Методика приготовления составов и образцов

Свойства компонентов

Все компоненты, используемые в работе, имеют отечественную сырьевую базу, выпускаются промышленностью и отвечают требованиям соответствующих ГОСТ, ОСТ и ТУ.

Нитрат калия KNO3 (ГОСТ 19790-74) – белый кристаллический порошок. Температура плавления – 3340С. Температура кипения – 4000С. В составе выполняет функцию поставщика солей калия и роль окислителя. Хорошо растворяется в воде и разбавленном спирте, в абсолютном спирте практически не растворим. Плотность – 2110 кг/м3. Класс опасности 3.

Уротропин (Гексаметилентетрамин) C6H12N4 (ГОСТ 1381-73) – белое кристаллическое вещество. Плотность 1571 кг/м3. Температура плавления – 2630С. Температура разложения –2800С. Хорошо растворимый в воде, спирте, эфире. В составе играет роль горючего и поставщика инертных газов.

Дициандиамид C2H4N4 (ГОСТ 6988-73) – бесцветные кристаллы. Температура плавления –210 °С. Плотность– 1405 кг/м3. В составе выполняет роль пламегасителя и газообразователя. Хорошо растворяется в ацетоне, горячей воде и горячем спирте; ограниченно растворяется в холодной воде; не растворяется в бензоле. Класс опасности 3.

Идитол – СФ-0112А, фенолоформальдегидная смола новолачного типа.

Характеристика компонентов представлена в таблице № 1

Таблица № 1 – Характеристики компонентов

Наименование вещества	Цвет	ρ, кг/м³	Тразл, ºC	КД	ΔН, кДж/кг	Гигроскопичность
KNO3	белый			2,53	-4886,1	Низкая
Идитол	желтый			0,42	-2817,9	Незначительная
ДЦДА	белый			0,88	355,3	Незначительная

Для приготовления составов компоненты предварительно подсушивали, измельчали и просеивали. Смолу СФ-0112 растворяли в этиловом спирте, при соотношении компонентов 50:50 (где 50% этилового спирта).

Дозирование компонентов производили вручную на лабораторных весах ВЛКТ-500.

После дозирования навески компонентов передавали на операцию приготовления составов. Приготовление составов осуществляли в камере типа КН-1Ж, передняя часть которой выполнена из органического стекла, вручную с помощью резинового пестика с деревянной ручкой на резиновой клеенке до получения однородной массы.

Приготовление составов на основе лака осуществляли по следующей схеме: окислитель (KNO3) + горючее-связующее (в виде лака) + добавки. (ДЦДА). Составы на идитоловом лаке провяливали 1-2 часа для удаления летучего растворителя, затем гранулировали через сито, соответствующее размеру гранул 1000 мкм.

Формование образцов осуществлялось методом прессования на гидравлическом прессе ПСУ-50А при давлении 1000 кгс/см2 в оболочку. Выдержка при прессовании 3 секунды, диаметры образцов 15 мм и/или 19,9 мм. Воспламенительный состав при формовании образцов не использовали.

После формования образцы взвешивали на лабораторных весах и с помощью штангенциркуля замеряли размеры каждого образца.

Кислородный баланс определяли через коэффициенты Демидова окислителей и горючих элементов, входящих в состав, как разность между наличным и потребным количеством кислорода.

Кислородный баланс (КБ) состава рассчитывали по формуле:

,

где %ОК, %ГОР, %ДОБ – процентное содержание окислителя, горючего, пламегасящая добавка в составе соответственно;

КД_ОК, КД_ГОР, КД_ДОБ – коэффициенты Демидова окислителя, горючего, добавки соответственно.

Для оценки огнетушащей способности составов использовали предложенной зависимостью, установленной на кафедре ХТГС:

С_АОС = f (T, С_ИГ, С_НГ, С_ГГ, R_СМ),

где С_АОС – концентрация аэрозолеобразующего огнетушащего состава, необходимая для тушения очага пожара в 1 м3 (размерность кг/м3);

Т – температура продуктов сгорания, К;

С_ИГ – концентрация ингибиторов горения в продуктах сгорания,

С_ИГ = ∑C (K, KOH, K2O2H2, K2CO3, соединения натрия), моль/кг;

С_НГ – концентрация инертных (негорючих) газов,

С_НГ = ∑С (H2O, N2, CO2), моль/кг;

С_ГГ – концентрация агрессивных (горючих) газов,

С_ГГ = ∑С (Н2, СО, СН4, …), моль/кг;

R_СМ – удельная газовая постоянная смеси продуктов сгорания, кДж/кг·К.

С_АОС = а1·T + а2·С_ИГ + а₃·С_НГ +а4·С_ГГ + а₅·R_СМ, (3.2)

где а₁ = 1·10^-5; а₂ = 9·10^-4; а₃ = 6·10^-7; а4 = 2·10^-3; а5 = 5·10^-2.

Коэффициенты в указанной формуле получены математической обработкой (методом корреляционного анализа) расчетных и экспериментальных данных ряда авторов, занимающихся исследованиями по разработке АОС.

Дата добавления: 2015-05-26