Основы огнезащиты металлов

Страница 6

- путем простого разбавления;

- изменением хода реакций пиролиза и горения, в результате чего увеличивается выход инертных веществ;

-путем поглощения и связывания токсичных компонентов.

Особенности огнезащиты полимерных материалов определяются их разнообразием и многокомпонентностью составов. Поскольку горючесть полимерных материалов зависит от соотношения теплоты, которая выделяется при сгорании продуктов пиролиза, и теплоты, необходимой для их образования и газификации, то снижение горючести можно обеспечить за счет уменьшения скорости газификации и снижения количества образовавшихся горючих продуктов следующими методами:

-введением инертных наполнителей;

-введением антипиренов;

- нанесением огнезащитных покрытий.

Введение наполнителей. Наполнители используют для получения материалов с заданными свойствами и для снижения их стоимости. Минеральные наполнители также снижают содержание горючих компонентов, влияют на процесс пиролиза полимеров и изменяют условия тепло- и массообмена при горении.

Введение антипиренов. Антипирены делят на два класса: которые механически соединяются с полимерами и создают с ними однородную смесь, и реакционноспособные соединения, которые включаются (в процессе синтеза или переработки полимерных материалов) в молекулярную структуру полимера.

К инертным антипиренам относятся группы:

1. Неорганические вещества - элементарный фосфор, фосфат или полифосфат аммония, гидроокись алюминия, сульфиды фосфора, бура борат цинка со слабой ступенью гидратации, фторобораты щелочных металлов, сульфаты, нитраты, хлориды алюминия, калия.

2. Низкомолекулярные галоидосодержащие органические соединения ациклического (хлорированные парафины, пентаброметан, тетрабромбутан), алициклического (гексабромциклогексан, производные гексахлорциклопентадиена) или ароматического (пентабром- и гексабромбензол, гексабром- и тетрабромбисфенол) строения.

3. Низкомолекулярные фосфорорганические соединения - эфиры фосфорной, фосфоновой или фосфиновой кислот.

4. Высокомолекулярные галоид- и фосфоросодержащие соединения.

5. Органические азотосодержащие вещества, соединения бора, сурьмы и олова.

К реакционноспособным антипиренам относятся низко- и высокомолекулярные соединения, которые содержат вместе с пламегасящими группами атомов разные функциональные группы, способные к реакциям полимеризации, поликонденсации и полиприсоединение (ненасыщенные двойные связи, гидроксильные, карбоксильные, изоцианатные группы). Такие антипирены используют в качестве сомономера и сшивающих агентов при синтезе полимеров или модификаторов это галоидосодержащие сомономери (винилбромид, винилхлорид, монохлорстирол), хлорэндиковый, тетрахлор- и тетрабромфталевый ангидрид; хлокетил; Н-бромвинилфосфонат.

По механизму их действия антипирены можно условно разделить на группы:

разлагающиеся с выделением негорючих газов; при этом горение замедляется в результате повышения нижнего концентрационного предела воспламенения и снижения температуры пламени вследствие разбавления горючих продуктов пиролиза негорючими;

галоидосодержащие, действие которых основано на ингибировании радикальных цепных процессов в газовой фазе;

антипирен, который создает защитные пленки и способствует повышению коксообразования - фосфоро- и боросодержащие соединения; горючесть ПСМ снижается вследствие замедления тепло- и массообмена между пламенем и поверхностью полимерных материалов.

Особое место занимают вещества, которые сами не являются антипиренами, однако усиливают их действие. Это так называемые синергисты. Типичный представитель этой группы - соединения триокиси сурьмы.

Антипирен должен отвечать следующим требованиям: обладать высокой эффективностью пламегасящего действия, хорошо соединяться с полимерами, создавать минимальное влияние на физико-механические свойства ПСМ, а также быть нетоксичными, доступными и относительно дешевыми. В настоящее время нет индивидуальных составов, удовлетворяющих все эти требования. Поэтому для снижения горючести полимерных материалов применяют комбинацию антипиренов перечисленных выше групп.

Огнезащитные покрытия, которые наносятся на полимерные материалы, имеют ограниченное использование. Чаще всего такие покрытия используют для снижения пожарной опасности пенопластов и стеклопластиков, полимерных строительных материалов с содержанием древесины, древесностружечных и деревноволокнистих плит.

Для каждого типа полимера присущи свои методы повышения теплостойкости и огнестойкости.

Полиолефиновые ПСМ. К ним относят полиэтилен, полипропилен и их сополимеры. В строительстве из них изготовляют гидроизоляционные пленки, водопроводные и канализационные трубы, погонажные изделия, фитинги. При использовании полиолефиновых ПСМ нужно учитывать, что вместе с полезными свойствами: прочностью, химической стойкостью, морозоустойчивостью, влагонепроницаемостью, они имеют низкую термостойкость, легкую воспламеняемость и повышенную пожарную опасность. Их горение проходит с плавлением и распрыскиванием горючих капель, без сильного дымообразования. Для повышения прочности, жесткости, твердости полиолефинов к ним добавляют наполнители: асбест, тальк, карбонат кальция, слюду. Эти наполнители практически не снижают горючесть композиций. Несколько повысить пожароопасность полиолефиновых ПСМ позволяет добавление мелкодисперсного порошка алюмосиликатов (цеолита), гидроксидов алюминия и магния. Это повышает температуру самовоспламенения на 50…700С, снижает время самозатухания и потери массы при горении. Снизить горючесть также можно методом модификации основы галогенами.

Экономическая часть. Экономическое обоснование эффективности реконструкции дорог
Оценка эффективности реконструкции автомобильной дороги базируется на соизмерении единовременных и текущих затрат. В состав единовременных затрат входят капиталовложения, необходимые для реконструкции объекта, затраты на капитальные ремонты, проводимые в течение срока службы дороги, дополнительные ежегодные ...

Установка защитной стенки
Установка защитной стенки обеспечит не только низкую взрывоопасность технологического блока, но и при нарушении герметичности основного резервуара исключит розлив нефтепродукта в грунт, тем самым исключает вопрос о необходимости установки обвалования. Защитная стенка рассчитывается аналогично стенке основно ...

Методология оценки надежности водообеспечения систем водоснабжения
Каждая система водоснабжения по-своему уникальна, работает в свойственных только ей внешних условиях и гидравлических режимах, поэтому использование усредненных нормативных требований к эксплуатации конкретной системы, не позволят найти взаимопонимание между потребителями и управляющими эксплуатационными ор ...