Чем вреден порошок используемый для тушения пожара. Огнетушащий порошок и способ его получения. В каких случаях нельзя применять порошковые установки

Порошковые составы представляют собой мелкодисперсные минеральные соли, обработанные специальными добавками. Такие составы подразделяют на порошки общего и специального назначения.

Порошки общего назначения (тип АВСЕ и тип ВСЕ) могут соответственно тушить жидкие горючие, твердые углеродсодержащие материалы, горючие газы, а также электрооборудование, находящееся под напряжением до 1000 В.

Огнетушащие порошки общего назначения обеспечивают тушение пожара в основном за счет прерывания цепи химической реакции горения и экранирования теплоты излучения. Но нужно помнить, что использование этих порошков позволяет только сбить пламя. Для того, чтобы предотвратить возможность повторных возгораний, необходимо далее использовать воду или пену.

Порошки специального назначения (тип D) применяют для тушения горящих металлов, металлоорганических соединений и гидридов металлов (при пожарах класса D). Тушение осуществляется путем изоляции поверхности горящего материала от доступа кислорода, содержащегося в воздухе.

Существует четыре типа огнетушащих порошков специального назначения, в зависимости от их химического состава.

Следует помнить, что ни один из огнетушащих порошков не обладает охлаждающим эффектом.

При применении для тушения огнетушащих порошков необходимо учитывать следующие сведения:

1). При выпуске огнетушащего порошка в большом количестве он может оказать вредное влияние на находящихся поблизости людей.

2). Огнетушащие порошки не тушат пожаров, связанных с горением материалов, в состав которых входит кислород (окислители).

3). Огнетушащий порошок может повредить электро и электронное оборудование.

4). При тушении горючих металлов, таких как магний, калий, натрий и их сплавов, порошок общего назначения не дает огнетушащего эффекта и даже может ухудшить ситуацию.

Совместимость огнетушащих порошков с другими огнетушащими веществами. Любой огнетушащий порошок можно использовать для тушения пожаров совместно с другими огнетушащими порошками.

Многие виды огнетушащей пены разрушаются под воздействием огнетушащего порошка. На судах, оборудованных системами пенотушения, можно использовать только те огнетушащие порошки, которые совместимы с пеной

Безопасность при применении огнетушащих порошков. Огнетушащие порошки считаются нетоксичными, но при вдыхании они могут вызвать раздражение дыхательных путей и глаз. Поэтому, так же, как и в случае углекислотного тушения, в помещениях, которые могут заполняться огнетушащим порошком, необходимо предусмотреть наличие предупредительных сигналов. Кроме того, если членам экипажа нужно войти в помещение, куда был подан порошок, до окончания проветривания, они должны обязательно воспользоваться дыхательными аппаратами и предохранительными тросами.

Применение огнетушащих порошков очень эффективно для тушения пожаров газа. Но воспламенившиеся газы не следует тушить до тех пор, пока не будет перекрыт их источник

Огнетушащие порошки – это измельченные до мелкодисперсного состояния минеральные соли, другие твердые негорючие вещества, в которые при производстве вносят специальные добавки, что эффективно препятствуют комкованию, слеживанию в однородную массу.

Такие огнегасящие смеси на основе фосфорно-аммонийных солей, карбонатов, хлоридов щелочных металлов, сульфатов, окиси алюминия и соединений кремния, используют для зарядки огнетушителей и заправки модулей порошковых систем пожаротушения , пожарных автомобилей порошкового тушения.

Виды (типы)

Какой порошок применяется в качестве зарядов для порошковых огнетушителей ?

Под огнетушащими веществами понимаются такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена, порошки и др.). Огнетушащих веществ в природе много, но не все они принимаются на вооружение пожарных подразделений, а лишь те, которые отвечают определенным требованиям.

Они должны:

• -обладать высоким эффектом тушения при сравнительно малом расходе;
• -быть доступными, дешёвыми и простыми в применении;
• -не оказывать вредного воздействия при их применении на людей и материалы, быть экологически чистыми.

По основному признаку прекращения горения огнетушащие вещества подразделяются на:

• -охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.)
• -разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода т.п.)
• -изолирующего действия (воздушно-механическая пена различной кратности, сыпучие негорючие материалы и пр.)
• -ингибирующего действия (бромистый метилен, бромистый этил, тетрафтор-дибромэтан и др.)

Вид и характер выполнения боевых действий в определенной последовательности, направленных на создание условий прекращения горения, называется способом прекращения горения.

Приёмы тушения - это те составные части способа прекращения горения, которые могут изменяться в процессе действия пожарных подразделений при изменении обстановки на пожаре, могут изменяться и способы.

Применение того или иного способа и приёма прекращения горения, огнетушащего вещества зависит от:

• - условий и характера развития пожара;
• - свойств и состояния горючих материалов;
• - трудоемкости и безопасности выполняемой работы личным составом;
• - наличие у руководителя тушения пожара сил и средств;
• - боеготовности пожарных подразделений и др.

Всё это направлено на наименьшие убытки и затраты.

В последнее время широкое распространение получили огнетушащие порошки общего и специального назначения. Порошки общего назначения используют при тушении пожаров и загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, газов, древесины и других материалов на основе углерода. Порошки специального назначения применяют при ликвидации пожаров и загораний щелочных металлов, алюминий и кремнийорганических соединений и других пирофорных веществ.

Промышленность выпускает три вида порошковых огнетушителей: ручные, возимые и стационарные. Ручные огнетушители выпускаются емкостью от 1 до 10 литров. Порошковый огнетушитель состоит из стального корпуса, крышки с запорно-пусковым устройством, рабочего газового баллона.

Принцип работы огнетушителя: при нажатии на пусковой рычаг игольчатый шток прокалывает мембрану рабочего газового баллона. Рабочий газ (углекислота, воздух, азот и т.п.), выходя из баллона, взрыхляет порошок, и под действием давления выбрасывает его через насадок на очаг пожара. В рабочем положении огнетушитель следует держать строго вертикально, не переворачивая его.

Огнетушащее действие порошков заключается, в основном, в изоляции горящей поверхности от воздуха. Необходимое условие прекращения горения поверхности - покрытие ее слоем порошка не менее 2 см. При объемном тушении огнегасительный эффект порошков заключается в их ингибиторном (антикатализаторном) действием, т.е. торможением химических реакций горения газообразными продуктами разложения порошков.

Порошковые огнетушители предназначены для тушения загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, лаков, красок, пластмасс, электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 вольт.

Огнетушитель может применяться в быту, на предприятиях, на транспорте. Температурный диапазон хранения от -35 до 50 градусов.

Самосрабатывающие порошковые огнетушители. ОСП-1, ОСП-2

Огнетушитель самосрабатывающий порошковый (ОСП) внешне напоминает лампу дневного света и представляет собой герметично запаянный стеклянный цилиндр диаметром 50 мм и длинной 410 мм, заполненный огнетушащим порошком массой 1 кг. Срабатывает он при температуре 100°С.

Принцип его действия очень прост. Запуск осуществляется автоматически, при воздействии на огнетушитель открытого огня или повышении температуры в защищаемом объеме до 100°С для ОСП-1 и до 200°С для ОСП-2. Тушение происходит без участия человека при импульсивном выбросе порошка из огнетушителя в зону горения. В середине колбы с огнетушащим составом помещена прослойка порошка, который, нагреваясь, выделяет инертный газ. Когда внутреннее давление достигает 10-15 атм., корпус ОСП разрывается и белое облако накрывает очаг.

Самосрабатывающие порошковые огнетушители

Приемлем и другой вариант использования этого огнетушителя, о любой твердый предмет разбивается носик огнетушителя и порошком засыпается очаг пожара Достоинства ОСП простая конструкция и монтаж, возможность размещения в самых труднодоступных местах; не требует дополнительных затрат при эксплуатации; значительный срок службы (не менее 5 лет); возможность использования в любых агрессивных средах при температуре от -50°С до +50°С.

ОСП применяется для защиты складов ГСМ, хранилищ материальных ценностей, помещений с электрическим и электронным оборудованием, кабельных туннелей, гаражей, офисов, коттеджей, летних домиков и других административных и общественных зданий.

Есть у этого огнетушителя один недостаток: мощность его не очень велика, защищаемый им объем до 8 м3. Поэтому для надежной защиты помещений придется использовать как минимум штук пять-шесть ОСП. Размещать же их нужно, согласно инструкции, не ниже 20 см от потолка в местах возможного возгорания.

Более мощный по своим характеристикам отдельный самосрабатывающий порошковый модуль "Буран". Корпус модуля выполнен из двух сферообразных частей, плотно соединенных между собой. Внешне он очень похож на летающую тарелку, весит около 2 килограммов. При нагреве до 90°С срабатывает взрыватель, нижняя полусфера раскрывается в виде лепестка, и происходит выброс огнетушащего порошка.

Модуль предназначен для тушения и локализации пожаров твердых горючих материалов, горючих жидкостей и электрооборудования до 5000В в производственных, складских, бытовых и др. помещениях. Один "Буран" надежно защищает помещение площадью до 7м2 в объеме до 21м3. Устанавливают его на высоту до 6 метров. Чтобы его было удобно крепить, а после срабатывания - заменить, разработчики предусмотрели специальный потолочный крой-штейн крепления. Заменить отработавший "Буран" просто: вынуть фиксирующую шпильку и вставить новый модуль.

Специального технического обслуживания ОСПМ не требуется. Один раз в три месяца внешним осмотром проверяется отсутствие на нижней части корпуса трещин, сквозных отверстий, вмятин, диаметром более 15 мм. При их обнаружении ОСПМ необходимо заменить. Корпус ОСПМ необходимо очищать от пыли и грязи, протирая ее слегка влажной тряпкой.

Для защиты автомобиля можно использовать генератор огнетушащего аэрозоля, пламяингбирующий "Допинг-2". Это небольшой огнетушитель, который легко устанавливается в любом отсеке автомашины. Внешне он мало, чем напоминает обычный огнетушитель. Как показали испытания, по надежности и эффективности во много раз его превосходит. "Допинг-2" - это принципиально новый способ тушения пламяингибирующим аэрозолем, который заполняет защищаемый объем и прекращает процесс горения. Первые 5 секунд аэрозоль истекает интенсивно - происходит тушение пожара, затем 20-25 секунд - более плавно с целью предотвращения возможности повторного загорания.

Ингибирующие свойства выделяемого щит работе аэрозоля позволяют тушить любой пожар в закрытых объемах до 2м3 (объем моторного отсека у "Жигулей" всего 0,8 м3.). При повышении температуры до 160°С огнетушитель срабатывает автоматически, можно привести его в действие и принудительно из кабины водителя. В этом случае на контакты необходимо подать 12-36 В. Для этого в установочном комплекте имеются соединительные провода, кнопка дистанционного включения с предохранительным кольцом, скоба для крепления на корпусе автомобиля и даже специальные наклейки, указывающие место расположения кнопки пуска. При появлении признаков загорания водитель, не выходя из машины, выдергивает защитную чеку выключателя, которая предотвращает случайный запуск огнетушителя, и нажимает клавишу. Тушение гарантировано.

"Допинг-2" мгновенно тушит бензин, пластмассу. Этот тип огнетушителя можно использовать и как противоугонное средство.

Все перечисленные средства защиты: ОСП, "Буран", "Дошшг-2" имеют сертификат пожарной безопасности. Единственный недостаток после такого тушения придется засучить рука, чтобы убрать белый налет.

Используемый в этих огнетушителях порошок "Пирант-А" в оборонной промышленности применяется более четверти века и относится согласно ГОСТу к третьему классу опасности, т.е. если его не употреблять в пищу, он безвреден.

Особенности тушения пожаров и возгораний порошковым огнетушителем

Время выброса порошка составляет от 6 до 15 секунд.

При тушении порошковыми огнетушителями загораний огонь ликвидируется как только зона горения будет окружена облаком порошка требуемой концентрации, кроме того, облако порошка обладает экранирующим свойством, что дает возможность подойти к горящему объекту на близкое расстояние.

В самом начале тушения нельзя слишком близко подходить к очагу пожара, так как из-за высокой скорости порошковой струи происходит сильный подсос (эжекция) воздуха, который только раздувает пламя над очагом. Кроме того, при тушении с малого расстояния может произойти разбрасывание или разбрызгивание горящих материалов мощной струей порошка, что приведет не к тушению, а к увеличению площади очага пожара.

Порошковыми огнетушителями не разрешается тушить электрооборудование, находящееся под напряжением выше 1000 В.

Не следует использовать порошковые огнетушители для защиты оборудования, которое может выйти из строя при попадании порошка (некоторые виды электронного оборудования, электрические машины коллекторного типа и т.д.).

Порошковые огнетушители из-за высокой запыленности во время их работы и, как следствие, резко ухудшающейся видимости очага пожара и путей эвакуации, а также раздражающего действия порошка на органы дыхания не рекомендуется применять в помещениях малого объема (менее 40 куб. м).

Недостатки порошковых огнетушителей:

• - отсутствие при тушении охлаждающего эффекта, что может привести к повторному самовоспламенению уже потушенного горючего от нагретых поверхностей;
• - сложность тушения пожара из-за резкого ухудшения видимости очага и эвакуационных выходов (особенно в помещениях небольшого объема;
• - опасность для здоровья людей ввиду образования порошкового облака в процессе тушения;
• - нанесение ущерба оборудованию и материалам из-за значительного загрязнения порошком поверхностей;
• - возможность отказов в работе вследствие образования пробок из-за способности к комкованию и слеживанию порошков при хранении;
• - возможность появления разрядов статического электричества при работе порошковых огнетушителей с насадком, выполненным из полимерных материалов, что сужает область их применения.

Процесс самовозгорания, приводящий к пожару, возникает в результате действия в качестве источника загорания теплового, микробиологического или химического импульсов на склонные к этому процессу вещества и материалы.

Причиной пожара могут являться процессы самовоспламенения и самовозгорания. Локально возникающий процесс самовозгорания может явиться источником дальнейшего зажигания любых других горючих веществ и материалов, находящихся в опасной близости от него.

Температура самовоспламенения и температура самонагревания характеризуют минимально опасные температуры окружающей среды, при которых сравнительно быстро загораются горючие вещества и материалы любой массы.

Процессы самовоспламенения и самовозгорания протекают только в случае возникновения определенных (критических) условий.

Порошковые огнетушащие составы являются весьма эффективными при автоматическом тушении пожаров. Высокая огнетушащая эффективность порошковых составов объясняется комплексным их воздействием на процесс горения. Облако порошка и продукты его термического распада частично разбавляют концентрацию кислорода в зоне горения. Кроме того, порошок охлаждает продукты горения, поскольку значительная часть тепла расходуется на нагревание и разложение порошка. Продукты термического разложения порошка тормозят реакцию горения. Слой порошка, покрывая горящую поверхность, частично изолирует ее от доступа воздуха, оказывает огнепреграждающее действие и уменьшает передачу тепла от нагретых продуктов горения к зоне реакции. Подобное теплоизолирующее и экранирующее воздействие оказывают и частицы порошка, находящиеся во взвешенном состоянии в нагретых продуктах горения.

В настоящее время нет достаточно точных данных о том, какой из перечисленных факторов оказывает определяющее влияние. Предположительно делается вывод о наиболее существенном влиянии ингибирующего фактора при тушении пожаров порошковыми составами.

К порошковым составам предъявляются следующие требования: высокие огнетушащие свойства при тушении различных горючих веществ и материалов; хорошая текучесть по трубопроводам; способность создавать плотное облако аэровзвеси; неувлажняемость и неслеживаемость при длительном хранении; термическая стабильность, отсутствие коррозионных и токсичных свойств; общедоступность и дешевизна исходных материалов.

Порошки характеризуются следующими основными показателями: размером частиц, скоростью уноса (скоростью свободного витания) частиц, насыпной плотностью и влажностью.

Для огнетушащих порошков, состоящих из частиц разных диаметров, за оптимальную скорость уноса принята такая скорость выходящего потока газа (азота), при которой из трубки выносится до 70 вес. % порошка.

Промышленностью выпускаются порошковые огнетушащие составы марок ПС, ПСБ и СИ.

Основой порошка марок ПС является кальцинированная сода, а ПСБ -- бикарбонат натрия (до 98%).Для придания порошкам гидрофобных свойств, повышения текучести и предохранения от слеживания и комковатости в порошковый состав добавляются: графит, стеараты железа и алюминия, стеариновая кислота, тальк и др. Порошковые составы марок ПС предназначены преимущественно для тушения калия и натрия (ПС-1, ПС-2), лития и магния (ПС-11, ПС-12 и ПС-13).

Порошковый состав ПСБ представляет собой мелкий сыпучий порошок белого цвета с серым или розовым оттенком (размер частиц 0,01--0,12 мм). Влажность порошка не более 0,5%.

Владельцы патента RU 2465938:

Изобретение относится к огнетушащим порошковым составам, которые могут быть использованы для тушения всех видов пожаров в химической, нефтехимической, угольной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности. Огнетушащий порошок на основе алюмосиликатных микросфер представляет собой узкие фракции полых сферических гранул со средним диаметром в интервале 2-230 мкм, при этом оболочка полых алюмосиликатных микросфер представляет собой композитный стеклокристаллический материал состава, мас.%: алюмосиликатная стеклофаза 57-92, фаза муллита 1-42, фаза кварца 1-9. Огнетушащий порошок на основе алюмосиликатных микросфер выделяют из летучих зол и концентратов ценосфер летучих зол от сжигания угля с использованием гранулометрической сепарации или аэродинамической классификации. Технический результат - высокая текучесть, низкая склонность к влагопоглощению, отсутствие склонности, к слеживанию, удовлетворительная огнетушащая способность. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к огнетушащим порошковым составам, которые могут быть использованы для тушения всех видов пожаров в химической, нефтехимической, угольной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.

Огнетушащие порошки являются универсальным огнетушащим веществом благодаря наличию ряда достоинств [Баратов А.Н., Вогман Л.П. Огнетушащие порошковые составы, Москва, Стройиздат, 1982, 72 с.]: высокая огнетушащая способность, обусловленная механизмом тушения, который включает в себя ингибирование цепных реакций горения, разбавление горючей среды, огнепреграждение и ряд других эффектов, универсальность применения - тушение всех классов пожаров, возможность эксплуатации в широком диапазоне температур - от +50 до -50°С и др.

В настоящее время огнетушащие порошки представляют собой механические смеси мелкоизмельченных минеральных солей с различными добавками, препятствующими слеживанию и влагопоглощению. В качестве основы для огнетушащих порошков используют фосфорно-аммонийные соли (моно-, диаммонийфосфаты, аммофос), карбонат и бикарбонат натрия и калия, хлориды натрия и калия и др.; в качестве добавок для улучшения эксплуатационных характеристик - кремнийорганические соединения, аэросил, белая сажа, стеараты металлов, нефелин, тальк и др. [Пат. РФ №2232612, A62D 1/00, 20.07.2004; Пат. РФ №2236880, A62D 1/00, 27.09.2004; Пат. РФ №2370295, A62D 1/00, С01В 33/12, 10.01.2009}. Наряду с этим, для получения огнетушащих порошков используют различные природные минералы - галит, мусковит, шунгит [Пат. РФ №2417112, A62D 1/00, 27.04.2011; Пат. РФ №2372957, A62D 1/00, 20.11.2009; Пат. РФ №2256477, A62D 1/00, 20.07.2005}, а также отходы различных производств [Пат. РФ №2159138, A62D 1/00, 20.11.2000; Пат. РФ №2216371, A62D 1/00, 20.11.2003; Пат. РФ №2044543, A62D 1/00, 27.09.1995}.

Наряду с достоинствами, огнетушащие порошки обладают и рядом недостатков, наиболее характерными из которых является склонность к слеживанию и влагопоглощению, недостаточная текучесть, приводящие к сокращению срока эксплуатации и ограниченности использования средств пожаротушения, а также многокомпонентность составов, сложность рецептуры и большое число стадий (измельчение, сушка, смешение и др.), необходимых для их получения.

Известен огнетушащий порошок торговой марки «Вексон» [ТУ 2149-028-10968286}, представляющий собой дисперсную смесь минеральных солей с различными добавками. Данный состав характеризуется отсутствием склонности к слеживанию - 0%, однако способ его получения многостадиен и длителен во времени [Пат. РФ №2143297, С04В 33/28, 27.12.1999}.

Повышение текучести огнетушащих порошковых составов достигается использованием материалов с частицами сферической формы, текучесть которых сопоставима с текучестью жидкости. Известен способ получения керамических сфероидов размером 0,2-2,5 мм, включающий диспергирование шликера, содержащего порошок керамического материала и термопластичную органическую связку в формующей жидкости [Пат. РФ №2079468, С04В 33/28, 20.05.1997}. Полученные по заявляемому способу сфероиды рекомендуются для использования в пожаротушении, однако их огнетушащая способность и эксплуатационные свойства не определены.

Известен способ получения огнетушащего порошка, представляющего собой смесь полых сферических частиц фосфата аммония, полученных методом распылительной сушки, характеризующихся низкой плотностью и хорошей огнетушащей способностью [Пат. CN №1837733, A62D 1/06, 27.09.2006}. Однако для достижения необходимых эксплуатационных показателей по влагопоглощению и слеживанию данный порошок необходимо обрабатывать модифицирующими компонентами.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является порошок с частицами сферической формы и содержанием фракции 40-70 мкм не менее 95 мас.%, представляющий собой многофазный композитный материал сложного состава ·a ·b, где M(I) -катионы Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + , NH +4 или их смесь, М(II) - Mg 2+ , Ca 2+ , Zn 2+ или их смесь, M(IV) - Si +4 , Ti 4+ , Zr 4+ , или их смесь, A n1 - F - , Cl - , Br - , J - ; A n2 -NO -3 , , , - при следующем мольном соотношении компонентов и фаз: х=20-1, у=1-10, z=0-10, а=100-1, b=1-30 [Пат. РФ №2095103, A62D 1/00, 10.11.1997}. Огнетушащая способность порошка, охарактеризованная его расходом в г/см 2 при тушении пожара класса В, составила 0.3-0.6.

К недостаткам данного порошка следует отнести многочисленность компонентов и сложность рецептуры приготовления (растворение исходных солей, фильтрация суспензий, испарение воды, сушка), низкий выход целевого компонента, что приводит к значительному удорожанию заявляемого порошка. Отсутствие данных по исследованию эксплуатационных характеристик, таких как склонность к слеживанию и влагопоглощению, снижает практическую возможность использования данного изобретения.

Изобретение решает задачу получения огнетушащих порошков пониженной стоимости, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками - текучестью, пониженной склонностью к влагопоглощению и слеживанию, удовлетворительной огнетушащей способностью.

Для решения поставленной задачи предложен огнетушащий порошок на основе алюмосиликатных микросфер, при этом оболочка микросфер представляет собой композитный стеклокристаллический материал.

Огнетушащий порошок представлен узкими фракциями полых сферических частиц со средним диаметром в интервале 2-230 мкм.

Задача достигается тем, что для получения огнетушащих порошков используют узкие фракции полых алюмосиликатных микросфер с содержанием Al 2 O 3 20-38 мас.% и SiO 2 53-67 мас.%, которые выделяют из летучих зол и концентратов ценосфер летучих зол от сжигания угля с использованием гранулометрической сепарации или аэродинамической классификации.

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники и, следовательно, решение является новым и имеет изобретательский уровень.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Стремлением повысить эффективность тушения пожаров всех классов, снизив при этом затраты на тушение требует активного поиска дешевых и универсальных огнетушащих порошков. Перспективным в этом направлении представляется применение в качестве базовых компонентов огнетушащих составов алюмосиликатных микросфер летучих зол.

Микросферы летучих зол являются доступным и дешевым материалом, получаемым в качестве побочного продукта при сжигании угля на тепловых электростанциях. Формирование микросфер происходит в результате термохимических превращений исходных минеральных форм угля и кристаллизации отдельных фаз в процессе охлаждения капель расплава. Их гранулометрический, химический и фазовый составы, а также размер кристаллитов образующихся минеральных фаз, морфология глобул зависят от большого числа параметров, в том числе состава исходного угля, типа используемых топок, режима охлаждения капель расплава и др. [Л.Я.Кизильштейн и др. Компоненты зол и шлаков ТЭС, Москва, Энергоатомиздат, 1995; Vassilev S.V., Fuel Proc. Technol. 47(1996)261].

По химическому составу микросферы представляют собой многокомпонентные системы SiO 2 -Al 2 O 3 -Fe 2 O 3 -CaO-MgO-Na 2 O-K 2 O-TiO 2 с содержанием стеклофазы от 80 до 90%, в которой распределены кристаллические фазы кварца, муллита, ферритовых шпинелей и кальцита.

Микросферы характеризуются сферической формой, широким фракционным составом, наличием внутренней полости, высокой прочностью и регулярной пористостью стеклокристаллической оболочки, термостабильностью и кислотостойкостью .

Особенности морфологии и минерально-фазового состава микросфер делают этот материал перспективным сырьем для получения современных функциональных материалов, в том числе в области пожарной безопасности.

Известен способ тушения пожара [Пат. РФ №2388507, А62С 3/00, 10.05.2010], в котором полые микросферы размером 20-80 мкм используются в качестве микроконтейнеров для доставки огнетушащего вещества в зону горения. Наряду с этим, полые алюмосиликатные микросферы используются в качестве рыхлителя для порошковых огнетушителей [Пат. РФ №2417808, A62D 1/00, 10.05.2011}, а также в качестве наполнителя огнестойкой композитной панели [Пат. РФ №2422598, Е04В 1/94, Е04С 2/26, С04В 26/04, С04В 18/06, 27.06.2011].

Создание дешевых огнетушащих порошков на основе алюмосиликатных микросфер летучих зол, которые являются отходами теплоэнергетики, обладают высокой текучестью за счет сферической формы, не подвержены слеживанию и не поглощают влагу, так как представляют собой стеклокристаллический материал, а также сами могут являться огнетушащим веществом - это наиболее эффективный и оптимальный вариант использования микросфер в области пожарной безопасности.

Наряду с этим, использование отходов теплоэнергетики для производства огнетушащих порошков решает экологические проблемы.

Сущность изобретения демонстрируется следующими примерами, таблицами и иллюстрациями.

На Фиг.1 приведены распределения частиц концентратов алюмосиликатных микросфер: 1 - серия М, 2 - серия Р.

На Фиг.2 приведены снимки оптического микроскопа узких фракций огнетушащих порошков со средним диаметром частиц: 1-230, 2-115, 3-113, 4-47 мкм.

На Фиг.3 изображена гранула, содержащая кристаллиты муллита, образца огнетушащего порошка со средним диаметром частиц 47 мкм.

На Фиг.4 изображена схема установки для разделения летучей золы в восходящем потоке воздуха: 1 - аэродинамическая труба, 2 - трубка для поступления воздуха, 3 - регулятор, 4 - насос, 5 - фильтр.

На Фиг.5 приведены снимки оптического (1) и растрового электронного микроскопа (2) узкой фракции огнетушащего порошка со средним диаметром частиц 9 мкм.

На Фиг.6 изображены гранулы, содержащие кристаллиты муллита, образца огнетушащего порошка со средним диаметром частиц 9 мкм

В качестве огнетушащих порошков используют концентраты алюмосиликатных микросфер (ценосфер) Московской ТЭЦ-22 (серия М), сжигающей каменные угли Кузнецкого бассейна, и Рефтинской ГРЭС (серия Р), сжигающей каменные угли Экибастузского бассейна.

С помощью оптического микроскопа Axioskop 40 (Carl Zeiss), снабженного окуляром W-PI 10х/23 и цифровой камерой PowerShot A 640 (Canon), и специально разработанной программы «Msphere», входными данными для которой являлись пары цифровых снимков, содержащие не менее 4500 частиц, определяют распределение частиц (Фиг.1) и устанавливают, что средний диаметр глобул для концентратов серий М и Р составляет 70 и 110 мкм соответственно.

Методами химического анализа по стандартной методике [ГОСТ 5382-91 «Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа»} определяют химический состав концентратов ценосфер (Таблица 1; образцы 1-2), включающий содержание оксидов кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия, натрия, титана, марганца, серы и фосфора, а также потери при прокаливании (п.п.п.), в том числе устанавливают, что содержание основных макрокомпонентов в концентратах серий М и Р составляет: Al 2 O 3 -26 и 38 мас.%, SiO 2 -64 и 55 мас.% соответственно.

Эксплуатационные свойства огнетушащих порошков на основе концентратов алюмосиликатных микросфер определяют в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53280.4-2009 ((Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования и методы испытаний». Следует отметить, что все приемочные испытания огнетушащих порошков в России проводятся в соответствии с этими требованиями, учитывающими положения международного стандарта ISO 7202. У огнетушащих порошков определяют следующие характеристики: кажущаяся плотность неуплотненного и уплотненного порошка, фракционный состав, массовое содержание влаги, склонность к влагопоглощению, склонность к слеживанию. В качестве сравнения использовали известный огнетушащий порошок торговой марки «Вексон» АВС 25 [ТУ 2149-028-10968286].

Полученные численные значения характеристик огнетушащих порошков на основе концентратов алюмосиликатных микросфер серий М и Р приведены в таблице 2 (Образцы 1-2).

Анализ таблицы показывает, что концентраты алюмосиликатных микросфер характеризуются отсутствием склонности к слеживанию, превосходят известный порошок по склонности к влагопоглощению, соответствуют требованиям ГОСТ Р 53280.4-2009 по этим показателям и по массовому содержанию влаги, но не соответствуют ему по показателю кажущейся плотности.

Из концентрата ценосфер Рефтинской ГРЭС (серия Р) методом гранулометрической классификации выделяют фракцию ценосфер менее 50 мкм и определяют ее огнетушащие свойства с помощью лабораторной методики ФГУ ВНИИПО МЧС России на лабораторной установке с площадью очага горения 40 см 2 , используя в качестве горючего вещества октан (пожар класса В). Огнетушащую способность характеризуют расходом порошка в г/100 см 2 . В качестве порошка-сравнения использовали известный огнетушащий порошок торговой марки «Вексон» АВС 25 [ТУ 2149-028-10968286}. Полученные численные значения огнетушащей способности приведены в таблице 2. Анализ таблицы показывает, что заявляемый огнетушащий порошок по огнетушащим свойствам уступает порошку-сравнения и выбранному прототипу.

Из концентратов ценосфер Новосибирской ТЭЦ-5 (серия Н), Московской ТЭЦ-22 (серия М), сжигающих каменные угли Кузнецкого бассейна, и Рефтинской ГРЭС (серия Р), сжигающей каменные угли Экибастузского бассейна, выделяют по технологической схеме }