Tørvandsbrandslukningssystem - funktioner i slukningsmidlet og installationsanordninger. "Tørt vand" ved slukning af brande Sådan fungerer sprinkleranlægget

God eftermiddag, kære habrap-brugere! Har du hørt om 3M?

Vi er en virksomhed, der elsker teknologi og innovation. Vi tror i dette, at vi ligner dig. Vi har opfundet de ting, du bruger hver dag, men du ved måske ikke engang om det! Derfor åbner vi en lille serie af artikler dedikeret til 3M produkter og teknologier.

Vores første indlæg handler om Novec 1230 gasslukningsmiddel, dets historie og anvendelser.
Medarbejderens historie "førstehånds".

Kan vandet være tørt? Eller hvad er sikker brandslukning?

I dag er ordet "innovation" gået ind i vores liv, det bruges så ofte, at det ser ud til at have mistet sin oprindelige betydning. Jeg arbejder for 3M som en del af elektronikteknologi-teamet, og hver dag støder jeg på den fantastiske verden af ​​3M-opfindelser, hvoraf nogle sikkert allerede kender - sandpapir, ducttape, post-it.
Bing Crosbys ønske om at optage sine radioprogrammer fik 3M til at skabe bånd til lydoptagelse, som blev standarden for optage- og udsendelsesstudiet, hvilket revolutionerede underholdningsindustrien. Neil Armstrong tog sit første skridt på månen i 1969 med en sko lavet af Thinsulate, en anden 3M-opfindelse. Det er muligt at tale om vores opfindelser i lang tid og på en interessant måde, men i dag vil jeg gerne dvæle ved en af ​​dem.

Video
Måske har nogen allerede hørt om "tørt vand", set videoer af hvilke pas og bøger, der dyppes ned i et akvarium med vand, et fungerende tv, en mobiltelefon eller en forlængerledning sat i en stikkontakt.


Ser fantastisk ud! Det er dog ikke magiske tricks! Dette "tørre vand" er intet andet end en 3M innovation, Novec 1230 gasslukningsmidlet udviklet af vores virksomhed til brug i gasbrandslukningssystemer, desuden er det en ny klasse af kemikalier, der anvendes i international praksis.


Novec 1230 er absolut sikker for elektronik!

Jeg vil gerne fortælle dig om den og dens fantastiske egenskaber. Dette emne virker særligt relevant i dag, hvor bygninger bygges meget højere end brandbilernes stiger kan nå, og folk ikke har mulighed for hurtigt at evakuere, dyre servere gemmer uvurderlig information, der er faciliteter udstyret med sofistikeret automatisering, der kræver konstant tilstedeværelse af operatører og kontinuerligt arbejde udstyr såsom flyvekontrolcentre i lufthavne. Et simpelt eksempel - afsenderen af ​​MCC'er har isolerende gasmasker på deres arbejdspladser, hvor de i tilfælde af et gasautomatisk brandslukningsanlæg baseret på freon eller kuldioxid, som er dødelig for mennesker, skal fortsætte med at arbejde i 20 minutter før du skifter betjeningen af ​​dette kontrolcenter til reserve.

Hvorfor er dette nødvendigt?
Det er kendt, at konsekvenserne af at slukke en brand ofte er lige så alvorlige som virkningerne af selve branden. Vand, pulverspiludstyr, dokumentation, kunstværker og alt af værdi, der er i rummet; gasser - inergen, freon, kuldioxid - påvirker ikke så meget materielle værdier, men de er dødelige for mennesker i det beskyttede område, derfor kræver de deres øjeblikkelige evakuering.
I jagten på en kombination af parametre for brandslukningsmidlers effektivitet og sikkerhed har flere generationer ændret sig i løbet af de sidste årtier, fra kuldioxid og inerte gasser til freoner. De fleste af dem har dog alvorlige restriktioner for deres brug. Som jeg nævnte tidligere, er kuldioxidsystemer dødelige for mennesker, og førstegenerations freoner er forbudt over hele verden på grund af deres kolossale negative indvirkning på atmosfæren. Og det er en vigtig faktor, for den globale opvarmning skrider frem i rekordtempo. For eksempel smeltede gletsjeren på Mount Kilimanjaro, som ifølge forskerne skulle være smeltet i 2015, allerede i 2005.

Hvordan kom vi på det
Ved at indse manglerne ved eksisterende midler til gasbrandslukning begyndte 3M-gruppen af ​​forskere ikke at modificere freoner, men rettede deres indsats i en helt ny retning. Det blev besluttet at bruge en af ​​de grundlæggende teknologiske platforme i 3M - kemi af perfluorerede organiske forbindelser. Forresten giver denne teknologi virksomheden mulighed for at opnå succes inden for ultrafin rengøring af forskellige dele, påføring af beskyttende belægninger på glas, metaller og plast samt afkøling af elektroniske enheder.
Den 10-årige periode med forskningsarbejde blev kronet med stor succes - en ny klasse af gasformige brandslukningsmidler - fluorerede ketoner - blev skabt og introduceret i international praksis. Adskillige test udført af verdens førende organisationer med speciale inden for brandsikkerhed overraskede eksperterne: fluorketoner viste sig ikke kun at være fremragende brandslukningsmidler (med en effektivitet svarende til haloner), men viste samtidig et meget positivt miljø. og toksikologisk profil.
Noget kedelig kemi
Altså fluorketoner. Det er syntetiske organiske stoffer, i hvis molekyle alle brintatomer er erstattet af fluoratomer, der er fast bundet til kulstofskelettet. Sådanne ændringer gør stoffet inert ud fra et synspunkt om interaktion med andre molekyler. Hvorfor "tørt" vand?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluorketon C-6) er en farveløs gennemsigtig væske med en mild lugt, som er 1,6 gange tungere end vand og, hvilket er særligt vigtigt, ikke leder elektricitet. Dens dielektriske konstant er 2,3 (tør nitrogen tages som en standardenhed).


Novec 1230 kommer ud af dysen under brandslukning

De innovative egenskaber ved dette slukningsmiddel tilskrives strukturen af ​​dets svagt bundne seks-carbon-molekyle. De giver Novec 1230 mulighed for hurtigt at skifte fra flydende til gasformig tilstand og aktivt absorbere ildens termiske energi. Brandbekæmpelse udføres af køleeffekten (70%). Der er også en kemisk reaktion af flammehæmning (30%). Samtidig falder koncentrationen af ​​ilt i rummet ikke (hvilket er vigtigt for at øge tidspunktet for evakuering af mennesker fra rummet). Stoffet fordamper øjeblikkeligt uden at indgå i kemiske reaktioner, hvilket forhindrer skader på materialer og dyrt udstyr, og de dielektriske egenskaber forhindrer kortslutninger.

Hvordan det virker?
En anden vigtig egenskab ved fluorketoner er ekstrem lav opløselighed i vand, som ikke tillader stoffet at passere gennem cellemembranerne ind i kroppen, dvs. sikrer deres lave toksicitet og høje varmekapacitet af dampe, hvilket fører til aktiv afkøling af flammen og dens slukning. Det betyder, at personer i rummet på det tidspunkt, hvor systemet udløses, ikke er truet. Flyvekontrolcentrene i Vnukovo- og Koltsovo-lufthavnene er udstyret med et Novec 1230-baseret brandslukningssystem, operatører kan udføre deres arbejde, når systemet udløses uden at sætte deres liv på spil.
Hvordan påvirker dette en person?
Jeg vil separat dvæle ved en sådan indikator som graden af ​​sikkerhed for et brandslukningsmiddel for mennesker. Den bestemmes af forskellen mellem arbejdskoncentrationen og den maksimalt tilladte koncentration. I verdenspraksis anvendes en parameter kaldet NOAEL (No Observed Adverse Effect Level). Den sætter tærskelkoncentrationen af ​​stoffer for kardiosensibiliserende og kardiotoksiske virkninger på kroppen. Nogle gange kaldes denne forskel en sikkerhedsmargin, som kompenserer for unøjagtigheder ved beregning af mængden af ​​et gasformigt middel i systemet, ujævn fordeling over rummets rumfang, brugen af ​​stigende faktorer for designkoncentrationen og andre faktorer. En negativ værdi af denne parameter angiver faren for midlet i arbejdskoncentrationen, efter at systemet er udløst.

Systemer, der anvender "inerte" gasser (der ikke understøtter forbrænding) anvender således princippet om at slukke en brand ved at fortynde ilten i luften til værdier, der er væsentligt lavere end niveauet i normal luft (12-13% mod 21% i normal luft ). Dette fører til en risiko for kvælning for personer i rummet, selvom sådanne gasser ikke er giftige. Separat skal det siges om kuldioxid, for hvilken arbejdskoncentrationer altid er dødelige for mennesker. Dette skyldes dets fysiologiske effekt på kroppen ved koncentrationer over 5 % (til sammenligning er standfor CO2 35 %).

Kemiske midler reducerer ikke iltkoncentrationen i rummet. Derfor er den afgørende faktor for personalesikkerhed for dem den sikkerhedsfaktor, der er diskuteret tidligere. Til lokaler, hvor personer kan befinde sig på grund af produktionsbehov, selv i kort tid, bør der vælges agenter med den maksimale sikkerhedsmargin.

Om økologi
Nu om den økologiske komponent af brandslukningsmidler. Især i forbindelse med international integration og ratificering på Den Russiske Føderations territorium af dokumenter vedtaget af verdenssamfundet. Et eksempel er Ruslands opfyldelse af sine forpligtelser i henhold til Montreal-protokollen, som førte til et forbud mod produktion, import og brug af mange gasslukningsmidler med ozonnedbrydende egenskaber på vores lands territorium. Næste skridt er at reducere emissionerne af midler med et højt globalt opvarmningspotentiale, blandt hvilke en stor del er optaget af freoner til brandslukning.

Ratificering af Kyoto-protokollen i Rusland (føderal lov af 4. november 2004 N 128-FZ "Om ratificering af Kyoto-protokollen til De Forenede Nationers rammekonvention om klimaændringer") giver også mulighed for en gradvis reduktion af sådanne emissioner.
I 2011, på FN-konferencen om klimaændringer, kom flere lande på én gang med et initiativ til at indføre et forbud mod brugen af ​​HFC23 og et regime med streng kontrol med forbrugsmængder og en gradvis reduktion af emissionerne af de vigtigste kølemidler til brand. slukning (HFC125, HFC227 osv.). Sådanne tiltag er livsvigtige, for ellers er det ganske enkelt umuligt at holde den globale opvarmning inden for de grænser, som forskerne har bestemt som moderat farlige for jordens klima. Resultaterne af disse initiativer lod ikke vente på sig: landene i Den Europæiske Union besluttede først at indføre disse nye miljøsikkerhedsforanstaltninger. De relevante ændringer af EU-lovgivningen afventer i øjeblikket godkendelse. Andre medlemmer af det internationale samfund kommer efter tur, fordi problemet med globale ændringer i klimaet på vores planet er fælles for alle lande.

Når Novec 1230 frigives til atmosfæren, ødelægges fluorketoner let i den øvre atmosfære under påvirkning af ultraviolet stråling, midlet fjernes fra miljøet inden for 5 dage. Der er heller ingen kumulativ effekt iboende i freoner, dvs. stoffet er ikke lagret i atmosfæren i årtier eller endda århundreder.

Til sammenligning svarer frigivelsen af ​​et gasformigt brandslukningsanlæg (GPF) baseret på freon (348 kg freon 227) til udledningen af ​​1.008.926 kg CO2 til atmosfæren, hvilket er sammenligneligt med det årlige CO2-udslip fra 211 personbiler. . Frigivelsen af ​​en FKH-enhed baseret på fluorketoner (401 kg Novec 1230) svarer til 401 kg CO2-udledning (0,07 biler pr. år). Det kan også måles i forhold til kuldioxidudledningen fra én ko om måneden.

Derfor blev fluorketon FK-5-1-12 (Novec 1230) meget hurtigt inkluderet i alle internationale og regionale standarder for gasbrandslukning, og blev en seriøs konkurrent til den gamle klasse af midler - freoner, som mange spørgsmål har akkumuleret til, både blandt miljøforkæmpere og brandbeskyttelsesspecialister.

Hvor kan man mødes
Når vi taler om listen over genstande, der kan beskyttes mod brand af sådanne installationer, skal det huskes, at ifølge russiske og internationale certifikater kan installationer med Novec 1230 GFFS slukke brande af faste brændbare materialer, herunder papirarkiver, uden at adgang for brandmænd, brandfarlige væsker og strømførende udstyr. Således er næsten alle opgaver med at beskytte virksomhedens særligt værdifulde genstande dækket.


Installerer Novec 1230

Nu er spørgsmålet om certificering af et middel til slukning af klasse C-brande (dvs. brændbare gasser) ved at blive løst - den sidste mulige mulighed. Samtidig er det ikke nødvendigt at skabe særlige forhold for udstyret - enhederne kan betjenes ved temperaturer fra minus 20 ° С til plus 50 ° С. Dette er kravene til betingelserne for placeringen af ​​selve cylindrene. I det rum, hvor udledningen foretages, kan temperaturen afvige væsentligt fra de givne værdier, både i den nedre og i den større retning. Der er eksempler på anvendelse af anlæg på anlæg i et hårdt klima, hvor systemmodulerne er installeret i et varmeisoleret rum.
Sammenfattende på ovenstående kan vi konstatere, at det endelige valg af et brandslukningsmiddel afhænger af de kriterier, der er vigtige for hver enkelt af os: effektivitet og omkostninger, overholdelse af regulatoriske og tekniske standarder, sikkerhed for mennesker og miljø. Det var disse kriterier, der guidede forskerne fra 3M-virksomheden, der skabte Novec 1230-fluorketonen.


Enhver programmørs drøm :)

Vi håber, at vores historie var interessant og informativ. Vi vil gerne præsentere dig for et af virksomhedens nøgleprodukter på det russiske marked.
For mere information kan du finde ud af det

Det er velkendt, at vand kan være i flydende, fast og gasformig tilstand. Vidste du, at vand også kan være tørt, uanset hvor paradoksalt det lyder.

"Tørt vand" er 95 % vand og består af bittesmå vanddråber, som hver især er indesluttet i en skal af siliciumdioxid, som forhindrer spredning og sammenføjning af vandmolekyler. I udseende ligner "tørt vand" et pulver. Hvis vi ser på den kemiske formel for tørt vand (CF3CF2C (O) CF (CF3) 2), vil vi se, at der i modsætning til almindeligt vand ikke er brint og som følge heraf ingen brintbindinger, hvilket betyder at interaktionen mellem molekylerne i dette vand er meget svagere. Andre forskelle mellem tørt vand er dets frysepunkt, som er? 108 ° C, dets kogepunkt, som er 49 ° C, og dets manglende evne til at lede strøm. Du kan ikke brygge te eller kaffe i sådant vand, sukker og salt opløses ikke i det. Blandt lighederne med almindeligt vand er fraværet af farve og lugt.

"Tørt vand" blev opfundet tilbage i 1968, men på det tidspunkt fandt det ikke praktisk anvendelse og blev hengivet til glemslen i mange år.

De huskede det først i 2004, hvor ZM-selskabet forbedrede "tørt vand" ved at fjerne det miljøskadelige freon og registrerede det under Novec 1230-varemærket. Siden da er "tørt vand" blevet brugt til brandslukning, og hurtigt vundet popularitet, fordi det har vist sine fordele i forhold til almindeligt vand. Så selv med operativ slukning af en brand med almindeligt vand, kan dokumenter, bøger, udstyr, møbler og andre ting, der har overlevet i branden, blive håbløst spoleret af netop dette vand. Med "tørt vand" vil dette ikke ske, da det ved slukning af ilden bliver til damp, som sætter sig på genstande, forsvinder efter et par sekunder uden at forårsage skade på dem. Oplægsholderne af et program gennemførte endda et visuelt eksperiment, hvor de sænkede en mobiltelefon og et ark papir ned i en beholder med "tørt vand", mens telefonen fortsatte med at fungere ordentligt, og papiret blev ikke engang vådt. Sådanne egenskaber af "tørt vand" blev primært værdsat af ansatte på museer og biblioteker såvel som af ejere af virksomheder, hvor der er en stor mængde udstyr under højspænding.

"Tørt vand" slukker endda ild på en anden måde, forstyrrer forbrændingsreaktionen og absorberer varme, mens almindeligt vand sænker temperaturen på brandstedet og ved fordampning blokerer for iltens adgang til flammen. Derudover går Novec 1230 hurtigt over i en gasform, selv ved lave temperaturer, da branden lige er startet.

Derudover er en anden fordel ved "tørt vand" ved slukning af en brand, at når det bruges, falder iltkoncentrationen i rummet ikke, hvorved evakueringstiden øges.

Når Novec 1230 først er i atmosfæren, nedbrydes den under påvirkning af ultraviolet stråling på 3-5 dage uden at forårsage skade på Jordens ozonlag. For mennesker er "tørt vand" også sikkert, men det er stadig ikke værd at drikke.

Men "tørt vand" kan ikke kun bruges til brandslukning. I 2006, ved at studere egenskaberne af dette stof, opdagede eksperter ved University of Liverpool, at "tørt vand" kan være til stor tjeneste for vores planet. Faktum er, at det er i stand til aktivt at absorbere kuldioxid, som er en drivhusgas, der bidrager til ødelæggelsen af ​​ozonlaget og som følge heraf global opvarmning. Forsøg har vist, at "tørt vand" i samme tidsrum optager tre gange mere kuldioxid end almindeligt vand. Alt dette gør det muligt at reducere koncentrationen af ​​drivhusgasser i atmosfæren markant.

Der er forslag om, at "tørt vand" på grund af dets evne til at absorbere gasser også kan hjælpe med udvindingen af ​​frossen metan på bunden af ​​havene, samt andre svært tilgængelige gasser.

De leder også efter en måde, der kan sikre opbevaring af brændstof til biler, der kører på brint.

Derudover sagde en af ​​specialisterne fra University of Liverpool, Dr. Ben Carter, ved det 240. landsmøde i det amerikanske kemiske samfund i Boston, at blandt andet "tørt vand" er en katalysator, der accelererer reaktionen mellem brint og maleinsyre, som et resultat af hvilket ravsyre dannes i vid udstrækning brugt til fremstilling af forbrugsvarer. Dette eliminerer behovet for at omrøre brint og ravsyre, hvilket gør processen mere energieffektiv og miljøvenlig.

Derudover kan denne teknologi bruges til at skabe "tørre" pulveremulsioner, bestående af flere væsker, der ikke blandes med hinanden, for eksempel vand og olie. Disse emulsioner hjælper med at gøre opbevaring og transport af potentielt farlige væsker sikrere.

Reference:
Fluoroketoner er syntetiske organiske stoffer, hvor alle brintatomer er erstattet af fluoratomer, der er fast bundet til kulstofgitteret. Disse egenskaber gør stoffet inert i interaktion med andre molekyler og en hæmmer af termiske reaktioner. Talrige laboratorieundersøgelser og test har vist, at fluorketoner er effektive slukningsmidler med en positiv miljømæssig og toksikologisk profil. Det er en farveløs gennemsigtig væske med en mild lugt, som er 1,6 gange tungere end vand. Det er et effektivt dielektrikum med en dielektrisk konstant på 2,3, så elektroniske enheder nedsænket selv i "tørt vand" fortsætter med at arbejde. Siden kogepunktet for dette stof ved et tryk på 1 atm. er 49,2 ° C, fordamper det øjeblikkeligt uden at efterlade et aflejring på udstyrets vægge.

Her er hvad ZM siger:

Det er kendt, at konsekvenserne af at slukke en brand ofte er lige så alvorlige som virkningerne af selve branden. Vand, pulverspildudstyr, dokumentation, kunstværker og alt af værdi, der er i rummet; gasser - inergen, freon, kuldioxid påvirker materielle værdier ikke så meget, men de er dødelige for mennesker i det beskyttede område, derfor kræver de deres øjeblikkelige evakuering.

I jagten på en kombination af parametre for brandslukningsmidlers effektivitet og sikkerhed har flere generationer ændret sig i løbet af de sidste årtier, fra kuldioxid og inerte gasser til freoner. De fleste af dem har dog alvorlige restriktioner for deres brug. Som jeg nævnte tidligere, er kuldioxidsystemer dødelige for mennesker, og førstegenerations freoner er forbudt over hele verden på grund af deres kolossale negative indvirkning på atmosfæren. Og det er en vigtig faktor, for den globale opvarmning skrider frem i rekordtempo. For eksempel smeltede gletsjeren på Mount Kilimanjaro, som ifølge forskerne skulle være smeltet i 2015, allerede i 2005.

Ved at indse manglerne ved eksisterende midler til gasbrandslukning begyndte 3M-gruppen af ​​forskere ikke at modificere freoner, men rettede deres indsats i en helt ny retning. Det blev besluttet at bruge en af ​​de grundlæggende teknologiske platforme i 3M - kemi af perfluorerede organiske forbindelser. Forresten giver denne teknologi virksomheden mulighed for at opnå succes inden for ultrafin rengøring af forskellige dele, påføring af beskyttende belægninger på glas, metaller og plast samt afkøling af elektroniske enheder.
Den 10-årige periode med forskningsarbejde er blevet kronet med reel succes - en ny klasse af gasformige brandslukningsmidler - fluorerede ketoner - er blevet skabt og introduceret i international praksis. Adskillige test udført af verdens førende organisationer med speciale inden for brandsikkerhed overraskede eksperterne: fluorketoner viste sig ikke kun at være fremragende brandslukningsmidler (med en effektivitet svarende til haloner), men viste samtidig et meget positivt miljø. og toksikologisk profil.

Noget kedelig kemi

Altså fluorketoner. Det er syntetiske organiske stoffer, i hvis molekyle alle brintatomer er erstattet af fluoratomer, der er fast bundet til kulstofskelettet. Sådanne ændringer gør stoffet inert ud fra et synspunkt om interaktion med andre molekyler. Hvorfor "tørt" vand?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluorketon C-6) er en farveløs gennemsigtig væske med en mild lugt, som er 1,6 gange tungere end vand og, hvilket er særligt vigtigt, ikke leder elektricitet. Dens dielektriske konstant er 2,3 (tørt nitrogen tages som standardenhed).

De innovative egenskaber ved dette slukningsmiddel tilskrives strukturen af ​​dets svagt bundne seks-carbon-molekyle. De giver Novec 1230 mulighed for hurtigt at skifte fra flydende til gasformig tilstand og aktivt absorbere ildens termiske energi. Brandbekæmpelse udføres af køleeffekten (70%). Der er også en kemisk reaktion af flammehæmning (30%). Samtidig falder koncentrationen af ​​ilt i rummet ikke (hvilket er vigtigt for at øge tidspunktet for evakuering af mennesker fra rummet). Stoffet fordamper øjeblikkeligt uden at indgå i kemiske reaktioner, hvilket forhindrer skader på materialer og dyrt udstyr, og de dielektriske egenskaber forhindrer kortslutninger.

Hvordan det virker?

En anden vigtig egenskab ved fluorketoner er ekstrem lav opløselighed i vand, som ikke tillader stoffet at passere gennem cellemembranerne ind i kroppen, dvs. sikrer deres lave toksicitet og høje varmekapacitet af dampe, hvilket fører til aktiv afkøling af flammen og dens slukning. Det betyder, at personer i rummet på det tidspunkt, hvor systemet udløses, ikke er truet. Flyvekontrolcentrene i Vnukovo- og Koltsovo-lufthavnene er udstyret med et Novec 1230-baseret brandslukningssystem, operatører kan udføre deres arbejde, når systemet udløses uden at sætte deres liv på spil.


Hvordan påvirker dette en person?

Jeg vil separat dvæle ved en sådan indikator som graden af ​​sikkerhed for et brandslukningsmiddel for mennesker. Den bestemmes af forskellen mellem arbejdskoncentrationen og den maksimalt tilladte koncentration. I verdenspraksis anvendes en parameter kaldet NOAEL (No Observed Adverse Effect Level). Den sætter tærskelkoncentrationen af ​​stoffer for kardiosensibiliserende og kardiotoksiske virkninger på kroppen. Nogle gange kaldes denne forskel en sikkerhedsmargin, som kompenserer for unøjagtigheder ved beregning af mængden af ​​et gasformigt middel i systemet, ujævn fordeling over rummets rumfang, brugen af ​​stigende faktorer for designkoncentrationen og andre faktorer. En negativ værdi af denne parameter angiver faren for midlet i arbejdskoncentrationen, efter at systemet er udløst.

Systemer, der anvender "inerte" gasser (der ikke understøtter forbrænding) anvender således princippet om at slukke en brand ved at fortynde ilten i luften til værdier, der er væsentligt lavere end niveauet i normal luft (12-13% mod 21% i normal luft ). Dette fører til en risiko for kvælning for personer i rummet, selvom sådanne gasser ikke er giftige. Separat skal det siges om kuldioxid, for hvilken arbejdskoncentrationer altid er dødelige for mennesker. Dette skyldes dets fysiologiske effekt på kroppen ved koncentrationer over 5 % (til sammenligning er standfor CO2 35 %).

Kemiske midler reducerer ikke iltkoncentrationen i rummet. Derfor er den afgørende faktor for personalesikkerhed for dem den sikkerhedsfaktor, der er diskuteret tidligere. Til lokaler, hvor personer kan befinde sig på grund af produktionsbehov, selv i kort tid, bør der vælges agenter med den maksimale sikkerhedsmargin.

Amerikanske videnskabsmænd har skabt et stof, der ligner vand, flyder som vand og hurtigt slukker ild som vand. Stoffet er dog helt tørt og fugter ikke overfladerne. Den nye væske skal bruges i brandslukningsanlæg.

Den 13. april 2004 demonstrerede det Florida-baserede Tyco Fire & Security evnerne til et tørvandsbrandsystem.

Det nye brandslukningsanlæg har modtaget ANSUL Sapphire-varemærket (ANSUL er virksomhedens linje af brandsikringsudstyr).

Blandt dets funktioner skal følsomhed bemærkes - systemet begynder at slukke ilden, når forbrændingsreaktionen lige er begyndt, og der er praktisk talt ingen flamme endnu.

Denne væske har alle vands brandslukningsegenskaber, og ved at blive hældt (sprøjtet) på ilden undertrykker man også effektivt (hvis ikke bedre end "vådt vand") flammen.

Men i modsætning til rigtigt vand skader nyt "vand" ikke elektronik, kunstværker, møbler og lignende, da det faktisk er et tørt stof.

Mere præcist, under sprøjtningsprocessen, bliver det nye stof til damp, og i form af en væske venter det i vingerne i cylindrene i et automatisk ildslukningssystem, hvor det opbevares under tryk.

Nye brandslukningssystemer kan undertrykke flammer uden at beskadige bøger, malerier og elektronik (foto fra 3m.com).

Samtidig fylder det nye system væsentligt mindre end konkurrerende brandslukningskomplekser med cylindere oppustet med inaktive gasser.

I en nylig demonstration på Good Morning America blev bøger og elektroniske enheder dyppet i en skål med denne væske.

Efter at genstandene var taget ud, fordampede væsken fra dem på et sekund, og efterlod absolut ingen spor og uden at foretage ændringer i strukturen, for eksempel af papir.

Kolben indeholder en klar væske, der ligner vand, der svajer som vand. Når de begynder at hælde det på flammen, vil ilden hurtigt slukke, selvom vi næppe vil bemærke selve jetflyet (foto fra siden 3m.com).

Det er den ideelle løsning til indlejrede brandsikringssystemer til hospitaler, museer, biblioteker, telekommunikation og datacentre, mener de amerikanske opfindere.

Interessant nok interfererer den nye væske kemisk med forbrændingsreaktionen og undertrykker den, mens vand blot afkøler ilden og fordamper blokerer iltens adgang til ilden.

Det er interessant at sammenligne de fysiske egenskaber af vand og 3M Novec 1230. Deres kogepunkter er henholdsvis 100 og 49 grader Celsius.

Frysetemperatur - nul og minus 108 grader. Det mættede damptryk ved 25 grader Celsius er henholdsvis 3,2 og 40,4 kilopascal for vand og "tørt vand".


De nye brandslukningssystemer har det højeste forhold mellem ydeevne ("beskyttet" område) og den plads, som systemet optager (foto fra tycofireandsecurity.com).

Fordampningsvarmen er 2442 kilojoule per kilogram for vand og kun 95 for det nye stof.

Dens hemmelighed er, at den ikke indeholder brintatomer og derfor ikke har kemiske brintbindinger.

Samspillet mellem den nye væskes molekyler er meget svagere end mellem vandmolekylerne, som i sidstnævnte tilfælde er bestemt præcist af brintbindinger.

Et relativt nyt stof, udviklet i 2011 af ZM-virksomheden, har unikke tekniske og operationelle egenskaber. Det officielle navn er Novec 1230, men det er kendt verden over som "tørt vand".

Fraværet af brint i strukturen af ​​det fluorerede ketonmolekyle gav stoffet særlige egenskaber, som med succes bruges til at eliminere brande:

  • Nul elektrisk ledningsevne;
  • Kogepunkt + 49 ° С;
  • Stoffer og materialer bliver ikke våde.

Opnået på basis af fin forstøvning. Ved overgang til gasform reducerer Novec 1230 hurtigt temperaturen i rummet og sænker den under forbrændingspunktet. Samtidig er hverken personer eller udstyr forbundet med el og materielle værdier beskadiget.

Stoffet er absolut sikkert for menneskers sundhed og miljøvenligt. Men på trods af det almindelige navn - "tørt vand" indeni er det bedre ikke at bruge det.

Flere detaljer om egenskaberne af tørt vand kan ses i videoen af ​​præsentationen af ​​producentens virksomhed:

Anvendelsesområde

Tørt vand er mest udbredt i vesten i automatiske brandslukningsanlæg installeret i lokaler med skrøbelige kunstværdier: museer, kunstgallerier; biblioteker og arkiver. Det anbefales at bruge Novec 1230 i datacentre, laboratorier, der arbejder med flydende brændbare stoffer og er udstyret med skrøbeligt elektronisk udstyr. Et bevis på, at tørvandsbrandslukning er effektiv og sikker, er fjernelse af alle restriktioner for dens brug i USA og brugen af ​​tørvand i fly og pansrede køretøjer.

I øjeblikket er de mest almindelige stoffer af denne type 3M ™ Novec ™ 1230 og Fluoroketon C-6. Begge stoffer har næsten identiske præstationskarakteristika og er klassificeret som freoner.

Slukningsmidlet er certificeret til brug i processen med slukning af brande i kategori A og B. Der udføres undersøgelser for at bekræfte optagelse i slukningsbrandgasser - klasse C.

Slukning med tørt vand sker efter princippet om temperaturreduktion (70 % af stoffets virkning) og hæmning af forbrændingsprocessens kemiske reaktion (30 % af slukningseffekten).

Fordele

Høj effektivitet - antændelseskilden neutraliseres på grund af det høje niveau af fordampning inden for 10-15 sekunder;

Menneskelig sikkerhed bekræftet af kliniske forsøg. Enheden kan tændes, når der stadig er personer i lokalet.

Brugervenlighed - tørt vand kan bruges som brandslukningsmiddel i allerede installeret udstyr med minimal modernisering. Derudover vil skade på tørre vandcylindre og endda et spild ikke forårsage ubehagelige konsekvenser. "Vandet" vil simpelthen fordampe uden at efterlade spor.

Miljøsikkerhed - nedbrydningen af ​​stoffet sker på 3-5 dage uden at beskadige ozonlaget.

Brandslukningsanlæg

Tørvandsbrandslukningssystemet består af:


Flere detaljer om systemelementerne, deres placering og funktionsprincippet kan findes i introduktionsvideoen fra producentens virksomhed:

I betragtning af den høje effektivitet demonstreret af tørt vand (brandslukning af en klasse A-brandkilde tager kun 10 sekunder), er dimensionerne af installationen, der kræves til at kontrollere lokalerne, meget mere kompakte, og antallet af cylindre er meget mindre. Derudover stilles der meget mindre tekniske krav til rørledningen. Arbejdstrykket er kun 25 bar, i stedet for 250 - 300 bar, der kræves til gassystemet. Dette forenkler og reducerer i høj grad omkostningerne til både installation og yderligere vedligeholdelse.

24. juni 2016

Det er velkendt, at vand kan være i flydende, fast og gasformig tilstand. Vidste du, at vand også kan være tørt, uanset hvor paradoksalt det lyder.

"Tørt vand" er 95 % vand og består af bittesmå vanddråber, som hver især er indesluttet i en skal af siliciumdioxid, som forhindrer spredning og sammenføjning af vandmolekyler. I udseende ligner "tørt vand" et pulver. Hvis vi ser på den kemiske formel for tørt vand (CF3CF2C (O) CF (CF3) 2), vil vi se, at der i modsætning til almindeligt vand ikke er brint og som følge heraf ingen brintbindinger, hvilket betyder at interaktionen mellem molekylerne i dette vand er meget svagere. Andre forskelle mellem tørt vand er dets frysepunkt, som er -108 ° C, dets kogepunkt, som er 49 ° C, og dets manglende evne til at lede elektricitet. Du kan ikke brygge te eller kaffe i sådant vand, sukker og salt opløses ikke i det. Blandt lighederne med almindeligt vand er fraværet af farve og lugt.

"Tørt vand" blev opfundet tilbage i 1968, men på det tidspunkt fandt det ikke praktisk anvendelse og blev hengivet til glemslen i mange år.



De huskede det først i 2004, hvor ZM-selskabet forbedrede "tørt vand" ved at fjerne det miljøskadelige freon og registrerede det under Novec 1230-varemærket. Siden da er "tørt vand" blevet brugt til brandslukning, og hurtigt vundet popularitet, fordi det har vist sine fordele i forhold til almindeligt vand. Så selv med operativ slukning af en brand med almindeligt vand, kan dokumenter, bøger, udstyr, møbler og andre ting, der har overlevet i branden, blive håbløst spoleret af netop dette vand. Med "tørt vand" vil dette ikke ske, da det ved slukning af ilden bliver til damp, som sætter sig på genstande, forsvinder efter et par sekunder uden at forårsage skade på dem. Oplægsholderne af et program gennemførte endda et visuelt eksperiment, hvor de sænkede en mobiltelefon og et ark papir ned i en beholder med "tørt vand", mens telefonen fortsatte med at fungere ordentligt, og papiret blev ikke engang vådt. Sådanne egenskaber af "tørt vand" blev primært værdsat af ansatte på museer og biblioteker såvel som af ejere af virksomheder, hvor der er en stor mængde udstyr under højspænding.

"Tørt vand" slukker endda ild på en anden måde, forstyrrer forbrændingsreaktionen og absorberer varme, mens almindeligt vand sænker temperaturen på brandstedet og ved fordampning blokerer for iltens adgang til flammen. Derudover går Novec 1230 hurtigt over i en gasform, selv ved lave temperaturer, da branden lige er startet.

Derudover er en anden fordel ved "tørt vand" ved slukning af en brand, at når det bruges, falder iltkoncentrationen i rummet ikke, hvorved evakueringstiden øges.

Når Novec 1230 først er i atmosfæren, nedbrydes den under påvirkning af ultraviolet stråling på 3-5 dage uden at forårsage skade på Jordens ozonlag. For mennesker er "tørt vand" også sikkert, men det er stadig ikke værd at drikke.

Men "tørt vand" kan ikke kun bruges til brandslukning. I 2006, ved at studere egenskaberne af dette stof, opdagede eksperter ved University of Liverpool, at "tørt vand" kan være til stor tjeneste for vores planet. Faktum er, at det er i stand til aktivt at absorbere kuldioxid, som er en drivhusgas, der bidrager til ødelæggelsen af ​​ozonlaget og som følge heraf global opvarmning. Forsøg har vist, at "tørt vand" i samme tidsrum optager tre gange mere kuldioxid end almindeligt vand. Alt dette gør det muligt at reducere koncentrationen af ​​drivhusgasser i atmosfæren markant.

Der er forslag om, at "tørt vand" på grund af dets evne til at absorbere gasser også kan hjælpe med udvindingen af ​​frossen metan på bunden af ​​havene, samt andre svært tilgængelige gasser.

De leder også efter en måde, der kan sikre opbevaring af brændstof til biler, der kører på brint.


Derudover sagde en af ​​specialisterne fra University of Liverpool, Dr. Ben Carter, ved det 240. landsmøde i det amerikanske kemiske samfund i Boston, at blandt andet "tørt vand" er en katalysator, der accelererer reaktionen mellem brint og maleinsyre, som et resultat af hvilket ravsyre dannes i vid udstrækning brugt til fremstilling af forbrugsvarer. Dette eliminerer behovet for at omrøre brint og ravsyre, hvilket gør processen mere energieffektiv og miljøvenlig.

Derudover kan denne teknologi bruges til at skabe "tørre" pulveremulsioner, bestående af flere væsker, der ikke blandes med hinanden, for eksempel vand og olie. Disse emulsioner hjælper med at gøre opbevaring og transport af potentielt farlige væsker sikrere.

Reference:
Fluoroketoner er syntetiske organiske stoffer, hvor alle brintatomer er erstattet af fluoratomer, der er fast bundet til kulstofgitteret. Disse egenskaber gør stoffet inert i interaktion med andre molekyler og en hæmmer af termiske reaktioner. Talrige laboratorieundersøgelser og test har vist, at fluorketoner er effektive slukningsmidler med en positiv miljømæssig og toksikologisk profil. Det er en farveløs gennemsigtig væske med en mild lugt, som er 1,6 gange tungere end vand. Det er et effektivt dielektrikum med en dielektrisk konstant på 2,3, så elektroniske enheder nedsænket selv i "tørt vand" fortsætter med at arbejde. Siden kogepunktet for dette stof ved et tryk på 1 atm. er 49,2 ° C, fordamper det øjeblikkeligt uden at efterlade et aflejring på udstyrets vægge.

Her er hvad ZM siger:

Det er kendt, at konsekvenserne af at slukke en brand ofte er lige så alvorlige som virkningerne af selve branden. Vand, pulverspildudstyr, dokumentation, kunstværker og alt af værdi, der er i rummet; gasser - inergen, freon, kuldioxid påvirker materielle værdier ikke så meget, men de er dødelige for mennesker i det beskyttede område, derfor kræver de deres øjeblikkelige evakuering.

I jagten på en kombination af parametre for brandslukningsmidlers effektivitet og sikkerhed har flere generationer ændret sig i løbet af de sidste årtier, fra kuldioxid og inerte gasser til freoner. De fleste af dem har dog alvorlige restriktioner for deres brug. Som jeg nævnte tidligere, er kuldioxidsystemer dødelige for mennesker, og førstegenerations freoner er forbudt over hele verden på grund af deres kolossale negative indvirkning på atmosfæren. Og det er en vigtig faktor, for den globale opvarmning skrider frem i rekordtempo. For eksempel smeltede gletsjeren på Mount Kilimanjaro, som ifølge forskerne skulle være smeltet i 2015, allerede i 2005.

Ved at indse manglerne ved eksisterende midler til gasbrandslukning begyndte 3M-gruppen af ​​forskere ikke at modificere freoner, men rettede deres indsats i en helt ny retning. Det blev besluttet at bruge en af ​​de grundlæggende teknologiske platforme i 3M - kemi af perfluorerede organiske forbindelser. Forresten giver denne teknologi virksomheden mulighed for at opnå succes inden for ultrafin rengøring af forskellige dele, påføring af beskyttende belægninger på glas, metaller og plast samt afkøling af elektroniske enheder.
Den 10-årige periode med forskningsarbejde er blevet kronet med reel succes - en ny klasse af gasformige brandslukningsmidler - fluorerede ketoner - er blevet skabt og introduceret i international praksis. Adskillige test udført af verdens førende organisationer med speciale inden for brandsikkerhed overraskede eksperterne: fluorketoner viste sig ikke kun at være fremragende brandslukningsmidler (med en effektivitet svarende til haloner), men viste samtidig et meget positivt miljø. og toksikologisk profil.

Noget kedelig kemi

Altså fluorketoner. Det er syntetiske organiske stoffer, i hvis molekyle alle brintatomer er erstattet af fluoratomer, der er fast bundet til kulstofskelettet. Sådanne ændringer gør stoffet inert ud fra et synspunkt om interaktion med andre molekyler. Hvorfor "tørt" vand?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluorketon C-6) er en farveløs gennemsigtig væske med en mild lugt, som er 1,6 gange tungere end vand og, hvilket er særligt vigtigt, ikke leder elektricitet. Dens dielektriske konstant er 2,3 (tørt nitrogen tages som standardenhed).

De innovative egenskaber ved dette slukningsmiddel tilskrives strukturen af ​​dets svagt bundne seks-carbon-molekyle. De giver Novec 1230 mulighed for hurtigt at skifte fra flydende til gasformig tilstand og aktivt absorbere ildens termiske energi. Brandbekæmpelse udføres af køleeffekten (70%). Der er også en kemisk reaktion af flammehæmning (30%). Samtidig falder koncentrationen af ​​ilt i rummet ikke (hvilket er vigtigt for at øge tidspunktet for evakuering af mennesker fra rummet). Stoffet fordamper øjeblikkeligt uden at indgå i kemiske reaktioner, hvilket forhindrer skader på materialer og dyrt udstyr, og de dielektriske egenskaber forhindrer kortslutninger.

Hvordan det virker?

En anden vigtig egenskab ved fluorketoner er ekstrem lav opløselighed i vand, som ikke tillader stoffet at passere gennem cellemembranerne ind i kroppen, dvs. sikrer deres lave toksicitet og høje varmekapacitet af dampe, hvilket fører til aktiv afkøling af flammen og dens slukning. Det betyder, at personer i rummet på det tidspunkt, hvor systemet udløses, ikke er truet. Flyvekontrolcentrene i Vnukovo- og Koltsovo-lufthavnene er udstyret med et Novec 1230-baseret brandslukningssystem, operatører kan udføre deres arbejde, når systemet udløses uden at sætte deres liv på spil.




Hvordan påvirker dette en person?

Jeg vil separat dvæle ved en sådan indikator som graden af ​​sikkerhed for et brandslukningsmiddel for mennesker. Den bestemmes af forskellen mellem arbejdskoncentrationen og den maksimalt tilladte koncentration. I verdenspraksis anvendes en parameter kaldet NOAEL (No Observed Adverse Effect Level). Den sætter tærskelkoncentrationen af ​​stoffer for kardiosensibiliserende og kardiotoksiske virkninger på kroppen. Nogle gange kaldes denne forskel en sikkerhedsmargin, som kompenserer for unøjagtigheder ved beregning af mængden af ​​et gasformigt middel i systemet, ujævn fordeling over rummets rumfang, brugen af ​​stigende faktorer for designkoncentrationen og andre faktorer. En negativ værdi af denne parameter angiver faren for midlet i arbejdskoncentrationen, efter at systemet er udløst.

Systemer, der anvender "inerte" gasser (der ikke understøtter forbrænding) anvender således princippet om at slukke en brand ved at fortynde ilten i luften til værdier, der er væsentligt lavere end niveauet i normal luft (12-13% mod 21% i normal luft ). Dette fører til en risiko for kvælning for personer i rummet, selvom sådanne gasser ikke er giftige. Separat skal det siges om kuldioxid, for hvilken arbejdskoncentrationer altid er dødelige for mennesker. Dette skyldes dets fysiologiske effekt på kroppen ved koncentrationer over 5 % (til sammenligning er standfor CO2 35 %).

Kemiske midler reducerer ikke iltkoncentrationen i rummet. Derfor er den afgørende faktor for personalesikkerhed for dem den sikkerhedsfaktor, der er diskuteret tidligere. Til lokaler, hvor personer kan befinde sig på grund af produktionsbehov, selv i kort tid, bør der vælges agenter med den maksimale sikkerhedsmargin.

kilder