Огнетушащий порошковый состав

 

Изобретение относится к области создания огнетушащих порошков для тушения пожаров класса А, В, С и Е. Огнетушащий порошок содержит, мас.%: диаммоний фосфат или сульфат аммония 86,5÷94,5; метилтрихлорсилан 0,5÷5,5; белая сажа 3,0÷8,5. Результат изобретения: увеличение эффективности тушения при сохранении высокого содержания основного компонента. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области создания огнетушащих порошков, которые могут быть использованы для тушения пожаров тлеющих материалов (пожары класса А), легковоспламеняющихся жидкостей (пожаров класса В) и горючих газов (пожаров класса С), а также электроустановок, находящихся под напряжением.

Сырьем для получения эффективных многоцелевых порошковых составов являются фосфаты и сульфаты аммония. Наиболее эффективными огнетушащими порошковыми составами являются составы, содержащие наибольшее количество основного вещества фосфатов или сульфатов аммония или их смесей, а также вещества, способствующие увеличению этого показателя, за счет увеличения удельной поверхности, участия в реакциях ингибирования, усиления эффекта "обволакивания" горящей поверхности и т.п.

Известен порошковый состав по патенту 3172852, USA, 1965 "Dry chemical fire extinguisher composition (Сухая химическая композиция, используемая в пожаротушении)".

Состав содержит 79,0 мас. % моноаммоний фосфата, 15,0 мас.% карбоната магния, 5,0 мас.% трикальций фосфата, 0,4 мас.% кварца и 0,6 мас.% диметилдиэтоксисилана.

Данный порошковый состав содержит 79,0 мас.% моноаммоний фосфата, такое невысокое содержание основного вещества приводит к дополнительному расходу порошкового состава и среднему значению пожаротушащей эффективности.

Известен также "Fire extinguishing composition and method of making the same (Пожаротушащий состав и способ его производства)" по патенту 3179589, USA, 1965. Состав содержит в качестве основного вещества фосфат аммония - 93,3 мас.% или сульфат аммония - 93,3 мас%. Кроме того, состав содержит карбонат магния - 6,0 мас.% и силикон - 0,7 мас.%.

Отметим, что порошковый состав содержит 93,3 мас.% основного вещества и обладает высокой эффективностью тушения. Однако такая эффективность пожаротушения недостаточна.

Известен также огнетушащий порошковый состав (RU 2149665, А 62 D 1/00, опубликован 27.05.2000), содержащий фосфат аммония (аммофос) - 87-94 мас.%, гидрофобный диоксид кремния (аэросил) - 3-8 мас.%, гидрофобизированный метилтрихлорсиланом.

Недостатком данного состава является несбалансированное соотношение компонентов, влияющее на определенные качественные характеристики состава. В частности, в прототипе не определено количество метилтрихлорсилана, которое служит для снижения слеживаемости порошка.

Задачей изобретения является получение огнетушащего порошкового состава, в котором содержание основного вещества находилось на таком же уровне, а эффективность тушения была бы значительно выше средней.

Поставленная задача решается за счет того, что известный огнетушащий порошковый состав на активной основе фосфата аммония, содержащий диоксид кремния и метилтрихлорсилан, в качестве основы содержит диаммоний фосфат или сульфат аммония, гидрофобизированный метилтрихлорсиланом, в качестве диоксида кремния содержит белую сажу при следующем соотношении, мас.%: Диаммоний фосфат или сульфат аммония - 86,5÷94,5 Метилтрихлорсилан - 0,5÷5,5 Белая сажа - 3,0÷8,5 В композиции используются следующие компоненты.

Диаммоний фосфат - ГОСТ 8515-75, представляющий собой кристаллы белого цвета концентрированного, безнитратного, водорастворимого, гранулированного азотно-фосфорного удобрения, содержание P₂O₅ не менее 52%.

Сульфат аммония - ГОСТ 9097-82, технический, представляющий собой белые или прозрачные кристаллы, массовая доля азота не менее 21%, размер гранул от 0,5 до 6 мм.

Метилтрихлорсилан - ТУ 6-02-924-79, представляющий собой кремнийорганическую легковоспламеняющуюся бесцветную жидкость, гидролизующуюся влагой воздуха. Мол. масса 149,49, плотность 1276,9 кг/м³.

Белая сажа - ГОСТ 18307-78, представляющая собой тонкодисперсный аморфный оксид кремния (IV), получаемый синтетически - белый пушистый порошок плотностью 1,95-2,25 г/см² с размерами частиц 18-22 мкм.

Для повышения эффективности тушения в состав огнетушащих порошков вводят белую сажу. При введении в состав белой сажи от 3,0 до 8,5% удельная поверхность огнетушащего порошка увеличивается в 1,5-2,5 раза, что, в свою очередь, увеличивает эффект пожаротушения.

Способ получения огнетушащего порошкового состава заключается в следующем.

Сырье поступает в приемный бункер исходного сырья 2, далее в контейнер КНВ-400 (3). Диаммоний фосфат или сульфат аммония и белая сажа предварительно подвергаются сушке в сушильных шкафах 1 при температуре 60-95^oС. Диаммоний фосфат или сульфат аммония сушат 4 ч, белую сажу 5-7 ч. Высушенный диаммоний фосфат или сульфат аммония загружается перед измельчением в разгрузитель 4 через сито 1х1. Измельчение и дальнейшая сушка диаммоний фосфата или сульфата аммония проводится в аппарате СК-3 (8). Время измельчения каждой партии диаммоний фосфата или сульфата аммония практически одинаково и составляет около 8,1 ч. Гидрофобизация диаммоний фосфата или сульфата аммония с добавлением белой сажи производится в двух аппаратах КС-4А (15), т.е. когда в одном - гидрофобизация, во втором наработка. Гидрофобизация диаммоний фосфата или сульфата аммония производится хлорсиланами (метилтрихлорсилан) в паровой фазе при 80÷100^oС с предварительной подачей воздуха с абсолютным влагосодержанием 60-70 г/м³. Затем гидрофобизированный диаммоний фосфат или сульфат аммония выдерживают при 110÷120^oС в течение 20÷30 мин. После получения в первом КС-4А удовлетворительных результатов по показателям сыпучести и гидрофобности производится выгрузка порошкового состава. Включается второй КС-4А, подается воздух с температурой 50÷82^oС, опускается сопло вниз и порошок транспортируется в разгрузитель. Из разгрузителя порошок поступает на сепаратор С-900 (18) для просейки. Просеянный порошок загружается в тару и перевозится на участок прокалки. Прокалка производится в вакуум-шкафу 19 при температуре 80÷155^oС в течение 2,5÷4,5 ч. Затем порошок просеивается через сито 11 на аппарате ВС-700 (20). Далее следует фасовка в мешки (фиг.1).

В таблице приведены примеры полученных огнетушащих порошковых составов и их основные характеристики эффективности тушения для состава, выполненного вне пределов граничных условий по содержанию диаммоний фосфата (пример 1-2), по граничным условиям содержания диаммоний фосфата (пример 3-4), вне пределов граничных условий по содержанию сульфата аммония (пример 5-6), по граничным условиям содержания сульфата аммония (пример 7-8), вне пределов граничных условий по содержанию метилтрихлорсилана (пример 9-10), по граничным условиям содержания метилтрихлорсилана (пример 11-12), вне пределов граничных условий по содержанию белой сажи (пример 13-14), по граничным условиям содержания белой сажи (пример 15-16), прототипа и состава, выполненного в граничных условиях по содержащимся компонентам (пример 17).

Из таблицы видно, что использование предлагаемого огнетушащего порошкового состава обеспечивает по сравнению с существующими составами ряд преимуществ. В результате огнетушащий порошковый состав имеет высокий показатель удельной поверхности 0,6÷0,7 м²/г, что в значительной степени приводит к увеличению эффективности тушения (для тушения очагов пожаров необходимо на 15-20% меньше огнетушащего порошка).

Формула изобретения

Огнетушащий порошковый состав на активной основе фосфата аммония, содержащий диоксид кремния, метилтрихлорсилан, отличающийся тем, что в качестве основы содержит диаммоний фосфат или сульфат аммония, гидрофобизированные метилтрихлорсиланом, в качестве диоксида кремния содержит белую сажу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Диаммоний фосфат или сульфат аммония 86,5-94,5

Метилтрихлорсилан 0,5-5,5

Белая сажа 3,0-8,5

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2