AGRIS - 

2016

Gusev V.G. | Ericov A.M. | Kuprin G.N. | Stepanov V.N.

Presented and analyzed results of flight research of the parameters of the fire-barrier strips with the free discharge of fire extinguishing liquid from the helicopter MI-8MTV helicopters equipped with water drain device VSU-5A and metering system SDS-1, located on an external suspension bracket of helicopter. As an extinguishing fluid used aqueous solutions of foam PHOS-CHEK WD-881 (USA) and Fyrex (Russia), shaft SST-1 (Russia), flame retardant FR СROS T (Spain). To control the applied marine and fresh water. System application SDS-1 for dosed supply of chemical additives in VSU-5A opened up the possibility of the use of liquid extinguishing agents when laying the barrier strips in the woods. The advantages of the application of wetting agents and foaming agents (a wetting concentration of 0,5%) is that when administered in water, significantly decreases surface tension and increases wetting ability of the formed solution and, thereby, dramatically increase the depth and speed of his penetration into capillary-porous materials (e.g., forest litter and peat). When discharging the foam solution from the foam solution (1%) flame-retardant efficiency of the barrier strip is further enhanced due to the insulating action of the formed air-mechanical foam. Solutions flame retardant, in addition to a good wetting of the forest floor, provide a long-term effect of protecting and basic strips (usually until the first heavy rain). In the end, flight studies in different forest and weather conditions, has allowed to establish that at a given threshold dosage extinguishing fluid in the wetted area, is equal to 1 l/m2, the optimal parameters of the barrier strip are achieved when the flight speed of the helicopter 60-80 km/h and the lowest possible (for safety reasons) altitude. It was also found that the dosage of fluid soaked the band in the forest is determined both by the speed and altitude of the helicopter, and the completeness of a forest stand, the direction and speed of wind. According to flight research, depending on these parameters, the obtained multivariable regression equation for the coefficient of penetration of merged liquids in the plant the ground cover. | Представлены и проанализированы результаты лётных исследований параметров противопожарных заградительных полос при свободном сливе огнетушащей жидкости с вертолёта МИ-8МТВ, оборудованного водосливным устройством ВСУ-5А и дозирующей системой СДП-1, расположенных на внешней подвеске вертолёта. В качестве огнетушащей жидкости применялись водные растворы пенообразователей Фос-Чек ВД-881 (США) и Файрэкс (Россия), смачивателя ТПМ-1 (Россия), антипирена FR СROS 134Т (Испания). Для контроля использовалась морская и пресная вода. Система СДП-1 для дозированной подачи химических добавок в ВСУ-5А открыла возможности использования жидких огнетушащих составов при прокладке заградительных полос в лесах. Преимущество смачивателей и пенообразователей (в смачивающей концентрации 0,5%) заключается в том, что при введении их в воду значительно уменьшается поверхностное натяжение и увеличивается смачивающая способность образовавшегося раствора, при этом резко возрастают глубина и скорость его проникновения в капиллярно-пористые материалы (например, в лесную подстилку и торф). При сливе раствора пенообразователя с пенообразующей концентрацией (более 1%) огнезадерживающая эффективность заградительной полосы ещё более усиливается за счёт изолирующего действия образующейся воздушно-механической пены. Растворы антипирена, кроме хорошего смачивания лесной подстилки, обеспечивают также долговременное действие заградительных и опорных полос (обычно до первого сильного дождя). В итоге лётные исследования в различных лесорастительных и метеорологических условиях позволили установить, что при заданной пороговой дозировке огнетушащей жидкости в смоченной зоне, равной 1 л/м2, оптимальные параметры заградительной полосы достигаются при скорости вертолёта 60-80 км/ч и минимально возможной (по требованиям безопасности) высоте полёта. Установлено также, что дозировка жидкости на смоченной полосе в лесу определяется как скоростью и высотой вертолёта при сливе, так и полнотой древостоя, направлением и скоростью ветра. С учетом этих факторов по данным лётных исследований получено многопараметрическое уравнение регрессии для коэффициента проникновения слитой жидкости в растительный напочвенный покров.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2016

Gutsev N.D. | Mihailova N.V. | Kuprin G.N. | Kuprin D.S. | Vinogradov A.V. | Vinogradov V.V.

The application of the foam is one way of fighting forest fires. Its disadvantages include the low foam stability and they add no flame retardants properties. We propose an innovative method for creating fast-hardening foam by mixing two components and the ejection of the resulting solution through a special device. The complete curing of the foam occurs within a few seconds (tens of seconds) and is determined by the ratio of the components. Fast-hardening foam has a high fire- extinguishing, adhesive and “covering” properties. According to the current classification it relates to rapidly biodegradable, safe substances. The results of laboratory studies, characteristics of solutions, designed for creating fast-hardening foam, held with the aim of assessing the possibility of using it for protection of combustible forest materials from the flames of a forest fire are presented. It is established that the ingredients used to produce foam, quickly mixed, and the solution is well kept at combustible forest materials. Evaluation of its properties showed that it adds the treated materials fire-retardant properties for a long time. This will allow you to use fast- hardening foam when fighting forest fires to laying long-term fire retardant strips, and possibly to localization of crown fires. It is shown that under the influence of rain hardened foam will gradually remove away from combustible forest materials. The time of conservation of the studied foam in combustible forest materials will depend on the intensity and duration of precipitation. It is determined that the working concentration of the component of the foam should be 5-6% and the dosage applied to combustible forest materials not less than 2 l/m2. It is shown that a higher concentration and dosage should be considered redundant. Basic possibility of use of fast- hardening foam for the treatment of combustible forest materials are given. It is experimentally proved that the foam deposited on the ground cover, shows at the same time fire-extinguishing composition of long-term action. This effect of the foam has been obtained for the first time. | Применение пены является одним из способов борьбы с лесными пожарами. К его недостаткам можно отнести невысокую устойчивость пены и отсутствие у существующих пенообразователей антипиренных свойств. Предложен инновационный метод создания быстротвердеющей пены путём смешения двух компонентов и эжекции полученного раствора через специальный ствол. Полное отверждение пены происходит в течение нескольких секунд (десятков секунд), и продолжительность процесса определяется соотношением компонентов. Быстротвердеющая пена имеет высокие огнетушащие и адгезионные свойства и по существующей классификации относится к быстро разлагаемым безопасным веществам. Приведены результаты лабораторных исследований характеристик растворов, предназначенных для получения быстротвердеющей пены, проведенных с целью оценки возможности применения её для защиты лесных горючих материалов (ЛГМ) от воздействия пламени. Установлено, что составляющие, используемые для создания пены, быстро перемешиваются, а раствор хорошо удерживается на ЛГМ. Оценка его антипиренных свойств показала, что раствор придаёт обработанным материалам огнезадерживающие свойства на длительное время. Это позволит использовать быстротвердеющую пену при борьбе с лесными пожарами для прокладки долговременных огнезащитных полос, а возможно, и для обработки древостоя с целью локализации верховых пожаров. Показано, что под воздействием дождя отвердевшая пена постепенно будет смываться с лесных горючих материалов. Время сохранения исследуемой пены на ЛГМ будет зависеть от интенсивности и продолжительности атмосферных осадков. Определено, что рабочая концентрация компонентов при создании пены должна составлять 5-6%, а дозировка при нанесении на ЛГМ не мене 2 л/м2. Показано, что более высокие концентрацию и дозировку следует считать избыточными. Обоснована принципиальная возможность использования быстротвердеющей пены для обработки ЛГМ. Экспериментально доказано, что пена, нанесённая на напочвенный покров, является одновременно огнетушащим составом долговременного действия. Такой эффект для пенообразователя получен впервые

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Gusev V.G. | Ericov A.M. | Stepanov V.N. | Fomin G.E.

Приведён краткий анализ горимости лесов России. Установлено, что в силу ряда объективных и субъективных причин она увеличивается. В 2014 г. горимость достигла рекордных значений при среднем уровне пожарной опасности по условиям погоды, что свидетельствует о снижении уровня охраны лесов от пожаров в регионах. Как показывает практика, большинство лесных пожаров являются низовыми. С целью повышения эффективности борьбы с ними авторами была разработана новая технология остановки и локализации очагов возгорания с помощью противопожарного экрана из кремнезёмной ткани. В статье представлена конструкция экспериментального образца экрана и его технические характеристики, приведена методика исследовательских испытаний, а также апробации противопожарного экрана при локализации начинающихся пожаров. В 2014 г. эти работы проводились в рамках научной тематики ФБУ «СПбНИИЛХ» в Липовском лесничестве Лужского района Ленинградской области и в Геленджикском лесничестве Краснодарского края при участии ФБУ «Авиалесоохрана» и ГБУ «Краевой лесопожарный центр». В апробации также принимали участие представители МПР, Управления лесного хозяйства Краснодарского края и Геленджикского филиала краевой аварийно-спасательной службы «КУБАНЬ СПАС». Результаты выполненных исследований показали высокую эффективность применения противопожарного экрана для локализации низовых лесных пожаров различной интенсивности на незахламленных лесных участках, для предотвращения перехода огня от сельскохозяйственных палов на земли лесного фонда и защиты граничащих с лесами объектов от природных пожаров. Выполненная авторами сравнительная оценка показала, что разработанная технология остановки и локализации низовых пожаров с помощью противопожарного экрана является более эффективной, чем применяемые для этого в настоящее время базовые технологии и может использоваться в очень широком диапазоне лесорастительных условий. | The brief analysis of inflammability of the woods of Russia is provided. It is established that by a number of the objective and subjective reasons it increases. In 2014 their inflammability reached record index at the average level of fire danger in the woods under the terms of weather that testifies to decrease in level of protection of forests from fires in regions. As practice shows, the majority of forest fires are surface. For the purpose of increase of efficiency of fight against them by authors the new technology of a stop and localization of the centers of ignition by means of the fire- prevention screen from silica fabric was developed. The design of an experimental sample of the screen and its technical characteristics is presented in article, the technique of research tests, and also approbations of the fire-prevention screen at localization of the beginning fires is given. In 2014 research tests and approbation of the fire-prevention screen were carried out in the Lipovsky forest area of the Luga region of the Leningrad region and in the Gelendzhik forest area of Krasnodar Krai with the participation of FBU “Avialesookhrana” and State Budgetary Institution Regional Forest Fire Center. Representatives of Ministry of Natural Resources, Management of forestry of Krasnodar Krai and the Gelendzhik branch of regional rescue service “KUBAN- RESCUE” also took part in tests. Tests and approbation showed high efficiency of use of the fire-prevention screen for localization of local forest fires of various intensity on not cluttered up timberland, prevention of transition of fire from agricultural floors on lands of forest fund and protection of the objects adjoining on the woods against the natural fires. The comparative assessment executed by authors showed that the developed technology of a stop and localization of the local fires by means of the fire-prevention screen is more effective, than the basic technologies applied for this purpose now and can be used in very wide range of forest vegetation conditions.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Shur Y.Z. | Dommes V.A. | Melnikov M.A. | Gorovaya E.N. | Gustova E.V. | Sergeev A.S. | Shepeleva I.S.

This paper presents an approach to planning of number of engines for special purpose forest fire- fighting organizations. It describes principles of the algorithm for determining necessary number of engines for air and ground special purpose forest fire-fighting organizations. Number of engines is calculated for different technological schemes of special purpose forest fire-fighting organizations. A scientific analysis of data on amount of work and technical means used during forest fire fighting in regions with different forest conditions over previous years was conducted during the research. It also includes exemplary calculations of number of engines for different technological schemes. Results of the research can be recommended for calculating a normative amount of firefighting work as well as number of technical means for specialized forest fire fighting forces. | Статья посвящена описанию подхода к планированию количества технических средств специализированных лесопожарных формирований. Изложены алгоритмы определения количества технических средств как для авиационной, так и для наземной охраны. Коли- чество технических средств рассчитывается для различных технологических схем органи- зации работы специализированных лесопожарных формирований. В ходе работы был выполнен научный анализ данных прошлых лет по объемам работ и количеству средств, привлеченных для тушения лесных пожаров в регионах с разными лесопожарными усло- виями. Приведён пример результатов численных экспериментов по определению коли- чества технических средств для разных технологических схем. Результаты исследования в дальнейшем могут быть рекомендованы для расчёта нормати- вов по объёмам работ при тушении лесных пожаров, а также количества средств пожаро- тушения специализированных лесопожарных формирований.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Gutsev N.D. | Mihailova N.V.

Приведена классификация огнетушащих химических составов, предназначенных для борьбы с лесными пожарами, по различным признакам: механизму действия, агрегатному состоянию, физико-химическим свойствам, времени сохранения лесными горючими материалами огнеустойчивости, техническим средствам для их применения. Показано, что для оценки соответствия огнетушащих составов предъявляемым к ним техническим требованиям, для определения эффективности и перспективности их применения при тушении лесных пожаров необходимо проведение лабораторных исследований по установлению основных свойств огнетушащих составов и их растворов, дан перечень таких характеристик. Анализ существующих гостированных методов оценки показал, что их можно использовать для решения поставленной задачи лишь частично. Для определения ряда параметров необходимо было разработать специальные методики, учитывающие специфику лесных горючих материалов и особенности огнетушащих составов. Приведено краткое описание предлагаемых методик, которые позволяют оценивать следующие свойства огнетушащих составов и их растворов: растворимость, поверхностное натяжение, смачивающую способности по основным видам ЛГМ в зависимости от концентрации, рабочие концентрации растворов кратковременного и долговременного действия, вязкость, способность растворов удерживаться на ЛГМ, устойчивость ЛГМ к огневому воздействию в зависимости от времени, прошедшего после обработки, пенообразующие свойства растворов и устойчивость пены. Разработанная система взаимосвязанных методик позволяет проводить сравнительную оценку основных свойств растворов огнетушащих составов, определяющих эффективность и технологичность применения их при тушении лесных пожаров, выбирать лучшие из них и вырабатывать рекомендации по практическому использованию. | Brief classification of the fire extinguishing chemical substances, used for fighting forest fires on different grounds-the mechanism of action, physical state, physico-chemical properties, time- saving resistance to fire of forest combustible materials, technical means are presented. It is shown that for conformity assessment of the fire extinguishing compositions of the requirements for the technical requirements, ёperformance measurement, and prospects for their use in fighting forest fires it is necessary to conduct laboratory studies on the basic characteristics of fire extinguishing compositions and their solutions. It is given a list of characteristics that need to be evaluated. The analysis of existing methods of determining the characteristics of the fire extinguishing compositions is showed that some of them can be used to solve the problem. To determine other characteristics connected with special properties specific forest combustible materials and features of the fire extinguishing compositions of various types it is needed to develop new methods. Brief description of the proposed research techniques, which allow to evaluate the following characteristics of the fire extinguishing compositions: solubility, surface tension, wetting ability of the solution depending on their concentration in solution on main types of forest combustible materials, working solution concentration of short-term and long-term actions, the viscosity, the holding capacity of fire-extinguishing agent on forest combustible materials, sustainability of forest combustible materials to fire impacts, depending on the time elapsed after processing, foaming properties of solutions and the stability of the foam are presented. The Developed system of interrelated methods can be used for a comparative assessment of the basic properties of the fire extinguishing compositions, determining the efficiency and adaptability of their use in fighting forest fires, to choose the best from them and to develop practical recommendations on their application.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Shur Y.Z. | Dommes V.A. | Melnikov M.A. | Gorovaya E.N. | Gustova E.V. | Sergeev A.S. | Shepeleva I.S.

This paper presents an approach to planning of number of engines for special purpose forest fire- fighting organizations. It describes principles of the algorithm for determining necessary number of engines for air and ground special purpose forest fire-fighting organizations. Number of engines is calculated for different technological schemes of special purpose forest fire-fighting organizations. A scientific analysis of data on amount of work and technical means used during forest fire fighting in regions with different forest conditions over previous years was conducted during the research. It also includes exemplary calculations of number of engines for different technological schemes.Results of the research can be recommended for calculating a normative amount of firefighting work as well as number of technical means for specialized forest fire fighting forces. | Статья посвящена описанию подхода к планированию количества технических средств специализированных лесопожарных формирований. Изложены алгоритмы определения количества технических средств как для авиационной, так и для наземной охраны. Коли- чество технических средств рассчитывается для различных технологических схем органи- зации работы специализированных лесопожарных формирований. В ходе работы был выполнен научный анализ данных прошлых лет по объемам работ и количеству средств, привлеченных для тушения лесных пожаров в регионах с разными лесопожарными усло- виями. Приведён пример результатов численных экспериментов по определению коли- чества технических средств для разных технологических схем.Результаты исследования в дальнейшем могут быть рекомендованы для расчёта нормати- вов по объёмам работ при тушении лесных пожаров, а также количества средств пожаро- тушения специализированных лесопожарных формирований.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Gutsev N.D. | Mihailova N.V. | Grabezheva N.A.

Вода, несмотря на её достоинства как средства тушения лесных пожаров, обладает существенным недостатком – низкой смачивающей способностью по отношению к лесным горючим материалам (ЛГМ), определяющейся её высоким поверхностным натяжением. Для увеличения смачивающей, а, следовательно, и огнетушащей способности при борьбе с лесными пожарами в воду добавляют смачиватели и пенообразователи, в состав которых входят поверхностно-активные вещества (ПАВ). В работе рассмотрена возможность установления количественной зависимости времени смачивания лесных горючих материалов от величины поверхностного натяжения растворов, содержащих ПАВ. В ходе лабораторных исследований получены данные о величине поверхностного натяжения растворов некоторых смачивателей и пенообразователей различных типов в зависимости от их концентрации. Также приведены результаты измерения времени и массовой скорости смачивания образцов четырёх видов ЛГМ – зелёного мха, лишайника, лесной подстилки и торфа растворами той же концентрации. Эти данные показывают, что при достижении определённой концентрации ПАВ поверхностное натяжение перестаёт снижаться, в то время как скорость смачивания продолжает увеличиваться. Отмечено, что разные виды ЛГМ смачиваются с различной скоростью. Анализ полученных результатов показал, что при одинаковом поверхностном натяжении у растворов различных ПАВ, время смачивания ЛГМ одного вида может отличаться на порядок и более. Результаты оценки смачивающей способности растворов огнетушащих составов по различным видам ЛГМ являются основой для определения их рабочих концентраций при тушении лесных пожаров. Полученные данные могут быть полезны разработчикам новых высокоэффективных и, желательно, недорогих огнетушащих составов (ОС), которые могут применяться в лесном хозяйстве для тушения лесных пожаров, особенно торфяных, подземных и подстилочно-гумусовых. | Water, despite its advantages as a means of fighting forest fires, has several limitations. The paper considers the issues of increasing its wetting, and, consequently, fire extinguishing ability when extinguishing of forest fires through the use of surfactants – wetting agents and foamers. It is shown that the wetting ability is characterized by the wetting angle wetting with a solution of a solid surface depends on the magnitude of the surface tension of the solution, which, in turn, is determined by the concentration of the surfactant of a specific type. The data on reduction of surface tension of solutions at various concentrations for several types of wetting agents and foamers are presented. the results of measurement of time and mass rate of wetting of the four types of shredded combustible forest materials – green moss, lichen, forest litter and peat solutions of different concentrations are presented. These data show that upon reaching a certain concentration the surface tension stops falling, at the same time and speed continue to increase wetting. It is shown that different types of shredded combustible forest materials wetted at different speeds. The analysis of the data shows that at the present time to establish the relationship between the reduction of surface tension of solutions and the time of wetting is not possible. This is because at the same surface tension of solutions of various substances during wetting may differ by an order of magnitude or more. The results of the evaluation of the wetting ability of solutions extinguishing agents for various types of shredded combustible forest materials are the basis for determining their working concentrations when used as wetting agents soil at the suppression of forest fires. The results of the evaluation of the wetting ability of solutions extinguishing agents for various types of shredded combustible forest materials are the basis for determining their working concentrations when used as wetting agents soil at the suppression of forest fires. The obtained results can be useful to developers of new high-performance and inexpensive wetting agents for use in forestry in extinguishing forest fires, especially those involving combustion of peat and litter.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Artsybashev E.S.

The main objective of the study is to develop a new way of stopping and localization of the most common forest surface fires on the principle of interrupting the transmission of heat by convection and radiation from burning wood materials to a noncombustible using a screen of fire-resistant paper. The results of laboratory tests of heat-resistant paper, commercially available, at the temperature limit, the mechanical strength and the response to the fire-extinguishing solutions. The structure of the most fire hazardous heather forest type pine and the results of these studies determined the height of the front of the screen, developed a prototype handheld platform for moving coil technology and screen settings in forest types dominated by a ground cover of grasses and shrubs. The results of the test platform and screen in a production environment. It was determined that the screen height of 40 cm has the same fire-retardant effect that the mineralized forest strip zone up to 1,2 m. The ways of further improving the new method of fighting forest fires. | Основная цель исследования заключалась в разработке нового способа остановки и ло- кализации наиболее распространенных лесных низовых пожаров на основе принципа прерывания передачи тепла конвекцией, индукцией и излучением от горящих лесных материалов к негорящим с применением экрана из огнестойкой бумаги. Приведены ре- зультаты лабораторных испытаний термостойких бумаг, выпускаемых промышленно- стью, на температурный предел, механическую прочность и реакцию на огнетушащие растворы. Изучена структура наиболее пожароопасного типа леса – сосняк верещатни- ковый, и по результатам этих исследований определена фронтальная высота экрана, раз- работаны опытный образец ручной передвижной платформы и технология установки экрана в типах леса с преобладанием в напочвенном покрове трав и кустарничков. При- ведены результаты испытания платформы и экрана на опытных пожарах в производст- венных условиях. Установлено, что экран при высоте 40 см по огнезадерживающей спо- собности эквивалентен минерализованной полосе шириной не менее 1,2 м. Намечены пути дальнейшего совершенствования нового способа борьбы с лесными по- жарами.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2014

Gusev V.G. | Arzybashev E.S.

The results of years of research conducted by scientists of the FBI forestry research Institute in the field of forest fire protection in the following areas: assessment of fire danger, the emergence, spread and development of fires in forests and ways and means of prevention, detection and extinguishing of forest fires.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2014

Arzybashev E.S.

The methodical principles of planning of forest fire suppression resources depending on the number of forest fires on area protected unit, admissible time of fire spreading prior to start of its suppression, average speed of the vehicle on delivery a fire brigade to the seat of fire and its productivity are described. An expert opinion of technical aids of forest fire suppression in land conditions and from the air is given.

Show more [+]

Less [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation