Состав газообразователя к самосрабатывающему порошковому огнетушителю

 

Изобретение относится к составам газообразователя сомосрабатывающего порошкового огнетушителя, предназначенный для пожарной защиты кладовых, кабельных галерей, шкафов с электрооборудованием, подвалов, бункеров и др. Состав содержит мас.%: гексахлор-пара-ксилол 5,0-35,0; неорганический пигмент на основе оксида металла 5,0-60,0; высокодисперсную окись кремния 0,1-2,0 и сорбит 0,5-5,0 в соотношении между собой от 1:2,5 до 1;5; азодикарбонамид - остальное. Предложенный состав снижает влагопоглащение, а также температурный диапазон начала его разложения. Кроме того, состав позволяет расширить номенклатуру используемых компонентов. 2 табл.

Изобретение относится к порошковым средствам тушения пожаров, а именно к составам газообразователя самосрабатывающего огнетушителя, предназначенным для пожарной защиты кладовых, кабельных галерей, шкафов с электрооборудованием, подвалов, бункеров и др.

В настоящее время актуальной является задача разработки состава газообразователя к самосрабатывающему порошковому огнетушителю, обеспечивающего обнаружение пожара по температурному признаку (на начальной стадии горения при температуре окружающей среды не выше 100°С) и доставку огнетушащего порошка в зону горения за счет минимального времени срабатывания огнетушителя. При этом состав газообразователя не должен содержать каких-либо кислот, которые могут вызвать порчу тушащих объектов, например коррозию оборудования и веществ, обладающих высокой гигроскопичностью, что может приводить к изменению показателя влажности газообразователя, как в процессе его приготовления, так и при изготовлении огнетушителя, что в итоге может приводить к изменению температурных параметров (ухудшению) обнаружения пожара.

На решение этой задачи направлено изобретение, объектом которого является состав газообразователя к самосрабатывающему порошковому огнетушителю.

Известен способ изготовления огнегасительного средства, включающий введение в стеклянный сосуд огнетушащего порошка и газообразующей смеси, состоящей из азодикарбонамида, оксида цинка и карбоновой кислоты (патент РФ №2026697, кл. А 62 D 1/100, опубл. 1995 г.)

Этот состав позволяет понизить температуру разложения газообразователя до 150-160°С, однако инерционность срабатывания и температура разложения остаются высокими. Кроме того, в состав заряда входят агрессивные вещества - кислоты.

Известен также состав газообразователя к самосрабатывающему огнетушителю (патент РФ №2096056, кл. А 62 D 1/100, С 06 D 5/00, опубл. 1996 г.), включающий гексахлорпараксилол, паратолуолсульфохлорид, оксид цинка и азодикарбонамид в определенном соотношении компонентов.

Недостатком рассматриваемой выше композиции является довольно широкий диапазон начала температуры разложения 92-130°С, что не позволяет с уверенностью говорить об обнаружении пожара на начальной стадии. Кроме того, повышенная склонность к влагопоглощению паратолуолсульфохлорида может приводить к изменению параметра влажности газообразующей добавки в целом в процессе ее приготовления, хранения, транспортирования. Это способствует ухудшению характеристик огнетушителя в целом, а именно увеличение как температуры начала разложения, так и инерционности срабатывания.

Наиболее близким составом того же назначения к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является состав газообразователя, описанный в патенте №2096056, который и выбран в качестве прототипа.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в повышении стабильности свойств за счет снижения влагопоглощения, при его изготовлении, транспортировании, хранении, а также снижении температурного диапазона начала его разложения до 85-100°С. Одновременно предлагаемый состав позволяет по сравнению с прототипом расширить номенклатуру используемых компонентов, которые промышленно выпускаются на отечественных предприятиях(неорганические пигменты на основе оксида металла).

Указанный технический результат при использовании предлагаемого технического решения достигается тем, что состав газообразователя к самосрабатывающему порошковому огнетушителю включает азодикарбонамид, гексахлор-пара-ксилол, неорганический пигмент на основе оксида металла, высокодисперсную окись кремния и сорбит при их соотношении между собой от 1:2,5 до 1:5,0 и при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гексахлор-пара-ксилол 5,0-35,0

неорганический пигмент на основе оксида металла 5,0-60,0

высокодисперсная окись кремния 0,1-2,0

сорбит 0,5-5,0

азодикарбонамид остальное

Заявителю неизвестна информация, которая указывает на использование высокодисперсной окиси кремния в определенном соотношении с сорбитом для снижения влагопоглощения газообразователя и снижения его температуры разложения.

Материалы, используемые при осуществлении изобретения:

гексахлор-пара-ксилол ТУ 2471-001-00209906-93, химическое название 1,4-бис(трихлорметил)-бензол;

неорганические пигменты на основе оксида металла: окись цинка ГОСТ 10262-73, двуокись титана ТУ 6-09-05-1186-82, белила свинцовые (окись свинца) ГОСТ 4216-78, трехокись железа ГОСТ 4173-77, дихромтриоксид ТУ 6-09-4272-76, хромовый ангидрид ГОСТ 3776-78;

высокодисперсная окись кремния: аэросил марки AM ТУ 6-18-185-79, осажденный кремнеземный наполнитель ТУ 6-00-0204868-6-91;

сорбит ТУ 9325-021-05800314-98;

азодикарбонамид ТУ 113-38-110-91 (торговая марка ЧХЗ-21).

Для заряда самосрабатывающего порошкового огнетушителя используют известные огнетушащие порошки:

Пирант А ТУ 301-11-10-90 (на основе фосфорно-аммонийных солей), ПСБ-3 ТУ 6-18-139-83 (на основе бикарбоната натрия).

Примеры, поясняющие сущность предлагаемого изобретения.

Указанные в формуле изобретения определенные количества компонентов состава газообразователя взвешивают и тщательно перемешивают между собой.

Для проверки работоспособности состава предлагаемого газообразователя заполняют цилиндрический стеклянный сосуд любым известным огнетушащим порошком и приготовленным газообразователем. Соотношение огнетушащего порошка (например ПСБ-3) и состава газообразователя при зарядке огнетушителя выбрано в известных пределах, т.е. так, как обычно заполняют порошковые самосрабатывающие огнетушители, например

огнетушащий порошок 97%

газообразователь 3%

исходя из объемного заполнения стеклянного цилиндрического сосуда.

Аналогично заполняют сосуд составом по прототипу, т.е. огнетушащим порошком (ПСБ-3) в количестве 97 мас.%. И в количестве 3 мас.% газообразующей смесью, состоящей из гексахлор-пара-ксилола, азодикарбонамида, оксида цинка и пара-толуоласульфохлорида (в соответствии с описанием к патенту №2096056). Стеклянный сосуд запаивают.

Количественные составы примеров предлагаемого технического решения и прототипа представлены в таблице 1.

Испытания всех составов газообразователей, размещенных в стеклянных сосудах, осуществляют в одинаковых условиях для возможности сравнения полученных результатов.

Определение времени до разрушения огнетушителей осуществляют следующим образом. Испытания проводят в металлической камере объемом 5 м³ (1,6×1,6×2,0 м). На полу камеры размещают круглый противень площадью 0,4 м², В противень засыпают древесные опилки высотой слоя 4 см и смачивают их 2 л бензина. Огнетушитель подвешивают под потолком камеры на высоте 1,8 м. Бензин поджигают, в результате нагрева происходит самосрабатывание огнетушителя, порошок выбрасывается для тушения огня. Определение склонности композиций к влагопоглощению проводили согласно требований п.39 НПБ 170-98 “Нормы пожарной безопасности. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования. Методы испытаний”.

Сравнительные результаты испытаний предлагаемого состава и прототипа представлены в таблице 2.

Анализ результатов испытаний.

Ожидаемый эффект тушения достигается во всех опытах, приведенных в таблице 2.

Опытным путем получено, что изменение количественного состава совокупности указанных компонентов предлагаемого газообразователя приводит к ухудшению технологических показателей: минимальной температуры разложения газообразователя, влагопоглощения и как следствие - времени до момента срабатывания огнетушителя. При этом указанное соотношение компонентов улучшает технологичность приготовления состава газообразователя, упрощает его хранение и транспортировку (за счет снижения влагопоглощения). Испытания подтвердили, что соотношение высоко дисперсной окиси кремния и сорбита от 1:2,5 до 1:5,0 является оптимальным для достижения требуемого технического результата.

При соотношении менее 1:2,5 температура разложения газообразователя повышается и достигает (103-105°С), при этом наблюдается недопустимое повышение влагопоглащения (3% и более).

При соотношении более 1:5,0 значительно снижается влагопоглощение, но повышается температура разложения газообразователя (выше 105°С).

Экспериментальным путем установлено, что при уменьшении в составе газообразователя гексахлор-пара-ксилола (ниже 5,0 мас.%) наблюдается большой разброс получаемых результатов (свыше допустимых, представленных в табл.2), по таким показателям, как “минимальная температура разложения газообразователя” и “время до момента разрушения”, что свидетельствует о нестабильности достижения результата при использовании такой композиции.

Увеличение содержания в предлагаемом составе гексахлор-пара-ксилола свыше 35,0 мас.% не оказывает существенного влияния на температуру начала разложения, но отрицательно сказывается на показателе водопоглощения.

Введение в состав газообразователя неорганического пигмента на основе оксида металла в количестве ниже 5,0 мас.% не позволяет обеспечить необходимое время до момента срабатывания огнетушителя.

Содержание в составе газообразователя неорганического пигмента на основе оксида металла в количестве более 60,0 мас.% обуславливает существенный разброс, за пределами заявленных диапазонов показателей по всем параметрам, приведенным в таблице 2, что свидетельствует о нестабильности достижения технического результата при использовании газообразователя.

Варьирование количественного содержания каждого из компонентов в составе газообразователя осуществляют за счет изменения в составе количества азодикарбонамида, а следовательно и стабильность получения указанного технического результата обеспечивается только при соблюдении количественных пределов, установленных формулой изобретения в отношении каждого компонента.

Таким образом предлагаемый состав (по сравнению с прототипом) позволяет повысить порог чувствительности газообразователя за счет понижения температуры его разложения (85-100°С), то есть обеспечить обнаружение пожара самосрабатывающим огнетушителем на самой ранней стадии пожара и доставить огнетушащий порошок в зону горения за 40-60 сек (вместо 50-95 сек). При этом снижение водопоглощения состава способствует обеспечению стабильности и надежности срабатывания порошкового огнетушителя.

Таким образом, результаты испытаний подтверждают, что предлагаемое техническое решение используется по прямому назначению с достижением указанного технического результата и соответствует критериям охраноспособности по действующему законодательству.

Формула изобретения

Состав газообразователя к самосрабатывающему порошковому огнетушителю, включающий азодикарбонамид, неорганический пигмент на основе оксида металла и гексахлорпараксилол, отличающийся тем, что дополнительно содержит высокодисперсную окись кремния и сорбит в соотношении между собой 1:2,5-1:5 и при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гексахлорпараксилол 5,0-35,0

Неорганический пигмент на основе оксида металла 5,0-60,0

Высокодисперсную окись кремния 0,1-2,0

Сорбит 0,5-5,0

Азодикарбонамид Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.04.2009

Дата публикации: 27.02.2011