Патент на изобретение №2372957
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ОГНЕТУШАЩИЙ ПОРОШКОВЫЙ СОСТАВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к огнетушащим составам, которые могут быть использованы при тушении пожаров классов А2, В, С, Д. Огнетушащий порошковый состав содержит хлорид калия, гидрофобизированный метилтрихлорсиланом и мусковит с размером частиц не более 10 мкм в следующем соотношении, мас.%: хлорид калия – 93,8-96,0; мусковит – 3,5-5,0; метилтрихлорсилан – 0,07. Благодаря использованию в качестве добавки мусковита, обладающего высокой влагостойкостью и являющегося одним из лучших электроизоляционных материалов, огнетушащий порошок имеет низкую слеживаемость и эффективен при тушении электроустановок, находящихся под напряжением до 5000 В и выше (с коэффициентом безопасности 2). 1 табл., 3 ил.
Изобретение относится к огнетушащим порошковым составам, которые могут быть использованы для тушения пожаров классов А2, В, С, Д, а также электроустановок, находящихся под напряжением выше 1000 В. Известен огнетушащий состав, содержащий, мас.%: сульфат аммония 5-50; высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 1-3; дисперсная алюмосиликатная добавка 2-10; графит 1-5; аммофос – остальное. В качестве алюмосиликатной добавки используют одну из ряда: флогопит, мусковит, клиноптилотит, промышленные пыли. Порошок используют для тушения пожаров классов А, В, С и для электроустановок, находящихся под напряжением свыше 1000 В патент РФ Однако данный состав не может быть применен для тушения пожаров класса Д (металлы и их сплавы), в связи с отсутствием в качестве основного компонента хлоридов щелочных металлов. Огнетушащий порошковый состав, в котором основным компонентом является хлорид калия (79%) и в качестве целевой добавки для текучести используется мусковит (20%), высокодисперсная добавка (0,8%) и гидрофобизирующая жидкость Петросил-2М (0,2%) патент RU 2143297, обладает способностью для тушения пожаров класса Д, но не эффективен при тушении пожаров класса А. Известно, что при тушении пожаров класса Д используются специальные порошки огнетушащих составов ПГС-3 и ПГС-М ТУ 6-46-016-92 и ТУ 6-18-42-86 соответственно, в которых в качестве основного компонента используется сильвинит (смесь хлорида калия и хлорида натрия) в количестве 72,0-90,6% и 87,5%-98,5% соответственно. Поэтому составы с хлоридом калия (28,72 и 30,74) по патенту RU 2143297 будут не эффективны при тушении пожаров класса Д. Наиболее близким по составу и назначению является огнетушащий порошок, содержащий, мас.%: белая сажа 3,5-5,0; алкилгалоидсилановая жидкость – метилтрихлорсилан 0,5-1,2; хлорид калия 93,8-96,0. Порошок используют для тушения пожаров классов А2, В, С, Д, Е патент РФ Недостатками последнего аналога являются использование белой сажи по ТУ 6-18-184-87 или ГОСТ 18307-78, влажность которой может достигать 6,5%, что требует дополнительной сушки, хотя и после сушки влажность белой сажи составляет 4%. Белая сажа быстро набирает влагу, что может сказаться на слеживаемости порошка в процессе хранения, а в дальнейшем – на его текучести. Задачей предлагаемого изобретения является создание огнетушащего порошкового состава для эффективного тушения электроустановок, находящихся под напряжением до 5000 В, а также обладающего пониженной склонностью к влагопоглощению и слеживанию (хорошей рассыпаемостью и сыпучестью). Технический результат достигается тем, что огнетушащий порошковый состав содержит хлорид калия 93,8-96,0 мас.%, алкилгалоидсилановую жидкость-метилтрихлорсилан 0,07 мас.%, мусковит 3,5-5 мас.% с размером частиц не более 10 мкм. Компоненты смешивают и одновременно обрабатывают гидрофобизатором – алкилгалоидсилановой жидкостью-метилтрихлорсиланом в паровой фазе для защиты от действия влаги. Сущность изобретения заключается в том, что в качестве технологической добавки используют мусковит с размером частиц не более 10 мкм (для обеспечения удельной поверхности порошкового состава не менее 3000 см2/г). Мусковит является разновидностью природного минерала слюды и известен как один из лучших электроизоляционных материалов. Пробивное напряжение мусковита при толщине слоя 20 мкм составляет 4,0 кВ, при толщине 50 мкм – 5,0 кВ. Удельное объемное сопротивление мусковита при 20°С составляет 1014-1016 Ом·см. Также мусковит обладает высокой влагостойкостью. Его влажность не превышает 1%, в связи с чем отпадает необходимость его сушки. Содержание мусковита должно составлять не менее 3,5% для обеспечения требуемой текучести и не более 5% для обеспечения требуемой насыпной плотности порошкового состава. Приемлемая текучесть обеспечивается хорошей сыпучестью порошка. При сравнении качественных показателей огнетушащего порошка, взятого за прототип (патент РФ
Поскольку сыпучесть порошкового состава с мусковитом осталась на том же уровне, то его текучесть (способность порошка обеспечивать массовый расход через данное сечение в единицу времени под воздействием давлением выталкивающего газа) должна быть не хуже, чем у состава с белой сажей. При проверке истечения порошка через воронку (диаметр выхода 10 мм) образец с мусковитом показал лучшие результаты: состав KCl+5% БС – 2,5 г/с, состав KCl+5% мусковита – 3,1 г/с. Приготовление заявленного состава осуществляют следующим образом. Хлорид калия измельчают с предварительной обработкой парами алкилгалоидсилановой жидкостью-метилтрихлорсиланом (МТХС) CH3SiCl3 до удельной поверхности не менее 3000 см2/г. Далее измельченный хлорид калия поступает в аппарат, куда подается мусковит и происходит смешивание порошкообразных компонентов с одновременным покрытием их МТХС в паровой фазе. МТХС взаимодействует с водой, сорбированной на поверхности частиц хлорида калия и мусковита. При этом происходит довольно быстрый процесс гидролиза и конденсации
При гидрофобизации алкилгалоидсилановой жидкостью-метилтрихлорсиланом выделяется хлористый водород, который приводит к замедлению реакции, коррозии оборудования, увеличению кислотности получаемого продукта, загрязнению окружающей среды. Хлорид калия используют по ТУ 2152-013-00203944 или ГОСТ 4568. Мусковит используют по ТУ 5725-001-31894276-02 марки СМСП-5 с размером частиц не более 10 мкм 90,0%. МТХС используют по ТУ6-02-924-79. Для лучшей гидрофобности необходимо обеспечить монослой кремнийорганической пленки на поверхности частиц. Расчет делается, исходя из предположения, что поверхность частиц хлорида калия (с удельной поверхностью Sуд.=3000 см2/г) и мусковита покрыта монослоем влаги, которая, взаимодействуя с МТХС, образует монослой кремнийорганической пленки. Удельную поверхность мусковита марки СМСП-5 находим по формуле
где µ – размер частиц, мкм.
С целью предварительной проверки характеристик были приготовлены два образца: гидрофобизированный хлорид калия с 5% белой сажи и гидрофобизированный хлорид калия с 5% мусковита. Мусковит, белую сажу и оба образца исследовали на гигроскопичность при разных относительных влажностях воздуха. Данные приведены на фиг.1, 2, 3. Из графиков на фиг.1 следует, что мусковит примерно в 5 раз менее гигроскопичен, чем белая сажа. Из графиков на фиг.2 следует, что гигроскопичность образца хлорида калия с 5% мусковита в 5 раз меньше, чем у образца с белой сажей при относительных влажностях воздуха 40, 50 и 65%. Из графиков на фиг.3 следует, что гигроскопичность у образца с мусковитом в 1,2-1,6 раз меньше, чем у образца с белой сажей при относительных влажностях воздуха 80 и 90%. Определено пробивное напряжение у образца с 5% мусковита – 10500 В. Таким образом, предлагаемый состав обладает хорошими эксплуатационными свойствами высокой влагостойкостью и пониженной слеживаемостью при длительном хранении. Кроме того, порошковый состав может применяться для тушения электроустановок, находящихся под напряжением свыше 5000 В (с коэффициентом безопасности 2).
Формула изобретения
Огнетушащий порошковый состав, содержащий хлорид калия, гидрофобизированный метилтрихлорсиланом, отличающийся тем, что он дополнительно содержит мусковит с размером частиц не более 10 мкм в следующем соотношении, мас.%:
РИСУНКИ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2159138 С2 А62D 1/00, 1998.
,
– удельный вес, г/см3;
