God ettermiddag, kjære habrap-brukere! Har du hørt om 3M?

Vi er et selskap som elsker teknologi og innovasjon. Vi tror i dette vi ligner deg. Vi har funnet opp tingene du bruker hver dag, men du vet kanskje ikke engang om det! Derfor åpner vi en liten serie med artikler dedikert til 3M-produkter og -teknologier.

Vårt første innlegg handler om Novec 1230 gassslukningsmiddel, dets historie og bruksområder.
Den ansattes historie «førstehånds».

Kan vannet være tørt? Eller hva er sikker brannslukking?

I dag har ordet "innovasjon" kommet godt inn i livet vårt, det brukes så ofte at det ser ut til å ha mistet sin opprinnelige betydning. Jeg jobber for 3M som en del av elektronikkteknologiteamet, og hver dag kommer jeg over den fantastiske verdenen av 3M-oppfinnelser, noen som du sikkert allerede kjenner - sandpapir, duct tape, Post-it.
Bing Crosbys ønske om å spille inn radioprogrammene sine fikk 3M til å lage bånd for lydopptak, som ble standarden for innspillings- og kringkastingsstudioet, og revolusjonerte underholdningsindustrien. Neil Armstrong tok sitt første skritt på månen i 1969 med en sko laget av Thinsulate, en annen 3M-oppfinnelse. Det er mulig å snakke om oppfinnelsene våre i lang tid og på en interessant måte, men i dag vil jeg gjerne dvele ved en av dem.

Video

Kanskje noen allerede har hørt om «tørt vann», sett videoer av hvilke pass og bøker som dyppes ned i et akvarium med vann, en fungerende TV, en mobiltelefon eller en skjøteledning koblet til en stikkontakt.

Ser kjempebra ut! Dette er imidlertid ikke magiske triks! Dette "tørrvannet" er ikke noe mer enn en 3M-innovasjon, Novec 1230 gassslukkemiddel utviklet av vårt selskap for bruk i gassbrannslokkingssystemer, dessuten er det en ny klasse kjemikalier som brukes i internasjonal praksis.

Novec 1230 er helt trygt for elektronikk!

Jeg vil gjerne fortelle deg om den og dens fantastiske egenskaper. Dette emnet virker spesielt relevant i dag, når bygninger bygges mye høyere enn stigene til brannbiler kan nå, og folk ikke har mulighet til å raskt evakuere, dyre servere lagrer uvurderlig informasjon, det er fasiliteter utstyrt med sofistikert automatisering som krever konstant tilstedeværelse av operatører og kontinuerlig arbeid utstyr som flykontrollsentraler på flyplasser. Et enkelt eksempel - utsendingene til MCC-er har isolerende gassmasker på arbeidsplassene sine, der de må fortsette å jobbe i 20 minutter i tilfelle et gass automatisk brannslokkingssystem basert på freon eller karbondioksid, som er dødelig for mennesker før du bytter driften av dette kontrollsenteret til reserve.

Hvorfor er dette nødvendig?

Det er kjent at konsekvensene av å slukke en brann ofte er like alvorlige som virkningene av selve brannen. Vann, pulverspoilerutstyr, dokumentasjon, kunstverk og alt av verdi som er i rommet; gasser - inergen, freon, karbondioksid - påvirker ikke materielle verdier så mye, men de er dødelige for mennesker i det beskyttede området, derfor krever de umiddelbar evakuering.
I jakten på en kombinasjon av parametere for effektiviteten og sikkerheten til brannslukningsmidler har flere generasjoner endret seg de siste tiårene, fra karbondioksid og inerte gasser til freoner. Imidlertid har de fleste av dem alvorlige restriksjoner på bruken. Som jeg nevnte tidligere, er karbondioksidsystemer dødelige for mennesker, og førstegenerasjons freoner er forbudt over hele verden på grunn av deres kolossale negative innvirkning på atmosfæren. Og dette er en viktig faktor, fordi den globale oppvarmingen går i rekordfart. For eksempel smeltet isbreen på Kilimanjaro-fjellet, som ifølge forskere skulle ha smeltet innen 2015, allerede i 2005.

Hvordan kom vi på det

Etter å ha innsett manglene til eksisterende midler for brannslukking av gass, begynte 3M-gruppen av forskere ikke å modifisere freoner, men rettet sin innsats i en helt ny retning. Det ble besluttet å bruke en av de grunnleggende teknologiske plattformene til 3M - kjemi av perfluorerte organiske forbindelser. Forresten lar denne teknologien selskapet oppnå suksess innen ultrafin rengjøring av ulike deler, påføring av beskyttende belegg på glass, metaller og plast, samt kjøling av elektroniske enheter.
Den 10-årige perioden med forskningsarbeid har blitt kronet med reell suksess - en ny klasse av gassformige brannslukningsmidler - fluorerte ketoner - har blitt skapt og introdusert i internasjonal praksis. Tallrike tester utført av verdens ledende organisasjoner som spesialiserer seg på brannsikkerhet overrasket ekspertene: fluorketoner viste seg ikke bare å være utmerkede brannslukningsmidler (med en effektivitet som ligner på haloner), men viste samtidig et svært positivt miljø. og toksikologisk profil.

Litt kjedelig kjemi

Så fluorketoner. Dette er syntetiske organiske stoffer, i hvis molekyl alle hydrogenatomer er erstattet av fluoratomer som er fast bundet til karbonskjelettet. Slike endringer gjør stoffet inert fra synspunktet om interaksjon med andre molekyler. Hvorfor "tørt" vann?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluorketon C-6) er en fargeløs gjennomsiktig væske med mild lukt, som er 1,6 ganger tyngre enn vann og, som er spesielt viktig, ikke leder strøm. Dens dielektriske konstant er 2,3 (tørr nitrogen er tatt som en standardenhet).

Novec 1230 kommer ut av munnstykket under brannslukking

De innovative egenskapene til dette slokkemidlet tilskrives strukturen til dets svakt bundne sekskarbonmolekyl. De lar Novec 1230 raskt endre seg fra flytende til gassform og aktivt absorbere den termiske energien til brannen. Brannslokking utføres av kjøleeffekten (70%). En kjemisk reaksjon av flammehemming forekommer også (30%). Samtidig reduseres ikke oksygenkonsentrasjonen i rommet (noe som er viktig for å øke evakueringstiden for personer fra rommet). Stoffet fordamper øyeblikkelig uten å gå inn i kjemiske reaksjoner, noe som forhindrer skade på materialer og dyrt utstyr, og de dielektriske egenskapene forhindrer kortslutninger.

Hvordan det fungerer?

En annen viktig egenskap ved fluorketoner er ekstremt lav løselighet i vann, som ikke lar stoffet passere gjennom cellemembranene inn i kroppen, d.v.s. sikrer deres lave toksisitet og høye varmekapasitet til damper, noe som fører til aktiv avkjøling av flammen og dens slukking. Dette betyr at personer i rommet på tidspunktet systemet utløses ikke er truet. Flykontrollsentrene til flyplassene i Vnukovo og Koltsovo er utstyrt med et Novec 1230-basert brannslokkingssystem, operatører kan gjøre jobben sin når systemet utløses uten å sette livet i fare.

Hvordan påvirker dette en person?

Jeg vil separat dvele ved en slik indikator som graden av sikkerhet for et brannslukningsmiddel for mennesker. Den bestemmes av differansen mellom arbeidskonsentrasjonen og den maksimalt tillatte konsentrasjonen. I verdenspraksis brukes en parameter kalt NOAEL (No Observed Adverse Effect Level). Den setter terskelkonsentrasjonen av stoffer for kardiosensibiliserende og kardiotoksiske effekter på kroppen. Noen ganger kalles denne forskjellen en sikkerhetsmargin, som kompenserer for unøyaktigheter i beregningen av mengden av et gassformig middel i systemet, ujevn fordeling over volumet av rommet, bruken av økende faktorer for designkonsentrasjonen og andre faktorer. En negativ verdi av denne parameteren indikerer faren for midlet i arbeidskonsentrasjonen etter at systemet er utløst.

Dermed bruker systemer som bruker "inerte" gasser (som ikke støtter forbrenning) prinsippet om å slukke en brann ved å fortynne oksygenet i luften til verdier som er betydelig lavere enn nivået i normal luft (12-13 % mot 21 % i normal luft ). Dette medfører fare for kvelning for personer i rommet, selv om slike gasser ikke er giftige. Separat skal det sies om karbondioksid, for hvilke arbeidskonsentrasjoner alltid er dødelige for mennesker. Dette skyldes dens fysiologiske effekt på kroppen ved konsentrasjoner over 5 % (til sammenligning er standard brannslokkingskonsentrasjon for CO2 35 %).

Kjemiske midler reduserer ikke oksygenkonsentrasjonen i rommet. Derfor, for dem, er den avgjørende faktoren for personellsikkerhet sikkerhetsfaktoren som er diskutert tidligere. For lokaler hvor personer kan lokaliseres på grunn av produksjonsbehov, selv for kort tid, bør det velges agenter med maksimal sikkerhetsmargin.

Om økologi

Nå om den økologiske komponenten av brannslukningsmidler. Spesielt i sammenheng med internasjonal integrasjon og ratifisering på territoriet til Den russiske føderasjonen av dokumenter vedtatt av verdenssamfunnet. Et eksempel er Russlands oppfyllelse av sine forpliktelser i henhold til Montreal-protokollen, som førte til et forbud mot produksjon, import og bruk av mange gassslukningsmidler med ozonnedbrytende egenskaper på vårt lands territorium. Det neste trinnet er å redusere utslippene av midler med et høyt globalt oppvarmingspotensial, blant annet er en stor andel okkupert av freoner for brannslukking.

Ratifisering av Kyoto-protokollen i Russland (føderal lov av 4. november 2004 N 128-FZ "On Ratification of Kyoto-protokollen til FNs rammekonvensjon om klimaendringer") sørger også for en gradvis reduksjon av slike utslipp.
I 2011, på FN-konferansen om klimaendringer, kom flere land samtidig med et initiativ for å innføre et forbud mot bruk av HFC23 og et regime med streng kontroll av forbruksvolumer og en gradvis reduksjon i utslipp av de viktigste kuldemediene for brann. slokking (HFC125, HFC227, etc.). Slike tiltak er livsviktige, for ellers er det rett og slett umulig å holde den globale oppvarmingsprosessen innenfor de grensene forskerne har bestemt som middels farlige for jordas klima. Resultatene av disse initiativene lot ikke vente på seg: landene i EU bestemte seg for å innføre disse nye miljøsikkerhetstiltakene først. De relevante endringene i EU-lovgivningen venter på godkjenning. Andre medlemmer av det internasjonale samfunnet kommer på tur, fordi problemet med globale endringer i klimaet på planeten vår er felles for alle land.

Når Novec 1230 slippes ut i atmosfæren, blir fluorketoner lett ødelagt i den øvre atmosfæren under påvirkning av ultrafiolett stråling, midlet fjernes fra miljøet innen 5 dager. Det er heller ingen kumulativ effekt iboende i freoner, dvs. materie er ikke lagret i atmosfæren på flere tiår eller til og med århundrer.

Til sammenligning tilsvarer utslippet av et gassformig brannslokkingssystem (GPF) basert på freon (348 kg freon 227) utslippet av 1 008 926 kg CO2 til atmosfæren, som er sammenlignbart med de årlige CO2-utslippene fra 211 personbiler . Utgivelsen av en FKH-enhet basert på fluorketoner (401 kg Novec 1230) tilsvarer 401 kg CO2-utslipp (0,07 biler per år). Det kan også måles i form av karbondioksidutslipp fra én ku per måned.

Derfor ble fluorketon FK-5-1-12 (Novec 1230) veldig raskt inkludert i alle internasjonale og regionale standarder for brannslukking av gass, og ble en seriøs konkurrent til den gamle klassen av midler - freoner, som mange spørsmål har samlet seg om, både blant miljøvernere og brannvernspesialister.

Hvor kan du møtes

Når vi snakker om listen over gjenstander som kan beskyttes mot brann av slike installasjoner, bør det tas i betraktning at, i henhold til russiske og internasjonale sertifikater, kan installasjoner med Novec 1230 GFFS slukke branner av faste brennbare materialer, inkludert papirarkiver, uten at tilgang til brannmannskaper, brennbare væsker og strømførende utstyr. Dermed dekkes nesten alle oppgaver med å beskytte spesielt verdifulle gjenstander til bedriften.

Installerer Novec 1230

Nå er spørsmålet om sertifisering av et middel for slukking av klasse C branner (dvs. brennbare gasser) under arbeid - det siste mulige alternativet. Samtidig er det ikke nødvendig å opprette spesielle forhold for utstyret - enhetene kan betjenes ved temperaturer fra minus 20 ° С til pluss 50 ° С. Dette er kravene til betingelsene for plasseringen av selve sylindrene. I rommet der utslippet gjøres, kan temperaturen avvike betydelig fra de gitte verdiene, både i nedre og større retning. Det finnes eksempler på bruk av anlegg ved anlegg i et hardt klima, hvor systemmodulene er installert i et varmeisolert rom.
Oppsummert ovenfor kan vi slå fast at det endelige valget av et brannslukningsmiddel avhenger av kriterier som er viktige for hver enkelt av oss: effektivitet og kostnad, overholdelse av regulatoriske og tekniske standarder, sikkerhet for mennesker og miljø. Det var disse kriteriene som ledet forskerne til 3M-selskapet, og laget Novec 1230 fluorketon.

Drømmen til enhver programmerer :)

Vi håper historien vår var interessant og informativ. Vi vil gjerne introdusere deg for et av selskapets nøkkelprodukter på det russiske markedet.
For mer informasjon kan du finne ut

Det er velkjent at vann kan være i flytende, fast og gassform. Visste du at vann også kan være tørt, uansett hvor paradoksalt det kan høres ut.

«Tørt vann» er 95 % vann og består av bittesmå vanndråper, som hver er innelukket i et skall av silisiumdioksid, som hindrer spredning og sammenføyning av vannmolekyler. I utseende ligner "tørt vann" et pulver. Hvis vi ser på den kjemiske formelen til tørt vann (CF3CF2C (O) CF (CF3) 2), vil vi se at i motsetning til vanlig vann er det ikke hydrogen og som en konsekvens ingen hydrogenbindinger, noe som betyr at interaksjonen mellom molekylene i dette vannet er mye svakere. Andre forskjeller mellom tørt vann er frysepunktet, som er? 108 ° C, kokepunktet, som er 49 ° C, og dets manglende evne til å lede strøm. Du kan ikke brygge te eller kaffe i slikt vann, sukker og salt løses ikke opp i det. Blant likhetene med vanlig vann er fraværet av farge og lukt.

"Tørt vann" ble oppfunnet tilbake i 1968, men på den tiden fant det ikke praktisk anvendelse og ble sendt til glemselen i mange år.

De husket det først i 2004, da ZM-selskapet forbedret "tørt vann" ved å fjerne det miljøskadelige freon, og registrerte det under varemerket Novec 1230. Siden den gang har "tørt vann" blitt brukt i brannslokking, og ble raskt populær fordi den har vist sine fordeler fremfor vanlig vann. Så selv med operativ slukking av en brann med vanlig vann, kan dokumenter, bøker, utstyr, møbler og andre ting som overlevde brannen bli håpløst ødelagt av akkurat dette vannet. Med "tørt vann" vil dette ikke skje, siden når brannen slukkes, blir den til damp, som legger seg på gjenstander, forsvinner etter noen sekunder uten å skade dem. Programlederne for ett program gjennomførte til og med et visuelt eksperiment, hvor de senket en mobiltelefon og et papirark ned i en beholder med «tørt vann», mens telefonen fortsatte å fungere skikkelig, og papiret ble ikke engang vått. Slike egenskaper til "tørt vann" ble først og fremst verdsatt av ansatte ved museer og biblioteker, så vel som av eiere av bedrifter der det er en stor mengde utstyr under høy spenning.

"Tørt vann" slukker til og med brann på en annen måte, forstyrrer forbrenningsreaksjonen og absorberer varme, mens vanlig vann senker temperaturen på brannstedet og, fordamper, blokkerer tilgangen av oksygen til flammen. I tillegg går Novec 1230 raskt over i en gassform, selv ved lave temperaturer, når brannen nettopp startet.

I tillegg er en annen fordel med "tørt vann" ved slukking av brann det faktum at når det brukes, reduseres ikke oksygenkonsentrasjonen i rommet, og dermed øker tiden for folk til å evakuere.

En gang i atmosfæren brytes Novec 1230 ned under påvirkning av ultrafiolett stråling i løpet av 3-5 dager, uten å forårsake skade på jordens ozonlag. For mennesker er «tørt vann» også trygt, men det er likevel ikke verdt å drikke.

Men "tørt vann" kan brukes ikke bare i brannslukking. I 2006, ved å studere egenskapene til dette stoffet, oppdaget eksperter ved University of Liverpool at "tørt vann" kan være til stor tjeneste for planeten vår. Faktum er at det er i stand til aktivt å absorbere karbondioksid, som er en drivhusgass som bidrar til ødeleggelsen av ozonlaget og som et resultat global oppvarming. Eksperimenter har vist at i løpet av samme tidsperiode absorberer «tørt vann» tre ganger mer karbondioksid enn vanlig vann. Alt dette gjør det mulig å redusere konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren betydelig.

Det er forslag om at "tørt vann" på grunn av sin evne til å absorbere gasser også kan hjelpe til med utvinning av frossen metan på bunnen av havene, samt andre vanskelig tilgjengelige gasser.

De leter også etter en måte som kan sikre lagring av drivstoff for biler som kjører på hydrogen.

I tillegg sa en av spesialistene ved University of Liverpool, Dr. Ben Carter, på det 240. landsmøtet til det amerikanske kjemiske miljøet i Boston, at blant annet «tørt vann» er en katalysator som akselererer reaksjonen mellom hydrogen og maleinsyre, som et resultat av hvilket ravsyre dannes mye brukt i produksjon av forbruksvarer. Dette eliminerer behovet for å røre om hydrogen og ravsyre, og dermed gjøre prosessen mer energieffektiv og miljøvennlig.

I tillegg kan denne teknologien brukes til å lage "tørre" pulveremulsjoner, bestående av flere væsker som ikke blander seg med hverandre, for eksempel vann og olje. Disse emulsjonene vil bidra til å gjøre lagring og transport av potensielt farlige væsker tryggere.

Henvisning:
Fluoroketoner er syntetiske organiske stoffer der alle hydrogenatomer er erstattet av fluoratomer som er fast bundet til karbongitteret. Disse egenskapene gjør stoffet inert i samspill med andre molekyler og en hemmer av termiske reaksjoner. Tallrike laboratoriestudier og tester har vist at fluorketoner er effektive slokkemidler med en positiv miljømessig og toksikologisk profil. Det er en fargeløs gjennomsiktig væske med en mild lukt, som er 1,6 ganger tyngre enn vann. Det er et effektivt dielektrikum med en dielektrisitetskonstant på 2,3, så elektroniske enheter nedsenket selv i "tørt vann" fortsetter å fungere. Siden kokepunktet til dette stoffet ved et trykk på 1 atm. er 49,2 ° C, fordamper det øyeblikkelig uten å etterlate et avleiring på utstyrets vegger.

Her er hva ZM sier:

Det er kjent at konsekvensene av å slukke en brann ofte er like alvorlige som konsekvensene av selve brannen. Vann, pulverspoilerutstyr, dokumentasjon, kunstverk og alt av verdi som er i rommet; gasser - inergen, freon, karbondioksid - påvirker ikke materielle verdier så mye, men de er dødelige for mennesker i det beskyttede området, derfor krever de umiddelbar evakuering.

I jakten på en kombinasjon av parametere for effektiviteten og sikkerheten til brannslukningsmidler har flere generasjoner endret seg de siste tiårene, fra karbondioksid og inerte gasser til freoner. Imidlertid har de fleste av dem alvorlige restriksjoner på bruken. Som jeg nevnte tidligere, er karbondioksidsystemer dødelige for mennesker, og førstegenerasjons freoner er forbudt over hele verden på grunn av deres kolossale negative innvirkning på atmosfæren. Og dette er en viktig faktor, fordi den globale oppvarmingen går i rekordfart. For eksempel smeltet isbreen på Kilimanjaro-fjellet, som ifølge forskere skulle ha smeltet innen 2015, allerede i 2005.

Etter å ha innsett manglene til eksisterende midler for brannslukking av gass, begynte 3M-gruppen av forskere ikke å modifisere freoner, men rettet sin innsats i en helt ny retning. Det ble besluttet å bruke en av de grunnleggende teknologiske plattformene til 3M - kjemi av perfluorerte organiske forbindelser. Forresten lar denne teknologien selskapet oppnå suksess innen ultrafin rengjøring av ulike deler, påføring av beskyttende belegg på glass, metaller og plast, samt kjøling av elektroniske enheter.
Den 10-årige perioden med forskningsarbeid har blitt kronet med reell suksess - en ny klasse av gassformige brannslukningsmidler - fluorerte ketoner - har blitt skapt og introdusert i internasjonal praksis. Tallrike tester utført av verdens ledende organisasjoner som spesialiserer seg på brannsikkerhet overrasket ekspertene: fluorketoner viste seg ikke bare å være utmerkede brannslukningsmidler (med en effektivitet som ligner på haloner), men viste samtidig et svært positivt miljø. og toksikologisk profil.

Litt kjedelig kjemi

Så fluorketoner. Dette er syntetiske organiske stoffer, i hvis molekyl alle hydrogenatomer er erstattet av fluoratomer som er fast bundet til karbonskjelettet. Slike endringer gjør stoffet inert fra synspunktet om interaksjon med andre molekyler. Hvorfor "tørt" vann?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluorketon C-6) er en fargeløs gjennomsiktig væske med mild lukt, som er 1,6 ganger tyngre enn vann og, som er spesielt viktig, ikke leder strøm. Dens dielektriske konstant er 2,3 (tørr nitrogen er tatt som en standardenhet).

De innovative egenskapene til dette slokkemidlet tilskrives strukturen til dets svakt bundne sekskarbonmolekyl. De lar Novec 1230 raskt endre seg fra flytende til gassform og aktivt absorbere den termiske energien til brannen. Brannslokking utføres av kjøleeffekten (70%). En kjemisk reaksjon av flammehemming forekommer også (30%). Samtidig reduseres ikke oksygenkonsentrasjonen i rommet (noe som er viktig for å øke evakueringstiden for personer fra rommet). Stoffet fordamper øyeblikkelig uten å gå inn i kjemiske reaksjoner, noe som forhindrer skade på materialer og dyrt utstyr, og de dielektriske egenskapene forhindrer kortslutninger.

Hvordan det fungerer?

En annen viktig egenskap ved fluorketoner er ekstremt lav løselighet i vann, som ikke lar stoffet passere gjennom cellemembranene inn i kroppen, d.v.s. sikrer deres lave toksisitet og høye varmekapasitet til damper, noe som fører til aktiv avkjøling av flammen og dens slukking. Dette betyr at personer i rommet på tidspunktet systemet utløses ikke er truet. Flykontrollsentrene til flyplassene i Vnukovo og Koltsovo er utstyrt med et Novec 1230-basert brannslokkingssystem, operatører kan gjøre jobben sin når systemet utløses uten å sette livet i fare.

Hvordan påvirker dette en person?

Jeg vil separat dvele ved en slik indikator som graden av sikkerhet for et brannslukningsmiddel for mennesker. Den bestemmes av differansen mellom arbeidskonsentrasjonen og den maksimalt tillatte konsentrasjonen. I verdenspraksis brukes en parameter kalt NOAEL (No Observed Adverse Effect Level). Den setter terskelkonsentrasjonen av stoffer for kardiosensibiliserende og kardiotoksiske effekter på kroppen. Noen ganger kalles denne forskjellen en sikkerhetsmargin, som kompenserer for unøyaktigheter i beregningen av mengden av et gassformig middel i systemet, ujevn fordeling over volumet av rommet, bruken av økende faktorer for designkonsentrasjonen og andre faktorer. En negativ verdi av denne parameteren indikerer faren for midlet i arbeidskonsentrasjonen etter at systemet er utløst.

Dermed bruker systemer som bruker "inerte" gasser (som ikke støtter forbrenning) prinsippet om å slukke en brann ved å fortynne oksygenet i luften til verdier som er betydelig lavere enn nivået i normal luft (12-13 % mot 21 % i normal luft ). Dette medfører fare for kvelning for personer i rommet, selv om slike gasser ikke er giftige. Separat skal det sies om karbondioksid, for hvilke arbeidskonsentrasjoner alltid er dødelige for mennesker. Dette skyldes dens fysiologiske effekt på kroppen ved konsentrasjoner over 5 % (til sammenligning er standard brannslokkingskonsentrasjon for CO2 35 %).

Kjemiske midler reduserer ikke oksygenkonsentrasjonen i rommet. Derfor, for dem, er den avgjørende faktoren for personellsikkerhet sikkerhetsfaktoren som er diskutert tidligere. For lokaler hvor personer kan lokaliseres på grunn av produksjonsbehov, selv for kort tid, bør det velges agenter med maksimal sikkerhetsmargin.

Amerikanske forskere har laget et stoff som ser ut som vann, flyter som vann og raskt slukker ild som vann. Stoffet er imidlertid helt tørt og fukter ikke overflatene. Den nye væsken skal brukes i brannslokkingsanlegg.

Den 13. april 2004 demonstrerte Florida-baserte Tyco Fire & Security egenskapene til et tørtvannsbrannsystem.

Det nye brannslokkingssystemet har fått ANSUL Sapphire-varemerket (ANSUL er selskapets linje med brannvernutstyr).

Blant funksjonene bør følsomhet noteres - systemet begynner å slukke brannen når forbrenningsreaksjonen nettopp har begynt, og det er praktisk talt ingen flamme ennå.

Denne væsken har alle vanns brannslokkende egenskaper, og å bli helt (sprayet) på bålet demper også effektivt (om ikke bedre enn "vått vann") flammen.

Men i motsetning til ekte vann, skader ikke nytt «vann» elektronikk, kunstverk, møbler og lignende, da det faktisk er et tørt stoff.

Mer presist, i prosessen med å sprøyte, blir det nye stoffet til damp, og i form av en væske venter det i vingene i sylindrene til et automatisk brannslokkingssystem, hvor det lagres under trykk.

Nye slokkesystemer kan undertrykke flammer uten å skade bøker, malerier og elektronikk (foto fra 3m.com).

Samtidig tar det nye systemet betydelig mindre plass enn konkurrerende brannslokkingskomplekser med sylindre oppblåst med inertgasser.

I en nylig demonstrasjon på Good Morning America ble bøker og elektroniske enheter dyppet i en bolle med denne væsken.

Etter at gjenstandene ble tatt ut, fordampet væsken fra dem på et sekund, og etterlot absolutt ingen spor og uten å gjøre noen endringer i strukturen, for eksempel av papir.

Kolben inneholder en klar væske som ser ut som vann, svaier som vann. Når de begynner å helle den på flammen, vil brannen raskt slukke, selv om vi knapt vil merke selve jetstrålen (bilde fra nettstedet 3m.com).

Det er den ideelle løsningen for innebygde brannsikringssystemer for sykehus, museer, biblioteker, telekommunikasjon og datasentre, mener de amerikanske oppfinnerne.

Interessant nok forstyrrer den nye væsken kjemisk forbrenningsreaksjonen og undertrykker den, mens vann ganske enkelt avkjøler brannen og, fordamper, blokkerer tilgangen til oksygen til brannen.

Det er interessant å sammenligne de fysiske egenskapene til vann og 3M Novec 1230. Kokepunktene deres er henholdsvis 100 og 49 grader Celsius.

Frysetemperatur - null og minus 108 grader. Det mettede damptrykket ved 25 grader Celsius er 3,2 og 40,4 kilopascal for henholdsvis vann og "tørt vann".

De nye brannslukningssystemene har det høyeste forholdet mellom ytelse ("beskyttet" område) og plassen som opptas av systemet (bilde fra tycofireandsecurity.com).

Fordampningsvarmen er 2442 kilojoule per kilo for vann, og bare 95 for det nye stoffet.

Hemmeligheten er at den ikke inneholder hydrogenatomer og derfor ikke har kjemiske hydrogenbindinger.

Samspillet mellom molekylene til den nye væsken er mye svakere enn mellom vannmolekylene, som i sistnevnte tilfelle bestemmes nøyaktig av hydrogenbindinger.

Et relativt nytt stoff, utviklet i 2011 av ZM-selskapet, har unike tekniske og operasjonelle egenskaper. Det offisielle navnet er Novec 1230, men det er kjent over hele verden som "tørt vann".

Fraværet av hydrogen i strukturen til det fluorerte ketonmolekylet ga stoffet spesielle egenskaper, som med hell brukes til å eliminere branner:

• Null elektrisk ledningsevne;
• Kokepunkt + 49 ° С;
• Stoffer og materialer blir ikke våte.

Oppnådd på grunnlag av finforstøvning. Ved overgang til gassform reduserer Novec 1230 raskt temperaturen i rommet, og senker den under forbrenningspunktet. Samtidig er verken personer eller utstyr knyttet til strøm og materielle verdier skadet.

Stoffet er helt trygt for menneskers helse og miljøvennlig. Men til tross for det vanlige navnet - "tørt vann" inni er det bedre å ikke bruke det.

Flere detaljer om egenskapene til tørt vann kan sees i videoen av presentasjonen av produsentens selskap:

Bruksområde

Tørt vann er mest utbredt i vest i automatiske slokkeanlegg installert i rom med skjøre kunstverdier: museer, kunstgallerier; biblioteker og arkiver. Det anbefales å bruke Novec 1230 i datasentre, laboratorier som jobber med flytende brannfarlige stoffer og er utstyrt med skjørt elektronisk utstyr. Et bevis på at brannslokking med tørt vann er effektivt og trygt er fjerning av alle restriksjoner på bruk i USA og bruk av tørt vann i fly og pansrede kjøretøy.

For tiden er de vanligste stoffene av denne typen 3M ™ Novec ™ 1230 og Fluoroketon C-6. Begge stoffene har nesten identiske ytelsesegenskaper og er klassifisert som freoner.

Slukningsmidlet er sertifisert for bruk i prosessen med slukking av branner i kategori A og B. Det gjennomføres studier for å bekrefte opptak til slokking av brennbare gasser - klasse C.

Slukking med tørt vann skjer i henhold til prinsippet om temperaturreduksjon (70 % av effekten av stoffet) og hemming av den kjemiske reaksjonen til forbrenningsprosessen (30 % av slokkeeffekten).

Fordeler

Høy effektivitet - antenningskilden nøytraliseres på grunn av det høye fordampningsnivået, innen 10-15 sekunder;

Menneskelig sikkerhet bekreftet av kliniske studier. Enheten kan slås på når det fortsatt er personer i rommet.

Brukervennlighet - tørt vann kan brukes som brannslukningsmiddel i allerede installert utstyr med minimal modernisering. I tillegg vil skade på tørrvannsflasker og til og med et søl ikke føre til ubehagelige konsekvenser. "Vannet" vil ganske enkelt fordampe uten å etterlate spor.

Miljøsikkerhet - nedbrytningen av stoffet skjer på 3-5 dager, uten å skade ozonlaget.

Brannslukningsanlegg

Tørtvannsslukningssystemet består av:

Flere detaljer om systemelementene, deres plassering og operasjonsprinsippet finner du i introduksjonsvideoen til produsentens selskap:

Tatt i betraktning den høye effektiviteten demonstrert av tørt vann (brannslukking av en klasse A-brannkilde tar bare 10 sekunder), er dimensjonene til installasjonen som kreves for å kontrollere lokalene mye mer kompakte, og antallet sylindre er mye mindre. I tillegg stilles det mye mindre tekniske krav til rørledningen. Arbeidstrykket er kun 25 bar, i stedet for 250 - 300 bar som kreves for gasssystemet. Dette forenkler og reduserer kostnadene for både installasjon og videre vedlikehold.

24. juni 2016

Det er velkjent at vann kan være i flytende, fast og gassform. Visste du at vann også kan være tørt, uansett hvor paradoksalt det kan høres ut.

«Tørt vann» er 95 % vann og består av bittesmå vanndråper, som hver er innelukket i et skall av silisiumdioksid, som hindrer spredning og sammenføyning av vannmolekyler. I utseende ligner "tørt vann" et pulver. Hvis vi ser på den kjemiske formelen til tørt vann (CF3CF2C (O) CF (CF3) 2), vil vi se at i motsetning til vanlig vann er det ikke hydrogen og som en konsekvens ingen hydrogenbindinger, noe som betyr at interaksjonen mellom molekylene i dette vannet er mye svakere. Andre forskjeller mellom tørt vann er frysepunktet, som er -108 ° C, kokepunktet, som er 49 ° C, og dets manglende evne til å lede strøm. Du kan ikke brygge te eller kaffe i slikt vann, sukker og salt løses ikke opp i det. Blant likhetene med vanlig vann er fraværet av farge og lukt.

"Tørt vann" ble oppfunnet tilbake i 1968, men på den tiden fant det ikke praktisk anvendelse og ble sendt til glemselen i mange år.

De husket det først i 2004, da ZM-selskapet forbedret "tørt vann" ved å fjerne det miljøskadelige freon, og registrerte det under varemerket Novec 1230. Siden den gang har "tørt vann" blitt brukt i brannslokking, og ble raskt populær fordi den har vist sine fordeler fremfor vanlig vann. Så selv med operativ slukking av en brann med vanlig vann, kan dokumenter, bøker, utstyr, møbler og andre ting som overlevde brannen bli håpløst ødelagt av akkurat dette vannet. Med "tørt vann" vil dette ikke skje, siden når brannen slukkes, blir den til damp, som legger seg på gjenstander, forsvinner etter noen sekunder uten å skade dem. Programlederne for ett program gjennomførte til og med et visuelt eksperiment, hvor de senket en mobiltelefon og et papirark ned i en beholder med «tørt vann», mens telefonen fortsatte å fungere skikkelig, og papiret ble ikke engang vått. Slike egenskaper til "tørt vann" ble først og fremst verdsatt av ansatte ved museer og biblioteker, så vel som av eiere av bedrifter der det er en stor mengde utstyr under høy spenning.

"Tørt vann" slukker til og med brann på en annen måte, forstyrrer forbrenningsreaksjonen og absorberer varme, mens vanlig vann senker temperaturen på brannstedet og, fordamper, blokkerer tilgangen av oksygen til flammen. I tillegg går Novec 1230 raskt over i en gassform, selv ved lave temperaturer, når brannen nettopp startet.

I tillegg er en annen fordel med "tørt vann" ved slukking av brann det faktum at når det brukes, reduseres ikke oksygenkonsentrasjonen i rommet, og dermed øker tiden for folk til å evakuere.

En gang i atmosfæren brytes Novec 1230 ned under påvirkning av ultrafiolett stråling i løpet av 3-5 dager, uten å forårsake skade på jordens ozonlag. For mennesker er «tørt vann» også trygt, men det er likevel ikke verdt å drikke.

Men "tørt vann" kan brukes ikke bare i brannslukking. I 2006, ved å studere egenskapene til dette stoffet, oppdaget eksperter ved University of Liverpool at "tørt vann" kan være til stor tjeneste for planeten vår. Faktum er at det er i stand til aktivt å absorbere karbondioksid, som er en drivhusgass som bidrar til ødeleggelsen av ozonlaget og som et resultat global oppvarming. Eksperimenter har vist at i løpet av samme tidsperiode absorberer «tørt vann» tre ganger mer karbondioksid enn vanlig vann. Alt dette gjør det mulig å redusere konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren betydelig.

Det er forslag om at "tørt vann" på grunn av sin evne til å absorbere gasser også kan hjelpe til med utvinning av frossen metan på bunnen av havene, samt andre vanskelig tilgjengelige gasser.

De leter også etter en måte som kan sikre lagring av drivstoff for biler som kjører på hydrogen.

I tillegg sa en av spesialistene ved University of Liverpool, Dr. Ben Carter, på det 240. landsmøtet til det amerikanske kjemiske miljøet i Boston, at blant annet «tørt vann» er en katalysator som akselererer reaksjonen mellom hydrogen og maleinsyre, som et resultat av hvilket ravsyre dannes mye brukt i produksjon av forbruksvarer. Dette eliminerer behovet for å røre om hydrogen og ravsyre, og dermed gjøre prosessen mer energieffektiv og miljøvennlig.

I tillegg kan denne teknologien brukes til å lage "tørre" pulveremulsjoner, bestående av flere væsker som ikke blander seg med hverandre, for eksempel vann og olje. Disse emulsjonene vil bidra til å gjøre lagring og transport av potensielt farlige væsker tryggere.

Henvisning:
Fluoroketoner er syntetiske organiske stoffer der alle hydrogenatomer er erstattet av fluoratomer som er fast bundet til karbongitteret. Disse egenskapene gjør stoffet inert i samspill med andre molekyler og en hemmer av termiske reaksjoner. Tallrike laboratoriestudier og tester har vist at fluorketoner er effektive slokkemidler med en positiv miljømessig og toksikologisk profil. Det er en fargeløs gjennomsiktig væske med en mild lukt, som er 1,6 ganger tyngre enn vann. Det er et effektivt dielektrikum med en dielektrisitetskonstant på 2,3, så elektroniske enheter nedsenket selv i "tørt vann" fortsetter å fungere. Siden kokepunktet til dette stoffet ved et trykk på 1 atm. er 49,2 ° C, fordamper det øyeblikkelig uten å etterlate et avleiring på utstyrets vegger.

Her er hva ZM sier:

Det er kjent at konsekvensene av å slukke en brann ofte er like alvorlige som konsekvensene av selve brannen. Vann, pulverspoilerutstyr, dokumentasjon, kunstverk og alt av verdi som er i rommet; gasser - inergen, freon, karbondioksid - påvirker ikke materielle verdier så mye, men de er dødelige for mennesker i det beskyttede området, derfor krever de umiddelbar evakuering.

I jakten på en kombinasjon av parametere for effektiviteten og sikkerheten til brannslukningsmidler har flere generasjoner endret seg de siste tiårene, fra karbondioksid og inerte gasser til freoner. Imidlertid har de fleste av dem alvorlige restriksjoner på bruken. Som jeg nevnte tidligere, er karbondioksidsystemer dødelige for mennesker, og førstegenerasjons freoner er forbudt over hele verden på grunn av deres kolossale negative innvirkning på atmosfæren. Og dette er en viktig faktor, fordi den globale oppvarmingen går i rekordfart. For eksempel smeltet isbreen på Kilimanjaro-fjellet, som ifølge forskere skulle ha smeltet innen 2015, allerede i 2005.

Etter å ha innsett manglene til eksisterende midler for brannslukking av gass, begynte 3M-gruppen av forskere ikke å modifisere freoner, men rettet sin innsats i en helt ny retning. Det ble besluttet å bruke en av de grunnleggende teknologiske plattformene til 3M - kjemi av perfluorerte organiske forbindelser. Forresten lar denne teknologien selskapet oppnå suksess innen ultrafin rengjøring av ulike deler, påføring av beskyttende belegg på glass, metaller og plast, samt kjøling av elektroniske enheter.
Den 10-årige perioden med forskningsarbeid har blitt kronet med reell suksess - en ny klasse av gassformige brannslukningsmidler - fluorerte ketoner - har blitt skapt og introdusert i internasjonal praksis. Tallrike tester utført av verdens ledende organisasjoner som spesialiserer seg på brannsikkerhet overrasket ekspertene: fluorketoner viste seg ikke bare å være utmerkede brannslukningsmidler (med en effektivitet som ligner på haloner), men viste samtidig et svært positivt miljø. og toksikologisk profil.

Litt kjedelig kjemi

Så fluorketoner. Dette er syntetiske organiske stoffer, i hvis molekyl alle hydrogenatomer er erstattet av fluoratomer som er fast bundet til karbonskjelettet. Slike endringer gjør stoffet inert fra synspunktet om interaksjon med andre molekyler. Hvorfor "tørt" vann?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluorketon C-6) er en fargeløs gjennomsiktig væske med mild lukt, som er 1,6 ganger tyngre enn vann og, som er spesielt viktig, ikke leder strøm. Dens dielektriske konstant er 2,3 (tørr nitrogen er tatt som en standardenhet).

De innovative egenskapene til dette slokkemidlet tilskrives strukturen til dets svakt bundne sekskarbonmolekyl. De lar Novec 1230 raskt endre seg fra flytende til gassform og aktivt absorbere den termiske energien til brannen. Brannslokking utføres av kjøleeffekten (70%). En kjemisk reaksjon av flammehemming forekommer også (30%). Samtidig reduseres ikke oksygenkonsentrasjonen i rommet (noe som er viktig for å øke evakueringstiden for personer fra rommet). Stoffet fordamper øyeblikkelig uten å gå inn i kjemiske reaksjoner, noe som forhindrer skade på materialer og dyrt utstyr, og de dielektriske egenskapene forhindrer kortslutninger.

Hvordan det fungerer?

En annen viktig egenskap ved fluorketoner er ekstremt lav løselighet i vann, som ikke lar stoffet passere gjennom cellemembranene inn i kroppen, d.v.s. sikrer deres lave toksisitet og høye varmekapasitet til damper, noe som fører til aktiv avkjøling av flammen og dens slukking. Dette betyr at personer i rommet på tidspunktet systemet utløses ikke er truet. Flykontrollsentrene til flyplassene i Vnukovo og Koltsovo er utstyrt med et Novec 1230-basert brannslokkingssystem, operatører kan gjøre jobben sin når systemet utløses uten å sette livet i fare.

Hvordan påvirker dette en person?

Jeg vil separat dvele ved en slik indikator som graden av sikkerhet for et brannslukningsmiddel for mennesker. Den bestemmes av differansen mellom arbeidskonsentrasjonen og den maksimalt tillatte konsentrasjonen. I verdenspraksis brukes en parameter kalt NOAEL (No Observed Adverse Effect Level). Den setter terskelkonsentrasjonen av stoffer for kardiosensibiliserende og kardiotoksiske effekter på kroppen. Noen ganger kalles denne forskjellen en sikkerhetsmargin, som kompenserer for unøyaktigheter i beregningen av mengden av et gassformig middel i systemet, ujevn fordeling over volumet av rommet, bruken av økende faktorer for designkonsentrasjonen og andre faktorer. En negativ verdi av denne parameteren indikerer faren for midlet i arbeidskonsentrasjonen etter at systemet er utløst.

Dermed bruker systemer som bruker "inerte" gasser (som ikke støtter forbrenning) prinsippet om å slukke en brann ved å fortynne oksygenet i luften til verdier som er betydelig lavere enn nivået i normal luft (12-13 % mot 21 % i normal luft ). Dette medfører fare for kvelning for personer i rommet, selv om slike gasser ikke er giftige. Separat skal det sies om karbondioksid, for hvilke arbeidskonsentrasjoner alltid er dødelige for mennesker. Dette skyldes dens fysiologiske effekt på kroppen ved konsentrasjoner over 5 % (til sammenligning er standard brannslokkingskonsentrasjon for CO2 35 %).

Kjemiske midler reduserer ikke oksygenkonsentrasjonen i rommet. Derfor, for dem, er den avgjørende faktoren for personellsikkerhet sikkerhetsfaktoren som er diskutert tidligere. For lokaler hvor personer kan lokaliseres på grunn av produksjonsbehov, selv for kort tid, bør det velges agenter med maksimal sikkerhetsmargin.

kilder