способ пожаротушения

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЖАРОТУШЕНИЯ, включающий воздействие на очаг огнетушащим составом, образованным аэрозолем из твердой и газообразной фаз, полученным сгоранием твердого топлива, включающего смесь полимерного связующего на основе каучуков и окислителей - азотнокислого и хлорнокислого калия, отличающийся тем, что смесь образована компонентами в соотношении, мас. % :

Полимерное связующее на основе каучуков, или дивинильного, или изопренового, или нитрильного, или полиуретанового, или тиокола 13,5 - 20

Хлорнокислый или азотнокислый калий или их смесь 70 - 82

Специальные добавки 5 - 10

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к созданию способов и средств, предназначенных для предотвращения пожаров или сдерживания огня.

Известно, что пожаротушение можно обеспечить различными способами:

- изоляцией очага горения от кислорода воздуха или снижением концентрации О₂ вследствие разбавления воздуха негорючими газами;

- интенсивным ингибированием химических реакций в пламени;

- охлаждением очага горения до определенных температур;

- механическим срывом пламени сильной струей газа или воды;

- созданием условий огнепреграждения или сочетанием этих способов.

Различают поверхностное тушение - подачу средств тушения (воды, пены, порошков) непосредственно в очаг пожара - и объемное - создание в районе пожара газовой среды, не поддерживающей горения. Последнее применяют в ограниченных (в замкнутых) объемах (помещениях, отсеках, галереях и т. п. ), а в качестве гасителей, как правило, используют инертные газовые разбавители, хладоны, порошки и комбинированные составы на основе хладонов.

Изоляция очага горения от кислорода воздуха разбавлением инертными газами широко представлена различными системами со сжатыми СО₂, N₂, Аr и т. п. Кроме того, известны генераторы инертных газов, работающие на принципе сжигания в различных установках, например авиадвигателях, углеводородного горючего типа керосина.

Ингибирование процессов, заключающееся в торможении цепной реакции, происходящей при горении, наиболее интенсивно осуществляется хладонами.

Однако, из-за сильного воздействия хладонов на озоновый слой атмосферы, вплоть до разрушения последнего, применение хладонов для пожаротушения ограничено.

В настоящее время наиболее универсальными средствами пожаротушения, применяемыми для гашения любого типа пожаров и электроустановок под напряжением, являются огнетушащие порошки на основе карбонатов, фосфатов, хлоридов щелочных металлов.

Известен способ пожаротушения, предусматривающий образование пожаротушащего аэрозоля при горении порохов аэрозольных смесевых (ПАС), состоящих из 13-39% твердых компонентов (нитратов Na, K; хлоридов или карбонатов Na, K; перхлоратов Na, NH₄, K; бихромата К) и связующих типа нитроцеллюлозы, полиэфира, каучуков, эпоксидной или резольной смолы, принятый за прототип.

Судя по температуре горения составов (900-1495К) и большому содержанию связующего, такого типа составы обладают низким коэффициентом избытка окисляющих элементов ( ), а, значит, в газовой составляющей аэрозоля содержит много соединений, способных к догоранию в воздушной среде (СО, Н₂, ОН и т. п. ), которые в очаге пожара могут стать дополнительным источником горения.

Целью предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа гашения пожаров огнетушащим составом, образованным аэрозолем из твердой и газообразной фаз, полученным сгоранием специально подобранных составов смесевого твердого топлива. Такие топлива содержат окислитель, отвержденное полимерное горюче-связующее и, как правило, добавки различного назначения.

Продукты сгорания (ПС) выделяются при сжигании СТТ в различного вида стационарных и переносных установках и огнетушителях, при поджигании открытых образцов топлива с помощью любого типа воспламеняющих устройств, а также когда изделия из СТТ помещены непосредственно в очаге пожара. Чтобы ПС СТТ не стали дополнительным источником горения, в них содержатся, в основном, продукты полного окисления входящих в топливо элементов, т. е. исходной композиции обеспечивается на уровне 0,9-1,0.

Способ предусматривает комплексное воздействие на очаг пожара. При горении СТТ выделяется большой объем ПС (23-27 молей/кг при температуре 1900^оК), которые, разбавляя воздух и вытесняя его из зоны горения, создают пониженную концентрацию кислорода в очаге пожара. Одновременно, содержащиеся в ПС газообразные соединения щелочных металлов при охлаждении переходят в конденсированное состояние в виде мельчайших частиц, и этот устойчивый аэрозоль обладает сильным ингибирующим действием на горение в воздушной среде всех видов материалов и газов.

В зависимости от набора исходных компонентов аэрозоль состоит из различных инертных газов (СО₂, Н₂О, N₂ и др. ) и конденсированных частиц, представляющих, в основном, соединения щелочных металлов типа галогенидов, карбонатов (например, К (Na) Cl, K₂CO₃, K₂SO₄). Для повышения концентрации в ПС аэрозоля-ингибитора в исходный состав могут дополнительно вводиться порошки-ингибиторы.

В таблице приведены составы ПС различных вариантов компоновки СТТ.

Из таблицы следует, что ПС содержат 40-45% по весу соединений калия, находящихся, в основном, в газообразном состоянии. Это обстоятельство способствует интенсивному ингибирующему воздействию на реакции в пламени.

Большой объем выделяющихся газов (23-27 молей/кг при температуре 1900К) обеспечивает разбавление и вытеснение воздушной среды из очага пожара. Образующиеся газы экологически чистые. Вид используемого связующего практически не влияет на количество и качественный состав продуктов сгорания, а варьированием вида окислителя и соотношения между окислителями можно несколько изменить состав ПС.

В условиях предприятия проведена оценка гасящей способности продуктов сгорания СТТ.

Потушены горящие ЛВЖ (бензин, ацетон) и древесина. Расход топлива при гашении ЛВЖ составил 0,05-0,10 кг/м³, а древесины - 0,03-0,06 кг/м³. По данным Справочника "Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения" под редакцией А. Н. Баратова и А. Л. Корольченко, М. , Химия, 1990 при объемном гашении пожаров ЛВЖ и древесины расходуются: Углекислый газ 0,7 кг/м³ Хладон 114 В 2 0,22-0,37 кг/м³ Порошковые средства 0,27-0,4 кг/м³ Достоинствами предлагаемого способа пожаротушения являются следующие:

1. Универсальность - применение для гашения любого типа пожара.

2. Постоянная готовность к применению. Изделия из топлива способны к длительному хранению (10-15 лет) в широком температурном диапазоне без изменения характеристик и не требуют дополнительной подготовки перед использованием.

3, Взрывобезопасность изготовления и возможность получения образцов любой формы и различных размеров.

4. Экологическая чистота продуктов сгорания.

5. Конверсия оборонной отрасли промышленности. (56) Сборник "Пороха и твердые специальные топлива в народном хозяйстве", под. ред. Б. П. Жукова, ЦНИИНТИ, КПК, М. , 1990 г. , с. 21.