RU2508141C1

RU2508141C1 - Method of prevention of spread of forest fire

Info

Publication number: RU2508141C1
Application number: RU2012151462/12A
Authority: RU
Inventors: Виктор Федорович Каблов; Анатолий Леонидович Суркаев; Сергей Иванович Благинин
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-02-27

Abstract

FIELD: fire prevention facilities.

SUBSTANCE: invention relates to methods of extinguishing forest surface fires. The method of prevention of spread of forest fire is that the fire edge or a ground layer of flammable material is preliminary affected by the air shock wave formed by the electric explosion of the conductors installed in the system of the electrodes and attached to them with a reliable electrical contact, placed in the cavity of the parabolic profile of the discharge chambers with a slotted longitudinal nozzle mounted on the lateral sides of the chassis of frame type with a trailer hitch. At that the application of the fire-extinguishing mixture, which is used as the fire extinguishing liquid, is carried out horizontally with the arranged spraying device, which is a unit of interconnected parallel tubes provided with spray nozzles located in one plane. At that the unit is mounted horizontally on the chassis with the ability of perpendicular displacement along two sides relative to the chassis and displacement beyond the chassis frame, and also with the ability to rotate in mutually perpendicular planes.

EFFECT: improvement of the efficiency of the method of fire extinguishing, quality of processing the site and effectiveness of fire extinguishing liquid.

3 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к способам тушения лесных низовых пожаров прокладной заградительной полосы или непосредственным воздействием на кромку пожара путем нанесения огнетушащей смеси на напочвенные горючие материалы.The invention relates to methods for extinguishing forest bottom fires of a cushioned barrier strip or by directly affecting the edge of a fire by applying a fire extinguishing mixture to ground combustible materials.

Известен способ предотвращения распространения лесных пожаров, включающий создание противопожарных заслонов во всех ярусах леса, путем разбрызгивания негоримых материалов, перпендикулярно распространению пожара (А.С. №1134202, МКИ A62C 3/02, от 15.01.85, Гришин A.M., Бабаев В.М., Абалтусов В.Е., Грузин А.Д., Зверев В.Г., Плюхин В.В.). Сущность способа ограничения распространения лесных пожаров заключается в создании противопожарных заслонов во всех ярусах леса путем разбрызгивания негоримых материалов перпендикулярно направлению распространения пожара, а с целью повышения эффективности локализации верховых пожаров, в качестве негоримых материалов используют материалы, отвердевающие на воздухе при P=(1±5%)P_атм и (15±5)°С≤T≤50°C для увеличения удельной поверхности полога леса, где Р - давление, Т - температура. Негоримые материалы, используемые в данном способе, разбрызгиваются с авиационных средств и отвердевают на воздухе на кромках деревьев.There is a method of preventing the spread of forest fires, including the creation of fire barriers in all levels of the forest, by spraying non-combustible materials perpendicular to the spread of fire (AS No. 1134202, MKI A62C 3/02, from 01.15.85, Grishin AM, Babaev V.M. ., Abaltusov V.E., Gruzin A.D., Zverev V.G., Plyukhin V.V.). The essence of the method for limiting the spread of forest fires is to create fire barriers in all levels of the forest by spraying non-combustible materials perpendicular to the direction of fire propagation, and in order to increase the efficiency of localization of upland fires, materials that harden in air at P = (1 ± 5 %) P _atm and (15 ± 5) ° С≤T≤50 ° C to increase the specific surface of the forest canopy, where P is the pressure, T is the temperature. The irreplaceable materials used in this method are sprayed from aircraft and harden in the air at the edges of the trees.

Недостатком данного способа является продолжающееся распространение низового пожара и относительная дороговизна применяемых авиационных технических средств.The disadvantage of this method is the continued spread of the grassroots fire and the relative high cost of the applied aviation technical means.

Известен способ тушения лесных пожаров взрывом (А.С. СССР №1644976, кл. A62C 3/02, 1988, Гришин А, М, Алексеев Н.А, Голованов А.Н.). Сущность способа основана на применении шнурового заряда взрывчатого вещества (BB), инициирующего средства и гибкого отражающего экрана. Отражающий экран и заряд BB подвешиваются в пологе леса на пути распространения огня. Затем заряд ВВ подрывают перед фронтом лесного пожара, прекращая тем самым его дальнейшее распространение.A known method of extinguishing forest fires by explosion (AS USSR No. 1644976, class A62C 3/02, 1988, Grishin A, M, Alekseev N.A., Golovanov AN). The essence of the method is based on the use of a cord explosive charge (BB), initiating means and a flexible reflective screen. The reflective screen and BB charge are suspended in the forest canopy along the path of the spread of fire. Then the explosive charge is undermined in front of the front of the forest fire, thereby stopping its further spread.

Недостатком данного способа являются повышенные требования к технике безопасности как при перевозке и доставке взрывчатых веществ в пожароопасную зону, так и при их эксплуатации в процессе выполнения взрывных работ. Кроме того, недостаточная эффективность способа заключается в неполном использовании энергии взрыва из-за того, что гибкий экран деформируется (а часто и рвется) под действием падающей ударной волны, в результате чего энергия частично рассеивается в пространстве и за экраном.The disadvantage of this method is the increased safety requirements for both the transportation and delivery of explosives in the fire hazard zone, and during their operation in the process of blasting. In addition, the lack of effectiveness of the method consists in the incomplete use of the energy of the explosion due to the fact that the flexible screen is deformed (and often tears) under the influence of an incident shock wave, as a result of which the energy is partially scattered in space and behind the screen.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ предотвращения пожара прокладкой заградительной полосы либо непосредственным воздействием на кромку пожара путем нанесения на напочвенные горючие материалы огнетушащего порошка, огнетушащий порошок перемешивают с напочвенными горючими материалами (Патент №2189263, МКИ A62C 3/02, от 20.09.2002, Стельмахович С.В., Груманс В.М.).Closest to the claimed invention is a method of preventing fire by laying a barrier strip or by directly affecting the edge of the fire by applying a fire extinguishing powder to the ground combustible materials, the fire extinguishing powder is mixed with ground combustible materials (Patent No. 2189263, MKI A62C 3/02, dated 20.09.2002, Stelmakhovich S.V., Grumans V.M.).

Сущность данного способа заключается в том, что осуществляют прокладку заградительной полосы с помощью агрегата - тукоразбрасывателя, наносящего порошок на поверхность слоя горючих материалов, и установленную позади него почвенную фрезу или борону, перемешивающую порошок с горючими материалами. В качестве антипирена используется один из огнетушащих порошков класса А, например П-1 А, либо порошкообразный сухой концентрат фосфатно-аммонийного лесопожарного огнетушащего состава, например ОС-5.The essence of this method lies in the fact that they carry out the laying of the barrier strip using an aggregate - a fertilizer spreader, applying powder to the surface of a layer of combustible materials, and a soil mill or harrow installed behind it, mixing the powder with combustible materials. As a flame retardant, one of class A fire extinguishing powders, for example P-1 A, or a powdery dry concentrate of a phosphate-ammonium forest fire extinguishing composition, for example OS-5, is used.

Недостатком известного способа является недостаточная эффективность использования противопожарного порошка вследствие его перемешивания с почвой, отсюда большая энергоемкость. Часть порошка находится под слоем почвы, в неактивном противопожарном состоянии, кроме того, имеется зависимость от климатических условий, в частности ветра, при воздействии которого порошок будет удален с места пожара или потенциального очага возгорания. А также, данный способ характеризуется недостаточной эффективностью, поскольку нанесенный на поверхность напочвенных горючих материалов порошок предотвращает горение только в поверхностном слое, а в глубине, куда порошок не проникает, горение может распространяться и выходить за пределы полосы, создавая вероятность возобновления пожара.The disadvantage of this method is the lack of efficiency in the use of fire-fighting powder due to its mixing with the soil, hence the high energy intensity. Part of the powder is under the soil in an inactive fire state, in addition, there is a dependence on climatic conditions, in particular wind, under the influence of which the powder will be removed from the fire or potential source of ignition. And also, this method is characterized by insufficient efficiency, since the powder deposited on the surface of ground combustible materials prevents combustion only in the surface layer, and in the depth where the powder does not penetrate, combustion can spread and go beyond the strip, creating the likelihood of a fire resuming.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа пожаротушения, качества обработки объекта и эффективности действия противопожарной жидкости.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the fire fighting method, the quality of the processing facility and the effectiveness of the fire fighting fluid.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе предотвращения распространения лесного пожара прокладкой заградительной полосы либо непосредственным воздействием на кромку пожара путем нанесения на напочвенные горючие материалы огнетушащей смеси, предварительно воздействуют на кромку пожара воздушной ударной волной, образованной путем электрического взрыва проводников, установленных в системе электродов и закрепленных с ними надежным электрическим контактом, размещенными в полости параболического профиля разрядных камер с щелевидным продольным соплом, установленных на боковых бортах шасси рамного типа с тягово-сцепным устройством, а нанесение огнетушащей смеси, в качестве которой используют противопожарную жидкость, осуществляют распылителем, представляющим собой блок из соединенных между собой параллельных трубок, снабженных форсунками, расположенными в одной плоскости, при этом блок установлен на шасси с возможностью перпендикулярного смещения по обе стороны относительно шасси и перемещения за пределы рамы шасси, а также с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных плоскостях.The technical result is achieved by the fact that in the method of preventing the spread of forest fire by laying a barrier strip or by directly affecting the edge of the fire by applying a fire extinguishing mixture to the surface combustible materials, they preliminarily act on the edge of the fire by an air shock wave formed by an electric explosion of conductors installed in the electrode system and fixed with them by a reliable electrical contact, placed in the cavity of the parabolic profile once core chambers with a slit-like longitudinal nozzle mounted on the side sides of the frame type chassis with a towing device, and the application of a fire extinguishing mixture, which is used as a fire-fighting fluid, is carried out by a sprayer, which is a unit of interconnected parallel tubes equipped with nozzles located in one plane, while the unit is mounted on the chassis with the possibility of perpendicular displacement on both sides relative to the chassis and moving outside the chassis frame, as well as with the possibility th rotation in mutually perpendicular planes.

Применение электрических взрывающихся проводников, которые устанавливаются и закрепляются в электродной системе, позволяет генерировать воздушную ударную волну, предварительно воздействующую на кромку пожара, сбивающую пламя, разбивающую и отбрасывающую напочвенные горючие материалы от кромки пожара. Электрически взрывающиеся проводники равных длин, установленные в системе электродов и закрепленные с ними надежным электрическим контактом, соединены между собой электрически последовательно, что обеспечивает идентичность и одновременность протекания процессов электрического взрыва в каждом из них. Сгенерированные воздушные ударные волны трансформируются в общую воздушную ударную волну. Электрический взрыв проводников осуществляется генератором импульсных токов (ГИТ) конденсаторного типа, который находится на шасси. Размещение электрических взрывающихся проводников и электродной системы в полости параболического профиля разрядных камер с щелевидным продольным соплом, установленных на боковых бортах шасси рамного типа с тягово-сцепным устройством, создает одностороннюю и высокую направленность распространения воздушной ударной волны, что повышает эффективность способа и качество обработки объекта. Применение шасси с тягово-сцепным устройством обеспечивает автономность и мобильность конструкции при ее подготовке и эксплуатации, а также маневренность при обработке объекта, повышая качество обработки.The use of electric exploding conductors, which are installed and fixed in the electrode system, allows you to generate an air shock wave, previously acting on the edge of the fire, knocking down the flame, breaking and casting away ground combustible materials from the edge of the fire. Electrically exploding conductors of equal lengths, installed in the electrode system and secured with them by a reliable electrical contact, are interconnected electrically in series, which ensures the identity and simultaneity of the processes of electric explosion in each of them. The generated air shock waves are transformed into a common air shock wave. An electrical explosion of conductors is carried out by a capacitor-type pulse current generator (GIT), which is located on the chassis. The placement of electric exploding conductors and the electrode system in the cavity of the parabolic profile of the discharge chambers with a slit-like longitudinal nozzle mounted on the side sides of the frame type chassis with a towing device creates a one-sided and high directivity of air shock wave propagation, which increases the efficiency of the method and the quality of processing of the object. The use of a chassis with a towing device ensures the autonomy and mobility of the structure during its preparation and operation, as well as maneuverability when processing the object, increasing the quality of processing.

Применение противопожарной жидкости, например пенообразующей жидкости или фосфоросодержащей жидкости, содержащей антипирен, позволяет избежать зависимость от климатических условий. Даже в случае дождевых осадков противопожарная жидкость остается в зоне проведенной обработки, у нее невысокая растворимость в воде, а поверхностная пленка, образующаяся при противопожарной обработке объекта, имеет достаточно высокую адгезию, что увеличивает срок ее действия при обработке объекта, повышая качество обработки.The use of a fire-fighting fluid, such as a foaming fluid or a phosphorus-containing fluid containing flame retardant, avoids dependence on climatic conditions. Even in the case of rainfall, the fire-fighting fluid remains in the treatment zone, it has a low solubility in water, and the surface film formed during the fire treatment of the object has a sufficiently high adhesion, which increases its duration during the processing of the object, increasing the quality of processing.

Использование горизонтально расположенного распылителя, представляющего собой блок из соединенных между собой параллельных трубок, снабженных форсунками, расположенными в одной плоскости позволяет создать высокую дисперсность противопожарной жидкости, тем самым повысить качество обработки объекта и эффективность действия противопожарной жидкости.Using a horizontally located atomizer, which is a block of interconnected parallel tubes equipped with nozzles located in the same plane, allows to create a high dispersion of fire-fighting fluid, thereby improving the quality of processing of the object and the effectiveness of the fire-fighting fluid.

Благодаря применению распылителя, установленному на шасси рамного типа с тягово-сцепным устройством и с возможностью перпендикулярного смещения его по обе стороны относительно шасси и перемещения за пределы рамы шасси, а также возможности поворота во взаимно перпендикулярных плоскостях, осуществляется возможность тушения кромки пожара и создание заградительной полосы вдоль линии фронта пожара, при этом, водитель транспортного средства находится вне зоны очага пожара, а возможность поворота распылителя во взаимно перпендикулярных плоскостях обеспечивает избирательность обрабатываемого участка, тем самым осуществляется повышение эффективности способа пожаротушения.Due to the use of a spray mounted on a frame type chassis with a towing device and with the possibility of perpendicular displacement on both sides of the chassis and movement outside the chassis frame, as well as the possibility of rotation in mutually perpendicular planes, it is possible to extinguish the edge of the fire and create a barrier strip along the front line of the fire, while the driver of the vehicle is outside the zone of the fire, and the possibility of rotation of the spray gun in mutually perpendicular oskostyah provides selectivity of the treated area, thereby increasing the efficiency carried extinguishing process.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена конструкция установки способа (вид сверху) предотвращения распространения лесного пожара; на фиг.2 показана разрядная камера с щелевидным продольным соплом, в полости параболического профиля которой установлены и закреплены надежным электрическим контактом взрывающиеся проводники и система электродов; на фиг.3 показан распылитель, представляющий собой блок из соединенных между собой параллельных трубок, снабженных форсунками, расположенными в одной плоскости.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the design of the installation method (top view) to prevent the spread of forest fire; figure 2 shows a discharge chamber with a slit-like longitudinal nozzle, in the cavity of the parabolic profile of which exploding conductors and an electrode system are installed and secured with a reliable electrical contact; figure 3 shows the atomizer, which is a block of interconnected parallel tubes equipped with nozzles located in the same plane.

Воздушная ударная волна образуется путем электрического взрыва проводников 1 (фиг.1 и фиг.2), установленных в системе электродов 2 и закрепленных с ними надежным электрическим контактом, размещенными в полости параболического профиля разрядных камер 3 с щелевидным продольным соплом 4, установленных на боковых бортах шасси 5 рамного типа с тягово-сцепным устройством 6. Распылитель 7 (фиг.1 и фиг.3), представляющий собой блок из соединенных между собой параллельных трубок 8, снабженных форсунками 9, выдвинут в сторону и расположен горизонтально вне пределах колеи шасси 5. Установка взрывающихся проводников в виде проволоки 1 и соединение их с системой электродов 2 осуществляется дистанционно в автоматическом режиме посредством подающего механизма 10, представляющего собой барабан с намотанной на него проволокой, который вращается от внешнего привода и поставляет проволоку в электродную систему. Электрический взрыв проводников 1 осуществляется подачей высокого напряжения на систему электродов 2 от генератора импульсных токов 11. Перемещение распылителя 7 осуществляется по рельсовым салазкам 12. Противопожарная жидкость находится в емкости 13 и подается в распылитель 7 по гибким (не показаны) трубопроводам 14. Способ осуществляют следующим образом.An air shock wave is generated by an electric explosion of conductors 1 (Fig. 1 and Fig. 2) installed in the electrode system 2 and secured with them by a reliable electrical contact, placed in the cavity of the parabolic profile of the discharge chambers 3 with a slit-like longitudinal nozzle 4 mounted on the side sides chassis 5 frame type with a towing device 6. The sprayer 7 (figure 1 and figure 3), which is a block of interconnected parallel tubes 8, equipped with nozzles 9, extended to the side and is located horizontally within the chassis track 5. Installation of exploding conductors in the form of wire 1 and their connection with the electrode system 2 is carried out remotely in automatic mode by means of a feeding mechanism 10, which is a drum with a wire wound around it, which rotates from an external drive and delivers the wire to the electrode system . An electrical explosion of the conductors 1 is carried out by applying a high voltage to the electrode system 2 from the pulse current generator 11. The atomizer 7 is moved along the rail rails 12. Fire liquid is in the tank 13 and is supplied to the atomizer 7 through flexible (not shown) pipelines 14. The method is as follows way.

При проведении пожаротушения самоходное транспортное средство (не показано) и сцепленное с ним шасси рамного типа перемещаются вдоль кромки пожара, либо вдоль напочвенных горючих материалов. Распылитель 7 выдвинут в сторону напочвенных горючих материалов. Осуществляя электрический взрыв проводников 1 посредством подачи импульсов высокого напряжения с генератора импульсных токов 11, в полости разрядной камеры 3 параболического профиля формируется воздушная цилиндрическая ударная волна. Отражаясь от стенки разрядной камеры 3 параболического профиля, воздушная ударная волна в пространстве разрядной камеры формирует область повышенного давления с большой плотностью энергии. Массивные стенки разрядной камеры 3 играют роль эффективного отражателя ударных возмущений. Воздушные потоки, выходящие из щелевидного продольного сопла 4 разрядной камеры 3, обладают высокой энергией и скоростью, тем самым в пространстве формируется воздушная ударная волна направленного действия. Воздушная ударная волна, воздействуя на очаги пожара, сбивает пламя, отбрасывает напочвенные горючие материалы в сторону от кромки пожара и разрушает очаги пожара.During fire extinguishing, a self-propelled vehicle (not shown) and a frame-type chassis coupled to it move along the edge of the fire, or along ground combustible materials. The atomizer 7 is advanced towards the ground combustible materials. Carrying out an electric explosion of conductors 1 by supplying high voltage pulses from a pulse current generator 11, an air cylindrical shock wave is formed in the cavity of the discharge chamber 3 of the parabolic profile. Reflecting from the wall of the discharge chamber 3 of a parabolic profile, an air shock wave in the space of the discharge chamber forms a region of increased pressure with a high energy density. Massive walls of the discharge chamber 3 play the role of an effective reflector of shock disturbances. The air flows exiting from the slit-like longitudinal nozzle 4 of the discharge chamber 3 have high energy and speed, thereby creating an air directional shock wave in space. The air shock wave, acting on the fire, knocks the flame, throws ground combustible materials away from the edge of the fire and destroys the fire.

Противопожарная жидкость, находящаяся под высоким давлением, подается на распылитель 7 с форсунками 9, посредством которых осуществляется ее распыление на почву и на напочвенные горючие материалы. При воздействии на почву и на тлеющие напочвенные материалы противопожарная жидкость, образует на напочвенных материалах тонкую пленку, прекращающую доступ воздуха, понижающую температуру напочвенных горючих материалов и приводящую к тушению и прекращению пожара.Fire-fighting fluid under high pressure is supplied to the atomizer 7 with nozzles 9, by means of which it is sprayed onto the soil and on ground combustible materials. When exposed to soil and smoldering ground materials, fire-fighting fluid forms a thin film on the ground materials, which stops air from entering, lowers the temperature of the ground combustible materials and leads to the extinction and termination of the fire.

Таким образом, достигается повышение эффективности способа пожаротушения, качества обработки объекта и эффективности действия противопожарной жидкости.Thus, an increase in the efficiency of the fire fighting method, the quality of the processing facility and the effectiveness of the fire fighting liquid is achieved.

Claims

A method of preventing the spread of forest fire by laying a barrier strip or by directly affecting the edge of the fire by applying a fire extinguishing mixture to the ground combustible materials, characterized in that the edge of the fire or ground combustible materials is preliminarily exposed to an air shock wave generated by an electric explosion of conductors installed in the system electrodes and fixed with them reliable electrical contact, placed in the cavity of the parabolic profile of the discharge nuclear chambers with a slit-like longitudinal nozzle mounted on the side sides of the frame-type chassis with a towing device, and the application of a fire extinguishing mixture, which is used as a fire-fighting fluid, is carried out by a horizontally located atomizer, which is a block of interconnected parallel tubes equipped with nozzles, located in one plane, while the unit is horizontally mounted on the chassis with the possibility of perpendicular displacement on both sides relative to the chassis and move beyond the frame of the chassis, as well as with the possibility of rotation in mutually perpendicular planes.