NO971730L - Aerosoldannende sammensetning til slukking av branner og fremgangsmåte til fremstilling av denne sammensetning - Google Patents

Description

AEROSOLDANNENDE SAMMENSETNING TIL SLOKKING AV BRANNER OG FREMGANGSMÅTE TIL FREMSTILLING AV DENNE SAMMENSETNING

Oppfinnelsen vedrører brannslokkingsteknikk, særlig forebyggelse og slokking av branner i lukkede rom.

For å slokke en brann i et lukket rom er det kjent å skape en atmosfære som hindrer forbrenning. Som brannslokkemiddel blir trege fortynningsmidler benyttet (karbondioksid, nitrogen, argon, vanndamp), flyktige inhibitorer, særlig halogenholdige midler, brannslokkingspulver (A.N. Baratov, E.M. Ivanov "Loschen von Branden in der chemischen und erdolverarbeitende Industrie"/Slokking av branner i den kjemiske industri og oljeraffineringsindustrien, Moskva, Kjemi, 1979).

De kjente fremgangsmåter til slokking av ild i rom ved hjelp av trege fortynningsmidler kan ikke benyttes til slokking av alkali- og jordalkalimetaller, noen metallhydrider og forbindelser som i sine molekyler inneholder surstoff.

Ved utviklingen av systemer til slokking i rom er det begrensede muligheter på grunn av størrelsen på det bygg som skal beskyttes (ved bygninger av meget store dimensjoner lar det seg bare vanskelig klarstille en tilstrekkelig mengde gass i løpet av en bestemt tid). Dessuten må det tas hensyn til muligheten for at tilstedeværende personer utsettes for kvelningsfare (det er derfor nødvendig med signalanlegg som angir at slokkingsarbeid er igangsatt).

Slokking med halogenholdige forbindelser har likeledes en rekke ulemper. Disse sammensetninger kan virke toksisk på mennesker, da de halogenholdige forbindelser ved brannslokking danner termiske fortrengningsprodukter med stor korrosjonsvirkning. Dessuten blir særlig brannfarlige rom vanligvis beskyttet med svært store brannslokkingssystemer for slokking av brann i rom, ved hvilke det blir benyttet halogenhydrokarboner. På grunnlag av de internasjonale tiltak for å beskytte ozonlaget i henhold til Montreal-Protokollen (1987), må benyttelsen av nevnte fluorhydrokarboner reduseres til det halve innen året 1995 og opphøre helt innen år 2 000, da disse stoffer har et høyt ozonødeleggende potensial.

Det er kjent systemer til brannslokking i rom hvor det benyttes halogenholdige hydrokarboner (eksempelvis GB-PS 2 020 971). En ulempe ved systemer av denne art er deres skadevirkning på miljøet. Dessuten er slike systemer temmelig store i omfang og har temmelig høy vekt, slik at deres yteevne ved slokking av branner i transportmidler, f.eks. i fly, blir begrenset.

Det er kjent en fremgangsmåte til fremstilling av et brannslokkemiddel, hvor det ved avbrenning av en ladning av en pyroteknisk masse dannes en blanding av faste partikler og inertgasser (WO 92/17244). Forbrenningsproduktenes høye temperatur fører likevel til en økning i den gjennomsnittlige romtemperatur i rommet, hvilket fører til skadelig innvirkning på levende vesener. Dessuten oppstår ved forbrenning av de pyrotekniske faste brennstoffer ved siden av de primære aerosolprodukter med slokkevirkning også produkter i gassform (CO, NH3, H2, CHXog N0X) fra den ufullsten-dige forbrenning av de organiske bestanddeler, hvilket fører til forurensing av miljøet gjennom disse pro- dukter.

Sammensetningen ifølge oppfinnelsen løser oppgaven med å klarstille en økologisk risikofri sammensetning til brannslokking i rom.

En gjenstand ifølge oppfinnelsen er en pyroteknisk, aerosoldannende sammensetning til slokking av branner i lukkede rom, hvilken sammensetning inneholder kaliumnitrat i en mengde av 67-72 masse-%, fenolformaldehydharpiks i en mengde av 8-12 masse-% og dicyandiamid som rest, hvorved kaliumnitratpartiklene har en gjennomsnittlig partikkeldiameter som ikke er større enn 25 um og tilsvarende en spesifikk overflate på ikke mindre enn1500 cm 2/g, og fenolformaldehydharpiksens gjennomsnittlige partikkeldiameter ikke er større enn 100 um, og dicyandiamidets ikke større enn 15 um.

Fortrinnsvis inneholder sammensetningen ifølge oppfinnelsen i tillegg kaliumbikarbonat (KHCO3), kaliumbenzoat (C7H502K) eller kaliumheksacyanoferrat K3[(FeCN)6]med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på de kaliumholdige stoffer som ikke er større enn 15 um og til-svarende en spesifikk partikkeloverflate ikke mindre enn 500 cm<2>/g.

Denne sammensetning inneholder (i masse-%):

Den stilte oppgave blir også løst gjennom fremgangs-måten til fremstilling av sammensetningen ifølge oppfinnelsen, hvilken fremgangsmåte omfatter klarstilling av en oppløsning av fenolformaldehydharpiksen, blanding av bestanddelene, siling, granulering og tørking, hvorved det til fremstilling av fenolformaldehydharpiks-oppløsningen benyttes en blanding av etylalkohol med aceton i forholdet 30-50:70-50, bestanddelene i pulverform blandes med fenolformaldehydharpiks-oppløsningen gjennom tilsetting av oppløsningen i det minste i to like porsjoner til en jevn fordeling av alle bestand-deler i hele massen, dvs. til det er oppnådd en ensformig og stabil masse, granuleringen av blandingen gjennomføres samtidig med tørkingen av den ved temperaturer fra 20 - 70 °C, til det er oppnådd en restgehalt av fuktighet og flyktige bestanddeler på ikke mer enn 1 % og en tilstrekkelig flytevne for den granulerte sammensetning ved anvendelse.

Bestanddelenes forhold og finfordeling så vel som fremgangsmåten til fremstilling av sammensetningen garanterer en raskere og mer fullstendig forbrenning av sammensetningen og en større mengde høydisperse partikler og inertgasser (CO2, N2, og H2O som damp) i aerosolen, hvilket igjen garanterer sammensetningens slokkeevne og muliggjør et for mennesker akseptabelt toksisk nivå ved brannslokkingen.

Anvendelsen av høydisperse utgangsprodukter av de pulverdannende bestanddeler (kaliumnitrat, dicyandiamid, kaliumbenzoat, kaliumbikarbonat, kaliumheksacyano-ferrat) og anvendelsen av fenolformaldehydharpiks som lakkløsning i etylalkohol/acetonblanding så vel som fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til fremstilling av sammensetningen, gjør det mulig å oppnå en ferdigblanding med de nødvendige tekniske egenskaper og bruks-egenskaper samt reduksjon i varigheten av fremstil-lingen og farene ved fremstillingen (den vil hindre nødvendigheten av farlige operasjoner som omrøring).

Sammensetningen ifølge oppfinnelsen kan fremstilles i pyrotekniske standardanlegg.

I tabell 1 er oppført formuleringer av sammensetningen ifølge oppfinnelsen i sammenligning med en kjent sammensetning så vel som denne blandings viktigste parametere. Det kan sees av tabell 1, at sammensetningen ifølge oppfinnelsen i alle oppførte parametere overgår den kjente.

I tabell 2 er oppført formuleringer for sammensetningen ifølge oppfinnelsen (nr. 11, 14, 16, 17, 18 og 21) i sammenligning med sammensetninger hvor mengden og/eller finfordelingen av bestanddeler ligger utenfor området ifølge oppfinnelsen. Av tabell 2 kan det sees, at sammensetningen ifølge oppfinnelsen oppviser en redusert toksisk virkning. Til brannslokking vil det ut over dette behøves en lavere konsentrasjon av slokkemiddel. Videre garanterer sammensetningen ifølge oppfinnelsen en større mengde høydisperse partikler og inertgasser i aerosolen.

Eksempel 1

Det oppnås meget gode resultater ved anvendelse av sammensetningen ifølge oppfinnelsen og fremgangsmåten til fremstilling av sammensetningen, hvis følgende formulering (i masse-%) benyttes:

De formalte bestanddeler (kaliumnitrat, dicyandiamid, kaliumbenzoat) i pulverform blir fylt oppi en blander og blandet i 10 minutter. Deretter blir tilsatt en fenolformaldehydharpiks-oppløsning i tre like porsjoner. Derved blandes blanderens innhold i hvert tilfelle etter tilsetting av den tilsvarende porsjon formaldehydharpiks i 5 minutter. Blandingen skjer ved en temperatur på 40 °C med åpent lokk. Den derved fremkomne blanding blir tømt ut av blanderen og gjennom en sil og inn i en granulator under vedvarende gasstil-førsel med varmluft ved en temperatur på 40 °C. Det fortørkede granulat blir pålagt i striper i 2 - 3 cm tykke lag, og tørket for ytterligere å fjerne fuktighet og flyktige bestanddeler til 1 %. Den samlede blande-og granuleringstid er ca. 1 time.

Den derved oppnådde blanding kan tørkes ytterligere i presset tilstand, dersom innholdet av fuktighet og flyktige bestanddeler overstiger 1 %.

Den pyrotekniske, aerosoldannende sammensetning ifølge oppfinnelsen og fremgangsmåten til fremstilling av den gjør det mulig å anvende sammensetningen i aerosol-brannslokkingsgeneratorer og ved dens hjelp foreta en virkningsfull slokking av en brann i gasser, fluider og faste brennbare stoffer i stasjonære rom, i transportmidler innenfor jernbane- og veitrafikk, i båter på hav og elver, i fly, herunder også gjennomblåsbare innretninger eksempelvis flymotorer, så vel som å stanse branner og hindre overgang av en brann hos spesialprodusenter til eksplosjon i lagerrom og i brann- og eksplosjonsfårlige produksjonssteder.

Claims (4)

1. Pyroteknisk aerosoldannende sammensetning til slokking av branner i lukkede rom, hvilken sammensetning inneholder kaliumnitrat i en mengde av 67-72 masse-%, fenolformaldehydharpiks i en mengde av 8-12 masse-%, og dicyandiamid som rest, karakterisert ved at kaliumnitratpartiklene har en gjennomsnitt-lig diameter ikke større enn 25 um, fenolformaldehyd-harpiks-partiklene har en gjennomsnittsdiameter ikke større enn 100 um og dicyandiamid-partiklene en gjennomsnittsdiameter ikke større enn 15 jam.

2. Pyroteknisk aerosoldannende sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at den i tillegg inneholder kaliumbikarbonat, kaliumbenzoat eller kaliumheksacyanoferrat i en mengde av 4-12 masse-% og med en gjennomsnittlig partikkeldiameter ikke større enn 15 (im.

3. Fremgangsmåte til fremstilling av en aerosoldannende sammensetning til slokking av branner ifølge ett av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at det fremstilles en oppløsning av fenolformaldehydharpiksen i en blanding av etylalkohol med aceton i forholdet 30-50:70-50, bestanddelene i pulverform blandes med fenolformaldehydharpiks-oppløsningen under porsjonsvis tilsetting av oppløsningen til det oppnås en jevn fordeling av bestanddelene i sammensetningens masse, og granuleringen av blandingen gjennomføres samtidig med tørkingen ved en temperatur på 20 - 70 °C til et innhold av fuktighet og flyktige bestanddeler på ikke mer enn 1 %.

4. Fremgangsmåte til fremstilling av en aerosoldannende sammensetning til slokking av branner ifølge ett av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at det fremstilles en oppløsning av fenolformaldehydharpiksen i en blanding av etylalkohol med aceton i forholdet 3 0-50:70-50, til denne oppløsning porsjonsvis og under stadig omrøring tilsettes en vannholdig kaliumnitratoppløsning i en slik mengde, at volumforholdet av vannholdig kaliumnitratoppløsning til fenolformaldehydharpiks-oppløsning i den fremkomne blanding blir 40-60:60-40, bestanddelene i pulverform porsjonsvis og under stadig omrøring tilsettes den oppnådde blanding til det oppnås en jevn fordeling av bestanddelene i sammensetningens masse, og granuleringen av blandingen gjennomføres samtidig med tørkingen ved en temperatur på 20 - 70 °C til det oppnås et innhold av fuktighet og flyktige bestanddeler på ikke mer enn 1 %.