RU222917U1 - Ранец противопожарный - Google Patents

Abstract

Предполагаемая полезная модель относится к противопожарной технике, в частности к техническим средствам, повышающим эффективность тушения (сдерживания распространения) ландшафтных, а именно лесных и полевых пожаров. Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение функциональных возможностей и эффективность применения противопожарных ранцев личным составом лесопожарных подразделений в условиях наличия в их рюкзаках емкостей с запасом жидких огнетушащих веществ, а также воздействия на них теплового излучения пожаров, снизить утомляемость, отодвинуть порог усталости, продлить их работоспособность посредством исключения индивидуальных мускульных усилий огнеборцев, необходимых для создания давления огнетушащего вещества в стволе при его подаче за счет электромеханизации процесса. Поставленная задача решается тем, что предлагается добавить в конструкцию ранца противопожарного типа «РП–18 Ермак» три кармана для размещения двухкомпактных аккумуляторных батарей и электрического насоса с кнопкой его управления. Техническим результатом заявляемой полезной модели является разработка эргономичных конструктивно-компоновочных технических решений противопожарного ранца, повышающих его функционал, обеспечивающих улучшение условий труда и снижение утомляемости личного состава в сложных условиях пожара, что позволяет тем же количеством пожарных, без их замены, увеличить время эффективного сдерживания распространения и тушения низовых лесных и полевых пожаров. Предложенная конструкция противопожарного ранца весьма проста по конструкции, в изготовлении и эксплуатации и может найти применение в практике пожарно-спасательных подразделений и лесопожарных служб.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к противопожарной технике, в частности к техническим средствам, повышающим эффективность тушения (сдерживания распространения) ландшафтных, а именно лесных и полевых пожаров.

В настоящее время на Земле ежегодно возникает около 200 тыс. лесных пожаров, причем число их год от году возрастает, учащаются и катастрофические вспышки пожаров. Вред, который они приносят человечеству, огромен, особенно если учитывать не только прямой, но и косвенный ущерб [см. Софронов М.А., Вакуров А.Д. Огонь в лесу. - Новосибирск: Наука, 1981. 124 с.].

Таким образом, проблема пожаров растительности, включая лесные и полевые пожары, остается острой для многих стран.

Лесной пожар является природным пожаром, который трактуется как неконтролируемый процесс горения, стихийно возникающий и распространяющийся в природной среде.

Различают три основных вида лесных пожаров:

низовые 95-97 % от общего количества,

верховые 1-5%,

почвенные - подземные, примерно 1 %.

Из статистики следует, что обеспечение должного уровня боеспособности личного состава противопожарных служб по предназначению в условиях низовых пожаров, а также любые организационно-технические разработки по его усовершенствованию весьма актуальны и важны.

Почвенные пожары наблюдаются на участках с торфянистыми почвами.

При низовых выгорает только лесная подстилка, мхи и лишайники, а деревья, в основном, остаются нетронутыми; у верховых сгорает весь лес, т.е. верховой пожар наиболее опасен. Верховой пожар возникает из низового как дальнейшая стадия его развития, причем низовой огонь является составной частью верхового пожара.

Главная опасность верхового пожара состоит в образовании большого скопления горящей хвои с искрами и головешек, разлетающихся за пределы фронта огня. Площадь пожара оказывает влияние на характер пожара. Так при площади 15-25 м² и более и количестве горючего материала 10-30 т/га и более формируется развитая конвекционная колонка, поднимающая горящие материалы на значительную высоту. При наличии ветра они перебрасываются на большие расстояния, что приводит к появлению многочисленных вторичных очагов загорания перед фронтом основного пожара и быстрому охвату огнем больших площадей [см. В.В. Теребнев, А.О. Семенов и др. Подготовка спасателей-пожарных. Основы организации тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ. - Екатеринбург: ООО «Калан-Форт», 2008. - 390 с.]. Образование огненного шторма вызывает гибель не только деревьев, но также населенных пунктов, людей и животных.

Тушение лесных пожаров сопряжено с различными трудностями (большие площади, удалённость, маловодье, ограниченность в использовании техники для локализации и тушения пожаров и т.п.).

Тушение лесных пожаров и других ландшафтных (природных) пожаров осуществляется в соответствии с Федеральным законом от 04.12. 2006 года № 200-ФЗ Лесной Кодекс РФ, Федеральным законом от 21.12. 1994 года № 68-ФЗ "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" и Федеральным законом от 21.12. 1994 года № 69-ФЗ "О пожарной безопасности" (в ред. Федерального закона от 22.12.2020 № 454-ФЗ).

Тушение лесного пожара включает в себя [см. Федеральный закон от 04.12. 2006 г. № 200-ФЗ Лесной Кодекс РФ]:

1) разведку с использованием наземных, авиационных или космических средств в целях уточнения вида и интенсивности пожара, его границ, направления его движения, выявления возможных границ его распространения и локализации, источников противопожарного водоснабжения, подъездов к ним и к месту лесного пожара, а также других особенностей, определяющих тактику его тушения;

2) доставку людей и огнетушащих средств к месту тушения лесного пожара и обратно;

3) локализацию лесного пожара;

4) ликвидацию лесного пожара;

4.1) выполнение взрывных работ в целях локализации и ликвидации лесного пожара; (в ред. Федерального закона от 23.06.2016 № 218-ФЗ);

4.2) осуществление мероприятий по искусственному вызыванию осадков в целях тушения лесного пожара; (в ред. Федерального закона от 23.06.2016 № 218-ФЗ);

5) наблюдение за локализованным лесным пожаром и его дотушивание;

6) предотвращение возобновления лесного пожара.

Техника тушения пожаров продолжает развиваться по пути различной реализации известных трех принципов: охлаждения очага горения, отделения или изоляции горения от горючего материала, прекращения доступа кислорода в сферу горения, т.е. изъятия одного из трех элементов процесса горения [Пожарная тактика: учебник в 2 частях / А.П. Решетов, В.В. Клюй и др. – СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2019. ].

При тушении лесных пожаров применяются следующие способы и технические средства [см. Методические рекомендации по применению сил и средств для тушения лесных пожаров. Утверждены 16.07.2014 г. Главным военным экспертом МЧС России генерал-лейтенантом Чижиковым Э.Н.]:

захлёстывание огня (сбивание пламени) по кромке пожара;

засыпка кромки пожара грунтом;

прокладка заградительных и опорных минерализованных и канав;

отжиг горючих материалов перед фронтом пожара;

тушение водой и огнетушащими растворами;

тушение с применением авиации.

Захлёстывание огня (сбивание пламени) по кромке пожара применяют для остановки продвижения низовых лесных пожаров слабой и средней интенсивности.

Засыпка кромки лесного пожара грунтом применяется на легких песчаных и супесчаных слабозадерненных почвах, когда применение захлестывания огня малоэффективно, а быстрая прокладка заградительных полос невозможна.

У нас и за рубежом широко применяют тушение захлестыванием и тушение присыпкой кромки пожара грунтом шанцевым инструментом или грунтометами. В зарубежной практике для захлестывания созданы специальные швабры, а также рукоятки с крестовинами, на которые надевают мокрые мешки [см. Курбатский Н.П. Некоторые вопросы стратегии, тактики и техники охраны леса от пожаров / Н.П. Курбатский // Вопросы лесной пирологии: сб. ст. / ред.: Н.П. Курбатский, Э.В. Конев. – Красноярск, 1972. – С. 119-130.].

Прокладка заградительных и опорных минерализованных полос производится землеройной, тракторной техникой с почвообрабатывающими орудиями, ручными (в том числе механизированными) орудиями. Также различают заградительные полосы, созданные с применением химических ОТВ или взрывчатых материалов. Они должны упираться в естественные или искусственные противопожарные барьеры – дороги, просеки, ручьи.

Отжиг (встречный пал, встречный огонь) - способ тушения верховых лесных пожаров высокой и средней интенсивности, при котором пущенный навстречу огонь сжигает горючие материалы на пути основной стены огня. При этом способе тушения перед надвигающимся фронтом пожара выжигают лесную подстилку или участок степи. Это увеличивает ширину препятствия, через которое мог бы произойти переброс огня или искр от основного пожара. Отжиг обычно реализуется его пуском от различных преград (канав), минерализованных полос и других противопожарных барьеров. При тушении верховых лесных пожаров производится выжигание напочвенных горючих материалов в полосе, равной расстоянию двух возможных скачков верхового пожара (до 600 метров).

Тушение лесного пожара с применением авиации производится в целях снижения интенсивности горения на кромке лесного пожара для приостановления распространения горения до прибытия наземных сил и средств пожаротушения к местам тушения лесных пожаров.

Действительно, авиационное тушения лесных пожаров по экспертному заключению [см. Захматов В.Д., Сильников М.В. Современные перспективные методы тушения лесных пожаров. Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2013. № 5-6 (59-60). С. 101-109.] не эффективно поскольку до очагов, где генерируются собственно горючие вещества, из-за конвекции и испарения долетает лишь порядка 1,5% сливаемой огнетушащей жидкости. Поэтому [см. Проект приказа МЧС РФ «Об утверждении правил применения авиации в Министерстве Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий при тушении пожаров»] находит применение тактический вариант тушения таких ландшафтных пожаров подачей огнегасящего состава (воды) на кромку пожара с целью непосредственного ее тушения или значительного замедления распространения огня, т.е. посредством смачивания.

Кроме того, для заправки авиатанкера огнетушащим веществом экономичным способом глиссирования необходима инженерная разведка водоема на предмет наличия мелей и топляков протяженностью порядка 3-х км.

Лесопожарные подразделения часто сталкиваются с такой проблемой, как плохая проходимость и трудности с маневрированием техники из-за густоты древостоя, заболоченности местности, горного рельефа и т.п. В таких условиях использование тяжёлой техники сильно ограничено. При тушении таких лесных массивов личный состав испытывает значительные трудности, работая в подобных условиях, так как им приходится идти до очага пожара пешком, тушить его шанцевым инструментом и используя ранцевые лесные огнетушители.

Ранцы противопожарные (РП) носимые и предназначены для борьбы с распространяющимися низовыми лесными и полевыми пожарами. Ранцевый огнетушитель надевают как обычный рюкзак, что предусмотрено конструкцией. Перед использованием его емкость заполняют водой или ее раствором с пенообразователем либо другими добавками. В зависимости от типа устройства его распыляют или подают компактной струей. Управление производит человек. С помощью устройства воздействуют непосредственно на очаг или преграждают распространение пожара.

Ранцевый огнетушитель удобен своей простотой конструкции и эксплуатации, возможностью воздействовать на очаг возгорания точечно. В комплекте, для создания давления жидкого огнетушащего вещества (ОТВ) при его подаче, имеется гидропульт - ручной пожарный ствол с насосом для привода которого необходимо применять мускульную силу огнеборца. Таким образом, аналогом РП является садовый опрыскиватель. Именно ранец противопожарный типа «РП–18 Ермак» принят заявителем в качестве прототипа.

Недостатком такого устройства является то, что вода на очаг подается под давлением, создаваемой посредством физической силы бойца в гидропульте, который представляет собой поршневой насос.

Между тем известно [см. Курбатский Н.П. Некоторые вопросы стратегии, тактики и техники охраны леса от пожаров / Н.П. Курбатский // Вопросы лесной пирологии: сб. ст. /ред.: Н.П. Курбатский, Э.В. Конев. – Красноярск, 1972. – С. 119-130.], что на пожаре тушильщик теряет 2/3 работоспособности за первые три часа. Также известно, что для участия в выполнении работ по тушению лесных пожаров органы государственной власти вправе привлекать добровольных пожарных [см. Федеральный закон от 04.12. 2006 г. № 200-ФЗ Лесной Кодекс РФ].

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение функциональных возможностей и эффективность применения противопожарного ранца личным составом лесопожарных подразделений в условиях наличия в рюкзаках емкости с запасом жидких ОТВ, а также воздействия на них теплового излучения пожаров, снизить утомляемость, отодвинуть порог усталости, продлить их работоспособность посредством исключения индивидуальных мускульных усилий огнеборцев необходимых для создания давления огнетушащего вещества в стволе при его подаче за счет электромеханизации данного процесса.

Поставленная задача решается тем, что предлагается модернизировать ранец противопожарный типа «РП–18 Ермак», добавив в его конструкцию компактные аккумуляторную батарею и электрический насос с кнопкой его управления.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является разработка эргономичных конструктивно-компоновочных технических решений противопожарного ранца, повышающих его функционал, обеспечивающих улучшение условий труда и снижение утомляемости личного состава в сложных условиях пожара, что позволяет тем же количеством пожарных, без их замены, увеличить время эффективного сдерживания распространения и тушения низовых лесных и полевых пожаров.

Следовательно, к применению предлагается съемная малогабаритная электромеханизированная конструкция, которая устроена следующим образом. Техническое решение поясняется следующим чертежом. На фиг. 1 изображены фото заявляемого «Ранца противопожарного» типа «РП–18 Ермак» и его принципиальная электрогидравлическая схема.

«Ранец противопожарный» в сборе фиг. 1 включает: 1 - ёмкость для жидкого ОТВ (бывает мягкой в виде резинового или полимерного мешка и формовой - из пластика). Объем - 18 л; 2 - ранец - чехол с лямками в виде рюкзака для удобства переноски ёмкости и оборудованный тремя карманами (на фиг.1 карманы условно не показаны). Первый карман предназначен для электронасоса, а еще два кармана - для размещения двух аккумуляторных батарей; 3 - теплоизолирующая прокладка (условно не показана) из пенополиуретана для предохранения/защиты спины пожарного, в т.ч. от промокания, переохлаждения после заправки РП холодной водой; 4-компактный водяной электронасос с напряжением питания 12 В (применяется в автомобилях для омывания лобового стекла) фирм Старт ВОЛЬТ, СМЗ, Hofer; 5 - контейнерный отсек - сборка с тремя литий-ионными гальваническими элементами (аккумуляторами), обеспечивающими результирующее напряжение питания 12 В необходимое для привода электронасоса. Причем для обеспечения напряжения питания 12 В, необходимого для привода электронасоса может быть применен более громоздкий и обладающий меньшей электрической емкостью никель-кадмиевый аккумулятор от бытовых электроприборов типа шуруповертов; 6 - ручной пожарный ствол для подачи жидкого ОТВ; 7 - кнопка управления электронасосом; 8 - соединительный гибкий шланг.

Для удобства при тушении кнопка управления находится на стволе, а суммарный вес аккумуляторных батарей и электронасоса не превышает 5% от веса снаряженного «РП–18 Ермак».

Компоновочное решение по размещению карманов с электронасосом и аккумуляторами на чехле эргономично, поскольку не мешает бойцу совершать типовые телодвижения характерные для процесса пожаротушения.

В комплекте такого гаджета также необходимо иметь многопостовое зарядное устройство для аккумуляторов, которое должно обеспечить их подзарядку от бортовой сети базового шасси спецтехники либо от переносного электрогенератора.

Предлагаемая конструкция Ранца противопожарного типа «РП–18 Ермак» в сборе работает следующим образом. При следовании оперативной спецтехники несколько РП, а также многопостовое зарядное устройство для аккумуляторов размещаются и фиксируются, например, в одном из отсеков пожарной автоцистерны (ПАЦ).

По прибытии к месту вызова РП снимаются с автомобиля, их ёмкости заполняются огнетушащем веществом от ПАЦ либо от другого водоисточника. Пожарные фиксируют ёмкости в чехлах РП ремнями за плечами и на поясе.

После рассредоточения вдоль кромки пожара огнеборцы приступают к его сдерживанию. Нажимая на короткое время на клавишу на пожарном стволе РП, сдерживают пламя, прежде всего на более продвинутых языках фронта. Для исключения трансформации пожара из низового в верховой точечно сбивают пламя, которое пытается устремиться вверх по хвое, стволам или веткам деревьев. (При тушении лесных пожаров на склоне более 20 градусов бойцам запрещается находиться выше кромки пожара [см. Методические рекомендации по применению сил и средств для тушения лесных пожаров. Утверждены 16.07.2014 г. Главным военным экспертом МЧС России генерал-лейтенантом Чижиковым Э.Н.]).

После опорожнения емкости РП пожарный возвращается к источнику водоснабжения для ее заполнения и немедленно возвращается на свою позицию. Для замены подсевшего аккумулятора огнеборец получает в ПАЦ свежий.

Так осуществляется сдерживание распространения ландшафтных, а именно лесных и полевых пожаров.

После выполнения боевой задачи в процессе свертывания сил и средств РП легко снимется. Его размещают в одном из отсеков либо в салоне автомобиля.

Сравнение заявляемого конструктивного решения РП с прототипом показывает, что оно отличается следующими техническими признаками:

наличием электронасоса, аккумуляторов и кнопки управления ими;

компактными массогабаритными размерами РП в транспортном и в боевом положениях;

простотой конструкции, легкостью и надежностью в эксплуатации;

значительным снижением трудоёмкости процесса (в отличие от РП с гидропультом) при подаче жидких ОТВ в зону горения;

количество воды на выходе ствола составляет не менее 99% от массы воды в ёмкости РП;

возможностью распыления воды или водных растворов различных препаратов для дегазации и дезактивации.

Таким образом, можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Полезная модель может быть реализована специалистами средней квалификации, на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов и оснастки, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».

Результаты тестирований РП предложенной конструкции проведенной весной 2023 года во 2ПСЧ 1ПСО ФПС ГПС ГУ МЧС России по Кабардино–Балкарской Республике свидетельствуют об его определенной эффективности.

Предложенная конструкция пожарного ранца весьма проста по конструкции, в изготовлении и эксплуатации и может найти применение в практике пожарно-спасательных подразделений и лесопожарных служб.

Claims (3)

1. Ранец противопожарный, включающий ёмкость для жидкого огнетушащего вещества в чехле с лямками в виде рюкзака с карманами, ручной пожарный ствол, соединительный гибкий шланг, отличающийся тем, что содержит водяной электрический насос, размещенный в первом кармане ранца, соединенный соединительным гибким шлангом с пожарным стволом и с ёмкостью для жидкого огнетушащего вещества; кнопку управления водяным электрическим насосом, находящуюся на ручном пожарном стволе; а также контейнер с аккумулятором, обеспечивающим напряжение питания, необходимое для привода электронасоса, размещенный во втором кармане ранца и соединенный с кнопкой управления водяным электрическим насосом, при этом ранец имеет третий карман, выполненный с возможностью размещения в нем второго контейнера с аккумулятором.

2. Ранец по п.1, отличающийся тем, что аккумулятор включает в себя три литий-ионных гальванических элемента, обеспечивающих результирующее напряжение питания 12 В.

3. Ранец по п.1, отличающийся тем, что аккумулятор является никель-кадмиевым аккумулятором, обеспечивающим напряжение питания 12 В.