RU2050878C1

RU2050878C1 - Aerosol-forming composition for putting out fire

Info

Publication number: RU2050878C1
Application number: RU93055047A
Authority: RU
Inventors: Виктор Григорьевич Щетинин
Original assignee: Виктор Григорьевич Щетинин
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: putting out fire. SUBSTANCE: proposed composition contain oxidizer and fuel. Potassium boronhydride, or potassium sulfide, or potassium ferricyanide, or potassium ferrocyanide or potassium benzoate is used as said fuel. Proposed composition additionally contains binder and material having high heat of combustion. Aluminium, magnesium, boron, or their alloys and/or potassium oxalate, or potassium carbonate, or potassium chromate, or potassium borate are used as mentioned above material. EFFECT: improves quality of desired product. 3 cl

Description

Изобретение относится к технике тушения пожаров химическими веществами, в частности к аэрозолеобразующим составам, генерирующим при своем сгорании огнетушащие вещества. The invention relates to techniques for extinguishing fires with chemicals, in particular to aerosol forming compositions that generate fire extinguishing substances during their combustion.

Известны химические огнетушащие составы, содержащие огнетушащие вещества, которые используются в виде порошков или водных растворов и подаются в зону тушения потоками воды или газа. Chemical extinguishing compositions containing extinguishing agents are known which are used in the form of powders or aqueous solutions and are supplied to the extinguishing zone by flows of water or gas.

Наиболее близким к изобретению является способ получения огнетушащей смеси и соответствующий пиротехнический состав, при сгорании которого одновременно образуются огнетушащая аэрозоль и газообразные продукты для ее распыления. Closest to the invention is a method for producing a fire extinguishing mixture and the corresponding pyrotechnic composition, upon combustion of which at the same time a fire extinguishing aerosol and gaseous products are formed for spraying it.

Использование пиротехнических (аэрозолеобразующих) составов для генерирования огнетушащих веществ имеет ряд преимуществ. Огнетушащие вещества генерируются в виде очень эффективных мелкодисперсных частиц аэрозоли и одновременно генерируется поток газообразных продуктов сгорания, подающих аэрозоль в зону тушения. Генераторы с такими составами достаточно просты и надежны. The use of pyrotechnic (aerosol forming) compositions for generating fire extinguishing substances has several advantages. Extinguishing agents are generated in the form of very effective finely divided aerosol particles and at the same time a stream of gaseous products of combustion is generated that feed the aerosol to the extinguishing zone. Generators with such compositions are quite simple and reliable.

Основой известного пиротехнического состава для тушения пожаров является пара окислитель горючее связующее, где в качестве окислителя используются нитраты или перхлораты щелочных металлов, а в качестве горючего используются вещества, не содержащие щелочных металлов. Огнетушащая способность такого типа составов определяется, по-видимому, наличием в них щелочных металлов, в частности калия, являющимся основой многих наиболее эффективных огнетушащих веществ. Поставщиком калия в этих составах является только окислитель нитрат или перхлорат калия, в которых содержание калия по весу составляет соответственно 38,7 и 28,2% Содержание окислителя в таких составах не превышает 80% поэтому общее содержание калия в составе не превышает 30% что, в основном, и определяет имеющийся у них уровень огнетушащей способности. The basis of the well-known pyrotechnic composition for extinguishing fires is an oxidizing agent-fuel binder pair, where alkali metal nitrates or perchlorates are used as an oxidizing agent, and substances containing no alkali metals are used as fuel. The fire extinguishing ability of this type of composition is apparently determined by the presence in them of alkali metals, in particular potassium, which is the basis of many of the most effective fire extinguishing substances. The supplier of potassium in these compositions is only an oxidizing agent, potassium nitrate or perchlorate, in which the potassium content by weight is 38.7 and 28.2%, respectively. The oxidizing agent content in such compositions does not exceed 80%, therefore, the total potassium content in the composition does not exceed 30%, which basically, and determines their level of fire extinguishing ability.

Задача изобретения создание аэрозолеобразующих составов для тушения пожаров с более высокой чем у существующих огнетушащей способностью. The objective of the invention is the creation of aerosol formulations for extinguishing fires with a higher than existing fire extinguishing ability.

Задача решается тем, что в предлагаемом составе как в качестве окислителя, так и в качестве горючего используются вещества, содержащие калий. При этом в отличие от существующих составов поставщиком калия в составе является не только окислитель, но и горючее. Это увеличивает общее содержание калия в составах выше 30% и увеличивает их огнетушащую способность. The problem is solved in that in the proposed composition, both potassium containing substances are used both as an oxidizing agent and as a fuel. In this case, in contrast to existing compounds, the supplier of potassium in the composition is not only an oxidizing agent, but also a fuel. This increases the total potassium content in the compositions above 30% and increases their fire extinguishing ability.

В качестве окислителя лучше всего использовать нитрат калия KNO₃ (38,7% ), но можно и перхлорат калия KClO₄ (28,2%) или их комбинацию (здесь и далее в скобках указана весовая доля калия в упоминающихся соединениях).Potassium nitrate KNO ₃ (38.7%) is best used as an oxidizing agent, but potassium perchlorate KClO ₄ (28.2%) or a combination thereof can also be used (hereinafter, the weight fraction of potassium in the compounds mentioned is indicated in parentheses).

В качестве горючего можно использовать множество химических соединений калия с горючими элементами, например боргидрид калия KBH₄ (72,5%), сульфиды калия K₂S₃ (44,8% ) или K₂S₄ (37,9%), гексацианоферрат II калия (красная кровяная соль) K₃[Fe(CN)₆] (36%), гексацианоферрат III калия (желтая кровяная соль) K₄[Fe(CN)₆] (43%), бензойнокислый калий C₆H₅CO₂K (24,4%) и т.д.As a fuel, you can use many chemical compounds of potassium with combustible elements, for example, potassium borohydride KBH ₄ (72.5%), potassium sulfides K ₂ S ₃ (44.8%) or K ₂ S ₄ (37.9%), hexacyanoferrate Potassium II (red blood salt) K ₃ [Fe (CN) ₆ ] (36%), potassium hexacyanoferrate III (yellow blood salt) K ₄ [Fe (CN) ₆ ] (43%), potassium benzoate C ₆ H ₅ CO ₂ K (24.4%), etc.

Предлагаемый состав может содержать различные добавки для регулирования температуры и скорости горения, объема и состава продуктов сгорания и других характеристик состава. Для увеличения температуры горения состав может содержать добавки элементов с высокой теплотой сгорания бор, кремний, алюминий, магний и т.д. их сплавы или химические соединения. Для снижения температуры горения и увеличения содержания калия состав может содержать добавки таких соединений калия, как оксалат K₂C₂O₄ (40,3%), карбонат K₂CO₃ (56,6%), борат КВО₂ (47,7%), хромат K₂CrO₄ (40,3%), силикат K₂SiO₃ (50,7%), азид KN₃ (48,2% ) и т.д.The proposed composition may contain various additives to control the temperature and burning rate, volume and composition of the combustion products and other characteristics of the composition. To increase the combustion temperature, the composition may contain additives of elements with a high calorific value, boron, silicon, aluminum, magnesium, etc. their alloys or chemical compounds. To reduce the combustion temperature and increase the potassium content, the composition may contain additives of potassium compounds such as K ₂ C ₂ O ₄ oxalate (40.3%), K ₂ CO ₃ carbonate (56.6%), and KVO ₂ borate (47.7 %), chromate K ₂ CrO ₄ (40.3%), silicate K ₂ SiO ₃ (50.7%), azide KN ₃ (48.2%), etc.

При необходимости предлагаемый состав может содержать одно из известных связующих, обычно для этого достаточно не более 3%
Основным отличительным признаком предлагаемого состава, точнее семейства составов, является то, что в качестве горючего используются химические соединения, содержащие калий.If necessary, the proposed composition may contain one of the known binders, usually not more than 3%
The main distinguishing feature of the proposed composition, or rather the family of compounds, is that chemical compounds containing potassium are used as fuel.

Основным преимуществом состава является более высокая огнетушащая способность по сравнению с существующими за счет более высокого содержания калия. The main advantage of the composition is a higher fire extinguishing ability compared to the existing ones due to the higher potassium content.

В соответствии с описанной выше сущностью изобретения создан ряд конкретных составов на основе красной и желтой кровяной соли. Испытания огнетушащей способности проведены в камере объемом 0,2 м³ при тушении углеводородного пламени (ацетон, керосин).In accordance with the essence of the invention described above, a number of specific formulations based on red and yellow blood salts have been created. Fire extinguishing tests were carried out in a chamber of 0.2 m ³ volume when extinguishing a hydrocarbon flame (acetone, kerosene).

1. Составы с красной кровяной солью. Испытаны двухкомпонентные составы соли с нитратом калия при содержании соли 30-60% Огнетушащая способность этих составов выше чем у составов типа окислитель-горючее связующее. Максимум ее наблюдается при содержании соли 40-45% Скорость горения составляет 4 мм/с, содержание калия в составах 36-37% Небольшие добавки до 10% таких веществ, как алюминий, а также оксалата, перхлората и азида калия практически не изменяют огнетушащую способность, но увеличивают скорость горения. Наиболее эффективно регулирует скорость горения добавка перхлората калия 5% перхлората увеличивает скорость горения вдвое, 10% в 4 раза. 1. Compounds with red blood salt. Two-component salt compositions with potassium nitrate were tested at a salt content of 30-60%. The fire extinguishing ability of these compounds is higher than for oxidizer-fuel binder compositions. Its maximum is observed at a salt content of 40-45%. The burning rate is 4 mm / s, the potassium content in the compositions is 36-37%. Small additives up to 10% of substances such as aluminum, as well as oxalate, perchlorate and potassium azide practically do not change the fire extinguishing ability but increase the burning rate. The most efficiently regulates the burning rate. The addition of potassium perchlorate 5% perchlorate increases the burning rate twice, 10% 4 times.

2. Составы с желтой кровяной солью. Для составов на основе желтой кровяной соли с нитратом калия получены аналогичные результаты. Максимум огнетушащей способности наблюдается при содержании желтой соли 42-47% он несколько меньше чем у красной соли, но также выше у составов типа окислитель-горючее связующее. Состав имеет высокую скорость горения 10 мм/с, а 5% перхлората калия увеличивает ее вдвое за 20 мм/с. Состав имеет хорошие перспективы использования для тушения в негерметичных объемах, где важным является малые времена срабатывания аэрозольных генераторов. 2. Compounds with yellow blood salt. For compositions based on yellow blood salt with potassium nitrate, similar results were obtained. The maximum fire extinguishing ability is observed when the content of yellow salt is 42-47%, it is slightly less than that of red salt, but also higher for compositions of the type of oxidizer-combustible binder. The composition has a high burning rate of 10 mm / s, and 5% potassium perchlorate doubles it for 20 mm / s. The composition has good prospects of use for extinguishing in unpressurized volumes, where the short response times of aerosol generators are important.

Предлагаемые составы типа окислитель-калийное горючее могут быть использованы в генераторах аэрозольного тушения пожаров различной конструкции и назначения для тушения пожаров в герметичных, полугерметичных и открытых объемах. The proposed compositions of the type of oxidant-potassium fuel can be used in aerosol fire extinguishing generators of various designs and purposes for extinguishing fires in sealed, semi-hermetic and open volumes.

Claims

1. AEROSOL-FORMING COMPOSITION FOR FIRE FIGHTING, including oxidizing agent and fuel, characterized in that it contains potassium compounds selected from the series borohydride, sulfides, hexacyanoferrite, hexacyanoferrite, potassium benzoate as fuel.

2. The composition according to claim 1, characterized in that it further comprises a binder.

3. The composition according to claims 1 and 2, characterized in that it additionally contains additives of substances with high heat of combustion, selected from a number of aluminum, magnesium, boron, their alloys and / or potassium compounds oxalate, carbonate, chromate, borate.