отходов производства каустической соды и хлора в количестве

74,2 мас., затем добавляют при перемешивании гидрофобный кремнезем марки

AMC-200 в количестве 17,2%, после чего смесь гомогенизируют перемешиванием в течение 30 мин.

Л.р и м е р 3. В емкость с высокооборотной мешалкой (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки А-300 в количестве 5 мас,% и добавляют 35 -ный водный раствор солей-отходов производства каустической. соды и хлора в количестве

85 мас.%, затем добавляют при перемешивании гидрофобный кремнезем марки АМС200 в количестве 10 мас.%, после чего смесь гомогенизируют перемешиванием в течение 22 мин.

1543022

Пример 4, B Высокооборотную мешалку (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки А-300 в количестве

3,0 мас,оь, добавляют 30%-ный водный раствор солей отходов производства каустиче- 5 ской соды и хлора в количестве 91 мас,%, затем добавляют гидрофоб ый кремнезем марки AMC-200 в количестве 6,0 мас,%, после чего смесь перемешивают в течение 24 мин, 10

Пример 5. В емкость с высокооборотной мешалкой (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки А-300 в количестве 8,3 мас.% и добавляют 20%-нь:й водный раствор солей-отходов производст- :5 ва каустической соды и хлора в ка»ичсстве

75 мас.%, затем добавляют при перемешивании гидрофобный кремнезем марки АУС200 в количестве 1б," мас,%, после чего смесь гомогенизируют перемешиванием В 20 течение 25 мин.

Пример б. В высокооборотную мешалку (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки А-300 в количестве

2,0 мас,%, добавляют 18%-ный Водный рас- 25 тиар солей отходов производства каустической соды и хлора в количестве 95 мас.,, Затем Добавля ат rидрафаа;.ый крем-:езем марки АМС-200 В количестве 3 мас.%, после чего смесь перемешивают В течение 25 t;i Ä I, 30

Пример 7. В емкость с высокооборотной мешалкой (450 Об мин) ззсыпз:От гицрофильный кремнезем маоки А-300 в количестве 12 мас.% и добавляют 40%-ный водный pGGTBOp col!BL1"oTI<0p08 tipOIvBBO iic3- 35 ва каустической соды и хлора в количестве

63 мас.%, затем добавляют при перемеш<вании гидрофобный кремнезем марки АЫС200 в количестве 25 мас.%, после чего смесь гомогенизиру:ат перемешиванием в те1е- 4,3 ние 25 мин.

Водный 20 — 35%-ный раствор солей предстзвлЯет собой шлзмОВые отхОДы прoизводства каустической соды и хлора, 3p!1— мерно следующего состава, мас. j: 45

Карбонзт кальция 4-11

Хлористый калий э

Хлористый натрий 0,5 — I

Гидраокись магния 2 — 7

Бикарбонат натрия 0,1 — 50

Глина минеральная 10-15

Вора Остальное

В качестве высокодисперснаго гидрафильного кремнезема использу ат пирогенную двуокись кремния маро; А-300, А-380 55 .или А-175 па ГОСТУ 14922-77, получаемую путем высокотемпературного гидролиза четыреххлористого кремния в воздушна-водородном пламени горелки, Е ка- естве гидрофобного кремнезема используют вышеуказанные марки глдрофильного кремнезема, модифицлрованнога полиметилсилоксанами-алигомерам,циметллхларсилана или октзметилтетрасилаксанам (Д-4). B результзте этого получаю гидрафабные продукты — Высакадиспарсные кремнеземы марок АМС- илл АМД па TY 39-888-33 и ГУ

88 У С С Р 251-1 9-87.

Применение в составе для тушения псжаров гидрафильнага к,.3емнезема обусловлена двумя прлчинами. На стадии п)3игатовления он играет рсль активатора диспергиравания водной фазы в микракапег ьное состояние за счет прэ„".Взр;тельнагп образования твердой дисперснай фазы— гидрафи IbHblx, смоченных Б !:Оде частиц кремнезг(1З, Размер час иц ; ре лнезема колеблется От 0,1 мкм — для первичных, до

1 мкм — для вторичных агломератов, При

i!o!Задании таких частиц В Вацн1/ О cpBiB/ iHL1 смзчиьз!Отся и рзВнамерно рзспаеделяют ся В водной фазе. В Дальнейшем пр.1 диспергиравании ",ïëîøíîé,Водной фазы в капли эти частички гидрао3ильнага крем leземз являются центрами образования мельчайших капель воды размерам OT 1 мкм да

10 мкм, ч с значительна меньше. чем в изВес3ных з -:логах, где эззмер капел; с ис— польз Ванием только ги;рафобнога (оз(лн з ч 1з с ПАВ Ос звляе 10 100 мкм

Кроме t oj О, чзстичкuj гидрафил .- нага кремнезема,1асле пглучения парашкаабразнаго сОстОяния / и;<српорираззннОЙ Вады играют ааль стаОллиззтарз 3-ОГО мелкадиспергиpoI3BннОгО:(зплеобрззнога состояния вадь, Они, являясь центрами мельчайших капель, за с<От своей cl ьнэй зцсорбцисннай crtoсабнастл, могут rjj iTBi3bllOB время удержиBBTb Воду 3 саста 3е пар003кэ — сОстаянии (ухой ВОДЫ, Г ричBt тза льнасть состава

В ззвиси 1ости ат содержания инкарпааироВ 3 Н Н 0 ifi В 0 Ц Ы j j 0 IT È . 1 B ИЗМЕНЯЕТСЯ П Р И ТЕ Мперзтурных и дин мических нэ.-рузках, чта

ПРИВО.ÇVT K ЗНЗ - ИТЕ» ЬНОМУ УВЕЛИ lBHYi!0 ДЛИтвльнОС. и хранения пажзг30тушзщега састзгз да " -б мес, и более и; сравнен 1!о с несколькими сутками составов, полученных па прототипу и аналогу.

Предлагаемый длапазон па содержанл а В сос.-B!3B .-,ас Вopa солей .; кремнеземов обусл":влен тем, чта при содержании раствора более !:1% ан уже:. е входит в с(. 03 3 В па 00 ш t

В то же время при излишнем содержании порошков кремнеземов, более 30%, они образуют собственную фазу, -.та снижает эффективность пожаротушения из-эа низкой плотности состава и недостаточного охлаждения очага пламени ввиду недостатка водной фазы (менее 70%).

Концентрация солей в растворе отходов производства каустической соды и хлора (20-35%) обусловлена тем, что при повышении их концентрации они начинают осаждаться из раствора (высаливаться). чго приводит к дестабилизации пожаротушащего состава и снижению его огнетушащей способности, B то же время при снижении концентрации солей ниже 20% происходит значительное ухудшение огнетушащей способности состава из-за недостатка соли для образования защитной пленки, изолирующей поверхность горящего материала и способствующей огнетушению.

Использование в качестве целевой добавки гидрофильного кремнезема в соотношении 1;2 к гидрофобному кремнезему обусловлено всзмо KHocTi получения стабильных при длительном хранении составов (влияние гицрофильнага кремнезема на стабильность указано выше) с floBhlUJeHHbl" до

91% содержанием водной фазы, снижением затрат на приготовление составов за счет иницииру ощего влияния на процесс диспергирования и инкорпорирования добавки гидрофильного кремнезема, а также обусловлено снижением — àñõîäà и стоимости состава за счет частичной замены дорогостоящего гидрофабнаго кремнезема более дешевым гидрафильным кремнеземом.

Соотношение гидрафильного кремнезема к гидрафобному 1:2 определено экспериментально таким образом, чтобы сохранить стабильное состояние псжаротушащего состава, которое может переходит в псевдоэмульсию при повышении содержания гидрофобного креглнезема более 2:1 по отношению к гидрофильному кремнезему. Одновременно при повышении содержания гидрафильнога кремнезема более 1:2 по отношению к гидрофабному происходит переход стабильного состояния состава в жидкое — гелеабразное состояние, что также недопустимо.

Кроме того, при таком соотношении повышается стабильность состава к температурным колебаниям, особенно при нйзких температурах. Так; известно, что состав,. полученный по прототипу, при охлаждении

55 ниже 1емпературы замерзания воды (0 С) превращается в твердый агломерат, непригодный . испольэовани о в качестве огнетушащего средства, так как он теряет текучесть. В то же время при охлаждении предлагаемого состава до температуры—

10 С ан совсем не замерзает, чему способствуют соли, содержащиеся в водной фазе состава. При дальнейшем охлаждении вплоть до температуры жидкого азота (-17б" С) образуется снегоподобная рассыпчатая масса, которая со>:раняет дисперсность. Это дает воэможность еще более эффективно использовать такой состав для тушения пожаров с высокой температурой гсрения, снижая ее за счет отбора тепла, необходимогс для плавления снегоподобной массы агнетушащего состава.

Сущность эффективного тушения очагов огня класса А(твердые горючие вещества), класса В (жидкие горючие вещества) и класса С (газообразные горючие вещества) заключается в следующем. Во-первых, при распылении состава из огнетушителя под давлением происходит переход его из одного состояния в другое -- порошковое состояние переходит в капельно-аэроэольное, а затем в водяное облако -туман, изолирующий ача. горения от внешнеи среды, вытесняя или частично уменьшая концентрацию кислорода в воздухе. Во-вторых, при попадании состава. содержащего инкорпорированную мелкодисперсную водную фазу, на поверхность орения происходит быстрое охлаждение очага горения и понижение его температуры за счет испарения водной фазы иэ слоя состава, покрывающего поверхность очага горения. В-третьих, при попадании состава, содержащего двуокись кремния, алюминия, железа и различные соли-хлориды и карбонаты, происходит ингибирование окислительно-восстановительных реакций горения за счет взаимодействия этих компонентов состава с продуктами реакций горения. В четвертых, при попадании состава. содержащего соли, после испарения воды происходит образование солевой пленки, покрывающей очаг горения и предупреждающей повторное возгорание материала.

Физико-химические и пожарно-технические характеристики составов приведены в таблице.

Таким образом, за счет снижения слеживаемости в 2-3 раза значительно улучшается текучесть состава даже после длительного хранения, чта обусловлено повышением стабильности состава в 6 — 10 раз, повышается огнетушащая и огнепреградительная способность состава со снижением

1643022 расхода его на единицу поверхности, пожаротушения в 2 — 3 раза, что связано с содержанием солей в составе, снижается в 1,5-5,0 раз стоимость получаемого состава за счет использования в нем более дешевых ингредиентов и отходов производства, Формула изобретения

Состав для тушения пожаров, представляющий собой мелкодисперсную инкорпированную водную фазу, включающую гидрофобную двуокись кремния и целевую добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и огнетушащей способности, в качестве водной фа6 — 20 зы он содержит 20-35 -ный водный раствор солей-отходов производства каустической соды и хлора. а в качестве целевой добавки — гидрофильную высокодисперную

5 двуокись кремния в соотношении с гидрофобной, равном 1:2, при следующем соотношении компонентов, мас. :

20-35=,ь-ный водный раствор солей отходов

10 производства каустической соды и хлора 70 — 91

Гидрофобная двуокись кремния

Гидрофильная высокодис15 персная двуокись кремния 3 — 10

Ю

О

О

О

-1 о

IО ((Ъ

X СЪ.

Б о

1(>

I .0

1О

cCI

I(.Р.й о

О

СЪ

IОъ

О о

cII о

ctI с

О

С Ъ

0Ъ

СЧ

СО

Щ и;

Ф с

Ю

O (о

О

Ф х р

1- О

СЪ о

СЪ..

CCI

X О

cI) cQ

Б

Ъ (1

CU

IО

«» х д

— o

Ф т

O (1Ъ

СЪ

СЧ т . ъ

Z . х

Ф о

К

Й

О.Д СЧ

>- Е

О О

l

Ф IC со

С9

cD (Ч

1 о

СЪ. Х с((„О о

СЪ в

О

tA

СЪ .ь Ф

О T

М о о а.

m М Ф

I- Е

О к

О ьоо

CL c

15, <в>

Б

Е

Ф

ЪС

lО

Ф

K с

О

СЪ

Ф

Л оъ

CF) Ф

СЪ Z

- o (о о

Щ оЪ

ВЕ

О

О

ctI

)X

Ф

О

5С

Ф

О о

О

СЪ щ х Е

1Я

Ф

t

О

Б

Б

)о

Б

СЪ.

Ф

1М

Ф

О (Ъ

О

ЪС

1cD

l

О (D

Б

Щ

СЪ

О

Ф т

IK

СЪ

Ы

ri

I5

65 з

cCI

М

С

Щ о

О

С0

С

IО

I»

О

CL

ООООООО

СО Л (Ч О (О- О к — а — а — а — а» е»

ОООООО, Ю Ю (О ((Ъ ОЪ О

Ф % %

О Ф (ч Л Ф О

О О СЧ Л СП

ООООООО

О lA ((Ъ ("Ъ О СО СЧ

СЧ СЧ CV СЧ С Ъ 6Ъ O

lA СО О IA 1-. О СЧ

С Ъ С Ъ Ф сГ с1 С Э С Ъ

I ООCOООО

Ф СЪЪ Ф Ф Л (О и

ООООО(ЧOСЧОО I ОО

О - О, Ю С.,- а

СЧ а- а- (Ч

O cD Î Î Ï Î O

O со мъ (ъ со (ч С(2 О - tA 1- tA tA ("Ъ (Ч с(I 00 О) Л ОЪ (D

IA и МЪ О О Ф О

СО СЧ N С"Ъ СЧ ct