Способ подготовки вермикулита для пожаротушения натрия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2868786/25 (22) 10.01,80 (46) 07,11.91. Бюл. ¹ 41 (72) А.В.Дробышев, Н.Г.Богданович и

Е.В. Морозова (53) 621.039.538(088. 8) (56) Патент Англии ¹1,.307683, .кл. .G 6 С, опублик. 1973, Факторович А,М. Тепловая изоляция, Изд. "Кедра", 1966, с. 47-48.

Изобретение относится к технологии натриевого теплоносителя ядерных энергетических установок, в частности к противопожарной защите.

В натриевой технологии для тушения горящего натрия большое распространение получили порошковые составы. К перспективным порошковым материалам относят вермикулит.

Вермикулит является гидратизированным алюмосиликатом магния и калия 6иотитовой слюды следующего состава:

ЯО2 — 31-42%; А120з-8-19%; Ее 03"4-18%;

FeO — 0,58 — 1,1%; СаО-0-25 — 6%; 990-1529%; ЯОз- 0,06 — 0.68О/; (йа20 + Kz0)-1-13%; гигроскопическая влага-0,16-1 1%.

По известному способу подготовки вермикулита, включающем осушку материала, получают материал с невысокими огнегасительными свойствами по отношению к горящему натрию, что является недостатком известного способа.

Известен способ подготовки вермикулита, включающий термообрабо ку. Недостатком известного способа является то, что вермикулит получается с невысокими огнегасительными свойствами.

„„ 4 „„822686 А1 (st>s G 21 С 9/04; А 62 С 2/00 (54)(57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВЕРМИКУЛИТА ДЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ НАТРИЯ, включающий термообработку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения огнегасительных свойств вермикулита, термообработку осуществляют при температуре 650-800 С в атмосфере воздуха в течение не менее 9 ч.

Это обусловлено тем, что после термообработки по известному способу вермикулит содержит значительное количество (до

3%) гигроскопической влаги и конституционной воды (до 20%), Кроме того, материал гигроскопичен, Для подавления горения натрия вермикулитом, подготовленным по известному способу, методом засыпки его на поверхность горящего натрия необходимо . предварительно установить точное количество (массу) горящего натрия и применять для создания на его поверхности плотного слоя материала количества вермикулита, соответствующее соотношению по массам

1:1. На практике количественная оценка загоревшего натрия в условиях аварийной ситуации является весьма затруднительной и препятствует быстрому пожаротушению натрия. Использование недостаточного количества вермикулита для тушения горящего натрия приводит к интенсификации горения. Установлено, что при тушении горящего натрия вермикулитом, подготовленным по известному способу, наблюдаются сильные вспышки с увеличением пламени и дыма при засыпке его на поверхность горящего натрия; пламя и дым исчезают

822686 только после полной изоляции поверхности горящего натрия от атмосферы воздуха.

Целью изобретения является повышение огнегасительных свойств вермикулита.

Цель достигается тем, что в известном способе подготовки вермикулита для пожаротушения натрия, включающем термообработку, термообработку осуществляют при температуре 650 — 800 С в атмосфере воздуха s течение не менее 9 часов.

Установлено, что при тушении горящего натрия вермикулитом, подготовленным по данному способу, засыпкой материала на поверхность горлщего натрия наблюдается резкое уменьшение горения, а после полной изоляции поверхности натрия от атмосферы воздуха — прекращение горения, Повышение огнегасительных свойств вермикулита по отношению к горящему натрию объясняется тем, что после термообработки материала при 650 — 800 С в атмосфере воздуха в.течение не менее 9 часов достигается необходимая степень обезвоживания вермикулита, он приобретает антигигроскопические свойства.

Для пожаротушения натрия подготовленным по данному способу вермикулитом нетребуется предварительной оценки количества горящего натрия. После остывания натрия вермикулит легко удаляется с его поверхности.

Нарушение данного режима термообработки вермикулита приводит к снижению его огнегасительных свойств и ухудшению эксплуатационных характеристик, что связано с недостаточной степенью обезвоживания материала, отсутствием антигигроскопических свойств, понижением механической прочности частиц. Так, термообработки вермикулита при температурах 650 — 800 С.в атмосфере воздуха в течение менее 9 часов приводит к неполному обезвоживанию материала, При термообработке материала при температуре ниже

650 С вермикулит не приобретает антигигроскопических свойств. после извлечения из печи материала сразу поглощает на воздухе первоначальное количество содержавщейся в нем влаги. При повышении времени термообработки выше 9 ч или повышении температуры термообработки выше 800 С снижается механическая прочность вермикулита, что приводит к измельчению частиц материала и к понижению его эксплуатаци онных характеристик.

Технология подготовки вермикулита по данному способу может быть реализована с использованием обычного промышленного оборудования (трубчатые, шахтные печи). В качестве исходного сырья может быть использован вермикулит по ГОСТ 12 865-67.

5 После термообработки вермикулит может храниться на воздухе в течение 15 суток.

Для длительного хранения материала, подготовленного по предложенному способу, следует испольэовать закрытые (герметич10

50 ные) емкости (контейнеры).

Сравнительные показатели вермикулита, полученного данным способом с показателями по способу-прототипу приведены в таблице

Вермикулит вспученный по ГОСТ

12 865-67 в количестве 0,2 г подвергали термической обработке в трубчатой печи горизонтального исполнения в слое толщиной 1,0 см при 650 С в течение 4 часов (атмосфера воздухф

Вермикулит вспученный по ГОСТ

12 865 — 67 s количестве "-20 r подвергали термической обработке в трубчатой печи вертикального исполнения а слое толщиной 20 см при температуре 650 С в течение 9 ч (атмосфера воздуха).

Вермикулит вспученный по ГОСТ

12 865 — 67 в количестве 10 кг подвергали термической обработке в шахтной печи в слое толщиной 60 см при температуре 700 С в течение 9 ч (атмосфера воздуха), Для контроля за изменением огнегасительных свойств вермикулита производили гашение горящего натрия материалом, термообработанным по предлагаемому и известному способам подготовки. Огнегасительные свойства определяли визуально по характеру явлений, сопровождающих процесс тушения горящего натрия (пламя, вспышка, дым) вермикулитом, приготовленным в соответствии с режимами, указанными в перечисленных выше примерах осуществления способа, а также исходным вермикулитом.

Как видно из таблицы, данный способ позволяет повысить огнегасительные свойства вермикулита по отношению к горящему натрию.

Изложенное выше подтверждается актом проведения испытаний вермикулита, Внедрение данного способа позволит повысить безопасность труда при операциях с большими количествами натрия в промышленности, снизить материальный ущерб от загораний натрия.

5 822686

Огнегасительные свойства вермикулита

Вермикулит, термически обработанный по и едлагаемом способ

Масса горящего натрия,г,кг примеры осуществления способа термооб аботки

П рек ра щение горения

400

Прекращение горения

10,7 см

10-20 г

10-20 r

10,7 см

600

570

0,5 м

27 кг

Составитель Н.Позднякова

Техред M.Moðãåíòàë Корректор ИЛМуска

Редактор О,Юркова

Заказ 4636 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Площадь поверхности горящего натрия, см, м

Температура горящего натрия, С

Вспышки, увеличение пламени и дыма в момент засыпки порций материала

Вермикулит no;..

ГОСТ, 12 865-67 . прототип ) Вспышки, увеличение пламени и дыма в момент засыпки порций вермикулита