Во многих областях промышленности в результате производственных процессов существует опасность возгорания, быстро переходящего во взрыв. В таких случаях решающее значение имеет каждая миллисекунда, поэтому особо важна быстрота срабатывания системы пожаротушения, которая в зоне возгорания должна создать инертную среду из частиц тушащего материала и прекратить распространение реакции горения. Чтобы решить эту проблему, ученые Института технической химии УрО РАН и Пермского Политеха разработали новый высокоэффективный огнетушащий порошок. Показатели его пожаротушащей способности на 25 процентов превышают российские и зарубежные аналоги, при этом улучшенные характеристики влагостойкости гарантируют его использование в течение не менее 10 лет.
В ПНИПУ разработали уникальный порошок для быстрого тушения пожаров / © rawpixel.com, Freepik
Статья опубликована в журнале «Технологии безопасности жизнедеятельности», 2024 год. Исследование выполнено при финансовой поддержке Правительства Пермского края в рамках научного проекта «Огнетушащий порошковый состав комбинированного газогенерирующего воздействия».
Огнетушащие порошки состоят из мелких частиц минеральных солей, которые в процессе термического разложения выделяют вещества, способные прерывать процесс горения. Однако компоненты существующих порошковых материалов очень гигроскопичны (способны легко поглощать влагу), склонны к слеживанию и не обладают высокими характеристиками по текучести, что не позволяет их использовать для безотказной работы в быстродействующих системах пожаротушения и взрывоподавления.
Ученые Института технической химии УрО РАН и Пермского Политеха последние несколько лет занимаются разработкой нового поколения огнетушащих составов. Одним из таких стал материал на основе солей кристаллогидратов, а именно гексагидрат магний-аммоний фосфата. Он значительно снижает температуру очага горения за счет содержащихся в структуре молекул воды, которые выделяются в виде водяного пара при разложении соли в пламени.
Ключевым решением применения кристаллогидрата в огнетушащем составе стала разработка супергидрофобной функциональной добавки на основе монодисперсных сферических наночастиц диоксида кремния. Их введение, с одной стороны, устраняет контакты между частицами кристаллогидрата, препятствуя их слеживанию при хранении, с другой – придает им водоотталкивающие свойства.
«В итоге мы получили огнетушащий порошок, компоненты которого покрыты защитной оболочкой из супергидрофобных сферических наночастиц диоксида кремния. Испытания показали, что благодаря эффективности распыления 98 процентов, разработанный состав создает концентрацию огнетушащего вещества в объеме пламени за 2,25 миллисекунды. Формируемого облака из частиц порошка достаточно как для полного тушения возгорания, так и подавления взрыва», – поделился Виктор Вальцифер, профессор кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ, доктор технических наук, заведующий лабораторией ИТХ УрО РАН.
Проведенные исследования и эксперименты доказали превышение пожаротушащей эффективности разработанного порошкового состава на 25 процентов по отношению к существующим аналогам. Также он обладает высокими показателями влагостойкости по сравнению с коммерческими порошками, наилучшей текучестью, а значит обеспечит высокое быстродействие системам пожаротушения.
В результате решения инновационных научно-технических задач сотрудниками Института технической химии УрО РАН в сентябре 2024 года успешно сертифицировано серийное производство собственного огнетушащего порошкового состава «Эврика-ИТХ ОН» в органе по сертификации ФГБУ ВНИИПО МЧС. Он уже сейчас обеспечивает повышение эффективности пожаротушения при использовании в ручных и автоматических системах, а в ближайшем будущем ожидается запуск производства нового поколения высокоэффективных средств пожаротушения.
