Способ тушения лесных пожаров

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к противопожарной технике, в частности к способам тушения лесных пожаров. Решаемой задачей является повышение безопасности и экологической чистоты технологии тушения пожара. В способе в качестве взрывчатого вещества используют газовую взрывчатую смесь, состоящую из взрывобезопасных компонентов, которые доставляются в зону пожара в твердом виде (генераторах) и заполняют ими перед пожаром гибкий замкнутый объем (шланг). Шланг располагают эквидистантно фронту пожара на высоте 0,5≅h≅H/2, где h - высота расположения заряда, м, Н -средняя высота деревьев, м, к шлангу пристыковывают генераторы с твердыми носителями взрывобезопасных компонентов, инициируют составы генераторов, заполняя шланг газовыми компонентами газовой взрывчатой смеси, после чего подрывают газовую взрывчатую смесь. В результате взрыва сфокусированная ударная волна в горизонтальной плоскости и усиленная отраженной волной в вертикальной обеспечивают создание заградительной полосы за счет удаления основных проводников горения из полога леса и напочвенного покрова вдоль линии расположения шланга с газовой взрывчатой смесью, а также срыв пламени и прекращение пожара. 2 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к противопожарной технике, в частности к способам тушения лесных пожаров.

Известен [1] способ тушения лесных пожаров, включающий создание перед фронтом пожара заградительной полосы путем взрыва заряда взрывчатого вещества, на одной из границ этой полосы при проходе к ней фронта пожара взрывают второй заряд взрывчатого вещества, при этом при создании заградительной полосы заряд взрывчатого вещества размещают над землей под кронами деревьев и в полосе леса с плотностью, определяемой соотношением: 1,1·10⁶/G_v·Д ≅ ρ < 2,2·10⁶/G_v·Д где ρ - - плотность заряда, кг/см³; G_v - теплота образования при взрыве, кДж/кг; D - скорость детонации заряда, м/с.

Однако способ достаточно трудоемок и опасен в исполнении. Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прототипа заявляемого решения является способ, описанный в работе [2].

В указанном способе тушения лесных пожаров, включающем взрыв заряда BB в момент подхода фронта пожара, заряд взрывчатого вещества располагают эквидистантно фронту пожара на высоте 0,5 ≅ h ≅ H/2, где: h - высота расположения заряда, м.

H - средняя высота деревьев, м.

В результате взрыва сфокусированная ударная волна в горизонтальной плоскости и усиленная отраженной волной в вертикальном направлении обеспечивает создание заградительной полосы за счет удаления основных проводников горения из полога леса и напочвенного покрова вдоль линии расположения взрывчатого вещества, а также срыв пламени и прекращение пожара.

Данный способ более эффективен, но и в нем заключена опасность при обращении с зарядом взрывчатого вещества при его хранении и транспортировке к месту пожара и расположении его относительно фронта пожара.

Решаемой технической задачей является повышение безопасности тушения пожаров.

Это достигается тем, что в способе тушения лесных пожаров, включающем взрыв заряда взрывчатого вещества, расположенного эквидистантно фронту пожара в момент его подхода, новым является то, что в качестве заряда взрывчатого вещества используют газовую взрывчатую смесь, состоящую из взрывобезопасных компонентов, которые доставляются в зону пожара в твердом виде и заполняют ими перед пожаром гибкий замкнутый объем, осуществляют инициирование детонации в газовой взрывчатой смеси, продукты взрыва которой могут быть огнегасящими экологически чистыми реагентами. Скорость детонации и параметров продуктов взрыва на ее фронте определяется с достаточной для оценок точностью приближенными формулами [3].

Устройство, реализующее предложенный способ, показано на фигуре 1. На фигуре 2 показана боковая проекция схемы тушения пожара. Устройство состоит из гибкой оболочки (шланга) 1, потребная длина которого составляется из элементов, стыкуемых с помощью разъемов 4. С противоположных концов к шлангу стыкуются пиротехнические генераторы водорода 2 и кислорода 3. Принцип действия генераторов основан на термическом восстановлении указанных газов из пиротехнических зарядов, в которых в качестве твердых носителей кислорода используются хлораты или перхлораты щелочных металлов, а в качестве носителей водорода используются гидриды металлов. В корпусах генераторов кроме пиротехнических зарядов устанавливаются инициирующие пиротехнические устройства на базе электровоспламенителя. Задействование генераторов может осуществляться подачей низковольтного электрического импульса на электровоспламенитель. На фигурах 1, 2 показана схема расположения шланга 1 относительно фронта пожара 5, который распространяется со скоростью при скорости ветра V→, стрелки 6 показывают направление движения ударной волны в горизонтальной плоскости, стрелки 7 - направление ударной волны в вертикальной плоскости, стрелка 8 - направление отраженной ударной волны в вертикальной плоскости.

Способ реализуется следующим образом.

Пусть верховой пожар распространяется по направлению ветра по полосе леса шириной 10 м с высотой деревьев 3-4 м. Оценив параметры пожара, скорость продвижения фронта пожара и скорость ветра, собирают шланг из 2-х компактно сложенных "гармошкой" секций диаметром 0,35 м (каждая длиной 8 метров в растянутом состоянии), изготовленных из полиэтиленовой или полихлорвиниловой пленки, растягивают шланг в горизонтальной плоскости так, что его линия эквидистантно описывает кромку фронта пожара, и располагают на высоте h, при этом 0,5 м < h м < H/2 где H - средняя высота деревьев, м. К обоим концам шланга стыкуют через штуцера генераторы водорода и кислорода и подают на электровоспламенители электрический импульс напряжением 12 В от источника тока.

При этом в генераторах происходит термическое восстановление кислорода и водорода, которые смешиваясь, создают газовую взрывчатую смесь, поступающую через штуцера в полость шланга. При подходе фронта пожара к месту расположения шланга последний подрывают от собственного воспламенителя и того же источника тока. В результате взрыва ударная волна в горизонтальной плоскости и усиленная отраженной волной в вертикальном направлении обеспечивает создание заградительной полосы за счет удаления проводников горения (хвои, листьев и тонких веточек) из полосы леса напочвенного покрова вдоль линии расположения шланга с газовой взрывчатой смесью, а также срыв пламени.

К преимуществу способа следует отнести: - создание заряда из взрывобезопасных газовых компонентов, которые хранятся и транспортируются в зону пожара в твердом компактном виде, а после заполнения гибкой оболочки и инициирования продукты детонации представляют собой экологически чистые огнегасящие компоненты.

Можно провести испытания способа, когда на место пожара доставляют комплект оборудования.

При возникновении лесного пожара на место пожара доставляют комплект оборудования, состоящего из восьмиметровых, диаметром 0,35 м, сложенных "гармошкой" полиэтиленовых шлангов (секций), генераторов с твердыми носителями взрывобезопасных компонентов (для кислорода хлорат натрия, для водорода гидрид ванадия), источника низковольтного напряжения. Корпуса генераторов и шланги обеспечены электровоспламенителями.

Пусть верховой пожар распространяется по направлению ветра по полосе леса шириной 10 м и высотой деревьев 4 м. Оценив параметры пожара, собирают шланг из 2-х секций, растягивают его в горизонтальной плоскости так, что его линия эквидистантно описывает кромку фронта пожара, и располагают на высоте h ≈ 1,5 м.

К обоим концам шланга стыкуют через штуцера генераторы водорода и кислорода и подают на их электровоспламенители электрический импульс напряжением 12 В от источника низковольтного напряжения. При этом в генераторах идет термическое восстановление кислорода и водорода, которые смешиваясь, создают газовую взрывчатую смесь, поступающую через штуцера в полость шланга. При подходе фронта пожара к месту расположения шланга последний подрывают от собственного воспламенителя и от того же источника тока. В результате взрыва ударная волна в горизонтальной плоскости и усиленная отраженной волной в вертикальном направлении обеспечивает создание заградительной полосы за счет удаления проводников горения из полосы леса напочвенного покрова вдоль линии расположения шланга, а также срыва пламени.

Литература 1. Н.П.Курбатский и др. Локализация лесных пожаров накладными шнуровыми зарядами. "Вопросы лесной промышленности" Красноярск. 1970, с. 215-218.

2. А. М. Гришин и др. Авторское свидетельство СССР N 1136811, кл A 62 C 1/22, 1985, опубликовано в БИ N 21, 07.06.88г.

3. М.Нетлетон. Детонация в газах. М. Мир, 1998.

Формула изобретения

Способ тушения лесных пожаров, включающий взрыв заряда взрывчатого вещества, расположенного эквидистантно фронту пожара в момент его подхода, отличающийся тем, что в качестве заряда взрывчатого вещества используют газовую взрывчатую смесь, состоящую из взрывобезопасных компонентов, которые доставляют в зону пожара в твердом виде и заполняют ими перед пожаром гибкий замкнутый объем, осуществляют инициирование детонации в газовой взрывчатой смеси, продукты взрыва которой могут быть огнегасящими экологически чистыми реагентами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2