Состав пускового брикета изолирующего дыхательного аппарата
Владельцы патента RU 2314128:
Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") (RU)
Изобретение относится к составам, предназначенным для изготовления пусковых брикетов, выделяющих кислород, и может быть использовано в индивидуальных средствах защиты органов дыхания, таких как шахтные изолирующие самоспасатели и респираторы. Состав пускового брикета изолирующего дыхательного аппарата содержит пусковую часть с составом, включающим гидроокись алюминия 20-30%, порошок алюминиевый 4,0-7,0%, бор аморфный 0,3-0,6%, асбест хризотиловый 4,0-7,0% и надпероксид натрия - остальное, общей массой 1,5-2,5 г, переходную часть с составом, включающим надпероксид натрия 40-50%, порошок алюминиевый 0,5-2,0%, асбест хризотиловый 1,0-3,0% и магний хлорнокислый - остальное, общей массой 0,6-1,2 г и основную часть с составом, включающим надпероксид натрия 45-55% и магний хлорнокислый - остальное. Такое выполнение состава пускового брикета позволяет значительно повысить удельный выход кислорода с единицы массы и объема и одновременно повысить надежность запуска брикета при низких температурах. 2 табл.
Изобретение относится к составам, предназначенным для изготовления пусковых брикетов, выделяющих кислород, и может быть использовано в индивидуальных средствах защиты органов дыхания, таких как шахтные изолирующие самоспасатели и респираторы.
В начальный период работы изолирующего дыхательного аппарата пусковой брикет должен интенсифицировать разработку регенеративного продукта и обеспечить на период его разработки выделение кислорода для дыхания человека. Обычно запуск пусковых брикетов в изолирующих дыхательных аппаратах (для отечественных аппаратов у всех) осуществляется с помощью ампулы с инициирующей жидкостью (водой, кислотой или солевым раствором), так как при таком запуске выделяемый кислород содержит меньше токсичных газов.
Известен состав пускового брикета, содержащий надпероксид калия, надпероксид натрия, алюминиевую пудру и бисульфат калия (патент РФ №2121858, МПК А62D 9/00, 1998).
Состав надежно запускается от 35%-ного раствора серной кислоты при отрицательных температурах вплоть до минус 40°С. Однако высокая чувствительность к влаге воздуха этого состава приводит к тому, что при изготовлении брикетов они часто самопроизвольно (от влаги воздуха) запускаются, что небезопасно для работающих на технологической линии. При работе такие составы выделяют много тепла (примерно, 150 кал/г). Но основной недостаток данного состава - это низкий удельный выход по кислороду, который составляет не более 110 нл/кг и не более 136 нл/дм3. В результате пусковой брикет, который должен выдать не менее 3-6 нл кислорода, приобретает массу, сопоставимую с массой регенеративного продукта изолирующего дыхательного аппарата.
Известен состав пускового брикета для изолирующего дыхательного аппарата, содержащий в качестве основы надпероксид калия и надпероксид натрия и в качестве активирующих добавок алюминиевую пудру, гидроокись алюминия и диоксид марганца (авт.св. СССР №1197679 МКИ А62D 9/00, 1985).
Данный состав имеет также низкий выход по кислороду, который составляет не более 160 нл/кг и не более 210 нл/дм3. Однако он обладает сравнительно меньшей чувствительностью к влаге воздуха, что делает его более безопасным в технологии изготовления пусковых брикетов. В то же время пусковые брикеты этого состава неработоспособны при низких температурах (минус 40°С).
Известен состав пускового брикета для изолирующего дыхательного аппарата, содержащий надпероксид калия 31,0-49,0%, надпероксид натрия 9,0%, гидроокись алюминия 38,0-41,0%, алюминиевую пудру 3,5-4,0% (патент РФ №2219982, 2003). Этот состав является наиболее близким по рецептуре и достигаемому результату к заявляемому изобретению. Данный состав принят за прототип. Достоинства и недостатки этого состава такие же, что и у предыдущего. Данный состав имеет также низкий выход по кислороду, который составляет не более 160 нл/кг и не более 210 нл/дм3. Возможность запуска при низких температурах ограничена температурой минус 25°С.
Для всех перечисленных составов пусковые брикеты изготавливаются прессованием механической смеси компонентов.
Задачей данного изобретения является создание такого состава, который имеет более высокий выход кислорода брикета на единицу массы и объема, а также обеспечивает работоспособность пускового брикета при температуре минус 40°С.
Задача решается изобретением, согласно которому состав пускового брикета изолирующего дыхательного аппарата, содержащий надпероксид натрия, гидроокись алюминия и алюминиевый порошок, отличающийся тем, что он содержит в свою очередь пусковой состав, включающий надпероксид натрия - остальное, гидроокись алюминия 20-30%, порошок алюминиевый 4,0-7,0%, бор аморфный 0,3-0,6% и асбест хризотиловый 4,0-7,0%, с массой 1,5-2,5 г, переходный состав, включающий магний хлорнокислый - остальное, надпероксид натрия 40-50%, порошок алюминиевый 0,5-2,0% и асбест хризотиловый 1,0-3,0%, с массой 0,6-1,2 т и основной состав, включающий магний хлорнокислый - остальное и надпероксид натрия 45-55%.
Такое выполнение состава пускового брикета позволяет ему значительно повысить удельный выход кислорода с единицы массы и объема и одновременно повысить надежность запуска брикета при низких температурах.
Существенным признаком, отличающим данное изобретение, является то, что состав брикета разделен на пусковую часть, выполняющую только функцию надежного запуска брикета при низких температурах, и основную часть, обеспечивающую высокий удельный выход кислорода. Такое разделение функций для пускового брикета в результате придает ему новое качество.
Примеры предлагаемого состава даны в таблице 1. Показатели их работы даны для брикета диаметром 25 мм, высотой 33 мм и массой 28 г. Оптимальный вариант состава для диапазона рабочих температур от минус 30 до плюс 50°С представлен под №1-4. Вариант №5 состава оптимален для работы изолирующего дыхательного аппарата при низких температурах (вплоть до минус 40°С). Вариант №6 состава оптимален для работы изолирующего дыхательного аппарата с минимальной рабочей температурой не ниже 0°С.
| Таблица 1 | |||||||
| Примеры состава пускового брикета. | |||||||
| № | Пусковая часть, % | Переходн. часть, % | Основная часть, % | Темп-ра среды, °С | Выход кислорода, нл/кг | Выход кислорода, нл/дм3 | Время работы брикета, сек |
| 1 | NaO2-62,5 | NaO2-45,5 | NaO2-50 | плюс 20 | 290 | 475 | 75 |
| Al(OH)3-25 | Mg(ClO4)2-52 | Mg(ClO4)2-50 | |||||
| Al-6 | Al-1 | Масса - 25,3 г | |||||
| B-0,5 | Асбест - 1,5 | ||||||
| Асбест - 6 | Масса - 0,8 г | ||||||
| Macca - 2 г | |||||||
| 2 | NaO2-62,5 | NaO2-45,5 | NaO2-50 | плюс 30 | 310 | 475 | 70 |
| Al(ОН)3-25 | Mg(ClO4)2-52 | Mg(ClO4)2-50 | |||||
| Al-6 | Al-1 | Масса - 25.3 г | |||||
| B-0,5 | Асбест - 1,5 | ||||||
| Асбест - 6 | Масса - 0,8 г | ||||||
| Масса - 2 г | |||||||
| 3 | NaO2-62,5 | NaO2-45,5 | NaO2-50 | минус 10 | 290 | 472 | 90 |
| Al(ОН)3-25 | Mg(ClO4)2-52 | Mg(ClO4)2-50 | |||||
| Al-6 | Al-1 | Масса - 25,3 г | |||||
| B-0,5 | Асбест - 1,5 | ||||||
| Асбест - 6 | Масса - 0,8 г | ||||||
| Масса - 2 г | |||||||
| 4 | NaO2-62,5 | NaO2-45,5 | NaO2-50 | минус 40 | 280 | 470 | 110 |
| Al(ОН)3-25 | Mg(ClO4)2-52 | Mg(ClO4)2-50 | |||||
| Al-6 | Al-1 | Масса - 25,3 г | |||||
| В-0,5 | Асбест - 1,5 | ||||||
| Асбест - 6 | Масса - 0,8 г | ||||||
| Масса - 2 г | |||||||
| 5 | NaO2 - ост. | NaO2 - ост. | NaO2 - ост. | минус 40 | 320 | 470 | 100 |
| Al(OH)3-30 | Mg(C104)2-60 | Mg(ClO4)2-55 | |||||
| А1-7 | Al-2 | Масса - 24,7 г | |||||
| В-0,6 | Асбест - 3 | ||||||
| Асбест - 7 | Масса - 1,2 г | ||||||
| Масса - 2,5 г | |||||||
| 6 | NaO2 - ост. | NaO2 - ост. | NaO2 - ост. | плюс 30 | 328 | 480 | 78 |
| Al(ОН)3-20 | Mg(ClO4)2-60 | Mg(ClO4)2-45 | |||||
| Al-4 | Al-0,5 | Масса - 25.9 г | |||||
| В-0,3 | Асбест - 1,0 | ||||||
| Асбест - 4 | Масса - 0,6 г | ||||||
| Масса - 1,5 г |
Изготовление пусковых брикетов на основе указанных в таблице 1 составов производилось следующим образом. Вначале раздельно готовились смеси пусковой, переходной и основной частей. Смешение компонентов производилось в смесителях барабанного типа. Для прессования на дно прессформы последовательно засыпались дозированная пусковая часть, затем переходная и основная части. Прессование производилось в один моноблок.
Рецептура состава может меняться в указанных пределах в зависимости от назначения и конструкции изолирующего аппарата, формы брикета, конкретных условий применения и марки компонентов. Но выходные показатели пускового брикета остаются в пределах указанных в таблице 2. В таблице 2 представлено сравнение основных показателей работы составов по патенту РФ №2219982 и по предлагаемому изобретению.
| Таблица 2 | ||
| Основные показатели работы составов пусковых брикетов в сравнении | ||
| Основные показатели работы состава | По патенту РФ №2219982 | По изобретению |
| Удельный выход кислорода, нл/кг | 140-160 | 280-330 |
| Удельный выход кислорода, нл/дм3 | 200-210 | 470-480 |
| Минимальная температура запуска, °С | минус 25 | минус 40 |
| Среднее время работы брикета при температуре плюс 30°С, сек | 45 | 70 |
| Среднее время работы брикета при температуре минус 10°С, сек | 130 | 110 |
Как видно из данных таблицы 2, состав пускового брикета по данному изобретению дает больше кислорода в 2 раза на единицу массы и в 2,3 раза на единицу объема. Предлагаемый состав способен работать при более низких температурах (вплоть до минус 40°С).
Важно также отметить, что при таком составе дополнительно стабилизируется работа брикета в принятом температурном диапазоне, то есть наблюдается меньший разброс по времени работы (см. таблицу 2).
Состав пускового брикета изолирующего дыхательного аппарата, содержащий надпероксид натрия, гидроокись алюминия и алюминиевый порошок, отличающийся тем, что он содержит пусковую часть с составом, включающим гидроокись алюминия 20-30%, порошок алюминиевый 4,0-7,0%, бор аморфный 0,3-0,6%, асбест хризотиловый 4,0-7,0% и надпероксид натрия - остальное, общей массой 1,5-2,5 г, переходную часть с составом, включающим надпероксид натрия 40-50%, порошок алюминиевый 0,5-2,0%, асбест хризотиловый 1,0-3,0% и магний хлорнокислый - остальное, общей массой 0,6-1,2 г и основную часть с составом, включающим надпероксид натрия 45-55% и магний хлорнокислый - остальное.
