Аэрозольобразующий твердотопливный состав для пожаротушения

Аэрозольобразующий твердотопливный состав для пожаротушения

Реферат

 

Аэрозольобразующий твердотопливный состав для пожаротушения, представляющий собой смесь полимерного связующего на основе каучука или полиэфиров, окислителя нитрата калия или твердого горючего с катализатором горения, окисью железа при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимерное связующее на основе каучуков или полиэфиров 15 - 20, окислитель нитрат калия 60 - 70, твердое горючее с катализатором горения окисью железа 10 - 25. 1 табл.

Изобретение относится к созданию средств для подавления и локализации пожаров, их тушения и сдерживания огня. До последнего времени наиболее универсальными средствами пожаротушения являлись огнетушащие порошки, главными недостатками которых являются высокий расход и слеживаемость при хранении, что снижает эффективность их применения.

В последние годы появился новый класс средств пожаротушения - аэрозольобразующие твердотопливные составы (АОТС). Они предназначены для использования в различного типа устройствах, установках и системах объемного пожаротушения. Их действие основано на генерации в процессе горения огнетушащего аэрозоля, состоящего из смеси инертных газов и высокодисперсных частиц ингибиторов горения.

Известны АОТС класса СТК (1, с. 33) и ГАС (а. с. N 1741816, СССР) пиротехнического типа, которые изготавливаются и перерабатываются в изделия методом глухого прессования и применение которых ограничено в условиях с большим препаратом температур, с высокой влажностью и интенсивных знакопеременных нагрузок.

Известны также АОТС типа СБК (1, с. 33), лишенные большинства перечисленных недостатков. Однако их переработка и формование из них изделий допускается только методом проходного прессования, который накладывает ограничения на форму и размеры изделий и не позволяет изготавливать изделия сложных геометрических форм, часто необходимых для повышения эффективности пожаротушения. Ограничение на применение этих составов накладывает на их малая деформативность.

Известны АОТС из класса порохов аэрозольных смесевых (НАС)-(2, с. 18), изготавливаемые по смесевой технологии и перерабатываемые методами свободного литья и литья под давлением, позволяющими изготавливать изделия любых форм и размеров. Эти составы характеризуются температурой горения 910 1495 К, огнетушащей эффективностью 20 60 г/м₃, относительным удлинением при разрыве 1 3% содержанием твердых ингибиторов горения в составе аэрозоля 13 39% Наиболее близким к заявляемому является состав ПАС-11 (1, с. 26) последнего из рассматриваемых классов АОТС. Его компонентный состав, Окислитель 75 (нитрат калия 65 и перхлорат калия 10) Связующее 25 (эпоксидное) Огнетушащая концентрация 30 50 г/м₃.

Недостатками этого состава является высокая температура горения 1597 К, поскольку не рекомендуется к применению в пожаротушении составы с температурой горения более 1500^oC (1227 К) (1, с. 14), а также недостаточно высокое содержание твердого ингибитора (36%) в генерируемом аэрозоле, что ведет к снижению эффективности применяемого способа, и низкие деформационные показатели (относительное удлинение при разрыве 1 3%).

Задачей изобретения является разработка АОТС с низкой температурой горения, с повышенным содержанием твердого ингибитора в генерируемом аэрозоле, обладающего улучшенными деформационными свойствами и перерабатываемого по литьевой технологии.

Для решения поставленной задачи предлагается состав, представляющий собой композицию, включающую следующие компоненты, мас.

Неактивное полимерное связующее на основе каучуков или полиэфиров 15 - 20 Окислитель, нитрат калия 60 70 Твердое горючее со специальными добавками 10 25 Данный состав отличается наличием в нем твердого горючего (например идитола или -ПОМ и сажи) и специальных добавок (например окиси железа) для регулирования технологических и потребительских свойств.

Варианты компоновки состава и его характеристики приведены в таблице. Состав изготавливается по смесевой технологии и перерабатывается методами свободного литья и литья под давлением.

Как следует из таблицы, температура горения состава 998 1158 К, что более, чем на 400^o ниже, чем у прототипа и, в среднем на 10% ниже, чем в целом у составов класса ПАС.

Содержание ингибитора (в основном карбоната калия) в генерируемом аэрозоле 41 47% что на 14 33% выше, чем у прототипа. Анализ состава газовой фазы аэрозоля показывает, что в ней содержатся те же компоненты, что и у прототипа. По экологической чистоте заявляемый состав, таким образом, не уступает прототипу.

Как следует из таблицы, по максимальным деформациям заявляемый состав почти на порядок превосходит прототип. Это расширяет диапазон его применения, особенно в устройствах, подверженных интенсивным знакопеременным нагрузкам и большим колебаниям температур.

Проведенные испытания огнетушащей эффективности состава показали, что его минимальная огнетушащая концентрация составляет, кг/м³: При тушении ЛВЖ 0,02 0,03 При тушении древесины 0,02 0,04 что в среднем на 30% ниже, чем у прототипа.

Таким образом, положительный эффект заявляемого технического решения в снижении температуры горения, увеличении количества огнетушащего ингибитора в генерируемом аэрозоле, улучшении механических характеристик, повышении огнетушащей эффективности. Заявляемое техническое решение использовано в аэрозольных огнетушащих генераторах, находящихся в стадии производственного внедрения.

Формула изобретения

Аэрозольобразующий твердотопливный состав для пожаротушения, представляющий собой смесь неактивного полимерного связующего на основе каучуков или полиэфиров и окислителя, отличающийся тем, что смесь дополнительно содержит твердое горючее с катализатором горения окисью железа при следующем соотношении компонентов, мас.

Полимерное связующее на основе каучуков или полиэфиров 15 20 Окислитель нитрат калия 60 70 Твердое горючее с катализатором горения окисью железа 10 25

РИСУНКИ

Рисунок 1