CZ201023A3

CZ201023A3 - Zpusob hašení prízemních lokálních požáru pomocí trhací techniky

Info

Publication number: CZ201023A3
Application number: CZ20100023A
Authority: CZ
Inventors: Janícek@Miroslav
Original assignee: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíne
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2010-01-13
Publication date: 2011-12-28
Also published as: HRP20100613A2; CZ307311B6; RU2010149153A

Abstract

Zpusob hašení prízemních lokálních požáru podle vynálezu spocívá v tom, že ve vzdálenosti 5 až 20 m od cela lokálního požáru o intenzite, kterou predstavuje prízemní požár porostu vysokého do 6 m nebo požár výronu plynu, se umístí prímá nebo konkávní hasební linie tvorená homogenním detonacním systémem a/nebo jednotlivými detonacními prvky, které se navzájem propojí prostredkem pro prenos detonacního impulzu, pricemž celkový detonacní potenciál hasební linie odpovídá rychlosti detonace 4200 až 6700 m.sup...n.s.sup.-1.n., a v této hasební linii se centrálne iniciuje detonacní proces. Homogenní detonacní systém se s výhodou vytvorí kontinuální táhlou náloží, detonacními prvky mohou být soustredené nálože, dílcí táhlé nálože, protitankové miny, bedny s trhavinami. Prostredkem pro prenos detonacního impulzu je s výhodou bleskovice. Proces se iniciuje napríklad roznetem ohnem, elektrickým roznetem a/nebo dálkovým ovládáním.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu hašení přízemních lokálních požárů pomocí trhací techniky, který je určen pro zastavení šíření a likvidaci požárů v terénu, zejména v lesních porostech.

Dosavadní stav techniky

V současné době se při hašení požárů používá několik způsobů. Přízemní požáry s výjimkou požárů speciálních látek se hasí klasickou požární technikou podle možností po celém obvodu, zepředu nebo ze stran. Záleží vždy na konkrétní situaci, zejména na dostupnosti obvodu požáru nebo jeho částí, stejně tak i na tom, zda v blízkém okolí požáru je obydlená zóna a přítomnost živých osob, zvířat nebo vysoce hořlavých látek. V těchto případech je často nutná lokalizace požáru, tedy zamezení jeho rozšíření obecně nebo alespoň separace od daných kritických oblastí. Tato lokalizace se v obydlených oblastech provádí nejčastěji vodou, v lesních porostech se dává přednost jejich přerušení pomocí průseků, ale tento způsob má vzhledem k časové náročnosti především preventivní charakter. Navíc vytváření průseků dnes běžným způsobem - kácením - má pouze povrchový dosah, takže tyto průseky, které nepřeruší kořenový systém porostu, sice požár zpomalí, při větší intenzitě jej však nedokáží spolehlivě zastavit.

Proti požáru již vzniklému se dále využívá způsobů a látek zpomalujících hoření. Používá se například technologie založení protipožáru, kdy tento nově založený požár odčerpá kyslík ze vzduchu. Využívají se také speciální chemické látky, které snižují obsah kyslíku ve vzduchu, což zpomaluje hoření a tím také postup požáru. Přitom se zejména u lesních požárů osvědčuje rozdělit požár na jednotlivé úseky a ty pak hasit samostatně. U lesních požárů velkých rozsahů je k hašení již nutno použít také leteckou techniku, přičemž voda se čerpá většinou z moře. Aby hasiči dostali tyto mohutné požáry pod kontrolu, musejí se vypořádat se třemi klíčovými problémy: teplotou, kyslíkem a palivem. Proto ani zásahy letecké techniky nejsou jednoduché a mají svá omezení.

Velká část hasebních operací se proto tak jako tak odehrává na zemi klasickým způsobem - vysokotlakými hadicemi. Když je oheň pod kontrolou, nechá se, aby spálil vše, co by mohlo přiživovat plameny. Zároveň se v okolí požáru vymýtí veškerá vegetace. Takto vzniklé průseky do jisté míry zabrání ohni v dalším postupu. Jak již bylo řečeno, tvorba průseků běžným způsobem kácením - nezabrání průniku ohně přes zbylý kořenový systém vegetace a tak při větší intenzitě požáru mohou být takové průseky nedostačující překážkou dodatečného šíření požáru.

Požáry v lesích jsou většinou špatně dostupné pro požární techniku, která se velmi často neobejde bez klasických metod likvidace požáru, především vysokotlakými hadicemi. To si

- Z' • ♦· ·♦·· *· · · * • · · · • · ♦ ·· • · · · * ··· ·· tt vyžaduje náročné přesuny hasičů s technikou na velké ploše a může to vést k ohrožení osob nebo i ztrátě jejich orientace v náročných podmínkách. Při dlouhém hašení se samozřejmě také zvyšují náklady na pohonné hmoty nebo vodu.

Kromě uvedených způsobů likvidace požárů jsou v omezené míře využívány i speciální metody hašení například požárů ropných vrtů ze vzduchu, kdy se umístí ve výši plamene nad vodní hladinu na závěsném laně jednotlivá nálož trhaviny o hmotnosti několika kg a dálkově se odpálí. Tlaková vlna vytvořená výbuchem uhasí plamen, který není velkého rozsahu - o šířce do 0,5 m. Navíc je zde bezpečnost této netradiční metody zvýšena bezprostřední přítomností vodní plochy a naopak nepřítomností hořlavých složek. Proto tento způsob sám o sobě není vhodný do jiných podmínek, kde se vyskytuje množství hořlavých materiálů.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých postupů hašení požárů do značné míry odstraňuje způsob hašení přízemních lokálních požárů podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že ve vzdálenosti 5 až 20 m od čela lokálního požáru o intenzitě, kterou představuje přízemní požár porostu vysokého do 6 m nebo požár výronu plynu, se umístí přímá nebo konkávní hasební linie tvořená homogenním detonačním systémem a/nebo jednotlivými detonačními prvky, které se navzájem propojí prostředkem pro přenos detonačního impulzu, přičemž celkový detonační potenciál hasební linie odpovídá rychlosti detonace 4200 až 6700 m-s¹, a v této hasební linii se centrálně iniciuje detonační proces.

Homogenní detonační systém se s výhodou vytvoří kontinuální táhlou náloži. Heterogenní hasební linie tvořená jednotlivými detonačními prvky s výhodou obsahuje soustředěné nálože, dílčí táhlé nálože, protitankové miny, bedny s trhavinami, přičemž prostředkem pro přenos detonačního impulzu je s výhodou bleskovice. Iniciace detonačního procesu se s výhodou provede roznětem ohněm, elektrickým roznětem a/nebo dálkovým ovládáním.

Výhodou způsobu hašení přízemních lokálních požárů pomocí trhací techniky podle vynálezu je v prvé řadě jeho jednoduchost a účinnost a také možnost aplikace při malém počtu osob. Významnou předností je skutečnost, že odpadají nároky na těžkou a speciální techniku, na dopravu osob i techniky. Především se však způsob hašení podle vynálezu vyznačuje zvýšením bezpečnosti hasičů i jejich nákladného vybavení. V neposlední řadě pak tento způsob pomáhá zvládat a postupně likvidovat i požáry, jejichž zvládnutí klasickými technikami by bylo velmi obtížné.

-3~

Přehled obrázků na výkresech

Příklady provedení způsobu hašení požárů podle vynálezu jsou znázorněny na přiložených výkresech, kde značí:

obr. 1 - způsob hašení lesního požáru pomocí přímé hasební linie tvořené homogenním detonačním systémem, obr. 2 - způsob hašení lesního požáru pomocí přímé hasební linie tvořené z jednotlivých detonačních prvků navzájem spojených bteskovicí, obr. 3 - způsob hašení lesního požáru pomocí konkávní hasební linie tvořené dvěma dílčími táhlými náložemi propojenými bleskovicí, obr. 4 - způsob hašení lesního požáru pomocí konkávní hasební linie tvořené z jednotlivých detonačních prvků navzájem spojených bleskovicí.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Na obr. 1 je znázorněn způsob hašení požáru menšího rozsahu, kdy je použito přímé hasební linie 1, tvořené homogenním detonačním systémem 2 v podobě kontinuální táhlé nálože na bázi trhaviny PERMONEX V 19 v množství odpovídajícímu konkrétnímu rozsahu tohoto požáru. Při hašeni je využito energie rázové vlny. Rázová vlna vyvolaná výbuchem trhaviny působí na překážku a na své okolí jednak zvýšeným tlakem, jednak dynamickými silami, vyvolanými nárazem prostředí.

Intenzita rázové vlny I je přímo úměrná počáteční energii ΔΕ a nepřímo úměrná ploše šíření S - počítá se s kulovou plochou. ( I = ΔΕ/S, kde S = 4π.1², kde 1 = vzdálenost hasební linie 1 od místa požáru. Z toho ΔΕ = I. S = 1.4π.Ι² .) Přitom počáteční energie ΔΕ závisí na energii trhaviny Et odpovídající 1 kg trhaviny a na celkové hmotnosti použité trhaviny m (ΔΕ = E,. m). Z toho pro potřebnou hmotnost trhaviny plyne vztah m = ΔΕ/ E, = I . 4π.1²/ Et. Hodnota 1 byla stanovena pro lesní požáry experimentálně na konstantu 30,89 kJ. Výsledný vztah pro hmotnost použité ttrhaviny tedy je : m = 30,89 . 4π.1²/ E_t. Hmotnost trhaviny je přímo úměmá druhé mocnině vzdálenosti a nepřímo úměmá brizanci trhaviny (energie 1 kg), vše ostatní jsou konstanty. V praxi je vypočtenou hmotnost ještě třeba násobit tzv. bezpečnostním koeficientem k, který zvyšuje hasební účinek ve zvláštních případech překážky, mimořádná síla požáru.

Po iniciaci detonačního procesu elektrickým roznětem dojde k výbuchu a vzniku rázové vlny, která při postupu přes místo požáru tento požár uhasí. Účinek je okamžitý a po likvidaci aktivních a okolí bezprostředně ohrožujících projevů požáru je možno již snadno a bezpečně dohasit případné zbytky ohně a zejména zamezit jeho obnovení. Tento způsob lze použít k hašení

nepříliš rozsáhlých požárů v terénu, u nichž není pravděpodobné, že by v důsledku působení přímé hasební linie došlo k neúplnému uhašení a rozdělení požáru na více menších požárů nebo jeho přenosu do přilehlých oblastí.

Příklad 2

Na obr. 2 je znázorněn způsob hašení lesního požáru menšího nebo středního rozsahu pomocí přímé hasební linie 1, tvořené z jednotlivých detonačních prvků 3, navzájem spojených bleskovicí 4. Tyto detonační prvky 3 jsou na bázi tritolu (TNT), což je trhavina se zápornou kyslíkovou bilancí, konkrétně - 74% (hodnota představuje hmotnost kyslíku spotřebovaného při výbuchu 100 g trhaviny). Kyslíkový deficit vznikající při výbuchu pak utlumuje proces hoření. Celková hmotnost trhaviny je stejně jako v příkladě 1 odvozena ze vztahu m = 30,89.4π.1²/ E_t. k. V tomto příkladě pak je hasební účinek přímé rázové vlny posílen hasebním účinkem záporné kyslíkové bilance, což představuje v kombinaci významné zvýšení hasebního potenciálu způsobu podle vynálezu.

Příklad 3

Na obr. 3 je znázorněn způsob hašení lesního požáru středního rozsahu pomocí konkávní hasební linie 1 tvořené dvěma detonačními prvky 3 - zde dílčími táhlými náložemi na bázi relevantního množství trhaviny PERUNIT 20, propojenými bleskovicí 4. U tohoto provedení způsobu hašení dochází při výbuchu k interferenci hasebního účinku dvou protisměrných rázových vln a tím k podstatně efektivnějšímu uhašení požáru, ale zároveň ke zvýšení jistoty a bezpečnosti hasebního procesu. Nebezpečí neúplného uhašení a roztříštění požáru na více menších životaschopných ohnisek je tak minimalizováno.

Příklad 4

Na obr. 4 je znázorněn způsob hašení lesního požáru většího rozsahu pomocí konkávní hasební linie 1 tvořené z jednotlivých detonačních prvků 3 na bázi tritolu (TNT) navzájem spojených bleskovicí 4. Celkové množství použité trhaviny je opět dáno vztahem uvedeným v příkladě 1. Toto provedení způsobu hašení podle vynálezu vykazuje nejvyšší efektivitu, protože interferenční mechanický hasební účinek protisměrných rázových vln vznikajících výbuchem je umocněn chemickým hasebním účinkem záporné kyslíkové bilance. Lze tak pohotově a s vysokou jistotou uhasit či minimalizovat i rozsáhlejší požáry v terénu bez účasti a ohrožení většího počtu osob nebo těžké techniky.

-5Průmyslová využitelnost

Způsob hašení přízemních lokálních požárů pomocí trhací techniky podle vynálezu je určen pro zastavení šíření a likvidaci požárů mimo obydlené oblasti - v terénu, zejména v lesních porostech.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob hašení přízemních lokálních požárů pomocí trhací techniky, v yznačujíc í se t í m , že ve vzdálenosti 5 až 20 m od čela lokálního požáru o intenzitě, kterou představuje přízemní požár porostu vysokého do 6 m nebo požár výronu plynu, se umístí přímá nebo konkávní hasební linie (1) tvořená homogenním detonačním systémem (2) a/nebo jednotlivými detonačními prvky (3), které se navzájem propojí prostředkem (4) pro přenos detonačního impulzu, přičemž celkový detonační potenciál hasební linie odpovídá rychlosti detonace 4200 až 6700 m-s'¹, a v této hasební linii se centrálně iniciuje detonační proces.
2. Způsob hašení přízemních lokálních požárů pomocí trhací techniky podle nároku 1, vyznačující se tím, že homogenní detonační systém (2) se vytvoří kontinuální táhlou náloží.
3. Způsob hašení přízemních lokálních požárů pomocí trhací techniky podle nároku 1, vyznačující se tím, že hasební linii (1) tvoří detonační prvky (3) ze skupiny obsahující soustředěné nálože, dílčí táhlé nálože, protitankové miny, bedny s trhavinami.
4. Způsob hašení přízemních lokálních požárů pomocí trhací techniky podle nároku 1 a 3, vyznačující se t í m , že prostředkem (4) pro přenos detonačního impulzu, kterým se propojí jednotlivé detonační prvky (3), je bleskovice.
5. Způsob hašení přízemních lokálních požárů pomocí trhací techniky podle nároku 1, vyznačující se tím, že iniciace detonačního procesu se provede roznětem ohněm, elektrickým roznětem a/nebo dálkovým ovládáním.