Огнетушитель и наполнитель огнетушителя



Огнетушитель и наполнитель огнетушителя
Огнетушитель и наполнитель огнетушителя

 


Владельцы патента RU 2635613:

ГУДВИН ПЛК (GB)

Изобретение относится к средству тушения огня и способам его изготовления и применения. Огнетушитель, имеющий по меньшей мере одну емкость со средством тушения огня, выполнен с возможностью выводить данное средство, если идентифицировано реальное или потенциальное возгорание. Средство тушения огня представляет собой стабильную водную суспензию тонкодисперсного вспученного вермикулита. Способ тушения огня осуществляется путем подачи данного средства тушения огня на пламя, прилегающие к нему зоны, а также зоны высокого риска распространения огня. Используемый огнетушитель может быть изготовлен путем по меньшей мере частичного заполнения емкости, адаптированной для выведения средства тушения огня. Средство обладает улучшенным ограничивающим воздействием и формированием изолирующего барьера за счет образования на поверхности слоя, барьерного по отношению к кислороду и теплу, может быть применено для тушения огня на человеке и животном. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр.

 

Область техники

Изобретение относится к применению водной суспензии тонкодисперсных частиц вспученного вермикулита в качестве средства тушения огня, а также к противопожарному оборудованию, содержащему такую суспензию.

Уровень техники

Вермикулит представляет собой природный минерал с химической формулой (Mg, Fe, Al)3(Al, Si)4O10(OH)24H2O. Для перевода вермикулита во вспученное состояние, т.е. для получения его вспученной (расслоившейся) модификации, можно использовать нагрев или химическую обработку.

Частицы вспученного вермикулита могут быть суспендированы с получением стабильной водной суспензии, как это описано, например, в US 6309740. Водные суспензии вспученного вермикулита применялись при изготовлении противопожарных гибких материалов, таких как бумага и ткань.

Вермикулит, смешанный с гипсом, использовался также для формирования огнестойкого покрывного слоя.

В FR 2935907 предлагается бороться с пламенем, формируя in situ, т.е. на месте возгорания, смесь гипса с водой в пропорции 1:10 по массе, в результате чего образуется способная к распылению жидкость, которую подают в нужное место посредством распыления. Согласно одному из вариантов, раскрытых в данном документе, дополнительно предлагается смешивать in situ гипс и водную смесь с невоспламеняющимся гранулированным минеральным материалом, плотность которого менее 1, в частности с вермикулитом. В результате образуется смесь, обладающая способностью плавать на поверхность горящей жидкости. Однако такая смесь после ее приготовления не может долго сохраняться в пригодном для применения виде.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к применению водной суспензии тонкодисперсного вспученного вермикулита, выполняющей функцию противопожарного материала, а также к противопожарному оборудованию, содержащему такую суспензию. Желательно, чтобы количество вермикулита составляло 3-40 мас.%, более предпочтительно 10-30 мас.%, а особо желательно - 15-25 мас.%, например, примерно 20 мас.%. Предпочтителен очень тонкодисперсный вермикулит с размером частиц в интервале от нанометров до 1000 мкм, причем желательно, чтобы этот размер не превышал 300 мкм. Хотя водная суспензия вермикулита сама по себе представляет собой отличный наполнитель огнетушителя, предусмотрена возможность дополнительно включить в ее состав и другие добавки, такие как огнегасящие вещества (саппрессанты), обычно используемые в системах огнетушителей для улучшения рабочих характеристик и не влияющие на способность вермикулита сохранять в суспензии свои свойства в течение продолжительного периода времени. В оптимальном варианте при комнатной температуре, такой как 10-30°C, например при 20°C, вермикулит при отсутствии внешних воздействий будет сохранять в суспензии свои свойства по меньшей мере в течение шести месяцев, более предпочтительно - в течение года, а особенно желательно - в течение двух лет или более.

В основу функционирования обычных огнетушителей заложены один или более из следующих трех принципов действия:

(1) водная основа:

распыляемая подача воды для заливки языков пламени и охлаждения зоны горения до температуры ниже точки воспламенения с целью погашения пламени;

(2) сухой порошок или пена:

окружение зоны возгорания влажной пеной или сухим порошком с целью ограничения языков пламени, блокирования горения кислорода и, в результате, погашения языков пламени;

(3) CO2:

вытеснение кислорода из зоны возгорания с созданием условий, при которых горение продолжаться не может, для чего используется, в частности, нагнетаемый газ Халон (Halon) или углекислоты в виде сухого льда.

Борьба с пламенем посредством распыления водной дисперсии очень тонкодисперсного вспученного вермикулита, на зону возгорания осуществляется посредством эффективной комбинации пяти факторов, совмещающих индивидуальные преимущества различных типов известных огнетушителей. Конкретные преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем:

(1) вода суспензии вместе с заключенными в ее внутреннем объеме частицами вермикулита понижает температуру зоны возгорания, поглощая латентное тепло процесса испарения и способствуя гашению огня;

(2) суспензия формирует отличный изоляционный слой, отделяющий горячую зону возгорания, которая, несмотря на охлаждение вследствие процесса (1), может излучать тепло, распространяя его на прилегающие уже охлажденные зоны;

(3) в прилегающей ненагретой зоне суспензия формирует покрывной слой в виде защитного изолирующего огнестойкого покрытия, предотвращающий любое возгорание горючего материала данной зоны, оказавшегося под этим покрывным слоем;

(4) вермикулит с очень малым размером частиц создает между горючим материалом, еще не охваченным огнем, и кислородом прилегающей атмосферы барьер для кислорода, необходимого для того, чтобы произошло возгорание;

(5) частицы вермикулита за счет своей пластинчатой структуры хорошо удерживают воду, т.е. увлажняются. Это приводит к прилипанию тонкодисперсных частиц к объекту, одежде или телу. Благодаря этому свойству, в отличие от воды, которая отражается от поверхности и стекает с нее, обеспечиваются улучшенное ограничивающее воздействие и формирование изолирующего барьера. Кроме того, суспензия вермикулита (далее вермикулитная суспензия) прилипает к вертикальному объекту гораздо лучше, чем пена или порошкообразный гасящий материал, а также формирует отличный теплоизоляционный слой.

В типичной ситуации первая мера помощи при ожогах тела может включать изолирование ожога от кислорода. Очень мелкие частицы вермикулита, наносимые в распыленной струе, могут сформировать слой, барьерный по отношению к кислороду, в результате чего применение такого дисперсионного состава для тушения огня на человеке или животном может дополнительно обеспечить для обожженной кожи наличие первичного защитного слоя, блокирующего кислород, а также тушение огня и присутствие слоя, создающего дополнительную изоляцию от огня или тепла.

Краткое описание чертежа

Изобретение станет более понятным из нижеследующего описания и чертежа, приведенных только в качестве примера, причем чертеж иллюстрирует график распределения размеров частиц вермикулитного дисперсионного состава DM38, поставляемого фирмой Dupré Minerals Limited.

Осуществление изобретения

В данном случае приемлемы вермикулитные дисперсионные составы, такие как состав DM38, поставляемый фирмой Dupré Minerals Limited, у которых размеры частиц вспученного вермикулита лежат в контролируемых интервалах. В таких составах вермикулит способен сохранять форму суспензии на протяжении больших периодов времени (месяцы, год, два года или более). На чертеже, только с иллюстративными целями, представлено распределение размеров частиц в DM38. Видно, что эти размеры варьируются от нанометров до 1000 мкм, не превышая у большинства частиц примерно 300 мкм. Для применения таких частиц в качестве наполнителя огнетушителя распределение их размеров должно быть таким, чтобы оно позволяло вермикулиту сохранять свои свойства в суспензии в течение длительного периода времени, обеспечить надлежащее распыление во время подачи из обычного пожарного оборудования, сохранять способность нанесения хорошего покрывного слоя при распылении, а в процессе распыления в ситуации, связанной с пожаротушением, проявить свойства, определяющие хорошую теплоизоляцию и высокий барьер по отношению к кислороду. Верхняя граница предпочтительных размеров частиц вермикулита составляет 2000 мкм, предпочтительно менее 1000 мкм, а в более предпочтительном варианте - 300 мкм или менее. Желательно, чтобы в числе частиц вермикулита по меньшей мере 90% по массе, а более предпочтительно - 95% по массе, не превышало 300 мкм, а в оптимальном варианте имело размер 1-300 мкм. В пригодной суспензии вермикулит может составлять 3-40% по массе, предпочтительно 10-30%, а в более предпочтительном варианте - 15-25%, причем особо предпочтительно примерно 20%.

Хотя водная суспензия вермикулита, особенно в случае применения обессоленной или дистиллированной воды, сама по себе, без вспомогательных добавок, является отличным наполнителем огнетушителя, предусмотрена возможность введения в нее, для улучшения рабочих характеристик, других добавок, в частности саппрессантов, обычно используемых в системах огнетушителей, а также добавок, повышающих стабильность суспензии. Предпочтительны добавки, не оказывающие отрицательного воздействия на способность вермикулита сохранять свои свойства в суспензии в течение длительного периода времени и не влияющие на способность суспензии формировать в процессе распыления защитный огнестойкий и теплоизолирующий покрывной слой. Смесь гипса, воды и вермикулита, приготовленная согласно FR 2935907, стабильной суспензией не будет. В предпочтительном варианте гипса нет вообще или его количество составляет менее 10 мас.%. Соответственно, в предлагаемом наполнителе огнетушителя количество гипса составляет менее 5 мас.% или менее 1 мас.%.

Предусмотрена возможность поставлять средство тушения огня в любом пригодном для этого контейнере, позволяющем осуществить быструю подачу данного средства на огонь и прилегающую зону, а также на участок, для которого выявлена реальная или потенциальная опасность возгорания, причем данная подача реализуется вручную или автоматически в ответ на аварийную сигнализацию или какой-то другой сигнал. Надлежащий контейнер, выполненный с возможностью заполнения данным средством, которое представляет собой водную суспензию тонкодисперсного вспученного вермикулита, может быть изготовлен из любого пригодного материала, такого как металл, полимер, углеродное волокно, стекло или кевлар. Для выведения распыляемого вещества через шланг или какое-то другое выпускное приспособление желательно, чтобы контейнер обладал способностью находиться под давлением или откачиваться. В число примеров пригодных емкостей входят:

- ручной портативный контейнер с предпочтительным объемом 0,125-50 литров (0,25-40 кг текучего содержимого), причем таким сосудом может быть огнетушитель, который относится к типу, обычно применяемому в переносном жидкостном варианте, и выполнен с возможностью удерживать давление или функционировать от картриджа;

- передвигаемый огнетушитель, в возможном варианте выполненный на колесах и имеющий вместимость 5-250 литров;

- бак с насосом или источником газа, находящегося под давлением, при этом бак вмонтирован в пожарную машину, установлен на ней или выполнен с возможностью буксировки транспортным средством;

- баллоны или баки, выполненные, как индивидуальные объекты, или в виде батареи, устанавливаемые в непосредственной близости или на расстоянии от огнеопасной зоны и в любом из этих вариантов адаптированные для выведения своего содержимого на данную зону.

Далее приведены примеры, иллюстрирующие достоинства вермикулитной суспензии при ее применении в качестве материала, предназначенного для тушения огня.

Пример 1

Приготовили водную суспензию химическим образом вспученного вермикулита с заданным распределением размеров частиц, выбранным согласно приведенному графику. Такая суспензия под названием "Aqueous Vermiculite Dispersion (DM38)" может поставляться фирмой Dupré Minerals Limited.

Пример 2

Несколько обычных огнетушителей на водной основе, использующих газ для создания давления, заполнили водной вермикулитной суспензией, приготовленной согласно примеру 1. Будучи активированными, огнетушители выбрасывали через шланг данную суспензию в распыленном виде.

Пример 3

Установили манекен, одетый в легковоспламеняющуюся куртку, хорошо различаемую визуально. Подожгли куртку, использовав для этого горелку Бунзена. После того как куртка была охвачена огнем, активировали огнетушитель согласно Примеру 2, заполненный вермикулитной суспензией, и направили на горящую куртку распыляемый состав, который сформировал на куртке покрывной слой, быстро погасивший пламя.

Пример 4

Попытались повторно воспламенить куртку из Примера 3, обрабатывая ее горелкой в зоне, на которую посредством распыления дисперсионного вермикулитного состава был нанесен покрывной слой. Куртка повторно не загорелась.

Пример 5

Повторили эксперименты 3 и 4, используя в огнетушителе только воду. Хотя вода залила пламя, для этого понадобилось более продолжительное время распыления. После этого продолжили обработку водой, промочив куртку насквозь. Когда горелку снова поднесли к промокшей куртке, куртка через несколько секунд загорелась повторно.

Пример 6

Вермикулитный дисперсионный состав подавали из огнетушителя согласно Примеру 2 с расстояния приблизительно 2,5 м на установленный вертикально баллон с газообразным бутаном. Данный состав сформировал на баллоне покрывной слой. В случае возникновения огня наложение такого слоя на емкость, содержащую газ, обеспечивает формирование покрытия, обладающего отличными огнестойкими и теплоизоляционными свойствами, тем самым понижая вероятность сильного взрыва, когда содержимое баллона подвергается воздействию повышенных интенсивностей тепла и огня.

1. Огнетушитель, имеющий по меньшей мере одну емкость, содержащую средство тушения огня, и выполненный с возможностью выводить данное средство, если идентифицировано реальное или потенциальное возгорание, отличающийся тем, что средство тушения огня представляет собой стабильную водную суспензию тонкодисперсного вспученного вермикулита.

2. Огнетушитель по п. 1, в котором указанная вермикулитная суспензия содержит вспученный вермикулит с размерами частиц в интервале 1 нм - 2000 мкм.

3. Огнетушитель по п. 2, в котором указанная суспензия вспученного вермикулита содержит вспученный вермикулит с максимальным размером частиц 1000 мкм или меньше.

4. Огнетушитель по п. 3, в котором вермикулитная суспензия содержит вспученный вермикулит с максимальным размером частиц 300 мкм или менее.

5. Огнетушитель по п. 1, в котором вермикулитная суспензия содержит вермикулит в количестве примерно 3-40 мас.%.

6. Огнетушитель по п. 5, в котором вермикулитная суспензия содержит вермикулит в количестве примерно 10-30 мас.%.

7. Огнетушитель по п. 6, в котором вермикулитная суспензия содержит вермикулит в количестве примерно 15-25 мас.%.

8. Огнетушитель по п. 7, в котором вермикулитная суспензия содержит вермикулит в количестве примерно 20 мас.%.

9. Огнетушитель по п. 1, в котором средство тушения огня сохраняет стабильность при хранении с сохранением вермикулита в суспензии в течение по меньшей мере шести месяцев.

10. Огнетушитель по п. 9, в котором средство тушения огня сохраняет стабильность при хранении с сохранением вермикулита в суспензии в течение по меньшей мере одного года.

11. Огнетушитель по п. 10, в котором средство тушения огня сохраняет стабильность при хранении с сохранением вермикулита в суспензии в течение по меньшей мере двух лет.

12. Огнетушитель по п. 1, выполненный с возможностью ручного управления при обнаружении возгорания.

13. Огнетушитель по п. 1, выполненный с возможностью автоматического выведения средства тушения огня в ответ на сигнал, индицирующий обнаружение реального или потенциального возгорания.

14. Огнетушитель по п. 1, содержащий устройство, которое обеспечивает выведение средства тушения огня, происходящее в виде прерываемого или непрерывного распыления, и направление распыленного состава на выбранную зону.

15. Способ тушения огня путем подачи средства, предназначенного для тушения огня и представляющего собой стабильную водную суспензию тонкодисперсного вспученного вермикулита, на пламя и/или на прилегающие зоны, и/или на зоны высокого риска распространения огня.

16. Способ тушения огня путем подачи средства, предназначенного для тушения огня и представляющего собой стабильную водную суспензию вспученного вермикулита, из одного или более огнетушителей, выполненных согласно любому из пп. 1-14, на пламя, и/или на прилегающие зоны и/или на зоны высокого риска распространения огня.

17. Способ изготовления пожарного оборудования в виде огнетушителя, выполненного согласно любому из пп. 1-14, включающий по меньшей мере частичное заполнение емкости, адаптированной для выведения средства тушения огня, причем средство тушения огня содержит стабильную водную вермикулитную суспензию.

18. Применение стабильной водной суспензии тонкодисперсного вспученного вермикулита в качестве средства тушения огня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) эпоксидно-каучуковых композиций, которые могут быть использованы для восстановления, ремонта и усиления бетонных и железобетонных конструкций.

Группа изобретений относится к высокоэмиссионным покровным композициям и способам их получения. Термоэмиссионная покровная композиция для подложки включает сухую смесь из веществ, повышающих эмиссионную способность покрытия, при этом вещества, повышающие эмиссионную способность покрытия, содержат диоксид титана, и веществ, повышающих механическую прочность.

Изобретение относится к теплообменной композиции, которая может быть использована для замены существующих хладагентов, которые должны иметь пониженный потенциал глобального потепления (ПГП).

Изобретение относится к неорганическому, не содержащему галогенов огнезащитному средству, выполненному из регидратированного красного шлама (MR2S). Состав включает от 10 до 50% по массе соединений железа, от 12 до 35% по массе соединений алюминия, от 5 до 17% по массе соединений оксида кремния, от 2 до 21% по массе TiO2 и от 0,5 до 6% по массе соединений кальция.

Изобретение относится к теплообменной композиции, которая может быть использована для замены существующих хладагентов, которые должны иметь пониженный потенциал глобального потепления (ПГП).

Изобретение относится к химической технологии. На первой стадии производства наночастиц антипирена гидроксида магния осуществляют взаимодействие водного раствора хлорида магния с щелочным компонентом при температуре не выше 100°C и мольном отношении ионов ОН-: Mg++ в пределах (1,9-2,1):1.
Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, горнодобывающей и резинотехнической промышленности.

Настоящее изобретение относится к способу получения гидромагнезита в водной среде. Способ включает следующие стадии: a) предоставление, по меньшей мере, одного источника оксида магния; b) предоставление газообразного CO2 и/или карбонат содержащих анионов; c) гашение упомянутого источника оксида магния со стадии а) для превращения оксида магния, по меньшей мере, частично, в гидроксид магния; d) приведение в контакт полученного гидроксида магния со стадии с) с упомянутым газообразным CO2 и/или карбонат содержащими анионами со стадии b) для превращения гидроксида магния, по меньшей мере, частично, в осажденный несквегонит; и e) обработку полученного на стадии d) осажденного несквегонита на стадии теплового старения.

Изобретение относится к получению композиций гидратированных силикатов щелочных металлов для изготовления разбухающих слоев огнестойкого остекления. Предложен способ получения композиций гидратированных силикатов щелочных металлов, содержащих SiO2/M2O в мольном отношении в интервале между 3 и 7, в котором они превращаются в твердый гель без сушки, из стабильного и жидкого раствора дегидратацией, снижающей содержание воды по весу на 14% максимум, проводимой при температуре не выше 60ºС при давлении от 1 до 100 гПа.
Изобретение относится к области получения огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и горнодобывающей промышленности.

Изобретение относится к средствам контроля за предпожарными ситуациями, возникающими в результате локальных перегревов электрооборудования, и предназначено для предупреждения пожаров, возникающих в результате подобных неисправностей, в частности неисправностей в электрических розетках.

Изобретение относится к способу комбинированного пожаротушения с использованием микрокапсулированного огнегасящего агента, оболочка которого заполнена огнетушащим веществом в виде порошкообразного сорбента - силикагеля, насыщенного озонобезопасным жидким ингибитором горения в виде перфторэтилизопропилкетона.

Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники. Способ вихревого порошкового тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает размещение на поверхности земли взрывчатого вещества в виде нескольких концентричных кольцевых зарядов по замкнутому контуру, охватывающему горящий факел скважины.

Изобретение относится к огнетушащему порошковому составу, включающему хлорид калия, который отличается тем, что дополнительно содержит оксид цинка, алюмокалиевые квасцы, глинозем, при следующем соотношении компонентов, масс.%: хлорид калия – 90-96; оксид цинка – 1-2; алюмокалиевые квасцы – 2-6; глинозем – 1-2.

Изобретение относится к области пожаротушения и может применяться для тушения природных и техногенных пожаров, горящей и тлеющей древесины и древесных материалов в открытых, а также в замкнутых объемах.

Изобретение относится к получению огнетушащих порошков, которые могут быть использованы для тушения пожаров класса А, В, С и Е. Для получения многоцелевого огнетушащего порошка смешивают аммофос, сульфат аммония или минеральную соль (концентрат) Галит в качестве основного компонента, концентрат апатитовый или талькомагнезит, или фосфорит, или песок кварцевый в качестве целевого наполнителя и микрокремнезем конденсированный марки МК-85, предварительно обработанный гидрофобизирующей жидкостью в соотношении 6÷0,5-1,0 в качестве гидрофобизирующей добавки.

Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники. Способ комбинированного тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает в себя одновременно с тушением фонтана газоводяными струями дополнительную подачу в импульсном режиме огнетушащего порошкового вещества в зону горящего фонтана над газоводяными струями.
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения высокодисперсных порошков, в частности используемых в качестве целевой добавки к огнетушащим порошкам с целью улучшения их текучести.

Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к созданию огнетушащего порошкового состава общего назначения для тушения пожаров классов А, В и в особенности пожаров в бытовых помещениях и местах массового скопления людей.

Изобретение относится к огнетушащему порошковому составу, который может быть использован для тушения пожаров класса А, В, С и электроустановок. Огнетушащий порошковый состав содержит сильвинит и целевую добавку, в качестве которой содержит синтетический минеральный сплав фракционного состава, мас.%: 100-150 мкм - 20-30, 40-50 мкм - 50-60, менее 40 мкм - 10-30.
Изобретение относится к средствам пожаротушения и может быть использовано для тушения возгораний наружных поверхностей летательного аппарата. Сущность изобретения состоит в том, что изготовляют герметичный огнеупорный контейнер, изготовляют герметичный тубус, изготовляют тепловой взрыватель-детонатор, заполняют герметичный огнеупорный контейнер огнетушащим веществом, заполняют герметичный тубус взрывчатым веществом, способным при взрыве разорвать герметичный огнеупорный контейнер, создать взрывную волну, способную сбить языки пламени и разбрызгать на раскаленные элементы очага пожара огнетушащее вещество, вставляют в герметичный тубус со взрывчатым веществом тепловой взрыватель-детонатор, вставляют в герметичный огнеупорный контейнер с огнетушащим веществом герметичный тубус со взрывчатым веществом, устанавливают на летательный аппарат герметичные огнеупорные контейнеры в местах наиболее возможного возникновения пожара, при необходимости пожаротушения под воздействием температуры очага пожара осуществляют взрыв теплового взрывателя-детонатора, чем детонируют взрывчатое вещество в тубусе, при взрыве которого взрывают герметичный огнеупорный контейнер, чем сбиваются языки пламени и интенсивно разбрызгивается огнетушащее вещество, которое осаждается на раскаленных элементах горящего участка летательного аппарата, чем осуществляется отбор тепла, а следовательно, его пожаротушение.
Наверх