Исследование и разработка технологии огнетушащих материалов на основе фосфатов аммония

• Автор: Смирнов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор и постановка задач исследования

1.1. Основы порошкового пожаротушения 8

1.1.1. Виды огнетушащих порошковых составов

1.1.2. Физикохимические основы воздействия огнетушащих порошков на пламя

1.2. Свойства огнетушащих порошковых составов

1.2.1. Влагопоглощение гигроскопичность и влажность огнетушащих порошков

1.2.2. Слеживаемость огнетушащих порошков

1.2.3. Дисперсность огнетушащих порошков

1.2.4. Огнетушащая способность ОПС

1.3. Способы измельчения материалов для получения огнетушащих порошковых составов
1.3.1. Механическое воздействие
1.3.2. Механохимическое модифицирование огнетушащих порошков
Выводы и постановка задач исследования
Глава 2. Приборы и методы исследований
Глава 3. Исследование процесса диспергирования фосфатов и сульфата аммония
3.1. Анализ сырья
3.2. Диспергирование компонентов ОПС с применением вибрационной мельницы 1
Глава 4. Исследование процесса гидрофобизации огнетушащих порошковых составов
4.1. Анализ гидрофобных и адгезионных свойств фосфатов аммония
4.2. Исследование процесса гидрофобизации компонентов
4.3. Механохимическое модифицирование основных
компонентов ОПС
4.4. Термоаналитическое исследование огнетушащих
порошков
4.5. Пути повышения огнетушащей эффективности ОПС Глава 5. Разработка технологических основ производства огнетушащих порошков
Итоги работы и выводы Список литературы Приложения
Введение


При этом, за счет дешевизны сырья уменьшается стоимость порошка, но без сохранения высокой огнетушащей способности готового продукта. Основными компонентами составов класса V, могут быть борные соединения бораты, бура, хлориды натрия, калия, бария, гидрокарбонат натрия, графит. Наибольшее распространение получили хлорид калия, гидрокарбонат натрия и графит . На основании исследований, представленных в работе ,для увеличения огнетушащей способности порошков при тушении, металлов, в их состав вводят специальные добавки. Так, например, в состав ОПС на основе хлорида натрия вводят термопластические вещества парафин, стеарин и др. Это важно при тушении пожаров, на литье, а также пожаров, вызван
ных возгораниями натрия, калия и их сплавов. В составы на основе графита особенно окисленного вводят добавки азотосодержащих соединений карбамид, триазодикарбонамид, аллофанат в количестве от 0,5 до мае. Они препятствуют доступу кислорода, что, в свою очередь, увеличивает огнетушащую способность ОПС. Данные вещества при нагревании разлагаются с выделением инертных к горящему металлу газов С. Кроме того, особенностью составов на основе графита является низкий коэффициент трения частиц . В целях дальнейшего развития порошкового пожаротушения в первую очередь, необходимо повышать огнетушащую способность ОПС путем выделения ряда физических и химических процессов, протекающих при взаимодействии порошков с пламенем. К таким процессам относятся охлаждение зоны горения разбавление горючей среды облаком твердых частиц или газообразными продуктами их разложения, эффекты огнепреграждения, экранирования, ингибирования по гомогенному или гетерогенному механизму . Рассмотрим более детально каждый из возможных механизмов воздействия огнетушащих порошковых составов на пламя. По мнению Краснянского МЕ. Баратова А. Н. 2, , самоиоддерживающий устойчивый процесс горения, происходит только в случае, когда тепловыделение экзотермических реакцийгорения Ц1 превышает теплоотвод из реакционной зоны ц2. Вт0Ж д тепловой эффект реакции, ответственной за горение, кДжмоль ТУ скорость реакции, мольс скорость отвода тепла из зоны горения, кВт где а
коэффициент теплообмена, кВтмКг поверхность очага пожара, м температура очага пожара и окружающей среды, К. Краснянский М. Е. в работе отмечает, что на ранней стадии становления теории порошкового тушения пламени различными исследователями предлагались эмпирические варианты условий погасания пламени при воздействии на него порошковым ингибитором. Н.Н. РтРс 1 3. Соги огнетушащая концентрация, порошка, гсм3 диаметр частицы. Р, Ро давление горючей смеси и нормальное давление, мм. АЦП, мс Кс константа скорости цепей Тт, Т0 температура пламени и начальная температура, М молекулярная масса АЦП, е. АЦП Хо теплопроводность холодной газовой смеси, ВтмК Я газовая постоянная, ДжК 6 толщина приграничного слоя, мм V скорость распространения пламени, мс. Огнетушащая способность порошков обусловлена действием нескольких факторов. Разбавление горючей среды порошковым облаком и газообразными продуктами разложения его частиц. При вдувании порошковых частиц в очаг пожара в количестве, соответствующем их огнетушащей концентрации 0 0,5 кгм3, существенного разбавления газовой среды не происходит. Так, при истинной плотности порошка кгм3, даже 0,5 кг его займет в 1 м3 объема всего лишь 0,5. Для того, чтобы понизить объемную долю кислорода до значения, при котором невозможна реакция горения, необходимо за доли секунды распылить сотни килограммов порошка на 1 м3 объема пламени очага горения, что технически трудно выполнимо. Охлаждение зоны горения в результате затрат тепла на нагревание частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени. Реальный охлаждающий эффект порошкового облака составляет не более тепла очага, что не позволяет говорить о чисто тепловом механизме действия порошков . При этом нафевание частиц происходит за счет не только конвекции и радиации, но и отъема кинетической энергии налетающих активных центров пламени в акте гетерогенного ингибирования.