Огнетушащий состав

 

Изобретение относится к морозостойким водным огнетушащим составам. Состав обладает низкой скоростью коррозии стали, сплавов на основе алюминия, меди и ее сплавов (латуни, бронзы). Состав содержит, мас.%: ацетат калия 40-45; силикат натрия 0,05-0,2; тетраборат натрия 0,1-0,5; меркаптоглицерин 0,02-0,2; вода обессоленная - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к морозостойким водным огнетушащим составам, которые могут быть использованы, в частности, на газоперекачивающих станциях, на транспорте и других областях техники, где хранение и применение огнетушащего состава может происходить на морозе вплоть до температуры минус 45^oС при условии отключения электрического напряжения.

Известен огнетушащий состав, представляющий собой раствор ацетата калия с концентрацией 300-600 г/л с добавлением смачивателя в количестве 2% от раствора и пирофосфат калия - 100 г/л (см., например, патент ФРГ 1196080, МКИ A 62 D 1/00, 1963 г.).

Известный состав обладает высокой коррозионной активностью по отношению к металлам, из которых изготовлен огнетушитель, что приводит к его преждевременному выходу из строя.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является огнетушащий состав, содержащий следующие компоненты, маc. %: Ацетат калия - 40-45 Силикат натрия - 0,05-0,2 Тетраборат натрия - 0,1-0,5 Вода - Остальное Указанный состав является предметом изобретения SU 1725928, А 62 D 1/00, 1989 г. , опубл. 15.04.92 г. в бюл. 14 на 2 стр. Этот состав защищает от коррозии при хранении нержавеющие стали, сплавы алюминия и магния (АМГ-3 и Д-16), из которых изготовлены огнетушители. Однако состав коррозийно агрессивен по отношению к меди и сплавам на ее основе, что приводит к преждевременному выходу из строя огнетушителей.

Обычно в морозостойкие технические жидкости, в частности в автомобильные антифризы, в качестве присадки, тормозящей коррозию меди, вводят каптакс (меркаптобензтиазол) - вещество, образующее защитную хемосорбционную пленку, в состав которой входит ион меди (см., например, патент RU 2105024 С1, С 09 К 5/00 от 20.02.98). Однако калпакс, хорошо растворимый в спиртах (в том числе многоатомных - гликолях), в ацетатных растворах плохо растворяется.

Нами установлено, что коррозию меди и сплавов на ее основе можно замедлить или практически остановить, если в состав водного раствора ацетата калия ввести меркаптосоединение, содержащее одну или лучше две гидроксильные группы. Наибольший эффект получен, когда был использован в качестве присадки, тормозящей коррозию меди, меркаптоглицерин (3-меркапто-1,2-пропандиол*) со структурной формулой * Справочник Chemicals Reagents, изд. Merck 1999/2000, 841705, стр. 839.

В основу изобретения положена задача разработки огнетушащего состава, обладающего низкой скоростью коррозии по отношению не только к стали и сплавам на основе алюминия, но также к меди и сплавам на ее основе (латуни, бронзы), что обеспечивается за счет введения в состав дополнительного компонента - меркаптоглицерина в определенной концентрации, который, взаимодействуя с ионами меди, покидающими металл при коррозии, образует защитную пленку, позволяющую уменьшить скорость коррозии.

Задача решается тем, что в огнетушащий состав, включающий ацетат калия, силикат калия, тетраборат калия и воду, дополнительно введен меркаптоглицерин при следующих соотношениях компонентов, мас.%: Ацетат калия - 40-45 Силикат натрия - 0,05-0,25
Тетраборат натрия - 0,1-0,55
Меркаптоглицерин - 0,02-0,2
Вода обессоленная - Остальное
Введение дополнительно в огнетушащий состав меркаптоглицерина (в количестве 0,25-2,5 г на 1 литр раствора), хорошо растворимого в воде и содержащего двухвалентную серу, два свободных электрона которой способны взаимодействовать с ионами меди, покидающими металл при коррозии, позволяет создать защитную хемосорбционную пленку, наличие которой уменьшает скорость коррозии.

При этом при количестве менее 0,02 мас.% МБО эффект защиты резко снижается, а при концентрации более 0,1 мас.% формируется фазовая пленка избыточно большой величины.

Предлагаемый огнетушащий состав готовят путем растворения компонентов в обессоленной воде. Приготовление раствора производят в стеклянной посуде или емкости из нержавеющей стали. Взвешивание ацетата калия и воды производится на весах типа ВНЦ-10 со шкалой 10 кг и ценой деления 5 г или на весах того же класса. Взвешивание остальных компонентов раствора производится на весах типа ВБЭ-1 или на аналитических весах с ценой деления не более 0,5 г.

В подготовленный объем обессоленной воды добавляют ацетат калия и перемешивают, а далее, продолжая перемешивание, добавляют остальные компоненты. Если раствор мутноватый, то его необходимо выдержать в течение суток, после чего он становится прозрачным, а на дно выпадает белый аморфный осадок, который отделяется фильтрованием или декантацией, используя прозрачный фильтрат. Правильность приготовления раствора контролируется измерением плотности, которая должна быть в пределах 1,21-1,24 кг/л, и температурой замерзания: после огнетушителя с раствором при температуре минус 40-45^oС в течение нескольких часов огнетушитель должен сохранять работоспособность.

Морозостойкость данной смеси определяется наличием 43% ацетата калия и подтверждается экспериментально. Результаты испытаний опубликованы. (Доброхотова Ж.В. и др. "Определение линии ликвидуса в системе ацетат калия - вода", Журнал физической химии, 1992 г., т. 66, 5, стр.1426-1429; Баранник В.П. и др. "Технологические характеристики хладогентов на основе ацетата калия", ж. Торфяная промышленность, 1991 г., 8, стр. 43-45).

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Пример 1. Огнетушащий состав с температурой замерзания минус 40^oС, с плотностью при 20^oС 1,224 кг/л, теплоемкостью при 20^oС 2,82 кДж/кг•К состоит из следующих компонентов, мас.%:
Ацетат калия - 43
Силикат натрия - 0,1
Тетраборат натрия - 0,3
Меркаптобензоксазол - 0,05
Вода обессоленная - Остальное
Скорость коррозии меди и сплавов на ее основе (латуни Л-70, бронзы) составляет 0,01 г/м²•сутки.

Пример 2. Огнетушащий состав аналогичен описанному в примере 1, за исключением концентрации меркаптобензоксазола, составляющей в данном примере 0,1 мас.%.

Скорость коррозии, меди и сплавов на ее основе (латуни Л-70, бронзы) составляет 0,05 г/м²•сутки.

Как видно, скорость коррозии удовлетворяет требованиям ГОСТ 28084-89 на низкозамерзающие жидкости (антифризы), согласно которому скорость коррозии меди и сплавов на ее основе не должна превышать 0,1 г/м²•сутки.

Таким образом, заявленный огнетушащий состав обладает антикоррозионными и морозостойкими свойствами.

Формула изобретения

Огнетушащий состав, включающий ацетат калия, силикат натрия, тетраборат натрия и воду, отличающийся тем, что дополнительно введен меркаптоглицерин при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Ацетат калия - 40-45
Силикат натрия - 0,05-0,2
Тетраборат натрия - 0,1-0,5
Меркаптоглицерин - 0,02-0,2
Вода обессоленная - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1