Огнетушащий порошок многоцелевого назначения

Авторы патента:

Долговидов Андрей Всеволодович (RU)

Смирнов Сергей Александрович (RU)

Беловошин Александр Вадимович (RU)

Смирнов Александр Сергеевич (RU)

Агаларова Светлана Мусабековна (RU)

A62D1 - Огнегасительные составы; использование химических веществ для тушения пожаров (огнеупорные краски C09D 5/18; огнестойкие материалы C09K 21/00)

Владельцы патента RU 2437696:

Закрытое акционерное общество "ЭКОХИММАШ" (RU)

Изобретение относится к области создания огнетушащих порошков, которые используются в пожаротушении, а именно - для тушения пожаров классов А (тлеющие материалы), В (легковоспламеняющиеся жидкости), С (горючие газы), а также электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В. Огнетушащий порошок многоцелевого назначения содержит следующие компоненты при оптимальном соотношении, % мас.: высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния в виде осажденного кремнезема, обработанного кремнийорганическими соединениями - 0,3-3,0, аммофос - 0,5-35, сульфат аммония - 0,1-25, производные азодикарбоновой кислоты - 10-35, нерастворимый в воде минерал или смесь минералов до 100. В качестве нерастворимых в воде минералов или смеси минералов используют любое соединение из ряда: карбонатов, силикатов, алюмосиликатов или их смеси. Задачей изобретения является создание огнетушащего порошка многоцелевого назначения с оптимальным содержанием компонентов, причем представленные в составе компоненты улучшают эксплуатационные характеристики порошка - способность к водоотталкиванию, текучесть порошка, огнетушащую способность порошка при тушении пожара классов А и В. 1 табл.

Известен огнетушащий порошок многоцелевого назначения /патент RU №2155088. A62D 1/00, опубл. 27.08.2000/, включающий компоненты при следующем соотношении:

Аммофос	40-65;
Каолино-шамот	0,5-10,0;
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния	0,5-5,0;
Нерастворимый в воде минерал или смесь
минералов	до 100.

Причем в качестве нерастворимого в воде минерала содержится доломит, тальк, талько-магнезит, апатит, магнезит.

Известный порошок имеет ряд существенных недостатков. Например, он обладает низкой способностью к водоотталкиванию, невысокой текучестью.

Наиболее близким по составу и назначению является огнетушащий порошок многоцелевого назначения /патент RU №2230588, A62D 1/00, опубл. 20.06.2004/, содержащий:

Аммофос	1-35;
Сульфат аммония	0,001-50,0;
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния из ряда: осажденный кремнезем, обработанный кремнийорганическими соединениями, или пирогенная двуокись кремния	0,5-5,0;
Нерастворимый в воде минерал или смесь минералов	до 100.

Причем в качестве нерастворимого в воде минерала содержится доломит, тальк, талько-магнезит, апатит, магнезит, кальцит, флогопит, мусковит.

Недостатком порошка является повышенная слеживаемость в процессе хранения и недостаточно эффективная огнетушащая способность при тушении пожара классов А и В.

Задачей изобретения является создание огнетушащего порошка многоцелевого назначения с оптимальным содержанием компонентов, причем представленные в составе компоненты улучшают эксплуатационные характеристики порошка - способность к водоотталкиванию, текучесть порошка, огнетушащую способность порошка при тушении пожара классов А и В.

Поставленная задача изобретения достигается тем, что огнетушащий порошок многоцелевого назначения содержит следующие компоненты при оптимальном соотношении, % мас.:

Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния в виде осажденного кремнезема, обработанного кремнийорганическими соединениями	0,3-3,0
Аммофос	0,5-35
Сульфат аммония	0,1-25
Производные азодикарбоновой кислоты	10-35
Нерастворимый в воде минерал или смесь минералов	до 100.

В качестве нерастворимых в воде минералов или смеси минералов используют любое соединение из ряда: карбонатов, силикатов, алюмосиликатов или их смеси.

С целью экспериментальной проверки были приготовлены несколько образцов огнетушащего порошка с различным содержанием компонентов согласно заявляемому составу, одновременно приготовлены составы порошка по известным патентам. Проведены испытания образцов по определению огнетушащей способности при тушении пожара класса А и В, способности к водоотталкиванию, текучести.

Огнетушащая способность при тушении пожара класса А определяется по рекомендуемой методике:

Модельный очаг класса А представляет собой кубический деревянный штабель, состоящий из 78 брусков древесины хвойных пород. 13 слоев по 6 брусков в каждом слое расположены параллельно и на одинаковом расстоянии, таким образом, чтобы образовался квадрат со стороной (650±5) мм. Бруски каждого последующего слоя перпендикулярны брускам нижележащего слоя. Штабель крепится на двух металлических уголках и устанавливается на бетонных блоках на расстоянии от земли (400±10) мм. Испытания проводят на открытом воздухе при условии безветренной погоды или наличия экранов и скорости ветра не более 1 м/с. Под штабель симметрично модельному очагу помещают металлический противень размером 530×530×100 мм. В противень наливают (2,0±0,1) дм³ бензина А-76. Горючее поджигают, общее время горения штабеля составляет 8 мин. После выгорания горючего противень извлекают из-под штабеля и по истечении указанного времени начинают тушение заряженным порошковым огнетушителем марки ОП-5.

После приведения в действие огнетушителя оператор направляет струю огнетушащего порошка на штабель. Тушение проводят с трех боковых сторон, снизу и сверху штабеля. Допускается прерывать подачу порошка в ходе тушения. Проводят три опыта по тушению. Если в первых двух опытах тушение достигнуто, то третий опыт не проводится. Взвешивают огнетушитель с порошком до и после тушения. Очаг считается потушенным, если отсутствуют очаги горения и в течение 5 мин не произошло повторного воспламенения. Огнетушащую способность порошка (Е_А) при тушении модельного очага класса А в кг/м² вычисляют по формуле:

где m₁ - масса снаряженного огнетушителя до тушения, кг;

m₂ - масса снаряженного огнетушителя после тушения, кг;

6,7 - максимально возможная суммарная площадь поверхности горения модельного очага, м².

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений серии основных испытаний. Разность двух последовательных результатов, полученных одним оператором при постоянных условиях испытаний с доверительной вероятностью 0,95, должна быть в пределах ±20%.

Остальные качественные показатели образцов огнетушащего порошка, в том числе - огнетушащую способность при тушении пожара класса В, способность к водоотталкиванию, текучесть, определяют в соответствии с ГОСТ Р 53280.4-2009 «Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4: Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования и методы испытаний».

Совокупность оптимального соотношения компонентов заявляемого состава огнетушащего порошка и присутствие производных азодикарбоновой кислоты положительно влияют на эксплуатационные характеристики порошка, о чем свидетельствуют результаты эксперимента, представленные в таблице 1.

Таблица 1
Содержание компонентов, мас.%	Огнетушащая способность по классу А, кг/м²	Огнетушащая способность по классу В, кг/м²	Способность к водоотталкиванию, мин	Текучесть при массовой доле остатка порошка в огнетушителе не более 10%, кг/с
Рекомендуемое значение	Не более 0,42	-	-	-
Требования ГОСТ Р 53280.4-2009	-	Не более 1,0	Не менее 120	не менее 0,28
Пример №1
Состав по патенту RU №2230588
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 2,5	0,42	0,99	123	0,28
Аммофос 18,0
Сульфат аммония 25,0
Апатит до 100,0
Пример №2
Состав по патенту RU №2155088
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 3,0	0,41	1,0	122	0,29
Аммофос 45,0
Каолино-шамот 5,0
Доломит до 100,0
Пример №3
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,5
Аммофос 18,0	0,32	0,85	210	0,45
Сульфат аммония 12,0
Гидрозодикарбона мид 22,0
Алюмосиликат до 100,0

Продолжение табл.1
Содержание компонентов, мас.%	Огнетушащая способность по классу А, кг/м²	Огнетушащая способность по классу В, кг/м²	Способность к водоотталкиванию, мин	Текучесть при массовой доле остатка порошка в огнетушителе не более 10%, кг/с
Пример №4
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 0,3
Аммофос 18,0	0,38	0,95	150	0,36
Сульфат аммония 12,0
Азодикарбоксигидрозид 22,0
Силикат магния до 100,0
Пример №5
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 0,2
Аммофос 22,0	0,41	0,98	124	0,28
Сульфат аммония 15,0
Азодикарбонгидрозид 20,0
Силикат магния до 100,0
Пример №6
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 3,1
Аммофос 22,0	0,35	0,90	129	0,34
Сульфат аммония 15,0
Гидрозодикарбонамид 20,0
Силикат магния до 100,0
Пример №7
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 3,0
Аммофос 22,0	0,34	0,89	180	0,40
Сульфат аммония 15,0
Азодикарбоксигидрозид 20,0
Карбонат магния до 100,0
Пример №8
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,5
Аммофос 0,5	0,39	0,97	200	0,35
Сульфат аммония 16,0
Азодикарбонгидрозид 21,0
Карбонат натрия до 100,0

Продолжение табл.1
Содержание компонентов, мас.%	Огнетушащая способность по классу А, кг/м²	Огнетушащая способность по классу В, кг/м²	Способность к водоотталкиванию, мин	Текучесть при массовой доле остатка порошка в огнетушителе не более 10%, кг/с.
Пример №9
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,6
Аммофос 0,4	0,40	0,98	140	0,31
Сульфат аммония 14,0
Гидрозодикарбонамид 14,0
Силикат алюминия до 100,0
Пример №10
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,5
Аммофос 36,0	0,33	0,88	124	0,29
Сульфат аммония 15,0
Азодикарбоксигидрозид 20,0
Алюмосиликат до 100,0
Пример №11
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,8
Аммофос 35,0	0,32	0,85	135	0,40
Сульфат аммония 25,0
Азодикарбонгидрозид 16,0
Силикат магния до 100,0
Пример №12
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,7
Аммофос 18,0	0,37	0,97	175	0,38
Сульфат аммония 0,1
Гидрозодикарбонамид 18,0
Карбонат натрия до 100,0
Пример №13
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,4
Аммофос 14,0	0,40	0,98	122	0,29
Сульфат аммония 0
Азодикарбоксигидрозид 16,0
Алюмосиликат до 100,0

Продолжение табл.1
Содержание компонентов, мас.%	Огнетушащая способность по классу А, кг/м²	Огнетушащая способность по классу В, кг/м²	Способность к водоотталкиванию, мин	Текучесть при массовой доле остатка порошка в огнетушителе не более 10%, кг/с
Пример №14
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,6
Аммофос 14,0	0,41	0,97	123	0,30
Сульфат аммония 26,0
Азодикарбонгидрозид 15,0
Алюмосиликат до 100,0
Пример №15
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,5
Аммофос 16,0	0,40	0,96	165	0,40
Сульфат аммония 25,0
Гидрозодикарбонамид 14,0
Карбонат натрия до 100,0
Пример №16
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,8
Аммофос 18,0	0,40	0,90	150	0,35
Сульфат аммония 15,0
Азодикарбоксигидрозид 10,0
Алюмосиликат до 100,0
Пример №17
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,5
Аммофос 14,0	0,41	0,96	123	0,30
Сульфат аммония 26,0
Азодикарбонгидрозид 9,0
Алюмосиликат до 100,0
Пример №18
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1,5
Аммофос 14,0	0,41	0,96	123	0,30
Сульфат аммония 26,0
Гидрозодикарбонамид 36,0
Алюмосиликат до 100,0

Содержание компонентов, мас.%	Огнетушащая способность по классу А, кг/м²	Огнетушащая способность по классу В, кг/м²	Способность к водоотталкиванию, мин	Текучесть при массовой доле остатка порошка в огнетушителе не более 10%, кг/с
Пример №19
Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 2,0
Аммофос 19,0	0,37	0,90	190	0,38
Сульфат аммония 17,0
Азодикарбоксигидрозид 35,0
Силикат магния до 100,0

Составы порошка в пределах заявляемого соотношения (примеры 3, 4, 7, 8, 11, 12, 15, 16, 19) характеризуются эффективными значениями огнетушащей способности и способности к водоотталкиванию, стабильной текучестью, причем состав огнетушащего порошка (пример 3) является самым оптимальным.

При содержании высокодисперсного гидрофобного диоксида кремния менее 0,3 мас.% (пример 5) огнетушащий порошок характеризуется низкими значениями огнетушащей способности, текучести и способности к водоотталкиванию. Содержание высокодисперсного гидрофобного диоксида кремния более 3,0 мас.% (пример 6) является экономически нецелесообразным, так как данный состав порошка характеризуется аналогичными значениями огнетушащей способности, текучести и способности к водоотталкиванию (примеры 3, 7).

При содержании аммофоса менее 0,5 мас.% (пример 9) огнетушащий порошок характеризуется низкими значениями огнетушащей способности. При содержании аммофоса более 35 мас.% (пример 10) огнетушащий порошок характеризуется низкими значениями способности к водоотталкиванию.

При содержании сульфата аммония менее 0,1 мас.% (пример 13) и более 26 мас.% (пример 14) огнетушащий порошок характеризуется низкими значениями огнетушащей способности и текучести.

При содержании производных азодикарбоновой кислоты менее 10 мас.% (пример 17) и более 35 мас.% (пример 18) огнетушащий порошок характеризуется низкими значениями огнетушащей способности, текучести и способности к водоотталкиванию.

Таким образом, поставленная цель изобретения достигается совокупностью всех признаков: компонентов состава и их оптимального соотношения, заявляемых в решении.

Способ получения огнетушащего порошка является нетрудоемким, он осуществим на линии технологического оборудования по производству огнетушащих порошковых средств, включающей стадии измельчения и смешивания компонентов. В составе порошка используется доступное отечественное сырье.

Дополнительным преимуществом заявленного огнетушащего порошка является его возможное использование на морских судах благодаря отличным показателям устойчивости к вибровоздействиям и тряске, а также другим эксплуатационным характеристикам, наиболее необходимым для использования огнетушащих средств на данном виде транспорта.

1. Огнетушащий порошок многоцелевого назначения, содержащий аммофос, сульфат аммония, высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния в виде осажденного кремнезема, обработанного кремнийорганическими соединениями и не растворимый в воде минерал или смесь минералов, отличающийся тем, что он содержит производные азодикарбоновой кислоты при оптимальном соотношении компонентов, мас.%:

Высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния из ряда
осажденный кремнезем, обработанный
кремнийорганическими соединениями, пирогенная
двуокись кремния	0,3-3,0
Аммофос	0,5-35
Сульфат аммония	0,1-25
Производные азодикарбоновой кислоты	10-35
Не растворимый в воде минерал или смесь минералов	До 100

2. Огнетушащий порошок по п.1, отличающийся тем, что в качестве не растворимых в воде минералов или смеси минералов используют любое соединение из ряда карбонатов, силикатов, алюмосиликатов или их смеси.

Огнетушащая аэрозолеобразующая композиция для общего электрооборудования // 2436610

Композиция для получения огнезащитного покрытия // 2435810

Изобретение относится к огнезащитным покрытиям для деревянных построек, бетонных, кирпичных строительных конструкций. .

Состав для огнезащитной обработки текстильного материала и способ получения текстильного материала пониженной горючести // 2435622

Изобретение относится к огнезащитным составам и технологии получения огнезащищенных материалов с пониженным дымообразованием и токсичностью продуктов горения. .

Огнеподавляющие составы, содержащие ненасыщенные фторуглероды, и способы их применения // 2434659

Изобретение относится к огнеподавляющему составу, содержащему по меньшей мере один фторуглерод или фторуглеводород, и способам его применения. .

Двухкомпонентный газовый состав для предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей // 2430763

Изобретение относится к противопожарным химическим средствам, в частности к газовым составам химически активных веществ, предназначенным для предупреждения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей на промышленных, транспортных и бытовых объектах.

Антипирен, способ его получения, способ огнезащитной обработки материалов и способ тушения очага горения // 2425069

Изобретение относится к антипиренам, а также к способам их получения и применения. .

Способ детоксикации несимметричного диметилгидразина в почве и грунте // 2424020

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при аварийных ситуациях, связанных с проливами ракетного топлива: несимметричного диметилгидразина (НДМГ), а также при очистке почвы и грунта в местах падения отделяющихся ступеней ракет-носителей.

Способ детоксикации несимметричного диметилгидразина в почве и грунте // 2424020

Низкотемпературный беспламенный аэрозолеобразующий огнетушащий состав и способ его получения // 2422181

Изобретение относится к области противопожарной техники, в частности к средствам тушения пожаров огнетушащим аэрозолем. .

Огнетушащий состав // 2437697

Изобретение относится к пенным огнетушащим составам и может быть использовано для тушения пожаров классов А и В

Композиция для борьбы с огнем и формы указанной композиции // 2438741

Изобретение относится к средствам пожаротушения, а именно композиции для пожаротушения и рецептуре на ее основе

Газовый состав для предотвращения воспламенения и взрыва водородовоздушных смесей // 2441685

Изобретение относится к химическим средствам тушения пожаров, включающим газообразующие химически активные вещества, а более конкретно, к составам, замедляющим химические реакции, содержащим органические соединения, и может быть использовано для защиты производственных помещений, где образуется водород в качестве целевого или побочного продукта при хранении и транспортировании водорода

Газовый состав для предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей // 2444391

Изобретение относится к противопожарным химическим средствам, в частности к газовым составам химически активных веществ, предназначенных для предупреждения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей на промышленных предприятиях, транспортных и бытовых объектах

Способ детоксификации метильного соединения // 2446848

Изобретение относится к области обработки промышленных отходов, химических реагентов, химического оружия и может быть использовано для защиты окружающей среды

Способ детоксификации метильного соединения // 2446848

Состав для тушения пожара // 2449825

Изобретение относится к водным растворам для тушения пожаров, в частности лесных

Способ и установка плазмотермической переработки углеродсодержащих промышленных и сельскохозяйственных отходов для получения плазмогаза // 2451715

Изобретение относится к плазмотермической переработке и утилизации твердых и жидких промышленных и сельскохозяйственных отходов (биомассы), позволяющей преобразовать углеродсодержащие соединения и воду в плазмогаз, и может быть использовано в энергетике, на предприятиях химической промышленности, при переработке твердых бытовых отходов

Пенообразующий состав термостойкой пены на основе хмеля // 2452544

Изобретение относится к средствам профилактики и тушения пожаров, а также может быть использовано для дегазации токсичных материалов, пылеподавления, в медицине, в фармацевтике и в сельском хозяйстве