RU2144401C1

RU2144401C1 - Forest fire extinguishing method

Info

Publication number: RU2144401C1
Application number: RU99101009A
Authority: RU
Inventors: А.И. Логвинов
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2000-01-20

Abstract

FIELD: fire-fighting equipment. SUBSTANCE: method involves using gaseous explosive mixture composed of explosion-proof components which are brought to fire zone in solid state (generators) and discharged into flexible hose; positioning hose in equally spaced relation to fire front at height of 0.5 ≤ h ≤ H/2, where h is charge positioning height, m; H is average height of trees, m; joining generators with solid explosion-proof component carriers; initiating generator compositions by filling hose with gaseous components of gaseous explosive mixture; igniting gaseous explosive mixture. As a result of explosion, focused impact wave in horizontal plane is intensified with reflected wave in vertical plane to produce guarding strip due to removal of main fire guides from forest coverage and soil cover along hose line, breakage of fire flame and suppression of fire. EFFECT: increased safety and provision for ecologically clean fire suppression. 2 dwg

Description

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к противопожарной технике, в частности к способам тушения лесных пожаров. The invention relates to the protection of the environment, namely to fire fighting equipment, in particular to methods for extinguishing forest fires.

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.There is a known [1] method for extinguishing forest fires, which includes creating a barrier strip in front of the fire front by exploding an explosive charge; at one of the borders of this strip, when a fire front passes to it, a second explosive charge is blown up; above the ground under the crowns of trees and in a strip of forest with a density determined by the ratio:
1.1 • 10 ⁶ / G _v • D ≤ ρ <2.2 • 10 ⁶ / G _v • D
where ρ - is the charge density, kg / cm ³ ;
G _v - heat of formation during the explosion, kJ / kg;
D - charge detonation velocity, m / s.

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]. However, the method is quite time-consuming and dangerous to perform. The closest in technical essence and taken as a prototype of the proposed solution is the method described in [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.In the specified method of extinguishing forest fires, including the explosion of the charge BB at the time of approaching the front of the fire, the explosive charge is placed equidistant to the front of the fire at a height of 0.5 ≤ h ≤ H / 2, where:
h is the height of the charge, m

H - средняя высота деревьев, м. H - average height of trees, m.

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. As a result of the explosion, a focused shock wave in the horizontal plane and amplified by the reflected wave in the vertical direction ensures the creation of a barrier strip by removing the main combustion conductors from the forest canopy and ground cover along the explosive line, as well as flame failure and the end of the fire.

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. This method is more effective, but it also contains a danger when handling explosive charge during storage and transportation to the place of fire and its location relative to the front of the fire.

Решаемой технической задачей является повышение безопасности тушения пожаров. The technical task to be solved is to increase the fire fighting safety.

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]. This is achieved by the fact that in the method of extinguishing forest fires, which includes an explosion of an explosive charge located equidistant to the front of the fire at the time of its approach, it is new that a gas explosive mixture consisting of explosion-proof components that are delivered to the zone is used as the explosive charge solid fire and fill them with a flexible enclosed volume before the fire, initiate detonation in a gas explosive mixture, the explosion products of which can be fire extinguishing ki pure reagents. The detonation velocity and parameters of the explosion products at its front are determined with sufficient approximate formulas for estimates of accuracy [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.A device that implements the proposed method is shown in figure 1. Figure 2 shows a side projection of a fire fighting circuit. The device consists of a flexible sheath (hose) 1, the required length of which is made up of elements joined by means of connectors 4. Pyrotechnic generators of hydrogen 2 and oxygen 3 are connected to the hose from opposite ends. The principle of operation of the generators is based on the thermal recovery of these gases from pyrotechnic charges, in which alkali metal chlorates or perchlorates are used as solid oxygen carriers, and metal hydrides are used as hydrogen carriers. In the case of generators, in addition to pyrotechnic charges, initiating pyrotechnic devices based on an electric igniter are installed. The generators can be activated by applying a low-voltage electric pulse to an electric igniter. In figures 1, 2 shows the layout of the hose 1 relative to the front of the fire 5, which propagates with speed

when the wind speed is V ^→ , arrows 6 show the direction of movement of the shock wave in the horizontal plane, arrows 7 show the direction of the shock wave in the vertical plane, arrow 8 show the direction of the reflected shock wave in the vertical plane.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

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.Let the riding fire spread in the direction of the wind along a 10 m wide forest strip with trees 3-4 m high. Having assessed the fire parameters, the speed of the fire front and the wind speed, a hose is assembled from 2 compactly folded "accordion" sections with a diameter of 0.35 m (each 8 meters long in stretched condition) made of polyethylene or polyvinyl chloride film, stretch the hose in a horizontal plane so that its line equidistantly describes the edge of the fire front, and is placed at a height h, while
0.5 m <h m <H / 2
where H is the average height of the trees, m. Hydrogen and oxygen generators are connected to both ends of the hose through the nozzle and a 12 V electric pulse is supplied to the electric igniters from the current source.

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. At the same time, the generators undergo a thermal reduction of oxygen and hydrogen, which, when mixed, create a gas explosive mixture that enters the hose cavity through the nozzle. When approaching the fire front to the location of the hose, the latter is undermined by its own igniter and the same current source. As a result of the explosion, the shock wave in the horizontal plane and amplified by the reflected wave in the vertical direction ensures the creation of a barrier strip by removing the combustion conductors (needles, leaves and thin twigs) from the forest cover of the ground cover along the line of the hose with the gas explosive mixture, as well as flame failure .

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.The advantage of the method should include:
- creating a charge from explosion-proof gas components that are stored and transported to the fire zone in a solid compact form, and after filling the flexible shell and initiating the detonation products are environmentally friendly fire-extinguishing components.

Можно провести испытания способа, когда на место пожара доставляют комплект оборудования. You can test the method when a set of equipment is delivered to the place of fire.

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. In the event of a forest fire, a set of equipment is delivered to the fire site, consisting of eight meters, 0.35 m in diameter, folded "accordion" polyethylene hoses (sections), generators with solid carriers of explosion-proof components (for oxygen, sodium chlorate, for hydrogen, vanadium hydride), a source low voltage. Generator bodies and hoses are provided with electric igniters.

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. Let the mounted fire spread in the direction of the wind along a forest strip 10 m wide and 4 m high. Having assessed the fire parameters, collect a hose from 2 sections, stretch it in a horizontal plane so that its line equidistantly describes the edge of the fire front, and place it on height h ≈ 1.5 m.

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. Hydrogen and oxygen generators are connected to both ends of the hose through the nozzle and a 12 V electric pulse is supplied to their electric igniters from a low-voltage voltage source. At the same time, the generators undergo thermal reduction of oxygen and hydrogen, which, when mixed, create a gas explosive mixture that enters the hose cavity through the nozzle. When approaching the fire front to the location of the hose, the latter is undermined by its own igniter and from the same current source. As a result of the explosion, the shock wave in the horizontal plane and amplified by the reflected wave in the vertical direction ensures the creation of a barrier strip by removing the combustion conductors from the forest strip of the ground cover along the hose line, as well as the flame failure.

Литература
1. Н.П.Курбатский и др. Локализация лесных пожаров накладными шнуровыми зарядами. "Вопросы лесной промышленности" Красноярск. 1970, с. 215-218.Literature
1. NPKurbatsky et al. Localization of forest fires with overhead cord charges. "Questions of the forest industry" Krasnoyarsk. 1970, p. 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. 2. A. M. Grishin et al. USSR Author's Certificate N 1136811, class A 62 C 1/22, 1985, published in BI N 21, 06/07/88.

3. М.Нетлетон. Детонация в газах. М. Мир, 1998. 3. M. Netleton. Knocking in gases. M. World, 1998.

Claims

A method of extinguishing forest fires, including the explosion of an explosive charge located equidistant to the front of the fire at the time of its approach, characterized in that a gas explosive mixture is used as the explosive charge, which consists of explosion-proof components that are delivered to the fire zone in solid form and filled with them before the fire, a flexible enclosed volume, initiate detonation in a gas explosive mixture, the explosion products of which can be extinguishing environmentally friendly reagents.