DE2751497C2

DE2751497C2 - Verfahren zum Löschen von Alkali- oder Leichtmetallbränden und Löschsubstanz hierfür

Info

Publication number: DE2751497C2
Application number: DE2751497A
Authority: DE
Inventors: Jean La Varenne St. Hilaire Sarrut
Original assignee: Ceca Sa Velizy Villacoublay Yvelines Fr; LE CARBONE-LORRAINE PARIS FR
Current assignee: Ceca Sa Velizy Villacoublay Yvelines Fr; LE CARBONE-LORRAINE PARIS FR
Priority date: 1976-11-22
Filing date: 1977-11-18
Publication date: 1986-10-09
Also published as: JPS6226791B2; IL53397A0; NL188389B; IT1088634B; DE2751497A1; JPS5367992A; NL7712775A; NL188389C; BE860907A; CA1124990A; GB1588876A; CH624582A5; US4177152A

Description

— eine niedrige Dichte im flüssigen Zustand und bei Temperaturen, wie sie während eines Brandes auftreten: etwa 0,85 bei 600 Grad C und etwa 0,76 bis 800 Grad C im Falle von Natrium,

— eine sehr geringe Viskosität: etwa 0.2 mPa · s bei 600 Grad C im Falle von Natrium.

Eine weitere Charakteristik dieser Alkalimetalle besteht darin, daß bei relativ niedriger Temperatur unter 400 bis 450 Grad C die gebildete Oxydschicht z. T. an der Oberfläche verbleibt und das Metall etwas vor dem Kontakt mit der Luft schützt, während bei höheren Temperaturen die Oxydschicht untersinkt oder sich im Metall auflöst, wodurch die Oberfläche freigelegt wird.

Außerdem benetzen Natrium und die anderen geschmolzenen Alkalimetalledie meisten Löschsubstanzen, die aufgrund ihrer im allgemeinen höheren Dichte als der Dichte des Metalls fließen und folglich keine SchutzwirkungaufdieOberflächemehrausübenkönnen.

Andererseits wird aufgrund der hohen Leitfähigkeit der Metalle bei Bränden die gesamte Masse auf hohe Temperaturen erhitzt, im Gegensatz zu anderen Brennstoffen, Kohlenwasserstoffen z. B., bei denen nur die brennende Oberfläche auf eine relativ hohe Temperatur gebracht wird.

Die Auswahl der Stoffe, die zur Bekämpfung von Metallbränden verwendet werden können, ist durch die chemischen Reaktionen begrenzt, die aufgrund der Reaktionsfreudigkeit des Metalls und der hohen Temperatur eintreten können.

Daher scheiden die meisten organischen Substanzen aus, die Crack-Produkte bilden, die wiederum Sekundärbrände hervorrufen, die mit einem Löschsystem bekämpft werden müssen. Außerdem besteht mit diesen Substanzen das Risiko einer Bildung von explosiven Gasgemischen.

Die meisten anorganischen Verbindungen mit Ausnahme der Alkalihalogenide, insbesondere Natrium, sowie bestimmten inerten Substanzen, wie z. B. Kohlenstoff, werden von den Alkalimetallen und den Leichtmetallen reduziert, wobei im allgemeinen exotherme Reaktionen ablaufen, die zu viel zu hohen Temperaturen führen, die schwere Unfälle verursachen können. Das Siliziumoxyd unddie Silikatereagiereninbestimmten Fällen heftig.

Es ist bekannt, daß Alkalihalogenide Löschpulver darstellen, die wirkungsvoll bei Leichmetallbränden eingesetzt werden können. Diese sind jedoch mit großen

Nachteilen verbunden:

— sie haben eine außerordentlich korrosive Wirkung, die den in der Nähe der Brände liegenden Anlagen sehr schaden kann;

— wenn sie zur Bekämpfung von Bränden von Alkalimetallen, insbesondere Natrium, eingesetzt werden, stößt man außerdem auf Schwierigkeiten, die darauf zurückzuführen sind, daß sie von diesen Metallen benetzt werden und sinken.

Kohlenstoff in seinen verschiedenen Formen reagiert mit den Metallen nicht, wenn er aber zur Bekämpfung von Alkalimetallbränden eingesetzt wird, wird er leicht benetzt und sinkt ebenfalls.

Es muß aiso eine große Menge Alkalihalogenid oder Kohlenstoff (zur Füllung des gesamten vom Metall eingenommenen Volumens) verwendet werden, bevor eine Isolierschicht hergestellt wird.

Durch das Buch »Der Graphit« von Kausch, 1930, Seiten 171 und 172, ist es einmal bekannt, Dachpappe mit zerkleinertem Graphit zu bestreuen, um diese u. a. feuerbeständig zu machen und zum anderen expandierten Graphit durch Erhitzen mit konzentrierter Salpetersäure herzustellen.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Löschen von Alkali- oder Leichtmetallbränden zu schaffen, bei welchem nicht nur die Isolierung der Metalloberfläche von der umgebenden Atmosphäre leicht und wirksam erreicht werden kann, und zwar unabhängig von der Art des Metalls und der Temperatur des Brandes, sondern bei dem auch die Menge der verwendeten Löschsubstanzen vergleichsweise gering ist

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Metalioberfläche mit Hilfe von expandiertem, in situ oder nicht in situ gewonnenem Graphit, von der umgebenden Atmosphäre isoliert wird.

Bekanntlich kann der blättrige Naturgraphit unter bestimmten Bedingungen zahlreiche chemische Substanzen oder ihre Gemische absorbieren, die sich zwischen die Blättchen des Graphitgitters setzen und so Komplexe bilden.

Die Methode zur Herstellung dieser Graphit-Komplexe hängt von der Art der einzubauenden Substanz (Substanzen) ab. Im allgemeinen besteht sie darin, daß man diese Substanz oder diese Substanzen auf blättrigen Naturgraphit während einer bestimmten Zeit einwirken läßt, gegebenenfalls in Gegenwart von Substanzen, die den Einbau unter den gewählten Temperatur- und Druckbedingungen begünstigen, und daß dann eventuell das erhaltene Produkt mit einem Lösungsmittel (wie z. B. Wasser, Alkohol usw.) behandelt wird.

Somit kann man einen Komplex Graphit-Schwefelsäure erhalten, in dem Naturgraphit mit einem Schwefel-Salpetersäuregemisch behandelt und dann den so bearbeiteten Graphit mit Wasser ausspült.

Eine Reihe dieser Komplexe hat die Eigenschaft aufzublähen, wenn sie plötzlich auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, und ergeben dann einen Gaphit sehr niedriger Dichte: den expandierten Graphit.

Vorteilhaft wird der expandierte Graphit »in situ«, ausgehend von Graphit-Komplexen gewonnen, die bei den Temperaturen dieser Brände expandieren können.

Zur Herstellung des expandierten Graphits können verschiedene Komplexe oder Gemische von Komplexen verwendet werden.

Als Beispiel sei eine nicht erschöpfende Liste der Graphit-Komplexe mit folgenden Verbindungen aufgeführt:

— Salpetersäure (HNO₃)
- Schwefelsäure (H₂SO₄)

— Fluorwasserstoffsäure (HF)

— Orthophosphorsäure (H₃PO₄)

— Ferrichlorid (FeQ₃)

— Trifluorazetatsäure (CF₃CO₂H)

— Ferrichlorid/Ammoniak (FeCi₃NH₃)

— Antimonpentachlorid (SbQs)

— Kalzium/Ammoniak (CaNH₃)

— Barium/Ammoniak (BaNH₃)

— Strontium/Ammoniak (SrN H₃).

Einige dieser Komplexe dehnen sich um das 20—30fache aus, wenn sie auf eine hohe Temperatur erhitzt werden.
Der expandierte Graphit, welcher über brennende Metalle gelegt wird, wie z. B. Leichtmetalle, Aluminium oder Magnesium und deren Legierungen, Alkalimetalle, insbesondere Natrium, löscht den Brand bei ziemlich kleinen Mengen dieses Graphits.

Im Falle der Alkalimetalle bindet der expandierte Graphit das Flüssigmetall durch Benetzung wie ein Schwamm, und eine weitere Menge expandierter Graphit überdeckt es und sorgt für die Isolierung von der Atmosphäre. Die erforderliche Menge an expandiertem Graphit ist der Menge des brennenden Metalls proportional, bleibt aber klein im Vergleich zu den Löschmittelmengen, die normalerweise eingesetzt werden.

Im Falle der Bildung in situ hängt die Wahl des Komplexes oder Komplexgemisches im wesentlichen von der Art des brennenden Metalls, seiner Temperatur — weil der Komplex bei dieser Temperatur sich aufblähen können muß — und von der Umgebung des Brandes ab. Die in den Komplex eingebaute Substanz oder die Substanzen bewirken durch ihre Ablösung die Bildung von expandiertem Graphit in situ.

Der Anteil der Substanz, die in den Graphit und/oder das Komplexgemisch eingebaut werden soll, wird so gewählt, daß der expandierte Graphit, der sich in situ bildet, so leicht ist, daß er auf dem schmelzenden Metall schwimmt und daß er gut hält, um eine Schutzhaube zu bilden, die das Metall von der umgebenden Atmosphäre isoliert. Es ist nicht die maximale Expansionsrate anzustreben, denn diese würde einen so leichten expandierten Graphit ergeben, daß er vom Strom der Verbrennungsgase mitgenommen würde.

Die Expansion erfolgt an der Oberfläche des brennenden Metalls und die in situ erhaltene expandierte Graphitschicht, die sich hier bildet, sinkt nicht unter und bewirkt eine einwandfreie Isolierung und das Löschen des Brandes, selbst im Falle von Alkalimetallen. Die erforderliche Menge an Graphit-Komplexen ist bemerkenswert niedrig und hängt nur von der Oberfläche und nicht vom Volumen des schmelzenden Metalls ab.

Im Falle von Natrium kann ein Brand in wenigen Sekunden gelöscht werden; die Freisetzung von Natriumoxydaerosolen wird sofort gestoppt, und die Temperatur des Metalls sinkt dann langsam, da die Schicht mit dem expandierten Graphit eine Isolierung bildet.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß seine Anwendung leicht an die Bedingungen angepaßt werden kann, unter denen Metallbrände entstehen können.

So kann dieses angewandt werden, indem expandierter Graphit oder ein Graphit-Komplex über den Brandherd

gegossen wird. Auch ist es möglich, expandierten Graphit oder einen Graphit-Komplex von Hand oder mechanisch, z. B. mittels eines Löschapparates, aufzuspritzen. Auch kann der Graphit-Komplex in einem Beutel oder in einer Kapsel aufgebracht werden. Ferner kam* das Aufspritzen mitSprengstoffdurchgeführtwerden.

Der Graphit kann in den verschiedensten Formen zum Einsatz gelangen, beispielsweise in Form von Pastillen, Blöcken größerer sowie kleinerer Abmessungen oder Blättern.

Die Pastillen werden sehr einfach aus einem Graphit-Komplex durch Druck hergestellt und genauso die Blökke. Man kann gleichfalls Apparate zur Herstellung von Pillen einsetzen. Diese Pastillen sind dementsprechend kleiner als die Blöcke. Sie können u. a. eine zylindrische Form und einen Durchmesser von 6 bis 12 mm und eine Höhe von 3—12 mm haben. Ihr Gewicht schwankt in diesem Falle von 0,2 bis 2 g. Diese Maße sind beispielsweise angegeben: es lassen sich auch Pellets von verschiedener Form oder Dimension herstellen, z. B. in Kugelform.

Es ist eine Besonderheit der Erfindung, daß, wenn eine gewisse Anzahl von diesen Pellets auf die Oberfläche von brennendem Natrium geschüttert wird, jedes einzelne Pellet während seiner Expansion die nebenliegenden Peliets auf die noch freie Oberfläche verdrängt, so daß diese viel rascher bedeckt wird.

Die Blöcke größerer Abmessungen werden mittels Formen in den endgültigen Maßen hergestellt. Es ist möglich, bei Druck von 200 bar Platten von z. B. 10 mm Dicke herzustellen und diese späterhin in Blöcke kleinerer Abmessungen zu zersägen.

Wenn diese Blöcke kleinerer Abmessungen auf die brennende Oberfläche aufgetragen werden, verdrängen sich die Pellets gegenseitig auf dieser und diese überdekken das Feuer besser als mit größerem Blöcken.

Die Pellets oder die Blöcke kleinerer Abmessungen können in größerer Anzahl zusammengehalten werden mittels einer Bindung oder einer Folie, die rasch während des Einsatzes zerstört wird, z. B. Blei- oder Plastikfolie.

Der Graphit kann auch in Form von dünnen Platten oder Folien eingesetzt werden, die auf die brennende Oberfläche aufgetragen werden. Da der mechanische Widerstand solcher Platten gering ist, müssen sie widerstandsfähiger gestaltet werden.

Dies kann u. a. mittels der Technik geschehen, die in der Papier- und Pappeindustrie eingesetzt wird, indem man eine Paste mit in den Graphit-Komplex einbringt.

Eine solche Folie, auf die Oberfläche von brennendem Natrium aufgetragen, löscht dieses binnen weniger Sekunden.

Eine andere Möglichkeit, immer nach der Papiertechnik, besteht darin, daß der mechanische Widerstand der Folie durch Einarbeitung von Fasern eines nicht brennbaren Stoffes vergrößert wird.

Es ist auch möglich, eine solche Folie mittels der Technik der nicht gewebten Stoffe mit unbrennbaren Fasern herzustellen. Weiterhin läßt sich auch eine solche Folie herstellen, indem der Komplex mittels eines kohlenhaltigen Stoffes, z. B. expandiertem Graphit gebunden wird.

Daneben kann es als Vorsichtsmaßnahme angewandt werden, z. B.:

— Beutel, die Graphit-Komplexe enthalten, in den Behältern anzubringen, die die Flüssigmetalle im Falle eines unfallbedingten Überlaufens aufnehmen sol-

65 len;

— Blöcke aus Graphit-Komplexen mit oder ohne Beschichtung können als Behälterbauelemente verwendet werden.

Die folgenden Beispiele, die nur als Richtschnur dienen und keine erschöpfende Aufzählung enthalten, verdeutlichen die Erfindung.

Für diese Beispiele wurden die Versuche in einem Stahlblechbehälter durchgeführt, der auf den Seiten und am Boden thermisch mit expandiertem Vermikulit isoliert war. Die Oberfläche des schmelzenden Metalls betrug etwa 22 dm/2, außer in den Beispielen 18 und 19. Das Natrium wird erhitzt und dann mit einem Propanbrenner angezündet Thermoelemente gestatten die Überwachung und Aufzeichnung der Temperatur des Metalls. Wenn kein Löschvorgang eingeleitet wird, erfolgt die Verbrennung mit einer Geschwindigkeit von etwa 40 kg/h χ m/2.

Beispiel 1

Auf 1 kg Natrium, das auf 600 Grad C erhitzt und angezündet wurde, werden von Hand 100 g expandierter Graphit in Form von Granulaten mit einer Dichte von 0,05 aufgespritzt

Man stellt fest, daß am Anfang die expandierten Graphit-Granulate vom Natrium angefeuchtet werden und dieses wie ein Schwamm binden, und daß sie dann eine Schicht an der Oberfläche des Metalls bilden und damit für seine Isolierung gegen die umgebende Atmosphäre und folglich für die Löschung des Brandes sorgen.

Die Emission von Natriumoxydaerosolen hört sofort auf, der Brand ist in etwa 10 Sekunden gelöscht.

Beispiel 2

Dieses Beispiel ist eine Variante von Beispiel 1. Es wurde lediglich eine doppelte Natriummenge verwendet

Es wird genau gleich vorgegangen und man stellt fest, daß 200 g expandierter Graphit in Form von Granulaten einer Dichte von 0,05 gebraucht werden, um den Brand völlig zu löschen, der gleich wie in Beispiel 1 abläuft.

Beispiel 3

Auf 1 kg Natrium, das auf 600 Grad C erhitzt und angezündet wurde, werden von Hand 25 g des Komplexes Graphit-Ferrichlorid-Ammoniak auf einmal aufgespritzt

Bei dieser Temperatur bläht der Komplex auf und ergibt expandierten Graphit, dessen Teilchen an der Oberfläche des Metalls so durcheinander geraten, daß sie eine Schicht bilden, die seine Isolierung von der umgebenden Atmosphäre und die völlige Löschung des Brandes nach etwa 10 Sekunden bewirkt. Während dieses Vorgangs bilden sich im wesentlichen Ammoniumchlorid-Dämpfe, die sich in der Atmosphäre verbreiten, sie sind aber viel weniger korrosiv als das aus der Verbrennung des Natriums herrührende Ätznatron.

Beispiel 4

Das Experiment von Beispiel 3 wird unter denselben Bedingungen wiederholt, wobei die 25 g des genannten Graphit-Komplexes durch 25 g Graphit-Kalzium-Am-

monjak ersetzt werden.

Man stellt fest, daß der Brand auf die gleiche Weise gelöscht wird.

Während dieses Vorgangs breiten sich Ammoniak-Dämpfe in der Atmosphäre aus, sie sind aber weniger störend als das aus der Verbrennung des Natriums herrührende Ätznatron.

Beispiel 5

Die Experimente der Beispiele 3 und 4 werden unter denselben Bedingungen wiederholt, wobei die 25 g der genannten Graphit-Komplexe durch 25 g des Komplexes Graphit-Salpetersäure mit 10% HNO3 ersetzt werden.

Man stellt fest, daß der Brand auf die gleiche Weise gelöscht wird.

Während dieses Vorgangs verbreitet sich eine geringe Menge nitrose Dämpfe in der Atmosphäre, sie ist aber wenig störend im Vergleich zu dem aus der Natriumverbrennung herrührenden Ätznatron.

Beispiel 6

Unter denselben Bedingungen wird das Experiment von Beispiel 5 wiederholt, wobei aber die 25 g des Komplexes Graphit-Salpetersäure mit 10% HNO₃ in einem Polyäthylenbeutel verpackt werden, der auf das brennende Metall geworfen wird.

Bei der Bandtemperatur verbrennt der Beutel und gibt den Komplex frei, der aufbläht, was expandierten Graphit ergibt, der wie in d*;n vorherigen Fällen eine isolierende Schicht an der Oberfläche des Metalls bildet und das Feuer löscht

Beispiel 7

Auf den Boden eines Behälters wird ein Polyäthylenbeutel gelegt, der 25 g des Komplexes Graphit-Salpetersäure mit 10% HNO3 enthält, und darauf wird 1 kg auf 600 Grad C erhitztes und angezündetes Natrium gegossen.

Der Beutel brennt und gibt den Komplex frei, der aufbläht. Die Teilchen des erhaltenen expandierten Graphits mit einer sehr niedrigen Dichte steigen an die Oberfläche des Metalls und bilden dort schließlich eine isolierende Schicht, die ausreicht, um den Brand zu löschen.

Beispiel 8

Das in Beispiel 7 beschriebene Experiment wird wiederholt, wobei der den Graphit-Komplex enthaltende Beutel nicht mehr auf den Boden des Gefäßes, sondern auf eine bestimmte Höhe des Gefäßes gesetzt wird.

Sobald das auf 600 Grad C erhitzte und angezündete Natrium den Beutel berührt, setzt derselbe Vorgang ein wie zuvor beschrieben, und letzten Endes wird die Oberfläche des Metalls mit einer isolierenden Schicht von expandierten Graphit-Teilchen überdeckt, die den Brand löschen.

Beispiel 9

Eine Menge von 1 kg Magnesium in Form von Drehspänen wird mit Lichtbogen angezündet, und von Hand werden 100 g expandierter Graphit in Granulaten von 0.05 Dichte aufgespritzt

Es bildet sich sofort eine Isolierschicht, der Brand wird gelöscht.

Beispiel 10

Das in Beispiel 9 beschriebene Experiment wird wiederholt, wobei aber nicht 100 g expandierter Graphit, sondern 25 g des Komplexes Graphit-Salpetersäure (mit 10% HNO3) aufgespritzt werden.

Bei der Temperatur des Brandes bläht der Komplex auf und ergibt expandierten Graphit, dessen Teilchen sich an der Oberfläche des Metalls so verflechten, daß sie eine Schicht bilden, die die Isolierung von der umgebenden Atmosphäre sicherstellt, wodurch der Brand gelöscht wird.

Beispiel 11

Das in Beispiel 10 beschriebene Experiment wird wiederholt, wobei aber das 1 kg Magnesium in Drehspänen durch 1 kg Aluminium in Drehspänen ersetzt wird.

Das Feuer erlischt auf die gleiche Weise.

Beispiel 12

Bei 1 kg Natrium, das auf 600 Grad C erhitzt und angezündet wurde, werden von Hand 50 g des Komplexes Graphit-Schwefelsäure (mit 10% H₂SO₄) aufgespritzt. Die Emission von Natriumoxydaerosolen wird sofort unterbrochen, und das Natrium wird in 5 Sekunden mit dem Löschen des Brandes abgedeckt.

Beispiel 13
35

Das vorherige Experiment wird wiederholt, wobei aber nur 25 g des Komplexes verwendet werden. Gleiche Beobachtungen, man stellt jedoch ein gelegentliches Aufkriechen von angezündetem Natrium fest, was die Hinzufügung von einigen Gramm des Komplexes erforderlich macht

Beispiel 14

Das Experiment von Beispiel 12 wird wiederholt, wobei aber der Komplex mit Hilfe eines speziell konstruierten Löschgerätes aufgebracht wird; es werden 300 g des Komplexes verwendet

Die Emission der Natriumaerosolen wird sofort gestoppt, der Brandherd wird in 3 Sekunden abgedeckt und das Feuer erlischt

Beispiel 15

Das Experiment von Beispiel 14 wird wiederholt Es werden 120 g des Komplexes verwendet was zu denselben Ergebnissen führt wie zuvor.

Beispiel 16

Ein zylinderförmiger Block mit 100 g des Komplexes Graphit-Schwefelsäure wird in einer Form unter einem Druck von 200 bar gepreßt Dieser Block wird auf 1 kg Natrium gelegt das auf 600 Grad C erhitzt und angezündet wurde. Die Expansion des Graphits beginnt sofort und die gesamte Abdeckung des Brandes wird in 30 Sekunden erreicht wodurch der Brand gelöscht wird. Die Expansion geht noch einige Zeit weiter.

Beispiel 17

Ein identischer Versuch wird mit einem Block durchgeführt, der auf seinen Seiten mit Löchern durchsetzt und bearbeitet wurde, um die Seitenoberflächen zu erhöhen.

Es wurden dieselben Ergebnisse erzielt, aber die Abdeckung erfolgt rascher: in 20 Sekunden.

Beispiel 18

Auf den Brand von 3 kg Natrium, das bei 600 Grad C angezündet wurde und eine Oberfläche von etwa 3,5 dm/2 bedeckt, werden zwei Graphitblöcke von der gleichen Art wie in Beispiel 17 gelegt. Der Brand wird in etwa 20 Sekunden gelöscht

Beispiel 19

Auf einen Brand von 3 kg bei 600 Grad C entzündetem Natrium einer Oberfläche von etwa 3,5 dm/2 wird mit Hilfe eines speziell umgebauten Löschgerätes ein Komplex aus Schwefelsäuregraphit in Drehspänen aufgegeben. Der Brand wird in etwa 4 Sekunden mit 280 g des Komplexes gelöscht, von dem ein Teil sich außerhalb des Brandherds abgesetzt hat

Beispiel 20

Ein Block mit 100 g des Komplexes Graphit-Schwefelsäure, der dem von Beispiel 16 entspricht, wird mit einer geschweißten Bleifolie mit ⁵Ao mm verkleinert Dieser Block wird über einen Brand von 1 kg bei 600 Grad C gezündetem Natrium gelegt Der Brand wird wie im Fall von Beispiel 16 gelöscht

Beispiel 21

Auf einen Brand von 1 kg bei 600 Grad C entzündetem Natrium (Oberfläche 2,2 dm/2) werden 50 g Graphit-Schwefelsäure-Komplex in Form von Pellets (Durchmesser 8 mm, Länge 6 mm) aufgegeben. Die Expansion und das Löschen finden innerhalb 3 Sekunden statt

Beispiel 22

voraus 200 g Graphit-Komplex-Blöcke eingelegt. Man gießt in diesen Behälter 2 kg Natrium, das auf 600 Grad C erhitzt wurde. Das Expandieren des Komplexes findet sofort statt und ein allgemeiner Brand des Natriums tritt nicht einmal ein. Nur am Ende des Gießens tropft das Natrium brennend ab. Die eingesetzte Menge des Komplexes ist zu groß und ein Austreten des Kohlenschaumes aus dem Behälter findet statt. Kein Natrium läuft gleichzeitig über. Die Temperatur des Behälters sinkt langsam ab, Ende des Gießens.

Beispiel 25

15

20 Man stellt laut der Papiertechnik in einer Spezialform eine Pappenfolie her, die 80 g/m² Zellstoff und 2000 g/m² Graphit-Schwefelsäure-Komplex enthält.

Nach Trocknen dieser Folie und Pressen bei 200 bar erhält man eine pappenartige Folie von etwa 1 mm Dikke mit mittleren mechanischen Eigenschaften. Diese Folie wird für Versuchszwecke nach den Maßen des brennenden Natriumbehälters ausgeschnitten.

Diese Folie wird auf einen Brand von 1 kg bei 600 Grad C brennendem Material gelegt. Das Verbrennen des kleinen Anteils Zellstoff findet statt und gleichzeitig tritt das Expandieren des Graphits und das Löschen ein.

Diese Beispiele zeigen die Bedeutung der Verwendung von expandiertem Graphit, gleichgültig ob in situ gewonnen oder nicht, zur Löschung der Metallbrände.

Während im allgemeinen zur Löschung von 1 kg brennendem Metall 1 kg herkömmliche Produkte erforderlich sind, genügen 100 g expandierter Graphit oder 25 g Graphit- Komplex.

Im übrigen hat die Verwendung von expandiertem Graphit den Vorteil, daß dabei keine störenden Dämpfe freiwerden, und die Verwendung von Graphit-Komplexen hat darüber hinaus noch zwei weitere Hauptvorteile:

45 das Lagervolumen ist sehr deutlich kleiner, mindestens 20mal so klein;

die Haftung der in situ gewonnenen expandierten Graphitblättchen untereinander und auf den Wänden der Behälter ist besser; daher ist die gebildete Isolierschicht ebenfalls besser.

Auf einen Brand von 3 kg bei 600 Grad C brennendem Natrium (Oberfläche 3,5 dm/2) trägt man ein Bündel von 100 g Graphit-Komplex-Blöcken auf so (100 mm χ 10 mm χ 10 mm), die mit einem Baumwollfaden (oder jegliches andere brennbare Material) zusammengehalten sind. Dieser verbrennt sofort, läßt die Blöcke frei, die sich unter Expandieren auf der Oberfläche verteilen und den Brand innerhalb weniger Zeit löschen.

Beispiel 23

Auf einen Brand von 1 kg bei 600 Grad C brennendem Natrium trägt man ein Bündel von Graphit-Komplex-Blöcken auf, die mittels einer zugelöteten Bleifolie eingepackt sind. Das Löschen erfolgt geradeso wie bei Beispiel 22

Beispiel 24
In einen Behälter von 33 dm/2 Oberfläche hat man im

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Löschen von Alkali- oder Leichtmetallbränden, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche mit Hilfe von expandiertem, iu situ oder nicht in situ gewonnenem Graphit von der umgebenden Atmosphäre isoliert wird

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der expandierte Graphit in situ ausgehend von Graphit-Komplexen gewonnen wird, die bei den Temperaturen dieser Brände expandieren können.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß expandierter Graphit oder Graphit-Komplex über den Brandherd gegossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß expandierter Graphit oder ein Graphit-Komplex von Hand aufgespritzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß expandierter Graphit oder ein Graphit-Komplex mechanisch mittels eines Löschapparates aufgespritzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphit-Komplex in einem Beutel oder in einer Kapsel aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beutel in Behältern eingesetzt werden, die die schmelzenden Metalle im Falle eines unfallbedingten Überlaufens aufnehmen sollen.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß unbeschichtete oder mit einer leicht schmelzbaren Metall- oder Plasikfolie beschichtete Blöcke aus Graphit-Komplexen eingesetzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke aus Graphit-Komplex eingesetzt werden als Bauelemente der Behälter, die die schmelzenden Metalle im Falle eines unfallbedingten Überlaufens aufnehmen sollen.

10. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß expandierter Graphit oder ein Graphit-Komplex mit Hilfe eines Sprengstoffes verteilt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphit-Komplex in Form von Pellets oder Blöcken vom kleinem Ausmaß eingesetzt wird, die sich beim Expandieren verdrängen und so rascher die Oberfläche des Brandes decken.

12. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Papierherstellungstechnik oder nach der Herstellungstechnik von nicht gewebten Stoffen aus Fasern gewonnene Folien eingesetzt werden, die den expandierbaren Graphit-Komplex enthalten.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der in den gewonnenen Folien enthaltende expandierbare Graphit-Komplex mittels eines kohlenhaltigen Stoffes gebunden wird, wie expandierter Graphit.

14. Löschsubstanz für Alkali- oder Leichtmetallbrände, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus expandiertem Graphit oder einem Graphit-Komplex besteht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Löschsubstanz zum Löschen von Alkali- oder Leichtmetallbränden. Es ist bekannt, daß Brände von Alkalimetallen, insbesondere Natrium, und Brände von Leichtmetallen. insbesondere Aluminium, Magnesium und deren Legierungen, mit herkömmlichen Mitteln schwer zu bekämpfen sind

Metallbrände zeichnen sich im allgemeinen dadurch aus, daß die Temperatur der brennenden Masse weit über der Selbstentzündungstemperatur liegt, was bedeutet, daß die einzige Methode, um die Verbrennung zu stoppen, in einer Isolierung der Metalloberfläche von der Umgebungsatmosphäre besteht

Diese Isolierung ist in zahlreichen Fällen schwer zu bewerkstelligen, und dies aus vielfältigen Gründen, die im wesentlichen durch die Art der Metalle und die Temperatur der Brände bedingt sind.

Verschiedene Metalle, wie z. B. die Alkalimetalle, die als Kühlmittel insbesondere in Kernkraftwerken eingesetzt werden, zeichnen sich aus durch: