Способ получения огнетушащего состава

 

Изобретение относится к способам получения огнетушащего состава и позволяет повысить огнетушащую эффективность, снизить стоимость и повысить пластичность , Способ заключается в том, что растворяют в воде бишофит и вводят в раствор минеральную добавку - лессовую породу (лесс). Стоимость 1 кг состава, полученного предложенным способом, 0,02 руб, а известным 0,14 руб. Число пластичности увеличивается до 3,61 (0,83 у известного). Расход состава уменьшается на по сравнению с составом-прототипом. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)з А 62 D 1/00

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4661768/26 (22) 21.02.89 (46) 23.03.92, Бюл, ¹ 11 (72) Г.Ю.Валуконис, M.Ã.Ëåâåðòîâ, Б.С.Любарский, О,Н.Малофеева и Г.Г.Николаева (53) 614.842.6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 697132, А 62 D 1/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1077912, С 09 К 3/28, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕГО СОСТАВА

Изобретение относится к пожарному делу, а именно к технологии огнетушащих составов.

Известно применение хлористого магния в качестве компонента огнетушащих составов.

Однако технический хлористый магний относительно дорогостоящий, поэтому вместо него используют более дешевый природный минерал бишофит, в химическом отношении представляющий собой шестигидрат хлористого магния, содержащий в больших или меньших количествах различные примеси (хлористый Кальций, бром, бор др)

Известен способ получения огнетушащих составов на основе бишофита и воды, в которые дополнительно вводят каустический магнезит и каолин, Составы, полученные таким способом, обладают повышенной пластичностью и повышенной невымываемостью.

Однако известный способ недостаточно технологичен из-за относительно высокой стоимости и дефицитности кэолина, кото.рый используется как сырье в фарфоровой промышленности. Кроме того, каолин по от!

Ж „„1720659 А1 (57) Изобретение относится к способам получения огнетушэщего состава и позволяет повысить огнетушащую эффективность, снизить стоимость и повысить пластичность, Способ заключается в.том, что растворяют в воде бишофит и вводят в раствор минеральную добавку — лессовую породу (лесс). Стоимость 1 кг состава, полученного предложенным способом, 0,02 руб, а известным 0,14 руб. Число пластичности увеличивается до 3,61 (0,83 у известного). Расход состава уменьшается на 10 — 30% по сравнению с составом-прототипом. 4 табл. ношению к другим глинистым .минералам отличается низкими показателями пластичности, а его огнетушащие свойства невысоки.

Целью изобретения является повышение огнетушащей эффективности, снижение стоимости и повышение пластичности.

Поставленная выше цель достигается тем, что в способе получения огнегасящих составов, включающем получение водного раствора бишофита и введение в раствор минеральной добавки, в качестве минеральной добавки используют лессовую породу (лесс).

Лесс — скрыто слоистая. однородная известковая осадочная горная порода светложелтого или палевого цвета. Преобладают зерна 0,002 — 0,05 мм (50 — 80;ь), частично представленные агрегатами, образовавшимися при коагуляции коллоидных и глинистых частиц. В состав лессэ входят кремнезем, глинозем, карбонаты кальция, органические вещества. При механическом истирании в сухом состоянии лесс превращается в мелкодисперсную пыль, э после увлажнения — в липкую грязь. Зерна лесса состоят из кварца, полевого шпата, в мень- .

1720659 шей мере — из слюд, роговой обманки и др. минералов, в отдельных прослоях изобилует вулканический пепел, переносящийся ветром на.сотни км от вулкана. Глинистые частицы лесса состоят из гидрослюды, каолинита, монтмориллонита. Пористость лесса весьма высокая 40-55, В лессовых породах содержание простых солей возрастает по мере повышения аридности климата. Содержание карбонатов кальция увеличивается почти прямолинейно примерно от 2,2 в зоне тайги до 15,5 в зоне пустыни. Содержание гипса и легкорастворимых солей резко возрастает при переходе от степной зоны к более аридным областям.

В лессовых породах лесостепи и зоны тайги гипса практически нет, далее к югу содержание его возрастает. В степной зоне содержание гипса равно 0,2, в зоне палупустыни и пустыни — 1,1-1,30 . Количество легко растворимых солей(хлористый натрий, сульфат натрия, нормальная сода и др.) в лессовых породах возрастает от лесостепи (0,2 0) к полупустыне и пустыне (0,45 — 1,00 ).

Содержание гумуса в лессовых породах колеблется примерно от 0,05 до 1;2 . Среднее содержание гумуса s лессовых породах

Русской равнины составляет 0,52%, В лессе содержание нерастворимого в воде гумуса. составляет около 50%, а в растворимой части преобладают фульвокислоты. Гуминовые кислоты в основном связаны с кальцием.

Пределы колебаний рН в лессовых породах достаточно велики (примерно от 4,5

До 9,2).

Важным показателем является емкость поглощения лессовых пород. Так, емкость поглощения в лессовых породах Новосибирского Приобья составляет 9,5 — 16,0 мг.экв./

/100 г породы. Емкость поглощения частиц фракции < 0,005 мм еще выше — 43,072,5 мг.экв./100 г породы, Для сравнения укажем, что каолинитовые минералы имеют емкость поглощения, не превышающую 3—

15 мг.экв/100 г породы.

B поглощенном комплексе обычно преобладает кальций. Например, в лессовых породах Бугско-Ингульского водораздела емкость поглощения в соеднем равна 30 мг.экв/100 r породы, а состав обменных катионов следующий, ; кальций 67, магний 26, натрий 7.

В лессах содержатся также микроэле менты, хотя содержание каждого из них не . превышает 0 01%, В лессах обнаружены следующие микрокомпоненты: литий (10—

102® ру иЯий(10-3 102%) медь(2 10 %) цинк (3 10 %I; стронций (0,01 ), барий (3 102 }, бор (10 ), фтор (10 /), сера (0,01 — 0,5 ), молибден (5 10 %) бром (3 х х104 /), йод(2 10 /), никель(3 10з/).

Как уже отмечалось выше, основные породообразующие минералы лессовых по5 род: кварц, полевой шпат и кальцит, В лессовых породах Русской равнины зерна кварца составляют до 80 количества легкой фракции, содержание полевых шпатов обычно равно 15 — 20 / (редко до 30 /). Поле10 вые шпаты представлены преимущественно ортоклазом, в значительно меньшем количестве находятся плагиоклазы и микроклин, Общее количество кальцита (и отчасти, доломита) не превышает 10 — 20 . Из других

15 компонентов легкой фракции отметим слюды, глауконит, гипс, халцедон. Слюды (преимущественно, мусковит) в обломках пород содержатся от долей процента до 1-2 /.

В лессах преобладает легкая фракция

20 (98 — 99,5 ). Содержание тяжелой фракции составляет примерно 0,5 — 2,0/. В тяжелой фракции в значительном количестве (в среднем 20/) присутствуют рудные минералы: ильменит, магнетит, бурый железняк. Из не25 рудных непрозрачных зерен обычно встречается лейкоксен. Устойчивые к выветриванию минералы (циркон, рутил, сфен, гранат, анатаз, турмалин) находятся в количестве 14 — 20% и более.

30 Из минералов метаморфической группы постоянно встречается дистен (до 4%). Эпидот и цойзит в форме слабовыветренных зерен находятся в количестве до 30 /; среди амфиболов, содержание которых достигает 20, 35 преобладает роговая обманка, встречаются актинолит, тремолит и глаукофан. Содержание пироксенов составляет в среднем 5 — 8 /, они представлены диопсидом, авгитом, эгирином, гиперстеном и энстатитом. В значи40 тельно меньших количествах отмечаются апатит, топаз, бруккит, шпинель, веэувиан, хлоритоид. В целом количество минералов в тяжелой фракции лессов может достигать

40 — 50, 45 Глинистая фракция (< 0,002 мм) в лессовых породах содержится в количестве 530%. Почти в каждом образце лесса насчитывается до 7 — 12 глинистых минералов. Некоторые глинистые минералы (пиро50 филлит, метагаллуаэит, сепиолит и др.) находятся в небольшом количестве и неповсеместно, Главные глинистые минералы представлены гидрослюдистой, монтмориллонитовой и каолинитовой группами, а

55 также смешанно-слойными образованиями, Кроме глинистых минералов присутствуют нонтронит, кварц, хлорит и другие минералы.

Снижение стоимо" ти огнетушащих составов при реализации предлагаемого спо1720659

Таблица 1

Показатели пластичности глинистых минералов соба достигается за счет того, что лесс как минеральная добавка значительно дешевле каолина и каустического магнезита. Запасы лессов практически неисчерпаемы, а его стоимость в основном состоит только иэ 5 расходов на транспортировку. . В табл.1 приведены показатели пластичности различных глинистых минералов.

Таким образом, каолинит характеризу- 10 ется. минимальными показателями пластичности. В лессовых породах, как.уже отмечалось выше, преобладают монтмориллонит и гидрослюда, которые характеризу- . ются более высокими показателями 15 пластичности, Поэтому известны лессы, число пластичности которых в несколько раз превышает аналогичный показатель для каслинита;

Данные по пластичности составов, пол- 20 ученных известным и предлагаемым способами, приведены в табл.2.

Огнетушащие свойства составов, полученных известным и предлагаемым способами, определялись экспериментально. При 25 этом в качестве модели. очага пожара использован стальной противень диаметром

560 мм, высотой 100 мм и объемом 25 л(при площади 0,25м итолщинестенок2 мм), В противне равномерно размещались 2 кг су- 30 хой древесины (в кусках не более 10 мм в диаметре), предварительно с поверхности,. пропитанной бензином (модельная среда пожара класса А). Результаты испытаний приведены в табл.3. 35

Таким образом, при сравнимых содержаниях бишофита (31-34,9 и 30%) расхоу известного состава равнялся 1,96-2,02 кг/м, предлагаемого — 1,77, 1,80 и 1,90 кг/м2, т.е. на б — 10% ниже, 40

Проведены также сравнительные испытания огнетушащей эффективности при тушении пожаров B (табл.4).

Известный состав аналогичен составу 1 в предыдущей таблице.

Предлагаемый состав испытан дополнительно в трех модификациях: модификация 1 (мас.%): вода 30; бишофит ЗО; лесс 40; модификация 2 (мас.%): вода 20; бишофит 30; лесс 50; модификация 3 (мас.%): вода 15; бишо-: фит ЗО; лесс 55.

Горючие объекты: асфальтминденкумароновая смола.

Таким образом при использовании предлагаемого способа, расход состава уменьшается на 10-30% по сравнению с составом-прототипом.

Природа повышенной огнетушащей способности смесей из воды; бишрфита ui лесса в настоящее время еще недостаточно ясна.

Однако, исходя .из вышеприведенной развернутой характеристики лессовых пород, это явление может связываться со сле- . дующими их свойствами.и особенностями: высокой дисперсностью частиц, сложным химическим и минеральным составом, высокий карбонатностью, наличием легкорастворимых ингибиторов пламени, сложных органических соединений и микрокомпонентов, а также повышенной емкостью поглощенияия.

Формула изобретения

Способ получения огнетушащего состава, включающий растворение бишофита в воде и введение в раствор минеральной добавки, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения огнетушащей эффективности, снижения стоимости и повышения пластичности состава, в качестве минеральной добавки используют лессовую породу.

1720659

Таблица2

Характеристика пластичности составов каолинит 16.5; состав 2 (мол. ): вода 15,0; бишофит 30,0; лесс 55,0

Таблица 3

Расход составов при тушении пожара класса А, кгlм . Q, кг/м

Со е жение, Во а Бишо ит Магнезит Каолинит Лесс

Известный способ

32,5

33,0

34,0

21,0

18,0

16,5

31,0

33.0

349

2,02

1,97

1,96

15,5

16,0

14,6

П е агаем

ый способ

П р и м е ч а н и е: использована лессовая порода Нагольного кряжа

{Донбасс), Таблица 4

Расход составов при тушении пожара класса В, кг/м

Составитель Л. Орлова

Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор -А, Козлова

Заказ 907 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

55,0

50,0

45,0

40,0

40,0

35,0

30,0

30,0

25,0

20,0

25,0

20,0

15,0

15,0

20,0

25,0

30,0

20,0

25,0

30,0

20,0

25,0

30,0

20,0

25,0

30,0

30,0

30,0

30,0

30,0

40,0

40,0

40,0

50,0

50,0 .

50,0

55,0 55,0

55,0

2,00

1,98

1,94

1,90

1,92

1,90

1,87

1,90

1,84

1,80

1,88

1,82

1,77