Устройство пожаротушения на основе термоаэрозоля со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем и способ его получения


 


Владельцы патента RU 2508146:

Шэньси Джей энд Ар Фаер Файтинг Ко., Лтд. (CN)

Изобретение относится к аэрозольному устройству пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем, включающему корпус (6), теплозащитный слой (1), образующее аэрозоль химическое вещество (4), охлаждающий материал (3) и инициатор (2), причем теплозащитный слой (1) выполнен из кремнийорганической резины, включающей 30-50 масс.% кремнийорганической каучуковой основы, 1-10 масс.% сшивающего агента, 5-50 масс.% антипирена, 5-50 масс.% стойкого к высоким температурам материала, 0,1-5 масс.% связующего агента и 0,1-5 масс.% катализатора. Технический результат заключается в обеспечении стойкости к высокотемпературной абляции. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

 

Область техники

Изобретение обеспечивает аэрозольное устройство пожаротушения и способ его получения и в особенности относится к аэрозольному устройству пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем и способу его получения.

Уровень техники

Тушение пожаров с помощью аэрозолей представляет собой технологию пожаротушения, основанную на инициации взрывных устройств, развиваемую в последние годы и обладающую такими преимуществами, как простая конструкция, низкая стоимость, высокая эффективность пожаротушения и отсутствие вторичного загрязнения окружающей среды и т.д. Механизм пожаротушения аэрозоля состоит в том, что огнегасящее вещество высвобождает большое количество ионов металла и оксидов в ходе химической реакции, и эти ионы металла и оксиды вступают в реакцию с активными группами в пламени, тем самым они блокируют цепную реакцию в пламени и обеспечивают тушение пожара. Большое количество теплоты образуется в ходе химической реакции, которая образует аэрозоль для тушения пожара, и это может вызывать вторичное возгорание, если температура стенок устройства слишком высока. Поэтому устройство пожаротушения должно содержать теплозащитный материал для предотвращения чрезмерного роста температуры стенок.

Известно, например, аэрозольное устройство пожаротушения, включающее корпус, область охлаждения, реакционную камеру и теплозащитный слой, описанное в заявках на патент №200820110213.Х и 02278270.2, где теплозащитный материал представляет собой алюмосиликатные пластины и резиновые пластины. Аэрозольные устройства пожаротушения также описаны в заявках на патент №97248609.7, 9912556.4, 01277738.2 и 02262244.6. Данные устройства имеют аналогичную конструкцию и в большинстве из них используют алюмосиликатные волокна в качестве теплозащитного материала. Доказано, что теплоизолирующие характеристики устройств пожаротушения, в которых используют алюмосиликатные пластины, резиновые пластины или алюмосиликатные волокна в качестве теплозащитного материала, являются лишь средними, и едва достаточны для удовлетворения технических требований к температуре стенок аэрозольного устройства пожаротушения; кроме того, общим явлением является то, что корпус устройства пожаротушения подвергается абляции. В этих устройствах теплозащитный слой обычно укладывают вручную, что приводит к трем недостаткам: во-первых, способ является сложным в исполнении и эффективность производства является низкой; во-вторых, укладка является неравномерной, что приводит к несбалансированному теплоизолирующему эффекту, и следовательно, устройство часто частично подвергается абляции; в-третьих, количество упакованного материала трудно регулировать и нормировать.

Сущность изобретения

Для преодоления недостатков существующих аэрозольных устройств пожаротушения, таких как низкий теплоизолирующий эффект и сложный процесс укладки теплозащитного слоя, в настоящем изобретении обеспечивают аэрозольное устройство пожаротушения, стойкое к высоким температурам и абляции и обладающее высокими теплоизолирующими свойствами, удовлетворяющими критерию для температуры стенок, определенному в промышленном стандарте GA499.1-2004, что позволяет избежать абляции на поверхности.

В настоящем изобретении обеспечивают аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем, включающее корпус, теплозащитный слой, образующее аэрозоль химическое вещество, охлаждающий материал и инициатор, где теплозащитный слой выполнен из кремнийорганической резины, включающей 30-50 масс.% кремнийорганической каучуковой основы, 1-10 масс.% сшивающего агента, 5-50 масс.% антипирена, 5-50 масс.% стойкого к высоким температурам материала, 0,1-5 масс.% связующего агента и 0,1-5 масс.% катализатора.

Кроме того, теплозащитный слой выполнен из кремнийорганической резины посредством формования отливкой.

Кроме того, инициатор, охлаждающий материал, образующее аэрозоль химическое вещество и экран расположены внутри теплозащитного слоя; теплозащитный слой прикреплен к корпусу устройства; поверх экрана расположена крышка; в крышке обеспечено отверстие для распыления аэрозоля.

Кроме того, кремнийорганическая каучуковая основа представляет собой метилсиликоновое масло 201, кремнийорганический каучук 106 или кремнийорганический каучук 107.

Кроме того, сшивающий агент представляет собой фенилэтинилполисилоксан или этилортосиликат.

Кроме того, связующий агент представляет собой γ-аминопропилтриэтоксисилан, γ-(глицидиловый эфир)-этероксипропилтриметоксисилан или γ-метакрилоксилпропилтриметоксисилан.

Кроме того, антипирен представляет собой Al(OH)3, меламин, слюдяной порошок или Mg(OH)2; стойкий к высоким температурам материал представляет собой Fe2O3, гидроталькит или порошок талька.

Кроме того, катализатор представляет собой N,N,N′,N′-тетраметилгуанидин или дилаурат дибутилолова.

Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения аэрозольного устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем, включающий следующие стадии:

стадия 1: отливка в форме образующего аэрозоль химического вещества (4) и кремнийорганической резины с получением единой детали, сшивание и отверждение при комнатной температуре, для получения теплозащитного слоя (1);

стадия 2: введение инициатора (2) в химическое вещество (4), засыпку охлаждающего материала (3) поверх инициатора (2) и накрывание охлаждающего материала (3) экраном (5);

стадия 3: размещение теплозащитного слоя (1), содержащего образующее аэрозоль химическое вещество (4), инициатор (2) и охлаждающий материал (3), в корпусе (6) устройства и герметизацию теплозащитного слоя (1) крышкой (7).

По сравнению с аэрозольным устройством пожаротушения, заполненным вручную, аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по настоящему изобретению обладает следующими преимуществами: (1) теплозащитный слой из кремнийорганической резины обеспечивает хороший теплоизолирующий эффект; (2) образующее аэрозоль химическое вещество имеет более высокую влагостойкость и может стабильно гореть, без возникновения летящего пламени или явления взрывного горения; (3) операции формования отливки и сборки просты в исполнении и подходят для массового производства.

Краткое описание чертежа

На Фиг.1 представлена схема аэрозольного устройства пожаротушения с теплозащитным слоем из кремнийорганической резины, где:

1 - теплозащитный слой, 2 - инициатор, 3 - охлаждающий материал, 4 - образующее аэрозоль химическое вещество, 5 - экран, 6 - корпус, 7 - крышка, 8 - отверстие для распыления аэрозоля.

Подробное описание воплощений

Аэрозольное устройство пожаротушения с теплозащитным слоем из кремнийорганической резины по настоящему изобретению подробно описано со ссылками на чертеж.

Как показано на Фиг.1, аэрозольное устройство пожаротушения по настоящему изобретению включает корпус 6, теплозащитный слой 1, образующее аэрозоль химическое вещество 4, охлаждающий материал 3 и инициатор 2, где теплозащитный слой выполнен из материала, отличающегося от подобных материалов известного уровня техники, т.е. теплозащитный слой 1 выполнен из кремнийорганической резины, включающей 30-50 масс.% кремнийорганической каучуковой основы, 1-10 масс.% сшивающего агента, 5-50 масс.% антипирена, 5-50 масс.% стойкого к высоким температурам материала, 0,1-5 масс.% связующего агента и 0,1-5 масс.% катализатора.

Теплозащитный слой 1 закреплен в корпусе 6 и содержит инициатор 2, охлаждающий материал 3, образующее аэрозоль химическое вещество 4 и экран 5. Крышка 7 расположена сверху экрана 5 и отверстие 8 для распыления аэрозоля обеспечено в крышке 7.

Пример 1

100 г кремнийорганического каучука 106, перемешанного до гомогенизированного состояния, и 500 г образующего аэрозоль химического вещества из соли стронция в гранулах диаметром 65 мм загружают в форму. В форме кремнийорганический каучук 106 отливают и вулканизируют в течение 24 ч для отверждения с получением отлитой детали. Затем инициатор вводят в образующее аэрозоль химическое вещество и охлаждающий материал 3 засыпают поверх инициатора, а затем накрывают экраном охлаждающий материал. Теплозащитный слой 1, содержащий образующее аэрозоль химическое вещество 4, инициатор 2 и охлаждающий материал 3, закрепляют в корпусе 6 устройства и теплозащитный слой 1 в корпусе 6 герметизируют с помощью крышки 7. После приведения в действие устройства, аэрозоль выбрасывается из отверстия 8 для распыления аэрозоля в крышке 7. Температуру в отверстии для распыления, боковых стенках и в нижней части устройства измеряют с помощью контактного датчика для измерения температуры. Максимальная температура в отверстии для распыления 84°C; максимальная температура на боковых стенках 117°C; максимальная температура в нижней части 145°C.

Пример 2

150 г кремнийорганического каучука 107, перемешанного до гомогенизированного состояния, и 1000 г образующего аэрозоль химического вещества из соли калия в гранулах диаметром 75 мм загружают в форму. В форме кремнийорганический каучук 107 отливают и вулканизируют в течение 12 ч для отверждения с получением отлитой детали. Затем инициатор 2 вводят в образующее аэрозоль химическое вещество 4 и охлаждающий материал 3 засыпают поверх инициатора, а затем накрывают экраном охлаждающий материал. Теплозащитный слой 1, содержащий образующее аэрозоль химическое вещество 4, инициатор 2 и охлаждающий материал 3, закрепляют в корпусе 6 устройства и теплозащитный слой 1 в корпусе 6 герметизируют с помощью крышки 7. После приведения в действие устройства аэрозоль выбрасывается из отверстия 8 для распыления аэрозоля в крышке 7. Температуру в отверстии для распыления, боковых стенках и в нижней части устройства измеряют с помощью контактного датчика для измерения температуры. Максимальная температура в отверстии для распыления 122°C; максимальная температура на боковых стенках 130°C; максимальная температура в нижней части 132°C.

Когда получен сигнал о пожаре, аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по настоящему изобретению приводят в действие с помощью инициатора 2. Образующее аэрозоль химическое вещество воспламеняется и образуется аэрозоль для пожаротушения, который выбрасывается из отверстия 8 для распыления аэрозоля, обеспечивая тушение пожара. Теплоту, выделяющуюся вокруг инжекционного отверстия, поглощает охлаждающий материал 3, и теплоту, выделяющуюся вблизи боковых стенок, изолируют с помощью теплозащитного слоя 1. Таким образом, величины температур в отверстии для распыления, на боковых стенках и в нижней части устройства соответствуют критериям, определенным в стандарте GA499.1-2204.

1. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем, включающее корпус (6), теплозащитный слой (1), образующее аэрозоль химическое вещество (4), охлаждающий материал (3) и инициатор (2), отличающееся тем, что теплозащитный слой (1) выполнен из кремнийорганической резины, включающей 30-50 мас.% кремнийорганической каучуковой основы, 1-10 мас.% сшивающего агента, 5-50 мас.% антипирена, 5-50 мас.% стойкого к высоким температурам материала, 0,1-5 мас.% связующего агента и 0,1-5 мас.% катализатора.

2. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.1, отличающееся тем, что теплозащитный слой (1) выполнен из кремнийорганической резины посредством формования отливкой.

3. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.2, отличающееся тем, что инициатор (2), охлаждающий материал (3), образующее аэрозоль химическое вещество (4) и экран (5) расположены внутри теплозащитного слоя (1); теплозащитный слой (1) прикреплен к корпусу (6); крышка (7) расположена над экраном (5) и на крышке (7) обеспечено отверстие (8) для распыления аэрозоля.

4. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.1, отличающееся тем, что кремнийорганическая каучуковая основа представляет собой метилсиликоновое масло 201, кремнийорганический каучук 106 или кремнийорганический каучук 107.

5. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.1, отличающееся тем, что сшивающий агент представляет собой фенилэтинил-полисилоксан или этилортосиликат.

6. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.1, отличающееся тем, что связующий агент представляет собой γ-аминопропилтриэтоксисилан, γ-(глицидиловый эфир)-оксипропилтриметоксисилан или γ-метакрилоксилпропилтриметоксисилан.

7. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.1, отличающееся тем, что антипирен представляет собой Аl(OН)3, меламин, слюдяной порошок или Mg(OH)2.

8. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.1, отличающееся тем, что стойкий к высоким температурам материал представляет собой Fe2O3, гидроталькит или порошок талька.

9. Аэрозольное устройство пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.1, отличающееся тем, что катализатор представляет собой N,N,N',N'-тетраметилгуанидин или дилаурат дибутилолова.

10. Способ получения аэрозольного устройства пожаротушения со стойким к высокотемпературной абляции теплозащитным слоем по п.1, отличающийся тем, что он включает следующие стадии: стадия 1: отливка в форме образующего аэрозоль химического вещества (4) и кремнийорганической резины с получением единой детали, сшивание и отверждение при комнатной температуре, для получения теплозащитного слоя (1); стадия 2: введение инициатора (2) в химическое вещество (4), засыпку охлаждающего материала (3) поверх инициатора (2) и накрывание охлаждающего материала (3) экраном (5); стадия 3: размещение теплозащитного слоя (1), содержащего образующее аэрозоль химическое вещество (4), инициатор (2) и охлаждающий материал (3), в корпусе (6) устройства и герметизацию теплозащитного слоя (1) крышкой (7).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкции установки пожаротушения тонкораспыленной водой, которая может быть использована для защиты замкнутых помещений и пожароопасных объектов. Технически достижимый результат - повышение эффективности пожаротушения при сокращении расхода исходных огнетушащих веществ и времени, необходимого для ликвидации пожара. Это достигается тем, что установка для тушения пожара тонкораспыленной водой содержит емкость с огнетушащей жидкостью, запорно-пусковое устройство, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, сифонную трубку, входной конец которой опущен в емкость с огнетушащей жидкостью, и узел формирования газожидкостной смеси, выполненный в виде переходника с газовой камерой, а в переходнике расположены имеющие цилиндрическую форму газовая камера, входная камера, камера смешивания и выходная камера, оси которых расположены в одной плоскости, при этом оси газовой камеры, входной камеры и камеры смешивания параллельны друг другу, камера смешивания сообщена с выходной камерой, камера смешивания посредством первого наклонного отверстия сообщена с газовой камерой, которая посредством второго наклонного отверстия сообщена с входной камерой, узел формирования газожидкостной смеси герметично закреплен в горловине емкости с огнетушащей жидкостью, к камере смешивания со стороны емкости с огнетушащей жидкостью прикреплен выходной конец сифонной трубки, газовая камера герметично соединена посредством газового шланга с емкостью с рабочим газом, выходная камера герметично соединена с входным концом питающего трубопровода, ороситель содержит корпус, который выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, состоящим из цилиндрической части, и соосным с ней полым конусом, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а к конусу, в его нижней части, жестко прикреплен с помощью винта распылитель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора между соплом и полым конусом, при этом на боковой поверхности конуса выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий, с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса, а в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три отверстия, причем оси дроссельных отверстий одного ряда смещены относительно осей дроссельных отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15°-60°. .

Изобретение относится к устройствам пожаротушения охлаждающего типа. Аэрозольное устройство пожаротушения содержит корпус, производящий аэрозоль реагент и инициирующий заряд.

Изобретение относится к противопожарной технике. .

Изобретение относится к конструкции установки пожаротушения тонкораспыленной водой. .

Изобретение относится к запорному устройству для находящихся под давлением цилиндров, предназначенных для хранения огнетушащей текучей среды, с находящимся под давлением цилиндром и переходным элементом, предназначенным для соединения погружной трубы, расположенной в находящемся под давлением цилиндре, с соединительным элементом, расположенным снаружи находящегося под давлением цилиндра.

Изобретение относится к противопожарной технике, является автономным устройством объемного тушения, применимо в замкнутых или полузамкнутых помещениях, преимущественно отсеков транспортных средств, электрощитов, технологических установок, объектов, насыщенных электроникой.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к модулям порошкового пожаротушения, которые являются универсальными средствами пожаротушения и могут быть использованы как для тушения локальных очагов пожара, так и для пожаротушения в помещении по площади или объему.

Изобретение относится к технике тушения пожаров с большой энергетикой на объектах народного хозяйства и промышленности посредством интенсивной подачи пены или воды на максимальное расстояние.

Изобретение относится к области пожаротушения и может быть использовано для тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах. Способ тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает подачу в очаг пожара газодисперсного состава. При этом указанный состав получают путем смешения газового флегматизатора и жидкого и/или дисперсного ингибитора горения в емкости под давлением 1-12 МПа при соотношении газа-флегматизатора и ингибитора горения в соотношении от 1:3 до 1:1 с последующей подачей полученной газодисперсной смеси из вышеуказанной емкости по магистральному трубопроводу на щелевидный конфузорный распылитель. Причем распылитель установлен на расчетном расстоянии от устья скважины, обеспечивающем срыв горящего факела. Устройство содержит герметичную емкость с химическим ингибитором, баллонный источник газа, связанный с полостью указанной емкости трубным аэратором, обеспечивающим инжекцию огнетушащего состава через пускозапорное устройство и магистральный трубопровод. Трубопровод соединен через мембранный, механический или электрический клапан с сопловым распылителем. При этом сопло выполнено в виде щелевидного конфузора с углом схождения образующих в вертикальной плоскости, определяемым приведенным математическим выражением. Техническим результатом является повышение эффективности тушения пожаров и безопасности использования устройства, снижение трудоемкости технического обслуживания. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Заявленное изобретение относится к системе пожаротушения, а именно к устройствам для ввода понизителя температуры замерзания в систему пожаротушения. Устройство для ввода активного вещества в текучую среду для пожаротушения включает в себя корпус с входным отверстием, выполненным с возможностью обеспечения поступления указанного активного вещества в корпус. Корпус также имеет выходное отверстие, выполненное с возможностью выпуска указанного активного вещества из корпуса. Запирающее устройство выполнено с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором запирающее устройство предотвращает проход от входного отверстия к выходному отверстию, и открытым положением, в котором входное отверстие сообщается с выходным отверстием. Лопасть вызывает перемещение запирающего устройства из закрытого положения в открытое положение в качестве реакции на контакт между лопастью и текучей средой для пожаротушения, протекающей за лопасть. Заявленное изобретение обеспечивает ввод необходимого количества активного вещества в систему пожаротушения, что позволяет избежать коррозии в баке для хранения воды или в трубах системы пожаротушения, 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх