Состав для объемного пожаротушения
Владельцы патента RU 2363509:
Федеральное государственное учреждение Всероссийский ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России (ФГУ ВНИИПО МЧС России) (RU)
Изобретение относится к комбинированным огнетушащим составам, состоящим из ингибирующих и разбавляющих воздух компонентов. Такие составы создают синергетический эффект при воздействии на процессы, идущие в пламени, и характеризуются высокой огнетушащей способностью. Предложен состав для объемного пожаротушения, содержащий инертный газ или смесь инертных газов (азот, диоксид углерода, аргон) и добавку, ингибирующую процесс горения, в качестве добавки используются циклические фосфазены (фосфонитрилы) общей формулы: (PNHal2)n, где n≥3; Hal - атом хлора, фтора, полностью или частично галогензамещенные алкильные радикалы; при следующем соотношении компонентов:
0-99,5 мас.% - диоксид углерода;
0,5-100 мас.% - фосфазен.
Попадание в неограниченных количествах в атмосферу заявляемого огнетушащего состава на основе фосфазенов практически не наносит никакого ущерба ни озоновому слою, ни климату Земли. 2 табл.
Изобретение относится к комбинированным огнетушащим составам, состоящим из ингибирующих и разбавляющих воздух компонентов. Такие составы создают синергетический эффект при воздействии на процессы, идущие в пламени, и характеризуются высокой огнетушащей способностью.
Известны комбинированные составы, содержащие в качестве ингибиторов бром- и йодсодержащие хладоны и в качестве разбавителей - азот, диоксид углерода и другие (А.Н.Баратов. "Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность", ВНИИПО, 2003 г., с.333-356). Наряду с удовлетворительными огнетушащими свойствами и экологическими характеристиками эти составы обладают и недостатками, заключающимися, например, в сравнительно высокой стоимости этих составов. Кроме того, несмотря на удовлетворительную огнетушащую способность они существенно уступают по этому показателю таким широко применявшимся, но обладающим экологической вредностью хладонам 114В2 (C2F4Br2) и 13В1 (CF3Br).
Прототипом заявляемого изобретения является огнетушащий состав (Авторское свидетельство SU 314530, опубликовано 21.09.1971, бюллетень №28). В данном изобретении в качестве ингибитора в комбинированном составе предлагаются к использованию дибромтетрафторэтан или бромтрифторэтан, производство и применение которых в данный момент запрещены.
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в составе для объемного пожаротушения, содержащем инертный газ или смесь инертных газов (азот, диоксид углерода, аргон) и добавку, ингибирующую процесс горения, в качестве добавки используются циклические фосфазены (фосфонитрилы) общей формулы: (PNHal2)n,
где n≥3;
Hal - атом хлора, фтора, полностью или частично галогензамещенные алкильные радикалы;
при следующем соотношении компонентов:
0-99,5 мас.% - диоксид углерода;
0,5-100 мас.% - фосфазен.
В предлагаемом составе в качестве ингибитора используется фосфорсодержащее соединение фосфазенового ряда (циклические фосфазены) и в качестве разбавителя - диоксид углерода (CO2).
Использование гексафторфосфазена (PNF2)3 в количестве 3 мас.% к диоксиду углерода позволяет снизить минимальную огнетушащую концентрацию диоксида углерода в два раза.
При этом минимальная огнетушащая концентрация гексафторфосфазена, определенная с помощью метода «Цилиндр», составляет 1 об.%.
Результаты определения огнетушащих концентраций (ОК) различных комбинаций этих веществ при тушении н-гептана приведены в табл.1. За ОК принималась концентрация состава, при которой тушение достигалось за время не более 10 с.
| Таблица 1. | |||||
| Состав, мас.% | Концентрация компонентов в объеме в условиях экспериментов, об.% | Огнетушащая концентрация состава | |||
| CO2 | (PNF2)3 | CO2 | (PNF2)3 | % | г/м3 |
| 0 | 100 | 0 | 1 | 1 | 112 |
| 97,2 | 2,8 | 10 | 0,05 | 10,05 | 200 |
| 98,7 | 1,3 | 13 | 0,03 | 13,03 | 258,3 |
| 100 | 0 | 18,00 | 0 | 18 | 354 |
Анализ данных о физико-химических свойствах гексафторциклотрифосфазена, (PNF2)3, полученных с помощью программы квантово-механических расчетов Gaussian 03W, а также с помощью методик, разработанных в Лаборатории Химической физики атмосферы ИНЭП ХФ РАН, показал, что озоноразрушающий потенциал (PNF2)3 равен нулю, парниковые потенциалы HGWP((PNF2)3,t) (относительно ХФУ-11) для временных горизонтов 20, 100 и 500 лет равны соответственно 6,9·10-3; 2,8·10-3 и 2,5·10-3, а величины GWP((PNF2)3,t) для тех же временных горизонтов равны, соответственно 43,5; 12,9 и 4,0 (см. табл. 2). Это означает, что попадание этого вещества в атмосферу практически в неограниченных количествах не нанесет никакого ущерба ни озоновому слою, ни климату Земли.
| Таблица 2. Атмосферные свойства гексафторциклотрифосфазена. |
||||||||
| Химическая | ODP | Время | HGWP | GWP | HGWP | GWP | HGWP | GWP |
| формула | жизни, | 20 лет | 20 лет | 100 лет | 100 | 500 лет | 500 | |
| лет | лет | лет | ||||||
| (PNF2)3 | 0 | 0,1 | 6,9Е-3 | 43,5 | 2,8Е-3 | 12,9 | 2,5Е-3 | 4,0 |
Как показали проведенные исследования, предпочтительным является состав на основе гексафторфосфазена (PNF2)3.
Состав для объемного пожаротушения, содержащий инертный газ или смесь инертных газов (азот, диоксид углерода, аргон) и добавку, ингибирующую процесс горения, отличающийся тем, что в качестве добавки используются циклические фосфазены (фосфонитрилы) общей формулы: (PNHal2)n,
где n≥3;
Hal - атом хлора, фтора, полностью или частично галогензамещенные алкильные радикалы;
при следующем соотношении компонентов:
0-99,5 мас.% - диоксид углерода;
0,5-100 мас.% - фосфазен.
