Результат интеллектуальной деятельности: ОГНЕТУШАЩИЙ ПОРОШКОВЫЙ СОСТАВ

Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к созданию огнетушащего порошка общего назначения для тушения пожаров классов А, В, С и работающих электрических установок.

Известен сухой порошковый состав для пожаротушения следующего состава: от 50 до 90 частей фосфата аммония, от 15 до 30 частей сульфата аммония, от 8 до 20 частей сульфата бария с добавкой из тонкоизмельченной двуокиси кремния, стеарата магния, фосфата кальция и силиконов для повышения гидрофобности и текучести (патент US 3017348 A).

Недостаток известного состава заключается в том, что входящие в его состав добавки обладают повышенной реакционной способностью при высоких температурах, это может негативно сказаться на свойствах порошка, например, при тушении горящих металлов (титан, магний и т.д.) или химических веществ, поскольку данная особенность может привести к распространению тлеющих частиц.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является состав для тушения пожаров следующего состава, мас. %: аэросил 0,5-3,0, шамотно-каолиновый порошок 5,0-15,0, аммофос - остальное (авторское свидетельство СССР SU 1181672 от 30.09.85). Данный состав принят за прототип.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения, - аммофос, целевая добавка.

К недостаткам известного состава, принятого за прототип, относится то, что известный состав обладает низкой кажущейся плотностью за счет наличия в порошке частиц аммофоса размером менее 50 мкм в количестве 70% и мелких частиц каолино-шамотного порошка и гидрофобного аэросила, недостаточной текучестью из технических средств для тушения пожаров, а также высокой себестоимостью за счет использования дорогостоящей добавки аэросила. Кроме того, известный порошок обладает слишком высокой температурой образования расплавленной пленки (230°С), что замедляет скорость подавления возгорания, а это приводит к образованию горячего пепла и тлеющих частиц при горении.

Задачей изобретения является получение дешевого огнетушащего порошка, позволяющего ускорить процесс тушения и подавления образование тлеющих частиц при одновременном повышении его эксплуатационных характеристик: текучести и кажущейся плотности.

Поставленная задача решается тем, что известный огнетушащий порошок, содержащий аммофос и целевую добавку, в качестве целевой добавки содержит синтетический минеральный сплав, включающий оксиды кремния, алюминия, кальция, железа (II), магния, железа (III), титана, калия и/или натрия, хрома (III), фракционного состава, мас. %: 50-150 мкм - 55-65, 40-50 мкм - 30-44, 150-1000 мкм - остальное при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Отличительные признаки заявляемого состава от состава по прототипу - в качестве целевой добавки содержит синтетический минеральный сплав, включающий оксиды кремния, алюминия, кальция, железа (II), магния, железа (III), титана, калия и/или натрия, хрома (III) следующего фракционного состава, мас. %: 50-150 мкм - 55-65, 40-50 мкм - 30-44, 150-1000 мкм - остальное; иное количественное соотношение используемых ингредиентов мас. %: аммофос -80 -90; указанный синтетический минеральный сплав - 10-20.

Аммофос - фосфатно-азотное соединение.

Синтетический минеральный сплав - алюмосиликатное минеральное соединение с присутствием хром-шпинельной фазы. Синтетический минеральный сплав является мономинеральным веществом с гарантированным уровнем свойств.

Используется синтетический минеральный сплав, содержащий компоненты: оксид кремния SiQ₂, оксид алюминия Al₂O₃, оксид кальция CaO, оксид железа (II) FeO, оксид магния MgO, оксид железа (III) Fe₂O₃, оксид титана TiO₂, оксид калия K₂O и/или оксид натрия Na₂O, оксид хрома (III) Cr₂O₃.

Сочетание аммофоса с синтетическим минеральным сплавом в заявляемых количествах обеспечивает образование расплавленной пленки при 190°C. Это означает, что увеличивается скорость тушения и уменьшается образование тлеющих частиц. Крупные частицы синтетического минерального сплава, которые содержат оксидные группы, идентичные по составу аэросилу и алюмосиликатам (50-150 мкм) улучшают текучесть порошка из технических средств пожаротушения. Кажущаяся плотность уплотненного порошка составляет 1000-1050 кг/м³, что соответствует требованиям НПБ 170-98. Содержание мелких частиц синтетического минерального сплава (40-50 мкм) обеспечивает отсутствие слеживаемости порошка. Замена дорогостоящего аэросила позволяет уменьшить себестоимость заявляемого огнетушащего порошка, а замена шамотно-каолинового порошка повышает равномерность свойств по всему его объему.

Для получения предлагаемого огнетушащего порошкового состава в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:

- аммофос по ГОСТ 18918-85;

- синтетический минеральный сплав, содержащий оксид кремния SO₂, оксид алюминия Al₂O₃, оксид кальция CaO, оксид железа (II) FeO, оксид магния MgO, оксид железа (III) Fe₂O₃, оксид титана TiO₂, оксид калия K₂O и/или оксид натрия Na₂O, оксид хрома (III) Cr₂O₃, следующего фракционного состава, мас. %: 50-150 мкм - 55-65, 40-50 мкм - 30-44, 150-1000 мкм - остальное по ТУ 14-05773333-01-2008.

Приготовление заявляемого состава осуществляют следующим образом.

В качестве основы берут порошок аммофоса, а в качестве целевой добавки - порошок синтетического минерального сплава, полученный из первичного волокна, фракционного состава, мас. %: 50-150 мкм - 55-65, 40-50 мкм-30-44, 150-1000 мкм - остальное. Рассеивание порошка по фракциям проводят на ситовых установках. Порошки аммофоса и синтетического минерального сплава совместно перемешивают в лабораторном барабанном смесителе. Затем смесь прокаливают при температуре 120°C в течение 30 мин.

Для проверки заявляемого состава были приготовлены порошки из смеси компонентов с их различным соотношением (см. таблицу).

Качество приготовленных порошков определяли по ГОСТ 26952-86 «Порошки огнетушащие. Общие технические требования и методы испытаний». Согласно этому стандарту предлагаемые порошковые составы соответствуют современным требованиям НПБ 170-98.

Как видно из таблицы, заявляемые огнетушащие порошковые составы (примеры 4-6) имеют повышенные, по сравнению с прототипом, эксплуатационные характеристики: показатели текучести и кажущейся плотности. Кроме того, они дешевле, чем огнетушащий порошок по прототипу, за счет использования дешевых компонентов и отсутствия дорогостоящей добавки аэросила, а также позволяют ускорить процесс тушения и подавления образования тлеющих частиц.