Состав для тушения пожаров

(51)5 А 62 О 1 БРЕТЕН м для ь стать сообой ю водфазы ходов крем- окись шении яв 6- сти в особ- динитабл,оставам для рючих матеихся жидкочих газов и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ГПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Калушское производственное объединение "Хлорвинил" им.60-летия ВеликойОктябрьской социалистической революциии Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института противопожарной обороны(54) СОСТАВ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА Изобретение относится к стушения пожаров различных гориалов - легковоспламеняющстей, нефтепродуктов, горютвердых материалов,Цель изобретения - повышение стабильности и огнетушащей способности,П р и м е р 1. В высокооборотную мешалку (450 об/мин) засыпают гидрофильный оксид кремния (кремнезем) марки Ав количестве 10 мас.0)ь, добавляют 350)ьный раствор солей отходов производства каустической соды и хлора в количестве 70 мас.%, затем добавляют гидрофобный кремнезем марки АМЗв количестве 20,0 мас. фпосле чего смесь перемешивают в течение 30 мин.П р и м е р 2. В емкость с высокооборотной мешалкой (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки Ав(57) Изобретение относится к состава тушения пожаров и позволяет повысит бильность и огнетушдщую способнос става. Состав, представляющий с мелкодисперсную инкорпорированну ную фазу, содержит в качестве водной 20 - 35%-ный водный раствор солей от производства каустической соды и (70-92 мас. ), гидрофобную двуокись ния (6-20 мас.0/.) и гидрофильную дву кремния (3-10 мас.%) при их соотно 2:1. Стабильность состава повышаетс 10 раз эа счет снижения слеживаемо 2 - 3 раза. Повышается огнетушащая сп ность - снижается расход состава на е цу поверхности тушения в 2-3 раза, 1 количестве 8,60 и добавляют 250-ный водный раствор солей-отходов производства каустической соды и хлора в количестве 74,2 мас.0)ь, затем добавляют при перемешивании гидрофобный кремнезем марки АМСв количестве 17,20 ь, после чего смесь гомогенизируют перемешиванием в течение 30 мин. Л.р и м е р 3. В емкость с высокооборотной мешалкой (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки Ав количестве 5 мас,0)ь и добавляют 35-ный водный раствор солей-отходов производства каустической. соды и хлора в количестве 85 мас,0)ь, затем добавляют при перемешивании гидрофобный кремнезем марки АМС в количестве 10 мас.0)ь, после чего смесь гомогенизируют перемешиванием в течение 22 мин.П р и м е р 4, В ацсоксоборотную мешалку (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки Ав количестве3,0 мас,%, добавляют 30%-ный водный раствор солей отходов производства каустиче. 5ской соды и хлора в количестве 91 мас,%,затем добавляют гидрофоб ый кремнеземмарки АМСв количестве б,0 мас,%, после чего смесь перемешивают а течение 24мин, 10П р и м е р 5. В емкость с вцсокооборотной мешалкой (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки Ааколичестве 8,3 мас.% и добавляют 20%-кь;йводный раствор солей-отходоа произаодст- .5ва каустической соды и хлора а коичсстае75 мас.%, затем добавляют при перемешивании гидрофобный кремнезем марки АУС 200 в количестве 1 б,7 мас,%, после чегосмесь гомогенизируют перемешиаанием а 20течение 25 мин,П р и м е р б, В высокооборотную мешалку (450 об/мин) засыпают гидрофильный кремнезем марки Ав количестве2,0 мас,%, добавляют 18%-ный водный раствор солей отходоа производства каустической соды и хлора в количестве 95 мас."Затем добавля от Гидрофоо; ый крем .еземмарки АМСВ количестве 3 мас,%, послечего смесь перемешивают а течекие 25 мин, 30П р и м е р 7, В емкость с аьсокообсротной мешалкой (450 Об,мин) засыпа;От Гиарофильный кремнезем маоки А 300 вколичестве 12 мас,% и добавляют 40%-ныйводный раствор солей-отходоа и роизаодс. - 35ва каустической соды и хлора а количестве63 мас,%, затем добавляют при перемешивании гидрофобный кремнезем марки АЫС 200 в количестве 25 мас.%, после чего смесьгомогенизиру:от перемешиаанием а тече,3ние 25 мин.Воднь,й 20 - 35%-нцй раствор солейпреДстааляет собОЙ шламовые отходы производства каустической соды л хлора, - ;римерно следующего состава, мас,%: 45Карбонат кальция 4-11Хлористый калийХлористый натрий 0,5 - 1Гидроокись магнияБикарбонат натрия 0,1 - 1 50Глина минеральная 10-15Вора ОстальноеВ качестве высокодисперсного Гидрофильного кремнезема используот пирогенную двуокись кремния маро: А, А55или Апо ГОСТУ 14922-77, получаемуюпутем высокотемпературного гидролиза четыреххлористого кремния в воздушко-водородном пламеуи горелки, Е ка.естаегидрофобного кремнезема используют Вь 1 шеуказанные марки глдрофильного кремнезема, модифицлроаанного полиметилсилоксанамл-Олигомером диметилхлорсилана или Октаметллтетрасилоксаком (Д), В результате этого получаОт гидрофобные и зодукты - аысокодиспорснье кремнеземы марок АМС- илл АМД по ТУ 39-888-33 и ГУ 88 УССР 251- 9-87,Применение а составе для тушения псжаров гидрофильного кремнезема обусловлено двумя прлчинами. На стадии ПГИГОТОВЛЕНИЯ ОН ИГРВОТ ОСЛЬ аКТИааТООа диспергирования водной фазы в микрокапелькое состояние за счет поз" вар;:,тельного образования твердой дисперской фазц - Гидрофильных, смоченных В Оде частиц кремьазама, Размер час;иц, ренезема ,олеблется От 0,1 мкл - для первичных, до 1 мкм - Для вторичных агломератоа, При пО 1 адакии таких частиц В водку О соеду Они смачиьэОтся и рдВНОмерно распоеделяют ся а водной фазе. В дальнейшем при диспергироаании сплошной водной фазы в капли эти частички гидроильного кремнезема являются центоами Образования мельчайших капель воды размеро от 1 мкм до 10 мкм, чтс 1 значителько меньше чем а изаес 1 ньгх а 1-:логах, где эазмео капель с ис - пользованием только ги;рофобного ае нез "," ПАВ аостая яе О1, мкм КромеО О, частичкГидрофЯвного к ремнезема,;Огле получения орошкообразного состояния инкорпорироааннОЙ воды иГрают роль стаоллизатора з-Ого мелкодиспергигоаанного:,гплеобразкого состояния водь, Они, являясь ц 8 нтрзми м 8 льчдйших каг 18 ль, за сет саоеЙ сильнОЙ ацсорэц 1 ОкнОЙ способности, могут дтельное время удерживать Воду з составе порошка - состоянии ", хой" воды, Гри 8: стеб, льностсостава а зааиси Ости от содержания инкорпооироаакной Впдь почти не изменяется ;ри температурных и длкамических нагоузках, что РИВСДИТ К Знач:1 ТВЬНОМУ УаеличекйО ДЛИ- талькос и хранения пожапотушащего состав- до "-б мес, и более пс сравнению с несколькими сутками состааоа, полученных по прототипу и аналоу.Г 1 редлагаемый длапазок по содержанию а сос.аае .,ас.Вора солей и кремнеземов Обусловлен тем, что пр. содержании раствора более1% он уже е входит а сос 1 да пОООшка ь инкорпориэоаг. Ином, мел кодисперскои, капельноч 1 Вид 8, а Обрэзу 8 т свою собс.ВенкуО монопольнук фазу, Это связано с надое атком 9%-НОГО содержания кремнеземов для обволакивания Вновь Об. разуюьцихся апель растзора, изоляции и отта 1;иаания их одна От друго 1, что приводит их к слиянио,:то дестаОиГизирует по 164302жаротушащий состав, гриводит к разделению твердой и жидкой фазы, что, в конечном итоге, уменьшает срок хранения состава и снижает его пожаротушащие способности. В то же время при излишнем содержании порошков кремнеземов, более 300 ь, они сб. разуют собственную фазу, -,тс снижает эффективность пожаротушения из-эа низой плотности состава и недостаточного охлаж. дения очага пламени ввиду недостатка водной фазы (менее 700).Концентрация солей в растворе отходов производства каустической соды и хлора (20-357 ь) обусловлена тем, что при повышении их концентрации они начинают осаждаться из раствора (высаливаться) что приводит к дестабилизации пожаротушащего состава и снижению его огнетушащей способности, В то же время при снижении концентрации солей ниже 200 происходит значительное ухудшение огнетушащей способности состава из-за недостатка соли для образования защитной пленки, изолирую. щей поверхнОсть горящего материала и способствующей огнетушению.Использование в качестве целевой добавки гидрофильного кремнезема в соотношении 1;2 к гидрофобному кремнезему обусловлено вазможностью получения стабильных при длительном хаанении составов (влияние гидрофильнага кремнезема на стабильность указана выше) с повышенным до 910 содержанием водной фазы, снижением затрат на приготовление составов за счет иницииру ощего влияния на процесс диспергирования и инкарпорирования добавки гидрофильного кремнезема, а также обусловлено снижением расхода и стоимости состава за счет частичной замены дорогостоящего гидрофабнаго кремнезема более дешевым гидрафильным кремнеземом.Соотношение гидрафильного кремнезема к гидрафобному 1:2 определено экспериментально таким образом, чтобы сохранить стабильное состояние псжаротушащего состава, которое может переходит. в псевдо- эмульсию при повышении содержания гидрофобного креглнезема более 2:1 по отношению к гидрофильному кремнезему, Одновременно при повышении содержания гидрафильногс кремнезема более 1:2 по отношению к гидрофабному происходит переход стабильного состояния состава в жидкое - гелеабразное состояние, что также недопустимо.Кроме того, при таком соотношении повышается стабильность состава к температурным колебаниям, особенно при нйзких температурах. Так; известно, что состав,. полученный по прототипу, при охлаждении 5 1 О 15 20 30 35 40 45 50 55 ниже 1 емперэтуры замерзания воды (О С) превращается в твердый агломерат, непригодный . испольэовани о в качестве огнетушащего средства, так как ан теряет текучесть. В то же время при охлаждении предлагаемого состава да температуры - 10 С ан совсем не замерзает, чему способствуют соли, содержащиеся в водной фазе состава. При дальнейшем охлаждении вплоть до температуры жидкого азота (-17 б" С) образуется снегоподобная рассыпчатая масса, которая сохраняет дисперсность, Это дает воэможность еще более эффективно использовать такой состав для тушения пожаров с высокой температурой гсрения, снижая ее за счет отбора тепла, необходимогс для плавления снегоподобной массы агнетушащего состава.Сущность эффективного тушения очагов огня класса А(твердые горючие вещества), класса В (жидкие горючие вещества) и класса С (газообразные горючие вещества) заключается в следую;цем. Во-первых, при распылении состава из огнетушителя под давлением происходит переход его из одного состояния в другое - порошковое состояние переходит в капельна-аэроэольное, а затем в водяное облако -туман, изолирующий очаг горения от внешнеи среды, вытесняя или частично уменьшая концентрацию кислорода в воздухе. Во-вторых, при попадании состава. содержащего инкорпорированную мелкодисперсную водную фазу, на поверхность арения происходит быстрое охлаждение очага горения и понижение его температуры за счет испарения водной фазы иэ слоя состава, покрывающего поверхность очага горения, В-третьих, при попадании состава, содержащего двуокись кремния, алюминия, железа и различные соли-хлориды и карбонаты, происходит ингибирование окислительно-восстановительных реакций горения за счет взаимодействия этих компонентов состава с продуктами реакций горения. В четвертых, при попадании состава, содержащего соли, после испарения водьг происходит образование солевой пленки, покрывающей очаг горения и предупреждающей повторное возгорание материала.Физико-химические и пожарно-технические характеристики составов приведены в таблице.Таким образом, за счет снижения слеживаемости в 2-3 раза значительно улучшается текучесть состава даже после длительного хранения, чта обусловлено повышением стабильности состава в б - 10 раз, повышается огнетушащая и огнепреградительнэя способность состава со снижениемрасхода его на единицу поверхности, пожаротушения в 2 - 3 раза, что связано с содержанием солей в составе, снижается в 1,5-5,0 раз стоимость получаемого состава за счет использования в нем более дешевым ингредиентов и отходов производства,Формула изобретения Состав для тушения пожаров, представляющий собой мелкодисперсную инкорпированную водную фазу, включающую гидрофобную двуокись кремния и целевую добавку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности и огнетушащей способности, в качестве водной фа 6 - 20 зы он содержит 20-35 -ный водный раствор солей-отходов производства каустической соды и хлора. а в качестве целевой добавки в гидрофильную высокодисперную 5 двуокись кремния в соотношении с гидрофобной, равном 1:2, при следующем соотношении компонентов, мас. О :20-35=,ь-ный водныйраствор солей отходов10 производства каустическойсоды и хлора 70 - 91 Гидрофобная двуокиськремнияГидрофильная высокодис 15 персная двуокись кремния 3 - 10)- й Ф й о 63ОЖс Оо щх Ео Ф с 5 х (Р 1 О Ф Б с о о о Б Ф О. с (Ю о о Щ Е о Щ о 63 с Ш Щ о Е 63 с Я од хоо вО о О о о О сф) сч О о (О О о ,0 О РЭ О сч со сф) сч о й в 1 в Ф сБ1ооСЕС: ООООООО солсчов о с - а - а - а - фсф) оооооо,о о со в в о,сф) сяФ % % офсчлФо р о сч л в о о о с 5 о о о овэсофсч сч сч Р 3 см сф сакэ с 3 афон осч сф) с 3 фФ с с с сф) Ойфооо фвфф Ой О О О О О сЧ ОсчООЛ, О ОЛО;Юс,;а 4 а- а-4 О во ос) Оо О со М) с ) сО сч с" 2 О . О - О О сб смс 1 л со в л в в оовоофо сб сч сб ф сч - й