Порошок огнетушащий феникс авс 40 сертификаты. Огнетушащие порошки. Чем и куда убрать порошок из огнетушителя после его применения

Изобретение относится к противопожарным средствам, а именно к составам огнетушащих порошков, применяющихся для тушения твердых, жидких и газообразных веществ, а также электроустановок как в закрытых пространствах, так и на открытом воздухе. Огнетушащий порошковый состав включает аммофос, аэросил и целевую добавку 1. При этом в качестве целевой добавки используется глинозем и компоненты взяты в следующем соотношении; мас.%, аэросил 0,5 - 3,0; глинозем 7,0-10,0; аммофос остальное. Заявляемый состав обладает высокими эксплуатационными характеристиками. 1 табл.

Изобретение относится к противопожарным средствам, а именно к составам огнетушительных порошков, применяющихся для тушения твердых, жидких и газообразных веществ, а также электроустановок как в закрытых пространствах, так и на открытом воздухе. Из уровня техники известны различные составы огенетушащих порошков. Огнетушащие порошки являются, как правило, механическими смесями различных компонентов, основу которых составляют огнегасящие средства с добавками для улучшения текучести и огнегасящей способности первых. Так, например, огнетушащий порошковый состав по патенту РФ 2071798 содержит хлорид калия и кремнийсодержащую добавку, причем в качестве этой добавки используют алкилгалоидсилановую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид калия - 99,5 - 99,8 Алкилгалоидсилановая жидкость - 0,2 - 0,5 Недостатками этого состава являются большая гигроскопичность хлорида калия, а вследствие этого недостаточная текучесть порошка, несмотря на введение гидрофобизирующей добавки. Кроме того, под воздействием высокой температуры происходит разложение хлорида с выделением свободного хлора, что может оказать вредное воздействие на людей, участвующих в тушении пожара. Порошковый состав по авт. св. 1286222 включает основу - аммофос и гидрофобную добавку, причем для повышения огнетушащей способности он содержит конденсирующую добавку при следующем соотношении компонентов: Гидрофобная добавка - 1 - 3 Конденсирующая добавка - 5 - 15 Аммофос - Остальное В качестве конденсирующей добавки состав содержит меламин, карбамид или дициамин, а в качестве гидрофобной добавки - модифицированный диоксид кремния и стеарат цинка. Недостатками данного состава являются его слеживаемость и плохая текучесть вследствие значительной разности плотности частиц компонентов, входящих в его состав. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является огнетушащий порошок П-2АП по ТУ 113-08-597-8 "Порошки огнетушащие марки П-2АП и П-4АП". Порошок огнетушащий марки П-2АП имеет следующий состав, %: Аммофос из апатитового концентрата - 88,2 - 91,5 Порошок тонкозернистый шамотно-каолиновый из электрофильтров вращающихся печей - 7 - 10
Аэросил марки АМ-1-300 - 1,5 - 1,8
Недостатками данного огнетушащего порошка являются недостаточная огнетушащая способность вследствие большого процентного содержания шамотно-каолинового порошка из электрофильтров вращающихся печей, состоящего в основном из диоксида кремния, который при тушении является балластом. Коме того, в состав шамотно-каолинового порошка входят примеси железа и титана, которые вследствие высокого удельного веса оседают на дне огнетушителя, уменьшая тем самым текучесть огнетушащего состава. Следует также отметить, что содержащаяся в составе шамотно-каолинового порошка вода при низких температурах приводит к образованию кристаллов, что также ухудшает физические свойства состава. Задачей настоящего технического решения является расширение ассортимента дешевых огнетушащих порошков с высокими эксплуатационными характеристиками, а именно: повышенной огнетушащей способностью. Поставленная задача решается предложенным огнетушащим порошковым составом, включающим аммофос, аэросил и целевую добавку, причем в качестве целевой добавки используется глинозем, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Аэросил - 0,5 - 3,0
Глинозем - 7,0 - 10,0
Аммофос - Остальное
Заявляемый огнетушащий порошковый состав отличается от прототипа наличием целевой добавки, в качестве которой используется дешевый легкодоступный природный материал - глинозем, что соответствует критерию - "новизна". Введение в состав огнетушащего порошка глинозема позволило не только использовать дешевый природный материал, имеющийся в достаточном количестве в месте производства порошка, но и улучшить его физико-химические свойства, а именно повысить его огнетушащую способность, так как глинозем обладает способностью снижать температуру в очаге пожара, что в совокупности с остальными компонентами позволило достичь заявляемый технический результат. Сравнение предлагаемой рецептуры огнетушащего порошкового состава не только с прототипом, но и с другими составами показало, что в технике не известны огнетушащие порошки, в которых бы имело место предложенное сочетание компонентов, но именно такое сочетание позволило пополнить ассортимент огнетушащих составов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. Это дает основание считать предлагаемый состав обладающим изобретательским уровнем. Предлагаемый в настоящем техническом решении огнетушащий порошковый состав изготавливается следующим образом: берут требуемое количество аммофоса, проводят его сушку в фильтр-сушилке при температуре 80 o -90 o C, измельчение сначала на молотковой мельнице, а затем на струйно-вихревой до достижения размера частиц 50 мкм. Измельченный аммофос поступает в барабан смешения, куда к нему добавляют аэросил и глинозем в необходимых количествах. Смешение компонентов проводят в течение двух часов, после чего готовый порошок выгружают и затаривают. Полученный продукт представляет собой механическую смесь от белого до светло-розового цвета. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены пять рецептур, три из которых показали оптимальные результаты (см. таблицу). Состав рецептуры 1 не удовлетворяет следующим требованиям:
снижение содержания аэросила до 0,2% повышает гигроскопичность и снижает текучесть состава;
снижение содержания глинозема до 6% приводит к нарушению показателя насыпной плотности порошка и снижению огнетушащей способности вследствие недостаточного содержания оксида алюминия, которое необходимо для тушения пожара. Состав рецептуры 5 не удовлетворяет следующим требованиям:
высокое содержание аэросила приводит к значительному снижению насыпной плотности порошка, что влечет за собой уменьшение массы загружаемого в огнетушитель порошка вследствие ограниченного объема огнетушителя;
высокое содержание глинозема приводит к повышению электропроводности порошка и тем самым исключает возможность применения состава для тушения электроустановок. Огнетушащий порошок по предлагаемому техническому решению может изготавливаться промышленными предприятиями на стандартном оборудовании, с использованием известных технологических приемов из известного имеющегося сырья. Это говорит о том, что предлагаемое техническое решение отвечает и третьему критерию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Огнетушащий порошковый состав, включающий аммофос, аэросил и целевую добавку, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки используется глинозем и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Аэросил - 0,5 - 3,0
Глинозем - 7,0 - 10,0
Аммофос - Остальноеп

Владельцы патента RU 2465938:

Изобретение относится к огнетушащим порошковым составам, которые могут быть использованы для тушения всех видов пожаров в химической, нефтехимической, угольной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности. Огнетушащий порошок на основе алюмосиликатных микросфер представляет собой узкие фракции полых сферических гранул со средним диаметром в интервале 2-230 мкм, при этом оболочка полых алюмосиликатных микросфер представляет собой композитный стеклокристаллический материал состава, мас.%: алюмосиликатная стеклофаза 57-92, фаза муллита 1-42, фаза кварца 1-9. Огнетушащий порошок на основе алюмосиликатных микросфер выделяют из летучих зол и концентратов ценосфер летучих зол от сжигания угля с использованием гранулометрической сепарации или аэродинамической классификации. Технический результат - высокая текучесть, низкая склонность к влагопоглощению, отсутствие склонности, к слеживанию, удовлетворительная огнетушащая способность. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к огнетушащим порошковым составам, которые могут быть использованы для тушения всех видов пожаров в химической, нефтехимической, угольной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.

Огнетушащие порошки являются универсальным огнетушащим веществом благодаря наличию ряда достоинств [Баратов А.Н., Вогман Л.П. Огнетушащие порошковые составы, Москва, Стройиздат, 1982, 72 с.]: высокая огнетушащая способность, обусловленная механизмом тушения, который включает в себя ингибирование цепных реакций горения, разбавление горючей среды, огнепреграждение и ряд других эффектов, универсальность применения - тушение всех классов пожаров, возможность эксплуатации в широком диапазоне температур - от +50 до -50°С и др.

В настоящее время огнетушащие порошки представляют собой механические смеси мелкоизмельченных минеральных солей с различными добавками, препятствующими слеживанию и влагопоглощению. В качестве основы для огнетушащих порошков используют фосфорно-аммонийные соли (моно-, диаммонийфосфаты, аммофос), карбонат и бикарбонат натрия и калия, хлориды натрия и калия и др.; в качестве добавок для улучшения эксплуатационных характеристик - кремнийорганические соединения, аэросил, белая сажа, стеараты металлов, нефелин, тальк и др. [Пат. РФ №2232612, A62D 1/00, 20.07.2004; Пат. РФ №2236880, A62D 1/00, 27.09.2004; Пат. РФ №2370295, A62D 1/00, С01В 33/12, 10.01.2009}. Наряду с этим, для получения огнетушащих порошков используют различные природные минералы - галит, мусковит, шунгит [Пат. РФ №2417112, A62D 1/00, 27.04.2011; Пат. РФ №2372957, A62D 1/00, 20.11.2009; Пат. РФ №2256477, A62D 1/00, 20.07.2005}, а также отходы различных производств [Пат. РФ №2159138, A62D 1/00, 20.11.2000; Пат. РФ №2216371, A62D 1/00, 20.11.2003; Пат. РФ №2044543, A62D 1/00, 27.09.1995}.

Наряду с достоинствами, огнетушащие порошки обладают и рядом недостатков, наиболее характерными из которых является склонность к слеживанию и влагопоглощению, недостаточная текучесть, приводящие к сокращению срока эксплуатации и ограниченности использования средств пожаротушения, а также многокомпонентность составов, сложность рецептуры и большое число стадий (измельчение, сушка, смешение и др.), необходимых для их получения.

Известен огнетушащий порошок торговой марки «Вексон» [ТУ 2149-028-10968286}, представляющий собой дисперсную смесь минеральных солей с различными добавками. Данный состав характеризуется отсутствием склонности к слеживанию - 0%, однако способ его получения многостадиен и длителен во времени [Пат. РФ №2143297, С04В 33/28, 27.12.1999}.

Повышение текучести огнетушащих порошковых составов достигается использованием материалов с частицами сферической формы, текучесть которых сопоставима с текучестью жидкости. Известен способ получения керамических сфероидов размером 0,2-2,5 мм, включающий диспергирование шликера, содержащего порошок керамического материала и термопластичную органическую связку в формующей жидкости [Пат. РФ №2079468, С04В 33/28, 20.05.1997}. Полученные по заявляемому способу сфероиды рекомендуются для использования в пожаротушении, однако их огнетушащая способность и эксплуатационные свойства не определены.

Известен способ получения огнетушащего порошка, представляющего собой смесь полых сферических частиц фосфата аммония, полученных методом распылительной сушки, характеризующихся низкой плотностью и хорошей огнетушащей способностью [Пат. CN №1837733, A62D 1/06, 27.09.2006}. Однако для достижения необходимых эксплуатационных показателей по влагопоглощению и слеживанию данный порошок необходимо обрабатывать модифицирующими компонентами.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является порошок с частицами сферической формы и содержанием фракции 40-70 мкм не менее 95 мас.%, представляющий собой многофазный композитный материал сложного состава ·a ·b, где M(I) -катионы Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , NH +4 или их смесь, М(II) - Mg 2+ , Ca 2+ , Zn 2+ или их смесь, M(IV) - Si +4 , Ti 4+ , Zr 4+ , или их смесь, A n1 - F - , Cl - , Br - , J - ; A n2 -NO -3 , , , - при следующем мольном соотношении компонентов и фаз: х=20-1, у=1-10, z=0-10, а=100-1, b=1-30 [Пат. РФ №2095103, A62D 1/00, 10.11.1997}. Огнетушащая способность порошка, охарактеризованная его расходом в г/см 2 при тушении пожара класса В, составила 0.3-0.6.

К недостаткам данного порошка следует отнести многочисленность компонентов и сложность рецептуры приготовления (растворение исходных солей, фильтрация суспензий, испарение воды, сушка), низкий выход целевого компонента, что приводит к значительному удорожанию заявляемого порошка. Отсутствие данных по исследованию эксплуатационных характеристик, таких как склонность к слеживанию и влагопоглощению, снижает практическую возможность использования данного изобретения.

Изобретение решает задачу получения огнетушащих порошков пониженной стоимости, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками - текучестью, пониженной склонностью к влагопоглощению и слеживанию, удовлетворительной огнетушащей способностью.

Для решения поставленной задачи предложен огнетушащий порошок на основе алюмосиликатных микросфер, при этом оболочка микросфер представляет собой композитный стеклокристаллический материал.

Огнетушащий порошок представлен узкими фракциями полых сферических частиц со средним диаметром в интервале 2-230 мкм.

Задача достигается тем, что для получения огнетушащих порошков используют узкие фракции полых алюмосиликатных микросфер с содержанием Al 2 O 3 20-38 мас.% и SiO 2 53-67 мас.%, которые выделяют из летучих зол и концентратов ценосфер летучих зол от сжигания угля с использованием гранулометрической сепарации или аэродинамической классификации.

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники и, следовательно, решение является новым и имеет изобретательский уровень.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Стремлением повысить эффективность тушения пожаров всех классов, снизив при этом затраты на тушение требует активного поиска дешевых и универсальных огнетушащих порошков. Перспективным в этом направлении представляется применение в качестве базовых компонентов огнетушащих составов алюмосиликатных микросфер летучих зол.

Микросферы летучих зол являются доступным и дешевым материалом, получаемым в качестве побочного продукта при сжигании угля на тепловых электростанциях. Формирование микросфер происходит в результате термохимических превращений исходных минеральных форм угля и кристаллизации отдельных фаз в процессе охлаждения капель расплава. Их гранулометрический, химический и фазовый составы, а также размер кристаллитов образующихся минеральных фаз, морфология глобул зависят от большого числа параметров, в том числе состава исходного угля, типа используемых топок, режима охлаждения капель расплава и др. [Л.Я.Кизильштейн и др. Компоненты зол и шлаков ТЭС, Москва, Энергоатомиздат, 1995; Vassilev S.V., Fuel Proc. Technol. 47(1996)261].

По химическому составу микросферы представляют собой многокомпонентные системы SiO 2 -Al 2 O 3 -Fe 2 O 3 -CaO-MgO-Na 2 O-K 2 O-TiO 2 с содержанием стеклофазы от 80 до 90%, в которой распределены кристаллические фазы кварца, муллита, ферритовых шпинелей и кальцита.

Микросферы характеризуются сферической формой, широким фракционным составом, наличием внутренней полости, высокой прочностью и регулярной пористостью стеклокристаллической оболочки, термостабильностью и кислотостойкостью .

Особенности морфологии и минерально-фазового состава микросфер делают этот материал перспективным сырьем для получения современных функциональных материалов, в том числе в области пожарной безопасности.

Известен способ тушения пожара [Пат. РФ №2388507, А62С 3/00, 10.05.2010], в котором полые микросферы размером 20-80 мкм используются в качестве микроконтейнеров для доставки огнетушащего вещества в зону горения. Наряду с этим, полые алюмосиликатные микросферы используются в качестве рыхлителя для порошковых огнетушителей [Пат. РФ №2417808, A62D 1/00, 10.05.2011}, а также в качестве наполнителя огнестойкой композитной панели [Пат. РФ №2422598, Е04В 1/94, Е04С 2/26, С04В 26/04, С04В 18/06, 27.06.2011].

Создание дешевых огнетушащих порошков на основе алюмосиликатных микросфер летучих зол, которые являются отходами теплоэнергетики, обладают высокой текучестью за счет сферической формы, не подвержены слеживанию и не поглощают влагу, так как представляют собой стеклокристаллический материал, а также сами могут являться огнетушащим веществом - это наиболее эффективный и оптимальный вариант использования микросфер в области пожарной безопасности.

Наряду с этим, использование отходов теплоэнергетики для производства огнетушащих порошков решает экологические проблемы.

Сущность изобретения демонстрируется следующими примерами, таблицами и иллюстрациями.

На Фиг.1 приведены распределения частиц концентратов алюмосиликатных микросфер: 1 - серия М, 2 - серия Р.

На Фиг.2 приведены снимки оптического микроскопа узких фракций огнетушащих порошков со средним диаметром частиц: 1-230, 2-115, 3-113, 4-47 мкм.

На Фиг.3 изображена гранула, содержащая кристаллиты муллита, образца огнетушащего порошка со средним диаметром частиц 47 мкм.

На Фиг.4 изображена схема установки для разделения летучей золы в восходящем потоке воздуха: 1 - аэродинамическая труба, 2 - трубка для поступления воздуха, 3 - регулятор, 4 - насос, 5 - фильтр.

На Фиг.5 приведены снимки оптического (1) и растрового электронного микроскопа (2) узкой фракции огнетушащего порошка со средним диаметром частиц 9 мкм.

На Фиг.6 изображены гранулы, содержащие кристаллиты муллита, образца огнетушащего порошка со средним диаметром частиц 9 мкм

В качестве огнетушащих порошков используют концентраты алюмосиликатных микросфер (ценосфер) Московской ТЭЦ-22 (серия М), сжигающей каменные угли Кузнецкого бассейна, и Рефтинской ГРЭС (серия Р), сжигающей каменные угли Экибастузского бассейна.

С помощью оптического микроскопа Axioskop 40 (Carl Zeiss), снабженного окуляром W-PI 10х/23 и цифровой камерой PowerShot A 640 (Canon), и специально разработанной программы «Msphere», входными данными для которой являлись пары цифровых снимков, содержащие не менее 4500 частиц, определяют распределение частиц (Фиг.1) и устанавливают, что средний диаметр глобул для концентратов серий М и Р составляет 70 и 110 мкм соответственно.

Методами химического анализа по стандартной методике [ГОСТ 5382-91 «Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа»} определяют химический состав концентратов ценосфер (Таблица 1; образцы 1-2), включающий содержание оксидов кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия, натрия, титана, марганца, серы и фосфора, а также потери при прокаливании (п.п.п.), в том числе устанавливают, что содержание основных макрокомпонентов в концентратах серий М и Р составляет: Al 2 O 3 -26 и 38 мас.%, SiO 2 -64 и 55 мас.% соответственно.

Эксплуатационные свойства огнетушащих порошков на основе концентратов алюмосиликатных микросфер определяют в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53280.4-2009 ((Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования и методы испытаний». Следует отметить, что все приемочные испытания огнетушащих порошков в России проводятся в соответствии с этими требованиями, учитывающими положения международного стандарта ISO 7202. У огнетушащих порошков определяют следующие характеристики: кажущаяся плотность неуплотненного и уплотненного порошка, фракционный состав, массовое содержание влаги, склонность к влагопоглощению, склонность к слеживанию. В качестве сравнения использовали известный огнетушащий порошок торговой марки «Вексон» АВС 25 [ТУ 2149-028-10968286].

Полученные численные значения характеристик огнетушащих порошков на основе концентратов алюмосиликатных микросфер серий М и Р приведены в таблице 2 (Образцы 1-2).

Анализ таблицы показывает, что концентраты алюмосиликатных микросфер характеризуются отсутствием склонности к слеживанию, превосходят известный порошок по склонности к влагопоглощению, соответствуют требованиям ГОСТ Р 53280.4-2009 по этим показателям и по массовому содержанию влаги, но не соответствуют ему по показателю кажущейся плотности.

Из концентрата ценосфер Рефтинской ГРЭС (серия Р) методом гранулометрической классификации выделяют фракцию ценосфер менее 50 мкм и определяют ее огнетушащие свойства с помощью лабораторной методики ФГУ ВНИИПО МЧС России на лабораторной установке с площадью очага горения 40 см 2 , используя в качестве горючего вещества октан (пожар класса В). Огнетушащую способность характеризуют расходом порошка в г/100 см 2 . В качестве порошка-сравнения использовали известный огнетушащий порошок торговой марки «Вексон» АВС 25 [ТУ 2149-028-10968286}. Полученные численные значения огнетушащей способности приведены в таблице 2. Анализ таблицы показывает, что заявляемый огнетушащий порошок по огнетушащим свойствам уступает порошку-сравнения и выбранному прототипу.

Из концентратов ценосфер Новосибирской ТЭЦ-5 (серия Н), Московской ТЭЦ-22 (серия М), сжигающих каменные угли Кузнецкого бассейна, и Рефтинской ГРЭС (серия Р), сжигающей каменные угли Экибастузского бассейна, выделяют по технологической схеме }