Способ получения огнетушащего порошкового состава

 

Изобретение относится к области получения огнетушащих порошков. Компоненты состава смешивают и одновременно обрабатывают их алкилгалоидсилановой жидкостью. Получают состав, содержащий хлорид калия 93,8-96,0 мас.%, белую сажу 3,5-5,0 мас.%, алкилгалоидсилановую жидкость 0,5-1,2 мас.%. Диаммонийфосфат сушат, измельчают его до удельной поверхности 3000-5000 см²/г, обрабатывают алкилгалоидсилановой жидкостью в паровой фазе при температуре 20-68^oС, выдерживают в течение не менее трех часов при температуре 55-65^oС и охлаждают до нормальной температуры. Полученный состав смешивают с обработанным диаммонийфосфатом в процентном соотношении состав : диаммонийфосфат 80: 20. Результат способа - создание порошка, пригодного для тушения пожаров всех классов А, В, С, D, Е. 2 табл.

Изобретение относится к области огнетушащих средств, используемых для тушения пожаров различных горючих материалов, и способам получения составов.

Огнетушащие порошковые составы (ОПС) обычно классифицируют в соответствии с пожарами, для ликвидации которых они предназначены.

В настоящее время все пожары подразделяются на пять классов А, В, С, Д, Е, охватывающие все виды горючих средств: твердые, жидкие, газообразные, металлы и сплавы, электроустановки, находящиеся под напряжением (А.Н.Баратов, Л.П.Вогман. Огнетушащие порошковые составы. М.: Стройиздат, 1982).

Огнетушащая эффективность ОПС зависит от природы основного компонента и гранулометрического состава порошка. Различают три главных класса ОПС: ВСЕ, АВСЕ, Д (Б. А.Шихов, Л.Г.Семке, В.Д.Толмачева, Т.Г.Гришевская. Огнетушащие порошковые составы. Обзорная информация. М.: НТИ НИИТЭХИМ, 1983). Порошки класса ВСЕ в основном применяют на нефтеперегонных заводах и в пожарных автомобилях аэродромной службы, а также для тушения пожаров в двигателях скоростных самолетов. ОПС класса пожаров ВСЕ выпускали зарубежные фирмы: "Ай-Си-Ай", "Ну Свифт Интернэшил" (Великобритания), "Тоталь", "Брель унд Рюль" (ФРГ), "Сольве" (Бельгия), "Стоп Файр" (США); ОПС класса пожаров АВСЕ выпускали фирмы "Кемише Фабрик Грюнау", "Брель унд Рюль" (ФРГ), "Сольве" (Бельгия), "Пьерефите Ауби" (Франция); ОПС класса пожаров Д выпускали фирмы "Юнайтед Кингдом Атомик Енерджу" (Великобритания), "Тоталь", "Брель унд Рюль" (ФРГ), "Сольве" (Бельгия).

Перечень марок и основных характеристик огнетушащих порошковых составов, доведенных до стадии промышленного производства в СНГ, приведен в табл.1.

В зарубежных огнетушащих порошковых составах для тушения пожаров класса АВСЕ в качестве основного вещества применяется моноаммонийфосфат NH₄H₂PО₄.

В порошках стран СНГ для тушения пожаров классов АВС основным веществом являются: диаммонийфосфат, смеси моно- и диаммоний-фосфатов, либо фосфата и сульфата аммония (см. табл. 1 марки составов ПФ, П-2А, П-4АП, Пирант-А).

Таким образом, для тушения пожара класса А порошок в своем составе должен иметь фосфат аммония. При тушении пожаров класса А и Д важным фактором воздействия огнетушащих порошков считается способность образовывать на горящей поверхности изолирующую пленку расплава, которая предотвращает диффузию продуктов пиролиза к окислителю и последнего к горящему веществу. Продукты разложения древесины, полученные при температуре ниже 250^oС, содержат в основном водяной пар, двуокись углерода и незначительное количество горючих газов, поэтому гореть не способны. При температурах выше 250^oС образуется большое количество окиси углерода и метана, продукты разложения становятся горючими. Одним из существенных моментов при разработке составов является способность огнетушащих порошков образовывать пленку расплава при температурах ниже 250^oС.

Анализ показывает, что разработку такого типа порошков целесообразно проводить на основе фосфатов аммония с использованием хлоридов щелочных металлов. На термических кривых диаммонийфосфата наблюдается два четко разделенных эффекта при 175^o и 185^oС. Считается, что при 175^oС происходит разложение с выделением аммиака и образованием моноаммонийфосфата, который затем плавится при 185^oС. С дальнейшим увеличением температуры удаляются аммиак и вода, образуются различные формы полифосфатов аммония, представляющие собой стеклообразную массу.

Известно, что огнетушащий порошок марки ПГС-3 предназначен для тушения пожаров класса Д. Основу его (72-90,6%) составляют сильвинитхлориды щелочных металлов.

Таким образом, созданные огнетушащие порошковые составы имеют ограничения по применению. Технической задачей является получение универсального огнетушащего средства для тушения пожаров всех классов А В С Д Е. Это достигается следующим образом: в огнетушащий порошковый состав, полученный по патенту 2128538 РФ, вводят диаммонийфосфат в количестве 25 мас.%, после предварительного измельчения его до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, обработки алкилгалоидсилановой жидкостью в паровой фазе при температуре 20-68^oС, выдержки не менее 3 часов при температуре 60±5^oС, охлаждения до нормальной температуры и затем осуществляют смешение.(Примечание: ввод ДАФ в количестве 25% к массе порошкового состава, полученного по патенту 2128538 (равнозначно приготовлению в соотношении состав по патенту 2128538 : ДАФ как 80:20), обеспечивает соотношение 80:20 и более удобно для производителя в случае изготовления огнетушащих порошковых составов той или другой марки, т.е. по патенту 2128538 или по предлагаемому способу).

При вводе такого количества диаммонийфосфата (25%) содержание хлористого калия, белой сажи и алкилгалоидсилановой жидкости составит соответственно 75,04-76,8; 2,8-4,0; 0,4-0,96 %, т.е. хлорида щелочного металла не менее чем в специальном порошке ПГС-3 (72%).

Для проверки эффективности пожаротушения модельных очагов пожара класса АВ диаммонийфосфат был высушен, измельчен до удельной поверхности в соответствии с предъявляемыми требованиями к порошкам 3000-5000 см²/г и обработан в паровой фазе при температуре, не превышающей 70^oС, т.к. при этой температуре начинается выделение аммиака. Выдержка после обработки также производится при температуре ниже 70^oС. После охлаждения до нормальной температуры были приготовлены смеси порошка марки ПГХК "Завеса" с модифицированным диаммонийфосфатом в разных соотношениях и определены характеристики по тушению (см. табл.2).

Из табл. 2 следует, что образцы с 11 по 14 не удовлетворяют требованиям по насыпной плотности (не <700 кг/м³). Это уменьшение связано с более высокой удельной поверхностью (5000 см²/г). Все положительные результаты получены только на соотношении ПГХК "Завеса": диаммонийфосфат 80:20 (образцы 5, 10, 15).

Получен огнетушащий универсальный состав путем смешения ПГХК "Завеса" и диаммонийфосфата в соотношении 80:20, последний предварительно сушат, измельчают и подвергают обработке в паровой фазе.

Формула изобретения

Способ получения огнетушащего порошкового состава, включающий одновременное смешивание компонентов и обработку их алкилгалоидсилановой жидкостью с получением состава, содержащего хлорид калия 93,8-96,0 мас. %, белую сажу 3,5-5,0 мас. %, алкилгалоидсилановую жидкость 0,5-1,2 мас. %, отличающийся тем, что полученный состав смешивают с диаммонийфосфатом в процентном соотношении состав: диаммонийфосфат 80: 20, после предварительной сушки диаммонийфосфата, измельчения его до удельной поверхности 3000-5000 cм²/г, обработки алкилгалоидсилановой жидкостью в паровой фазе при температуре 20-68^oС, выдержки в течение не менее трех часов при температуре 55-65^oС и охлаждения до нормальной температуры.

РИСУНКИ

Рисунок 1