MX2013002992A - Composicion extintora de fuego, generadora de una sustancia extintora de fuego por sublimacion de alta temperatura. - Google Patents
Composicion extintora de fuego, generadora de una sustancia extintora de fuego por sublimacion de alta temperatura.Info
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Abstract
El presente invento se relaciona con una composición extintora de incendios que genera una sustancia extintora de incendios mediante sublimación a altas temperaturas; la composición extintora de incendios comprende un material extintor de incendios que en un proceso de calentamiento puede sublimarse y liberar una sustancia extintora de incendios con propiedades extintoras de incendios; el contenido del material extintor de incendios es de por lo menos 80% por peso. Cuando la composición extintora de incendios se encuentra en uso, se emplea un agente pirotécnico como fuente de calor y de energía; y el propósito extintor de incendios se logra mediante: el encendido del agente pirotécnico, generando una gran cantidad de sustancia contra incendios a partir de la composición extintora de incendios en el uso de alta temperatura producido al quemar el agente pirotécnico y la sustancia antiincendios sale como rocío junto con el agente pirotécnico. Cuando se compara con los sistemas tradicionales extintores de incendios en aerosol, sistemas contra incendios a base de gas y sistemas extintores a base de agua, el presente invento puede proporcionar una composición extintora de incendios más segura y eficiente.
Description
Composición Extintora de Fuego, generadora de una sustancia extintora de fuego por sublimación de alta temperatura.
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Campo Técnico del Invento
El presente invento se relaciona con el campo de la lucha contra incendios y una sustancia química para extinguir fuego, y en particular, a un compuesto extintor de incendios que puede generar una sustancia extintora de fuego mediante sublimación a altas temperaturas. ¡
Antecedentes del Invento !
Ya que los objetivos específicos para reemplazar el agente extintor de incendios Halón fueron propuestos por los países miembros de la Convención de Canadá y Montreal --The Canadá Montreal Convention en 1987, todos los países del mundo se han dedicado a la investigación de una nueva tecnología para un nuevo producto extintor de incendios; las personas realizan grandes esfuerzos en la investigación de una tecnología para crear un nuevo producto extintor de incendios que tenga una gran
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eficacia extintora sin ningún tipo de contaminación al medio ambiente. ;
Los sistemas extintores de incendio a base de gas, o sistemas de pulverización, además de los sistemas extintores a base de agua y similares, que son amigables con el medio ambiente, se emplean ampliamente como sustitutos del agente extintor halón. El mecanismo extintor de un sistema extintor de incendios a base de un gas inerte, como el dióxido de carbono, IG541 y similares, es básicamente mediante la extinción física, es decir, una extinción sofocando el fuego al reducir la concentración de oxígeno del área con fuego. Dicho método de extinción de incendios sería una amenaza a la seguridad de los trabajadores. El método de pulverización implementa el proceso extintor de incendios mediante un proceso en donde el rociado pulverizado se realiza bajo los efectos de un gas presurizado que entra en contacto con la flama 'para generar el efecto de inhibición tanto físico como químico. El sistema extintor a base de agua logra el propósito de controlar el fuego, al inhibir el fuego y extinguir el fuego bajo la función triple de un rocío de agua, enfriamiento y sofocamiento así cómo aislar la radiación térmica.
i ',
Sin embargo, estos sistemas extintores de incendios necesitan ser almacenados a alta presión, y no sólo el volumen de estos sistemas es mayor, sino qué también el riesgo de explosión física durante el proceso de almacenamiento que es ! muy alto; el documento " The Security Analysis of Gas Fire Extinguishing System" (Fire jScience and Technology 2002 21 (5)), analiza los riesgos del sistema extintor a base de gas, y enumera los accidentes relacionados con la seguridad del almacenamiento a presión del sistema extintor de gas. !
De acuerdo con la información de la investigación recabada, muchos científicos extranjeros realizaron una gran variedad de investigaciones sobre diferentes sustancias extintoras, el Next Generation Fire Extinguishing Technology Group (NGPj del Building and Fire Research Centre of the U.S. National Institute of Standards and Technology
(NIST) que publica una enorme variedad de artículos del campo en cuestión. El grupo ha investigado la capacidad de las sustancias extintoras probadas al realizar pruebas de la sustancias sobre la flama con un gas como vehículo. El nitrógeno, dióxido de carbono o CF3H gas, fueron empleados como gas vehicular y las sustancias de prueba fueron calentadas por los gases vehiculares a altas temperaturas. En donde, algunas sustancias (como el Ferroceno) pueden sublimarse bajo el efecto de uri gas a altas temperaturas y después generar sustancias extintoras de incendios que obviamente mejoran la efectividad de la extinción de incendios del gas vehicular, (Proceeding of the Combustión Institute, Volume 28, 2000/pp. 2965-2972, inhibición de la flama mediante ferroceno y mezclas de agentes catalíticos e inertes, , Halón Options Technical Working Conference 2-4Mayo 2000, Inhibición de la flama mediante ferroceno únicamente y con C02 and CF3H). !
Además, la Henan Polytechnic University publicó un artículo sobre sublimación y las cualidades extintoras de fuego con ferroceno y, una patente, es decir
i
CN101327364A, Un sistema de prueba de extintor de incendios con Ferroceno.
Sin embargo, las investigaciones anteriores se han basado en su! totalidad en investigación Teorética de Laboratorio sin ser aplicadas en forma práctica jen extintores de fuego; Mientras tanto, los resultados de las investigaciones actuales muestran que solo el ferroceno puede generar las sustancias extintoras de incendios cuando se sublima a altas temperaturas y no se mencionan otras sustancias. !
El agente existente de los sistemas extintores a en aerosol principalmente incluyen agentes extintores de fuego del tipo S y K, al analizar a fondo las características de desempeño de los agentes de los sistemas extintores en aerosol, las desventajas son principalmente las siguientes: todos los agentes extintores de fuego en aerosol liberan una gran cantidad de gas y partículas activas durante la reacción de oxidación-reducción, y logran el propósito extintor de fuego sinérgico químico-físico a través de una reacción en cadena de escisión, de las partículas activas yj la cobertura del sofocamiento de una gran cantidad de gas. El agente extintor de incendios a base de gas, puede liberar una gran cantidad de calor mientras libera el aerosól durante la reacción de combustión. Para poder disminuir en forma eficaz la temperatura del aparato y el aerosol y evitar que se genere un incendio secundario, se ' requiere del montaje del un sistema de enfriamiento, que provoca defectos en cilianto a una estructura de un aparato pesado y complicado, un proceso técnico complicado y un alto costo. '
Por otra parte, se desactivan un gran número de partículas activas y de esta manera, sistema existente de enfriamiento así como el desempeño de proceso extintor de incendios es reducido en gran medida.
I
Resumen del Invento
Apuntando a las situaciones actuales de los aparatos existentes para la extinción de incendios, y en particular a los defectos inherentes de los sistemas ¡extintores de incendios en aerosol, el propósito del presente invento es proporcionar un compuesto extintor de incendios que no requiera de un almacenamiento a alta presión', más seguro y amigable con el medio ambiente y que tenga un eficiente desempeño fijara extinguir incendios.
El compuesto extintor de incendios del presente invento comprendé un material extintor de incendios que puede generar una sustancia extintora de incendios mediante sublimación a altas temperaturas, en donde el contenido del mismo es de más de 80w% por peso. '
Exceptuando el que comprende el material extintor de incendios que jes empleado como material principal extintor de incendios y que puede generar una sustancia
extintora de incendios mediante la sublimación a altas temperaturas el compuesto extintor de incendios del presente invento también puede añadir de manera apropiada varios aditivos químicos que se emplean comúnmente en el campo.
El compuesto extintor de incendios que puede generar una sustancia extintora de incendios mediante sublimación a altas temperaturas del presente invento puede lograr en forma simultánea los siguientes efectos: primero, el compuesto extintor ele incendios que es capaz de generar una sustancia extintora de incendios mediante sublimación a altas temperaturas, puede generar una sustancia inhibidora de flania mediante sublimación, al momento de calentarse; esta sustancia puede extinguir! el incendio mediante un efecto de inhibición físico o químico, o el efecto de inhibición de flama sinérgico físico o químico; segundo, por el efecto de inhibición de los productos de sublimación, la efectividad extintora de incendios del agente extintor se mejora aún más mientras que se reduce la posibilidad de una fuente de fuego por una re-combustión; tercero, el compuesto extintor de fuegos puede absorber rápidamente el calor y sublimarse bajo un calentamiento a latas temperaturas, para de manera rápida y efectiva reducir el calor liberado al quemar el agente pirotécnico, para reducir en gran medida, la temperatura de la tobera del dispositivo de extinción de incendios y las sustancias rociadas, para ahorrase el complicado sistema de enfriamiento del aparato extintor de incendios y también para eliminar los riesgos de generan un segundo incendio; cuarto, el compuesto extintor de incendios es de fácil procesamiento y moldeado, y también se puede emplear en forma independiente o unirse con un refrigerante físico; quinto, el compuesto extintor de incendios tiene un desempeño i
estable, y es e fácil almacenamiento durante un largo periodo de tiempo; sexto, el compuesto extintor de incendios tiene una baja toxicidad o casi ninguna toxicidad y es amigable con el medio ambiente y tiene un desempeño excelente.
La composición extintora de incendios que puede generar la sustancia extintora de incendios mediante sublimación a altas temperaturas del presente invento se describe abajo en detalle. ;
La composición extintora de incendios del presente invento incluye el material extintor de incendios que puede generar la sustancia extintora de incendios mediante sublimación a altas temperaturas, de la cual el contenido es más del 80% por peso.
El mecanismo de inhibición de flama o llama de la composición extintora de incendios que genera la sustancia extintora de incendios mediante sublimación a altas temperaturas es la siguiente:
La composición extintora de incendios se puede sublimar para ser sustancias gaseosas con un efecto inhibidor de flama a altas temperaturas; la sustancias gaseosas extintoras de incendios pueden reaccionar con uno o más de los radicales libres de O, OH, H , que son necesarios para que se produzca una reacción de combustión en cadena vía los radicales libres para de esta forma, cortar la combustión en cadena; y también puede reducir la presión parcial de oxígeno mediante el efecto físico de inhibir las llamas, o puede de manera simultánea implementar el efecto de inhibición físico o químico para realizar conjuntamente el efecto extintor de fuego; y mientras tanto, puede generar la interacción sinérgica con el agente pirotécnico para mejorar la efectividad de extinción de incendios del agente extintor de incendios, y ^ para acortar enormement6e el tiempo efectivo de extinción de incendios.
Para poder garantizar el desempeño estable de la composición ¡extintora de incendios bajo temperaturas normales y para un almacenamiento a largo plazo, el punto de fusión del material extintor de incendios capaz de generar las sustancias extintoras de incendios mediante sublimación a latas temperaturas es de preferencia de más de 100 0 centígrados y el material puede ser: 2,4,6-tribromofenilo glicidil éter, dimetil-4 bromoftalato, pentabromodifenilo bromuro de bencilo, 2,4,6-tribromofenilo maleimida, pentabromoclorociclohexano, tri (2,3-dibromopropilo) iso-éster de ácido cianúrico, anhídrido tetracloroftálico, hexaclorobenceno, hexacloroetano , melamina, ácido cianúrico, el fósforo rojo, óxido de estaño, bromuro de amonio, cobaltocene
La composición extintora de incendios del presente invento también puede añadir varios aditivos como sean requeridos como por ejemplo la combinación de estereato, Grafito, una combinación de solución de polímero soluble al agua o la mezcla de los mismos en donde el contenido del aditivo es menor o igual a 20% por peso¡.
Cada Ingrediente de la composición del presente invento extintor de incendios y el contenido del mismo son de preferencia de la siguiente manera: '
Material extintor de incendios: 80% a90% por peso j
Aditivo: 10% a 20% por peso.
La composición extintora de incendios del presente invento se puede moldear para ser de forma esférica, forma de hojuelas, forma de tiras, forma de bloque o formas celulares al usar técnicas de granulación, molde de prensado, extrusión y1 similares, y puede ser implementada con tratamiento de superficie de revestimiento. De preferencia se añade hidroximetil celulosa o hidroxietil celulosa como agente de revestimiento para la superficie cuando se le da el tratamiento de revestimiento a la superficie. El agente de revestimiento de la superficie puede mejorar el acabo de la superficie de la composición, mejorar la intensidad, resistencia a la abrasión y resistencia al choque del mismo, y prevenir el fenómeno de que la composición extintora de; incendio se pulverice, se sedimente y se desborde del aparato extintor de incendios durante el proceso de transportación.
La composición extintora de incendios del presente invento se describirá
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específicamente a continuación mediante las realizaciones.
I
Descripción Detallada de las Realizaciones. ,
Respectivamente añadir 30 g del compuesto extintor de incendios preparado mediante el material extintor de incendios y los aditivos en la siguiente Tabla dentro del aparato extintor de incendios que se rellena con 20 g de agente generador térmico en aerosol tipo K y respectivamente implementando pruebas de extinción de incendios distribuidos en una caja de prueba de 1 0m ; Respectivamente probar 3 rondas para cada grupo de muestras, registrar la cantidad de fuego extinta y la cantidad residual; el resultado de prueba es el que se ilustra en la tabla 1.
Las realizaciones comparativas son para: implementar pruebas de extinción de incendios en incendios distribuidos para las muestras del aparato extintorlde incendios que son respectivamente rellenadas con 20g de agente extintor tipo | S normal y comercial o agente extintor de incendios en aerosol tipo K en la misma caja de prueba de 1.0m , respectivamente probar 3 rondas por cada grupo de muestras, registrar la cantidad de extinción de fuego y la cantidad residual, y el resultado del experimento se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1. Ingredientes y comparación de resultados de prueba'
Resultados de comparación de pruebas
La condición de la extinción de incendios en la tabla anterior es el menor numero de incendios extintos de las tres pruebas implementadas, la cantidad residual es el valor
promedio de tres experiencias; a partir de los datos de la tabla anterior, se puede ver que el desempeño de la extinción de incendios de las composiciones extintoras de incendios de las realizaciones 1-7 del presente inventoO son todas superiores a las inclusiones o realizaciones comparativas 1 y 2, cuando se implementa unja prueba de extinción de incendios distribuida en la caja de prueba 1.0m3, y las cantidades residuales son más pequeñas que en las realizaciones de comparación 1 y 2.
El método experimental se basa en el método de la prueba de distribución de concentración de 7.13 en GA 499-2004, la prueba de extinción de incendios se implementa en una caja de prueba de 1 m3; Cinco tanques de prueba hechos de acero se colocan en la caja de pruebas; cuatro tanques de combustible que se encuentran escalonados de arriba a abajo en pares se colocan respectivamente en cuatro esquinas del espacio experimental; además, un tanque de combustible se coloca en la parte inferior del espacio experimental detrás de una placa deflectora . N-heptano es añadido dentro del tanque de combustible y el tanque inferior usa agua simple cómo capa de amortiguamiento. !
Las antes mencionadas realizaciones son solo ejemplos; bajo las ] enseñanzas arriba descritas del presente invento, aquellos conocedores del arte pueden implementar varias mejoras y deformaciones con base en las realizaciones previas; y todas las mejoras o alteraciones caen dentro den la envergadura protegida del invento. Aquellos conocedores del arte saben que las descripciones específicas ¡previas, sólo se emplean para explicar los propósitos del presente invento sin limitar el presente invento. '
I
Claims (14)
1. Una composición extintora de incendios que genera una sustancia extintora de incendios a sublimación a altas temperaturas, se caracteriza en que la ¡composición extintora de incendios comprende un material extintor de incendios que puede liberar una sustancia con propiedades extintoras de incendios mediante sublimación en un proceso de calentamiento; el contenido del material extintor de incendios jes de por lo menos 80% por peso; se adopta un agente pirotécnico como fuente de energía en un proceso para la extinción de incendios; y el propósito de de incendios se logra mediante: j Encendiendo el agente pirotécnico, Generando una gran cantidad de sustancia de fuego de la composición extintora de incendios en el uso de una alta temperatura producida al quemar el agente pirotécnico y: La sustancia anti incendio sale junto con el agente pirotécnico.
2. La composición extintora de incendios de la reivindicación 1 , que sp caracteriza porque el material extintor de incendios es una composición que tiene un punto de fusión de más de 100 0 Centígrados y que puede generar sustancias extintoras de incendios por sublimación. j
3. La composición extintora de incendios de acuerdo con la reivindicación 1 , se caracteriza en que el agente pirotécnico es un agente extintor de incendios pirotécnico en aerosol.
4. La composición extintora de incendios de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, se caracteriza en que el material extintor es un material extintor de incendios a base de bromuro, un material extintor a base de cloro, un extintor de incendios a base de nitrógeno y un extintor de incendios a base de fósforo-nitrógeno o un material extintor inorgánico.
5. La composición extintora de incendios de acuerdo con la reivindicación 4, se i caracteriza por que el material extintor de incendios a base de bromuro es 2, 4,6-tribromofenilo glicidil éter, dimetil-4 bromoftalato, pentabromodifenilo1 bromuro de bencilo, 2, 4,6-tribromofenilo maleimida o tri (2,3-dibromopropilo iso-éster de ácido cianúrico. j 9 i j J i
6. La composición extintora de incendios de acuerdo a la reivindicación 4, se caracteriza en que el material extintor de incendios a base de cloro s anhídrido tetracloroftálico, hexaclorobenceno o hexacloroetano. l
7. La composición extintora de incendios de acuerdo a la reivindicación 4, se caracteriza en que los materiales extintores del material extintor a base de nitrógeno y de fósforo-nitrógeno es melamina y ácido cianúrico. i
8. La composición extintora de incendios de acuerdo a la reivindicación 4, se caracteriza en que el material inorgánico extintor de incendios es fósforo rojo, óxido de estaño o bromuro de amonio.
9. La composición extintora de incendios de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, se caracteriza en que la sustancia l química es cobaltocene. i
10. La composición extintora de incendios de acuerdo con cualqúiera de las reivindicaciones 1 a 3, se caracteriza en que la composición extintora tarrjibíén incluye un aditivo del cual el contenido es menor o igual a aproximadamente 20%j por peso.
11 . La composición extintor de incendios de acuerdo a la reivindicación 4, se caracteriza en que la composición extintora de incendios también incluye un aditivo, del cual el contenido es menor que o igual a aproximadamente 20% por peso. I
12. La composición extintora de incendios de acuerdo a la reivindicación 1 u 11 , es caracterizada en que el aditivo es estereato, grafito, una combinación de ,una solución de polímero soluble al agua o una mezcla de los mismos. í
13. La composición extintora de incendios de acuerdo a la reivindicación 11 , se caracteriza por que los ingredientes de la composición extintora de incendios y el contenido de la misma es de: j Material extintor de Incendios: 80% a 90% por peso, ! El aditivo: 10% a 20% por peso. !
14. La composición extintora de incendios de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones previas, se caracteriza en que la composición extintora de; incendios se implementa con el tratamiento de revestimiento de superficie. ¡ I I I0 ¡ I I
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