Газовый огнетушащий состав

Газовый огнетушащий состав

Реферат

Изобретение относится к комбинированным средствам газового пожаротушения и может применяться для объемного и локального по площади тушения пожаров классов А2, В, С и Е и флегматизации взрывоопасных газовых сред в замкнутом объеме, а также для локализации пожаров класса А1.

До недавнего времени наиболее эффективными газовыми составами были бромсодержащие хладоны 13В1 (CF₃Br) и 114В2 (С₂F₄Br₂). В соответствии с Монреальским "Протоколом о веществах, разрушающих озоновый слой" в настоящее время эти составы запрещены к применению из-за их озоноразрушающего действия.

В качестве замены бромсодержащих хладонов в пожаротушении в соответствии с международными и отечественными нормативными документами (ISO 14520:2000 Установки газового пожаротушения; NFPA 2001:2000 Стандарт на системы пожаротушения с чистым агентом; НПБ 88-2001 Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования) используются фторированные углеводороды (например, CF₃Н, C₂F₅H, С₃F₇Н и т.д.). Эти соединения обладают низкой токсичностью и нулевым озоноразрушающим потенциалом, однако уступают бромсодержащим хладонам по огнетушащей эффективности в 2-3 раза.

Прототипом заявляемого изобретения является Патент Российской Федерации №2156630 (МПК⁷ А 62 D 1/08, опубл. 27.09.2000) на комбинированный состав для объемного пожаротушения, содержащий фторсодержащий предельный углеводород и йодсодержащий предельный углеводород при массовом соотношении компонентов: фторсодержащий углеводород 70-95%, йодсодержащий углеводород 5-30%. Такие огнетушащие составы имеют более узкую область применения, чем заявляемые.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в огнетушащем составе, содержащем полностью или частично фторированный углеводород или смесь таких углеводородов, углеводород, содержащий 3 атома углерода в молекуле, в котором атомы водорода полностью или частично замещены атомами йода и фтора, или смесь таких углеводородов, дополнительно содержится пропилен при следующем массовом соотношении компонентов:

полностью или частично фторированный углеводород или смесь полностью или частично фторированных углеводородов - от 1 до 98%; углеводород, в котором атомы водорода полностью или частично замещены атомами йода и фтора, или смесь углеводородов, в которых атомы водорода полностью или частично замещены атомами йода и фтора - от 1 до 98%; пропилен - от 1 до 10%.

Заявляемое соотношение между компонентами смеси позволяет обеспечивать огнетушащую эффективность на уровне бромсодержащих хладонов, в несколько раз бóльшую по сравнению с принятыми за прототип огнетушащими составами. Например, состав по Патенту Российской Федерации №2156630 С₃F₇Н 70 мас.% - С₆Н₅I 30 мас.% имеет огнетушащую концентрацию 5,3 об.%; заявляемый состав С₃F₇Н 1 мас.% - С₃F₇I 98 мас.% - пропилен 1 мас.% имеет огнетушащую концентрацию 2,5 об.% (см. Табл.1). Обеспечиваются также существенно лучшие характеристики огнетушащего состава по токсичности и коррозионной активности по сравнению с принятыми за прототип огнетушащими составами при введении в огнетушащий состав до 10 мас.% органической добавки.

Таблица 1. Огнетушащая эффективность заявляемых составов.
Огнетушащий состав, мас.%	Огнетушащая концентрация, об.%
С3F7Н 1% - С3F7I 98% - С3Н6 1%	2,5
С3F7Н 96% - С3F7I 3% - С3Н6 1%	5,8
С3F7Н 80% - С3F7I 10% - С3Н6 10%	7,1
С3F8 94% - C2F5I 5% - С3Н6 1%	6,2
С4F8 92% - C2F5I 5% - С3Н6 3%	6,5
С4F8 94% - C2F5I 5% - С3Н6 1%	6,0
C2F5H 94% - C2F4I2 5% - С3Н6 1%	8,8
C2F5H 1% - C2F4I2 98% - С3Н6 1%	1,1
С3F7Н 96% - С3F6HI 3% - С3Н6 1%	6,1

При определении соответствия отличительных признаков предполагаемого изобретения технического решения критерию «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники для газовых огнетушащих комбинированных составов. Ранее были предложены комбинированные составы (А.с. СССР №314530, Б.И. №28, 1971), содержащие инертный газ (N₂ или CO₂) и бромсодержащий хладон. Эти составы обеспечивали тушение пожаров при расходе хладона, на порядок меньшем, чем при использовании только хладона. Однако в силу наличия в составах бромсодержащего хладона их использование в настоящее время запрещено.

Аналогично из-за наличия озоноразрушающего действия запрещены к применению составы по Патенту Российской Федерации №2068718 (МПК⁶ А 62 D 1/00, опубл. 21.11.1989), представляющие собой смесь фторуглеводородных соединений и хлор- и/или бромуглеводородных соединений.

Известен Патент США №5605647 (МПК⁶ А 62 D 1/00, опубл. 25.02.1997). В этом патенте предлагается смесь йодфторуглеводородов с числом атомов углерода не менее 3 (например, С₃F₇I, C₄F₉I) с фторуглеродами (например, С₂F₆, C₅F₁₂ и др.). Фторуглероды, входящие в состав указанных смесей, имеют большие значения потенциала глобального потепления, поэтому в настоящее время заявленные составы имеют ограниченное применение.

Таким образом, отличительные признаки предлагаемого изобретения являются новыми и отвечают критерию «новизна».

Заявляемый комбинированный огнетушащий состав отвечает требованиям, предъявляемым к современным средствам газового пожаротушения, и может быть использован как в автоматических установках объемного пожаротушения, так и в качестве огнетушащего вещества для ручных огнетушителей.

Заявляемый комбинированный огнетушащий состав получают путем смешения компонентов в предварительно вакуумированном сосуде, подавая компоненты в сосуд в порядке уменьшения их молекулярного веса (сначала более тяжелые, затем более легкие).

Заявляемый комбинированный огнетушащий состав реализуется согласно процедуре, описанной в НПБ 51-96 «Составы газовые огнетушащие. Общие технические требования и методы испытаний». Было проведено тушение модельных очагов пожара (горючее н-гептан) в модельном условно герметичном помещении объемом 40 м³ при помощи заявляемого состава С₃F₇Н 96 мас.% - С₃F₇I 3 мас.% - С₃Н₆ 1 мас.% и С₃F₇Н 1 мас.% - С₃F₇I 98 мас.% - С₃Н₆ 1 мас.%. В обоих случаях достигнуто успешное тушение очагов пожара в течение нормативного времени 180 с при нормативной огнетушащей концентрации (120% от указанной для этих составов в табл.1).

Газовый огнетушащий состав, содержащий полностью или частично фторированный углеводород или смесь таких углеводородов, углеводород, содержащий 3 атома углерода в молекуле, в котором атомы водорода полностью или частично замещены атомами йода и фтора или смесь таких углеводородов, отличающийся тем, что огнетушащий состав дополнительно содержит пропилен, при следующем массовом соотношении компонентов:

Полностью или частично фторированный углеводород
или смесь полностью или частично фторированных
углеводородов	от 1 до 98%
Углеводород, в котором атомы водорода полностью
или частично замещены атомами йода
и фтора или смесь таких углеводородов	от 1 до 98%
Пропилен	от 1 до 10%