Термостойкий состав аэрозольного огнетушения для широких температурных условий хранения и применения в огнетушащих генераторах различного веса и габаритов, способы изготовления зарядов и новые направления применения огнетушащих генераторов

Термостойкий состав аэрозольного огнетушения для широких температурных условий хранения и применения в огнетушащих генераторах различного веса и габаритов, способы изготовления зарядов и новые направления применения огнетушащих генераторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к противопожарной технике, к средствам тушения и предотвращения распространения горения легковоспламеняющихся жидкостей или твердых материалов, горящих за счет кислорода горючих, причем подавление пламени ни только в замкнутом пространстве любого объема помещений, но и на открытом воздухе.

Целью изобретения является разработка универсального состава для аэрозольного огнетушения для широких температурных условий хранения и применения в генераторах огнегасящего аэрозоля (ГОА) с зарядами различного веса и габаритов (от 20 г до 5 и более тонн). Целью изобретения ставили и разработку такого состава, который позволил бы изготовлять изделия-заряды для огнетушащих генераторов по различным существующим технологиям смесевых твердых ракетных топлив. Целью данного изобретения ставились и различные новые направления применения огнетушащих генераторов на основе разработанных и внедренных в производства составов.

Предшествующий уровень техники

Прототипом вновь созданного состава по данному изобретению являются патенты РФ №2095102, №2095104, №2160619 и №2357778. Составы по данным патентам являются источниками высокоэффективного огнегасящего аэрозоля, но из них можно готовить только малогабаритные изделия-заряды для ГОА, а хранение и эксплуатация таких ГОА с зарядами при высоких температурах 80-150°С не может быть осуществлена даже ограниченное время из-за не однородной структуры изделий, недостаточной химической стабильности и совместимости компонентов и низкой прочности изделий. Да и скорость горения таких составов не всегда обеспечивает требуемую скорость струи огнетушащего аэрозоля, требуемую для быстрого и эффективного огнеподавления, особенно на открытом воздухе.

Анализ работы с изделиями по составу патента РФ №2548067 показали, что составы огнегасящего аэрозоля успешно можно применять и по новому назначению - в качестве средства для создания облаков искусственной облачности с целью снижения интенсивности солнечного излучения, идущего к земной поверхности.

Раскрытие заявленного изобретения

В основу данного изобретения положена задача поиска и создания составов для генерации аэрозоля, высокой эффективности, имеющего улучшенные эксплуатационные качества, широкий температурный диапазон его применения при пониженном удельном расходе, за счет изменения природы рассеиваемого компонентов, изменения мас.%, природы окислителя, горючих-связующих, добавок и других ингредиентов. В большинстве случаев для новых проблемных технических задач и решений - продукты сгорания таких составов были бы экологически чистыми, безопасными для людей, растений, животного мира и сохраняли бы неизменным озоновый слой Земли. Изделия-заряды из состава и ГОА для его применения должны иметь и большие весогабаритные размеры, но при этом быть безопасными в обращении и хранении в течение десятилетий. Состав должен иметь широкую промышленную производственную базу и отсутствие дефицита сырья для его производства.

Имея опыт по разработке и применению аэрозольгенерирующих составов с различными целями, в том числе и для эффективного аэрозольного огнетушения, в изобретении предложили новое направление применения аэрозольгенерирующих огнеподавляющих составов (АОС); разработали и оптимизировали новые варианты таких составов для различных, в том числе и новых направлений их применения.

Поставленные задачи решены тем, что новый аэрозольгенерирующий состав, оптимизированный и для применения в ГОА, и по новому назначению - согласно изобретению содержит окислитель, термостойкое горючее-связующее, дополнительное термостойкое органическое горючее и добавки, в него введен также охладитель, выбранный из ряда: окислы металлов, и/или их смесь, и/или их смесь с глиной, цементом или другими неорганическими связующими, при следующем соотношении компонентов, мас.%, обеспечивающем высокую эффективность продуктов его горения:

горючее-связующее	2,0-20,0
дополнительное горючее	3,0-15,0
охладитель	2,0-25,0
технологические и другие добавки	0,2-8,0
окислитель	остальное

Все составы, разработанные согласно изобретению, в качестве окислителя содержит нитраты, и/или перхлораты металлов или аммония, и/или их смеси. Введение, например, термостойкого перхлората калия повысило термостойкость состава, а это расширяет доступность изделий и резко расширяет температурный диапазон хранения и эксплуатации ГОА, да и они имеют широко освоенную промышленностью сырьевую базу. Очень тщательно проработаны составы, где в качестве окислителя содержится нитрат калия или перхлорат калия или их смесь в различных соотношениях в общем количестве 50-90 мас.%. Эти окислители малогигроскопичные, поэтому их введение в состав исключило необходимость в герметизации зарядов из состава и изделий-генераторов на их основе, устанавливаемые для хранения и применения на морском берегу или морском флоте.

Экспериментально показано целесообразным, чтобы в качестве горючего-связующего состав содержал термостойкие, жидкие полимеры, полиэфиры, полиэпоксидные, и им подобные отверждаемые смолы, каучуки, в том числе и в смеси с совмещающимися с ними термостойкими пластификаторами, выполняющими роль дополнительного горючего. Использование в составе вышеприведенных выбранных связующих и дополнительного горючего позволяет не только сформировать заряд из состава, но и уменьшить удельный расход составов при выполнении им огнетушащих работ.

При использовании жидких горючих-связующих и их смеси с жидким дополнительным горючим в составе - последние могут формироваться в заряд по технологии формирования изделий из термоэластопластов. При использовании смол или их смеси с дополнительным горючим в составе они формуются в изделие по технологии «свободного» литья или литья под давлением - технологии широко применяемой в технологии смесевых твердых ракетных топлив - с образованием высокопрочного заряда, в том числе и большого габарита и веса.

Природа охладителя, в созданном и приведенном выше аэрозольгенерирующем составе, имеет часто определяющее значение в эффективности поглощения солнечного света. Она такова, что он выбран из ряда неорганических соединений, обуславливающих нелетучесть состава, его экологическую чистоту. При применении состав с охладителем, в названном диапазоне согласно изобретению, имеет хорошие эксплуатационные, «рабочие» качества за счет увеличения субмелкодисперсной твердой фазы, размером 10-90 нм в аэрозоле, образующейся при сгорании состава в вакууме и на воздухе, и в верхних слоях атмосферы. Увеличение доли мелкодисперсной фазы и уменьшение размера частиц золя позволяет существенно расширить эффективность аэрозоля в подавлении пламени пожара и в задерживании солнечного света в любом диапазоне длины волны (особенно ультрафиолет), т.е. существенно уменьшить расход состава на площади рассеивания. К тому же мелкая фаза золя такого размера, за счет броуновского движения твердых частиц, существенно дольше удерживается над горящим объектом и/или требуемой высоте и существенно медленнее оседает на поверхность земли. Однако при применении в составе охладителя более 40 мас.%, наблюдается неустойчивое горение состава, как за счет недостатка кислорода в ней так и низкой скорости горения, особенно при низких давлениях в генераторе или горении на атмосфере.

Варианты осуществления изобретения

Ниже приведены некоторые конкретные примеры (и варианты) получения массы и зарядов-изделий аэрозольгенерирующих составов, согласно изобретению.

Пример 1

Аэрозольная огнетушащая композиция для решения поставленной цели, согласно изобретению, содержит, мас.%:

Окислитель - нитрат калия (возможно: нитрит калия)	54,0
- перхлорат калия	10,0
Связующее - эпоксидная смола и/или блок-сополимеры
типа Стен	14,0
Дополнительное горючее: - сажа	1,0
- пластификатор-дибутилфталат	4,0
- отвердитель - полиэтиленполиамин и/или блок сополимеры
типа 05ЭН-50, 05ЭН-70, 16ЭН-60 и 40ЭН-60	3,2
Охладитель - хлорид калия, цемент 1/1,
(возможна CaO+Pb0+Mg0, 1/1/1 и в др. соотношениях)	13,3
Добавка, технологическая - сульфорицинат	0,5

Пример 2

Аэрозольная композиция для решения поставленной цели, согласно изобретению, содержит, мас.%:

Окислитель - нитрат калия	54,0
- нитрит калия	10,0
Связующее-эпоксидная смола (или полиэфирная),
полиуретановая смола или каучук	16,0
Дополнительное горючее-пластификатор-дибутилфталат	5,5
Добавка-отвердитель полиэтиленполиамин и/или
блок-сополимеры типа Стен, 16ЭН-60	2,0
Охладитель - дициандиамид и окись железа (70/30)
(возможна замена на СаО+Pb0+цемент
(1/1/1 и в др. соотношениях)	11,5
Добавка технологическая диоксид кремния,
сульфорицинат (1/1)	1,0

Готовят изделия из данных составов следующим образом (соотношения для примера №1). В химический реактор с водой при постоянном перемешивании вводят нитроцеллюлозу в количестве 250 г и получают смесь, перемешивая в течение 15-20 мин для получения устойчивой взвеси, количество воды в реакторе при этом составляет 1250 г. В полученную взвесь при постоянном перемешивании прикапывают нитроглицерин малыми порциями, в количестве 184 г. После завершения ввода нитроглицерина во взвесь, перемешивание продолжают 20-30 мин. В полученную взвесь вводят 11 г технологических добавок ((5 г - вазелина, 2 г - сажи, стеарата кальция - 4 г). Общую взвесь перемешивают в течение 1 ч, после чего ее освобождают от воды отжимом последней. Полученную механическую смесь подсушивают, выдерживая на воздухе в течение 24 ч, при этом происходит и «вызревание» массы-смеси. Готовая смесь имеет влажность 10-15%. Механическую массу-смесь подают в аппарат смешения, добавляют хлорид калия в количестве 50 г и перемешивают в течение 3-5 мин. В полученную смесь добавляют порошок нитрата калия, а затем перхлорат калия в общем количестве 550 г. Готовую смесь перемешивают в течение 60 мин, после чего ее подают на стадию горячего вальцевания при 70-90°С. Проводят 15-20 вальцовок до получения плотного однородного полотна. Из полученного полотна формуют рулон, который подвергают прессованию при 60-90°С и давлении до и более 1000 кгс/см². В результате при данной загрузке получают требуемую заготовку диаметром до 70 мм (с каналом или без канала). Горячую заготовку режут на требуемую длину изделия. Изделия отправляют на приемные испытания.

В качестве примеров в нижеприведенной таблице №1 представлены еще четыре опорных варианта рецептур, созданных по данному изобретению. На них проводят отработку технологии изготовления в опытном производстве со смешением массы и формированием изделий диаметром 60-120 мм (в смесителе «Беккен»), при его в загрузке 30 кг массы с последующим формированием изделий по гидропрессовой технологии. Позднее, для всех составов таблицы №1 была отработана непрерывная технология изготовления изделий, со смешением и формованием изделий на установке СНД-500 м-2. Изготовлены опытные партии изделия из всех вариантов состава диаметром до 160 мм.

Аэрозольгенерирующий огнетушащий состав АОС, примера 4 из таблицы №1, за счет подбора природы эпоксидной смолы и дополнительного горючего, выполняющего роль пластификатора, оптимизирован и отработан под технологию свободного литья. В условиях опытного производства из данного состава изготовлены изделия с весом заряда 510 кг.

Хотелось особо отметить, что экспериментально показано, что изделия-заряды из составов в таблице №1 сохраняют свою форму, работоспособность и эффективность и после их 30-суточного хранения при температуре 130-140°С. Изделия-заряды из разработанных АОС по всем направлениям традиционно применяют во всех видах огнетушащих аэрозольгенерирующих гранатах, огнетушащих аэрозольных генераторах, «дымообразующих» аэрозольных шашках и зарядах различных огнетушащих аэрозольгенерирующих и маскирующих ракет, в которых часть изделия-заряда состав из созданных АОС может использоваться и в виде ракетного топлива.

Отработка технологии огнетушения аэрозольными генераторами огнетушения на разработанных по изобретению АОС показала, что тушить пламя горящего объекта можно практически любого и в любых условиях возникшего пожара. Тушение происходит за счет обеспечения аэрозольной струей из генератора над горящей поверхностью объекта концентрации золя в воздухе, равную или выше тушащей, для примененного в генераторе состава АОС. Верность такого заключения показана на полигоне в Австралии нашими коллегами Милициным Ю.А., Жегровым Е.Ф. и Ткачевым Э.А. при демонстрационных испытаниях реального тушения пламени горящей газовой струи аэрозольным генератором с весом изделия-заряда 1 кг. Стоп- кадры тушения пламени из записанного ими видеофильма показаны на фотографии, приведенной на фото №1.

Промышленная применимость

Все технологические и экспериментальные работы по изготовлению, испытанию, оценке характеристик и свойств и применению изделий-зарядов из составов 3-7 таблицы 1 проведены на аппаратах и по технологиям опытного производства Федерального центра двойных технологий «Союз», г. Дзержинский, а на составах 1-3 таблицы №1 и в научно-производственном комплексе - 2, СКТБ «Технолог», Санкт-Петербург. Все характеристики изделий и результаты испытаний по эффективности огнетушения и экологической безопасности оценены и институтами ВНИИПО и «Биофизика».

В связи с обнаруженной и доказанной возможностью традиционных и новых направлений применения АОС и потребностью применения для этого различных по форме, весу, габаритам и технологиям формирования зарядов из АОС, для аэрозольных генераторов появилась необходимость модификации созданных рецептур АОС с применением различных технологических добавок, различных по эффективности отвердителей и различных традиционных модификаторов горения. Практика показала, что их общее, суммарное количество в модифицированных рецептурах АОС составляло от 0,2 до 8,0 мас.%.

Согласно изобретению, при реализации нового направления применения АОС: - средства воздействия на атмосферу/стратосферу земли для снижения интенсивности солнечного излучения, с целью снижения температуры поверхности земли - создания протяженных аэрозольных образований на разной высоте от земли; - для создания маскирующих в приземных слоях атмосферы для маскировки объектов на местности и полной блокировки беспроводной оптической связи и средств наведения были разработаны, испытаны и проверены в работе несколько конструкций изделий-генераторов и способ их транспортировки и применения.

Экспериментально показано, что разработанные по изобретению составы АОС в некоторых конструкциях генераторов ГОА можно использовать и в пластизольном состоянии изделий-зарядов. Это достигалось исключением из их состава отвердителей и заменой их на высокоплавкие термопластичные твердые эпоксидные и другие смолы. Опробованы эпоксидные, полиуретановые, фенолформальдегидные смолы, твердые полиакрилаты и поливинилбутираль. Часто эффективность достигалась применением смеси смол. Общая масса замены смол колебалась от 0,5 до 5,0 мас.%. На эффективности таких генераторов с изделиями-зарядами АОС по прямому применению и применению по новым направлениям в таком состоянии не сказалось, но упростило технологию формования зарядов из АОС и расширило направления и габариты зарядов при их применении.

Эффект ослабления солнечного излучения и видимости золем АОС разных разработанных по изобретению составов составляет от 82 до 15%. Это соответствует концентрации «стратосферного аэрозоля», достаточного для сохранения современного климата (при его глобальном применении), и/или для существенного снижения температуры поверхности земли в засушливый период, и/или для замедления скорости таянья ледников, и льда, и снега, и т.п. (при местном, региональном применение состава).

Сам факт ослабления светопропускания и видимости в оптическом диапазоне за счет экранирования твердыми частицами золя в огнетушащем аэрозольном пространстве, натолкнул на идею применения разработанных огнетушащих составов АОС и/или для образования аэрозолем маскирующих завес. А за счет применения генераторов с зарядами-изделиями весом 10-500 кг и на любых и больших площадях. Первые же опыты подтвердили реальность и эффективность этой идеи, причем крупногабаритные генераторы позволяют делать маскирующую защитную завесу на не достижимых ранее - больших площадях. Обнаружено и экспериментально доказано, что в такой маскирующей завесе осуществляется и огнетушение горящих предметов. Гашение пламени в маскирующих завесах происходит даже при наличии источников огня (разрывы боеприпасов, костры или возникшие от них пожары) и при наличии предметов, легковоспламеняющихся жидкостей, способных гореть.

Проводя работы по оценки сравнительной эффективности разных АОС и оптимизации нового состава по эффективности по новым направлениям применения и его устойчивого горения на воздухе и в вакууме, было обнаружено, что ослабление солнечного света аэрозолем - ослабление светопропускания в воздухе (при концентрации золя 15-60 г в кубическом метре воздуха) может быть увеличено в разы за счет только увеличения в его составе нано дисперсного (диаметр частиц - 5-15 нм), например углерода. Это говорит о возможности регулирования эффективности золя одного и того же состава, при одной и той же концентрации его в атмосфере воздуха, в разы, но при этом сохраняя экологическую безопасность.

По заключению института «Биофизика» аэрозоль из разработанных АОС, в концентрации золя 25-70 г в кубометре воздуха - экологически безопасен, а по нашим данным выпавший на землю золь из него является внекорневой и эффективной подкормкой всех зеленых растений.

В натурных экспериментах показано, что с применением аэрозоля из созданных составов АОС по изобретению - новое применение, обеспечивается эффективное, регулируемое ослабление солнечного света и маскирующий эффект на местности - при концентрации золя 5-50 грамм в кубометре воздуха. Обнаружено, что с ростом высоты облака от поверхности земли - одно и то же ослабление солнечного света можно достичь и при более низких концентрациях золя за счет изменения дисперсности его частиц (при одном и том же химическом составе золя).

При использовании аппаратов и технологии литья под давлением диаметр освоенных и получаемых в опытно-промышленных условиях изделий-зарядов достигает 280 мм. Масса изготовляемых и внедряемых изделий от 20 г до 150 кг. Всего при отработке технологии и поставок изделий-зарядов на испытание и для изготовления продаваемых генераторов изготовлено изделий массой более 3 тонн с применением аппаратов смешения и формования используемых в технологии смесевых твердых ракетных топлив и смесевых взрывчатых веществ.

Из состава 4 табл. 1 изготовлялись изделие-заряд массой 510 кг на аппаратах и по технологии свободного литья. При этом изделия-заряды заливались в корпус аэрозольного генератора. Изделия-заряд при этом был «прочно скреплен» со стеклопластиковым корпусом аэрозольного генератора. В натурных экспериментах время работы такого генератора при атмосферном давлении составляло 12 мин. Это обеспечивало выброс аэрозоля в количестве более 40 кг/мин, что достаточно для распыления аэрозоля, в требуемой концентрации, в 800-80000 м³ воздуха в минуту.

Такой генератор на одном из разработанных составов обеспечивал создание искусственных облаков и/или маскировочных завес - протяженных аэрозольных образований над или на земле (при концентрация золя 1-30 г/м³) площадью более 5-40 км² Эффект ослабления солнечного излучения и видимости золем оптимальными вариантами составов АОС в натурных экспериментах составлял от 88,0 до 10,0% - (разброс обусловлен - неоднородностью воздушных масс и различной концентрацией золя в м³ воздуха в различных объемах - частях анализируемого воздуха, и различием влажностных условий в разных частях атмосферы при эксперименте).

Данные цифры показывают, что применение таких аэрозольных генераторов на поверхности земли для маскировки местности говорят об большой маскируемой площади, которая может быть увеличена и за счет изменения соотношения ингредиентов химического состава, снижения концентрации аэрозоля в маскируемом, защищаемом пространстве.

Уровень техники сегодня показывает, что в настоящее время оптимальными вариантами составов АОС по изобретению - для прямого применения для огнетушения и для применения по новым назначениям, можно заполнять и применять корпуса генераторов ГОА с весом изделий-заряда из АОС от 10 кг до и более 5-10 т.

Естественно, что в зависимости от цели защиты (- борьба с пламенем - огнетушение и в экстремальных температурных условиях хранения и применения; - создание искусственной облачности для снижения интенсивности солнечного излучения с целью снижения температуры поверхности земли - борьбы с засухой, борьбы с таяньем ледников; и/или борьба с глобальным потеплением; - создание-образование маскирующих завес на местности в приземных слоях атмосферы; - и/или как средства для создания аэрозольных завес для полного блокирования беспроводной оптической связи и средств наведения в приземных слоях атмосферы - в системе противодействия активным оптико-электронным средствам связи, средствам дальнометрирования и/или целеуказания на больших площадях) концентрация твердого золя в воздухе, «высота» аэрозольного «фильтра» и его горизонтальные размеры (по площади), определяются и рассчитываются по специальным программам и для конкретной цели применения АОС. Результаты расчета по этим программам мало зависят от химического состава аэрозоля из разработанных по изобретению АОС, а определяются его концентрацией в воздухе, размером образующихся при горении АОС частиц твердого золя и его химической природой.

Понятно, что сами работы, например, в случае борьбы с глобальным потеплением, могут проводиться, если будет принято об этом решение мирового сообщества, ООН и выделены необходимые средства. Но должны констатировать, что для проведения таких работ сегодня есть все: разработанные новые ТЕРМОСТОЙКИЙ СОСТАВЫ АЭРОЗОЛЬНОГО ОГНЕТУШЕНИЯ ДЛЯ ШИРОКИХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ, генераторы для их применения и технология изготовления изделий-зарядов для них на промышленных аппаратах смесевых твердых топлив и смесевых ВВ, и разработаны новые способы применения созданных составов по новому назначению.

Считаем необходимым отметить, что ввиду возможности смешения, формования и изготовления крупногабаритных изделий, стоимость работ по изготовлению разработанных изделий-зарядов из новых АОС и использование их по прямому назначению, и применению АОС по новому назначению - гораздо, и существенно, ниже, чем изготовление и применение изделий-зарядов из составов АОС по прототипам. А сами работы по технологии изготовлению изделий-зарядов - безопаснее технологии изготовления изделий-зарядов из составов АОС прототипов.

При этом все составы разработанных АОС - сами горят в вакууме, при атмосферном и повышенном давлении и легко генерируют «огнетушащий» и «свет преграждающий» золь.

В заключение, в качестве резюме-итога в описании данного изобретения, разработано и предложено:

Термостойкий аэрозольобразующий огнетушащий состав (АОС), включающий термостойкое горючее-связующее из ряда, жидких различных химически или физически модифицированных блок-сополимеров эпоксидных, полиэфирных смол, триглиглицидилизоцианурата, синтетических каучуков, или их смеси в различных соотношениях, термостойкое дополнительное горючее, выбранное из группы, включающей углерод, сажа, металлы, термостойкие традиционные пластификаторы типа сложные эфиры органических кислот, блок-сополимеры эпоксидных смол, полихлорвиниловые или/и перхлорвиниловые смолы, и/или и азиды органические S-триазинового ряда, или их смеси, охладитель, выбранный из ряда, хлориды или карбонаты металлов, дициандиамид, меламин, окислы металлов в чистом виде или их смеси в различных соотношениях, или их смесь с глиной или цементом, окислитель, выбранный из группы, включающей нитраты, перхлораты металлов или аммония, или их смесь, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

горючее-связующее	2,0-20,0
дополнительное горючее	3,0-15,0
охладитель	2,0-25,0
технологические и другие добавки	0,2-8,0
окислитель	остальное

Состав АОС назван при начале работ как ПАС (пожаротушащий аэрозольгенерирующий состав). Состав имеет ряд модификаций, проводимых за счет изменения соотношения входящих в него компонентов и/или изменения гранулометрического состава окислителей, охладителей, и/или изменения природы связующего и дополнительного горючего, технологических добавок и различных по природе модификаторов. Состав разработан для применения его в изделиях-зарядах газогенераторов аэрозольного огнеподавления-гашения пламени пожара практически любых конструкций в закрытом помещении и, главное, на открытом воздухе. Последнее обеспечивается при применении разработанных состав АОС - за счет обеспечения аэрозольной струей из генератора над горящей поверхностью объекта пожара концентрации золя в воздухе, равную или выше тушащей, для примененного в конкретном аэрозольном генераторе состава АОС.

Разработанные составы АОС созданы для генераторов тушащего аэрозоля различного веса и габаритов, причем весогабаритные размеры зарядов намного и в разы превосходящие существующие. При этом составы созданы для применения их по прямому назначению в широком температурном диапазоне хранения и эксплуатации генераторов ГОА на их основе.

Созданные составы превосходят прототипы по эффективности тушения пламени и отличаются от изделий-зарядов составов прототипов своей высокой прочностью и термостойкостью. Высокая термическая стабильность изделий-зарядов позволяет хранить и применять изделия-заряды на основе созданных АОС - в широких температурных условиях (-60 до +150°C) и обеспечивает их высокую эффективность и работоспособность изделий-зарядов в генераторах даже при резком, многократном и существенном изменении окружающей температуры.

Разработанные по изобретению новые термостойкие составы и существующие технологии изготовления изделий-зарядов из них позволили и резко расширить весогабаритные характеристики-параметры аэрозольных огнетушащих генераторов на их основе, создаваемых для тушения огня и взрывопредотвращения в закрытых или полузакрытых объемах помещений - объектах больших габаритов, и на открытом воздухе, в крупногабаритных туннелях и штреках любых шахт, в том числе и опасных по метану, для тушения крупногабаритных горящих газовых и нефтяных фонтанов и пожаров на крупногабаритных хранилищах газа, нефти и других легко воспламеняющихся и горючих жидкостей и твердых горючих. Габариты и расходные параметры газа или нефти в горящих фонтанах и габариты хранилищ требуют применение крупногабаритных генераторов с изделиями-зарядами из новых составов или одновременную работы нескольких меньших по габаритам генераторов по одному горящему объекту.

Разработанные по изобретению новые термостойкие аэрозольгенерирующие огнетушащие составы и существующие технологии изготовления крупногабаритных изделий-зарядов из них позволили не только применять генераторы на открытом воздухе, но также предложить, проверить экспериментально и применить и новые направления их применения, которые не могли быть осуществлены на малогабаритных огнетушащих аэрозольных генераторах с составами АОС, созданными и существующими к настоящему времени.

Опираясь на оптические свойства огнетушащего аэрозоля созданных АОС (светопоглощение - за счет резкого снижения прозрачности среды), предложено и новое применение созданных составов: использование аэрозольгенерирующего, огнетушащего состава как средства создания искусственной облачности для воздействия на атмосферу/стратосферу земли - для снижения интенсивности солнечного излучения, с целю снижения температуры поверхности земли. Предложено и проверено экспериментально и другие новые направления применение и использования разработанного огнетушащего состава АОС - в качестве средства для создания аэрозольных маскирующих завес в приземных слоях атмосферы как для маскировки местности, так и/или для полного блокирования беспроводной оптической связи и средств наведения.

Предложен и экспериментально доказан и способ изготовления изделий-зарядов различных габаритов и веса из нового состава АОС на аппаратах и по любой из технологии существующих баллиститных ракетных топлив (БРТ) и/или смесевых твердых ракетных топлив (СТРТ), и/или смесевых взрывчатых веществ (ВВ): свободное литье, литье под давлением, проходное или глухое прессование, а также и способ формования изделий в крупногабаритные генераторы с и без отверждения, сформированных свободным литьем изделий-зарядов.

Малогабаритные изделия-заряды АОС таблеточной формы получали после смешения, вальцевания, гомогенизации и сушки на вальцах «Большевик» - как с гомогенизирущего-гранулирующего пресса типа Ш-3, ШП-3 и ПСВ-3, - так и таблетирующего пресса ПКТ-125. По такой технологии изделия-заряды были изготовлены из составов АОС, примеры 1,2, и 4,7. Причем изделия-заряды из двух последних составов также смешивались и вальцевались на вальцах «Большевик» и сформированы и получены с таблетирующего пресса ПКТ-125 в виде изделий-зарядов таблеток различного диаметра и длины - то есть по промышленной технологии ракетных топлив и порохов баллиститного типа.

При этом следует отметить, что все смешение массы из компонентов составов АОС пример 3-6 проводили и/или и на оборудовании и аппаратах технологии ракетных смесевых твердых топлив (аппараты типа СНД, СД-40, СН-50 - с формированием шнуров различного диаметра и последующей их резкой на гранулы-таблетки различной длины). Или после смешения в аппарате типа «пьяная бочка» С-90, СПР-1000 или двух лопастном смесителе-пластикаторе типа «Бекен» масса из компонентов разных составов АОС, пример 4-7, смешанных по технологии смесевых ракетных топлив, передавалась на вальцевание и на последующее таблетирование на аппаратах промышленной баллиститной технологии порохов и твердых топлив (при формования малогабаритных изделий-зарядов).

При формовании крупногабаритных изделий по баллиститной технологии - таблетка с таблетирующего пресса ПКТ поступала на формующий шнек-пресса, выбранные из ряда ШС-34, ПСВ-2М, ПВВ-100 для формирования изделий-зарядов требуемого диаметра и длины (- технология баллиститных ракетных топлив). При формовании крупногабаритных изделий по этой же технологии - таблетка с таблетирующего пресса ПКТ (того или иного типа) поступала на формующий шнек-пресс типа ПВВ-100 и далее в соответствующий пресс-инструмент с непрерывным формованием готовых изделий, нарезаемых до требуемой длины после выхода из пресс-инструмента.

При формовании крупногабаритных изделий на аппаратах и по технологии СТРТ смешанная и усредненная масса АОС из больших смесителей типа С-90, СПР-1000 - сливалась прямо в подготовленный корпус(а) аэрозольного огнетушащего генератора разных диаметров и длины. Такая же масса разных АОС (пример 3-6), смешанная в аппарате типа СНД, передавалась прессом аппарата на заполнение изделий прямо в подготовленный корпус(а) генератора.

Наш опыт изготовления показал, что выбор той или иной схемы и аппаратов смешения и формования малогабаритных и больших изделий-зарядов АОС зависел как от химического состава компонентов (в основном природы и состава горючего-связующего), выбранного АОС, так и требуемого объемом партии и габаритов требуемого изделия-заряда данного состава АОС.

Показано, что использование аппаратов и технологий промышленного производства БРТ, порохов, СТРТ и ВВ - аппаратов и технологий так называемой технологии «двойного назначения» (для выпуска военной и гражданской продукции) для изготовления изделий-зарядов АОС позволило и позволяет существенно расширить производственные возможности получения изделий-зарядов АОС, особенно - по весу и габаритам изделий-зарядов, снизить их стоимость производства и существенно повысить безопасность их изготовления.

Аэрозольгенерирующий огнетушащий состав из примера 4 за счет подбора природы эпоксидной смолы и дополнительного горючего, выполняющего роль пластификатора, был оптимизирован и отработан под технологию свободного литья крупногабаритных изделий СТРТ. В условиях опытного производства из данного состава изготовлены изделия с весом заряда 510 кг. При этом изделия-заряды формовались под вакуумом свободной заливкой в подготовленный для заливки корпус аэрозольного генератора. Изделие-заряд при этом был «прочно скреплен» со стеклопластиковым корпусом аэрозольного огнетушащего генератора.

При использовании аппаратов и технологии литья под давлением СТРТ, диаметр освоенных и получаемых в опытно-промышленных условиях изделий-зарядов достигал 280 мм. Масса изготовляемых и внедряемых изделий от 20 г до 150 кг. Всего при отработке технологии и поставок изделий-зарядов на испытание и для изготовления продаваемых генераторов изготовлено изделий массой более 3 т с применением аппаратов смешения и формования, используемых в технологии баллиститных и смесевых твердых ракетных топлив и смесевых взрывчатых веществ.

Все технологические и экспериментальные работы по изготовлению, испытанию, оценке характеристик и свойств и применению изделий-зарядов из составов 3-7 таблицы №1 проведены на аппаратах и по технологиям опытного производства Федерального центра двойных технологий «Союз», г. Дзержинский, а на составах 1-5 данного изобретения и в научно-производственном комплексе 2, СКТБ «Технолог», г. Санкт-Петербург и опытном производстве АО «ГосНИИ «Кристалл», г. Дзержинск, Нижегородской обл.

Все характеристики изделий и результаты испытаний по эффективности огнетушения и экологической безопасности оценены в Федерального центра двойных технологий «Союз», СКТБ «Технолог», институтами ВНИИПО и «Биофизика».

Представленные ниже на фотографии №1 стоп-кадры из видиос