Способ получения струи комбинированного огнетушащего состава

 

Способ получения струи комбинированного огнетушащего состава осуществляется путем пропускания ее через газожидкостный эжектор или инжектор с помощью потока продуктов сгорания заряда твердотопливного газогенератора, истекающего со сверхзвуковой скоростью с параметрами торможения 0,2 - 20,0 МПа и 500 - 4000 К. В качестве заряда используют аэрозольгенерирующее смесевое твердое топливо на основе полимерного связующего, азотнокислых и (или) хлорнокислых солей щелочных металлов и технологических добавок в следующем соотношении, мас.%: полимерное связующее - 9,0 - 18,0; азотнокислая и (или) хлористая соль щелочных металлов - 77,0 - 86,5; технологические добавки 4,5 - 5,0. Технический результат заключается в повышении противопожарной эффективности струи комбинированного огнетушащего состава за счет ее дополнительного насыщения аэрозолем из твердой и газожидкостной фаз, содержащих соединения щелочных металлов.

Изобретение относится к способам, предназначенным для предотвращения, тушения и сдерживания огня пожара.

Известны способы пожаротушения, основанные на применении пиротехнических составов, смесевых твердых топлив, генерирующих в процессе сгорания соответствующих зарядов аэрозоли соединений щелочных (Li, Na, К), щелочно-земельных (Mg, Ca) металлов, являющихся ингибиторами цепных окислительно-восстановительных реакций горения, и конструктивно обеспечивающие локальное пожаротушение в ограниченных объемах (склады, гаражи и т.п.) (1,2,3).

Недостатком этих способов является низкая аэрозольпроизводительность из-за низкой скорости истечения продуктов сгорания заряда газогенератора.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ получения струи комбинированного огнетушащего состава путем пропускания ее через газожидкостный эжектор со сверхзвуковой скоростью с давлением газа у входа в эжектор 0,2...20 МПа и температурой 500...4000 К. Сверхзвуковой уровень скорости истечения продуктов сгорания порохового заряда газогенератора достигается с помощью сопла Лаваля. Используется порох баллиститного типа на основе нитроцеллюлозы и нитроглицерина (4).

Недостатком способа является низкая противопожарная эффективность приготовляемой струи комбинированного огнетушащего состава ввиду применения пороха баллиститного типа в качестве заряда газогенератора, генерирующего лишь продукты полного и неполного окисления - N₂, NO, NO₂, CO, CO₂, H₂O и т. д.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение противопожарной эффективности струи комбинированного огнетушащего состава (КОС). Технический эффект, который может быть получен при осуществлении изобретения, - дополнительное насыщение струи КОС аэрозолем из твердой и газожидкостной фаз, содержащих соединения щелочных металлов (Li, Na, К), например, К₂O, KCl, КОН.

Указанный технический эффект достигается за счет того, что в известном способе получения струи комбинированного огнетушащего состава путем пропускания ее через газожидкостный эжектор или инжектор с помощью потока продуктов сгорания заряда твердотопливного газогенератора, истекающего со сверхзвуковой скоростью с параметрами торможения 0,2-20,0 МПа и температурой 500-4000 К, в качестве заряда используют аэрозольгенерирующее смесевое твердое топливо на основе полимерного связующего, азотнокислых и (или) хлорнокислых солей щелочных металлов и технологических добавок в следующем соотношении, мас:% Полимерное связующее - 9,0-18,0 Азотнокислая и (или) хлорнокислая соль щелочных металлов - 77,0 - 86,5 Технологические добавки - 4,5-5,0 В качестве полимерного связующего используются соединения на основе синтетических каучуков, или дивинильного, или уретанового, или бутадиенового, или изопренового, или диенэпоксидуретанового, или бутилформальсульфидного. В качестве окислителей используются неорганические соли - LiNO₃, LiClO₄, NaNO₃, NaCLO₄, KNO₃, KClO₄. Технологические добавки - поверхностно-активные вещества (лецитин, сульфанаты металлов жирных кислот), катализаторы отверждения (оксиды металлов переменной валентности) и пр. Компоненты топлива берутся, как правило, в массовом соотношении, обеспечивающем коэффициент кислородного баланса равным или близким к 1,0.

При сгорании заряда из смесевого твердого топлива на основе полимерного связующего, азотнокислых и (или) хлорнокислых солей щелочных металлов и технологических добавок образуются продукты сгорания, содержащие соединения щелочных металлов (ингибиторы горения), растворимые в струе КОС или насыщающие ее. При этом струя КОС дополнительно насыщается аэрозолем из твердой и газожидкостной фаз, содержащих соединения щелочных металлов. В результате повышения концентрации в КОС ингибиторов горения - соединений щелочных металлов - возрастает противопожарная эффективность струи КОС. В зависимости от давления струи КОС дальность подачи ее составляет 100 м и более.

Пример конкретного выполнения способа.

В качестве топлива использовали следующий состав аэрозольгенерирующего смесевого твердого топлива, мас.%: Полимерное связующее на основе полидиенэпоксидуретанового каучука марки ПДИ-3А, отверждаемого карбоксилированным полибутадиеновым каучуком марки СКД-КТР и анилином - 13,5 Хлорнокислый калий - 41,0 Азотнокислый калий - 41,0.

Технологическая добавка лецитин - 4,5 Топливо в виде заряда газогенератора сгорало с выделением продуктов, содержащих соединения щелочного металла - калия, истекающих со сверхзвуковой скоростью через сопло Лаваля с параметрами торможения 8,0 МПа и 2950 К. Затем в приемном патрубке продукты сгорания топлива эжектировались с компонентами комбинированного огнетушащего состава (КОС) для перемешивания, диспергирования и последующей подачи в очаг пожара с дальностью 110 м.

Источники информации 1. SU, патент, 2031671, A 62 C 13/22, 1995.

2. SU, патент, 2005516, A 62 C 2/00, 1994.

3. SU, патент, 2008045, A 62 C 3/00, 1994.

4. SU, патент, 2058168, A 62 C 2/00, 1996.

Формула изобретения

Способ получения струи комбинированного огнетушащего состава путем пропускания ее через газожидкостный эжектор или инжектор с помощью потока продуктов сгорания заряда твердотопливного газогенератора, истекающего со сверхзвуковой скоростью с параметрами торможения 0,2 - 20,0 МПа и 500 - 4000 К, отличающийся тем, что в качестве заряда используют аэрозольгенерирующее смесевое твердое топливо на основе полимерного связующего, азотнокислых и (или) хлорнокислых солей щелочных металлов и технологических добавок в следующем соотношении, мас.%:
Полимерное связующее - 9,0 - 18,0
Азотнокислая и (или) хлорнокислая соль щелочных металлов - 77,0 - 86,5
Технологические добавки - 4,5 - 5,0