УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ НА ТОРФЯНИКАХ И ОСОБО СЛОЖНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

Область применения
Полезная модель относится к устройствам и может быть использована для тушения пожаров на торфяниках и особо сложных лесных пожаров.
Уровень техники
Пожары на торфяниках возникают в результате сложнейших биохимических реакций разложения твердой органической составляющей в жидкую и газообразную [1, 2]. При этом выделяется большое количество метана, аммиака, водорода, сероводорода и кислорода с очень небольшим содержанием азота и углекислого газа (обычно в сумме не более 3-5%), являющихся в обычных условиях природными огнегасящими веществами. Процесс разложения твердой компоненты происходите выделением большого количества тепла. При снижении влажности торфа, например, при осушении болот, этого тепла может хватить для самопроизвольного воспламенения выделяемых газов и поджига твердой компоненты.
Положение усугубляется тем, что расширяющийся пожар на торфяниках вызывает обугливание корней растущих на нем деревьев, что приводит к увеличению горящей массы. Кроме того, пожар на торфяниках распространяется достаточно глубоко под землей (до 2.0 метров), что делает борьбу с ним чрезвычайно трудным, сводимым, как правило, к механическим способам (окапыванию). При заглубившемся горении торфа образующуюся корку разбивают мощными струями воды. В связи с большим расходом воды этот способ требует наличия вблизи пожара водоисточников с достаточным дебетом.
Часто для тушения пожаров на торфяниках применяются торфяные стволы ТС-1 и ТС-2 [3, 4, 5, 6], которые представляют собой полую латунную трубку с внутренним диаметром 16 мм, наконечника и крана-ручки с накидной гайкой. В нижней части имеет 40 отверстий диаметром до 3 мм. Вода со смачивателем поступает от мотопомпы в ствол под давлением 3-4 атм через отверстия в почву, для полной ликвидации очага пожара
необходимо обработать полосу шириной 0.7...0.8 м, прилегающую к кромке очага. Для создания такой полосы скважины следует располагать в два ряда. Первый ряд прокладывают на расстоянии 0.1...0.2 м от видимой кромки, а второй - на 0.3...0.4 м от первого. Скважины в каждом ряду создают на расстоянии 0.3...0.4 м друг от друга. При нагнетании в стволы воды под давлением 3...4 атм. (30...40 м вод. ст.) расход воды со смачивателем составляет от 35...42 л/мин.
Основными недостатками торфяных стволов является их крайняя небезопасность в работе, поскольку пожарный находится непосредственно над очагом возгорания, он подвергается активному воздействию продуктами горения (дым, высокие температуры, грязь). Кроме того, торфяной ствол очень дорог, почти в 5 раза дороже обычного пожарного ствола типа PC-25 и почти в 12 раз дороже ствола типа PC-50.
Для тушения лесных пожаров используются различные химические составы [7]. Они подразделяются на смачивающие, огнезадерживающие (ретарданты) и огнегасящие. Из смачивающих химикатов наиболее известен сульфанол. Это легкий желтый порошок, быстрорастворимый в воде. Его добавка в количестве 30 г на ведро воды (0.3% по весу к воде или другим растворам) повышает смачивающие свойства. В качестве поверхностно активных веществ (ПАВ) рекомендуют также моющие средства типа "Прогресс", "Дон", "Астра", а также смачиватели группы ОП-7, ОП-10 и др. Водные растворы сульфанола и другие смачиватели показали высокую эффективность в борьбе с устойчивыми почвенными пожарами, особенно с торфяными, они способны быстро проникать в толстые слои торфа и лесные подстилки.
Все эти химические вещества крайне экологически вредные, особенно при их массовом применении (обычная норма использования -до 3 кг на 1 квадратный метр пожара) и крайне дорогостоящие. При их хранении, транспортировке и использовании необходимо также строго соблюдать санитарно-гигиенические требования. Лица, работающие с химсоставами, обеспечиваются комплектом спецодежды. При приготовлении рабочих растворов исполнителей необходимо снабжать очками и респираторами. Емкости, резервуары и РЛО, предназначенные для работы с химрастворами, должны иметь яркую надпись "Для растворов ХВ". После окончания работы с химикатами необходимо снимать одежду, тщательно мыть руки, лицо, прополаскивать рот и горло.
Естественно, при тушении пожаров такими веществами биоценоз места пожара будет восстанавливаться очень долго, причем, нет никаких гарантий, что пожар не возобновится в любое время, особенно, если нет обильных осадков.
Техническим результатом полезной модели является снижение трудоемкости тушения подземных торфяных пожаров при повышении эффективности тушения, обеспечивается резкое снижение расхода огнегасящих смесей, исключается контакт личного состава пожарного расчета с вредными продуктами горения.
Осуществление полезной модели
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для тушения пожаров на торфяниках и особо сложных лесных пожаров, состоящее из боевой части, предназначенной для тушения подземных пожаров на различных глубинах от 0,1 метра до 2,0 метров и различных площадях, содержащее средства обеспечения, представляющие собой устройства для приготовления огнегасящей жидкости, средств доставки компонентов огнегасящей жидкости к очагу пожара, средств передвижения и перевозки, отличающееся тем, что боевая часть выполнена в виде стрелы с возможностью заглубления в толщу грунта на требуемую глубину и с возможностью подачи огнегасящей смеси непосредственно к очагу возгорания.
Устройство состоит из сменных боевых частей и средств обеспечения.
Сменные боевые части предназначены для тушения различных видов огня: подземный на торфяниках (различной глубины и мощности возгорания), надземный низовой и верховой, а также на больших площадях или располагаемых на большом удалении от пожарного расчета при отсутствии возможности приблизиться.
Средства обеспечения предназначены для подвода компонентов огнегасящей смеси, обеспечения работы устройства и предохранения личного состава пожарного расчета от воздействия продуктов горения.
Сменные боевые части и средства обеспечения могут быть как переносными, так и установленными на транспорт или стационарными.
Принцип работы устройства следующий (см. Фиг.1).
На безопасное место грунта (18), не охваченное пожаром, подводят машину (10) или прицеп с закрепленным устройством тушения.
Из цистерны (1) по подводу (7), а из емкости (2) известковая мука ссыпаются в смеситель (3), в котором осуществляется приготовление огнегасящей жидкости. В качестве смесителя может использоваться лопастные или шнековые смесители. При этом добиваются повышения однородности смеси, т.е. процентного соответствия компонентов
заданному их содержанию в любом минимальном объеме смеси. Для чего подачу воды и смеси дозируют.
Огнегасящая жидкость насосом (4) закачивается в пожарную магистраль (5) и подается к боевой части (6).
С помощью подвижного выдвижного устройства (стрелы) (15) боевая часть направляется непосредственно к очагу пожара и заглубляется на необходимую глубину (от 0,1 метра до 2,0 метров). Подвижность стрелы по вертикали может быть реализована, например, на основе того, что с помощью троса (8), перекинутого через опорный ролик (12) и наматывающегося на моток (13) осуществляют подтягивание или опускания боевой части вверх или вниз. Смещение боевой части относительно каркаса автомобиля, на котором она закреплена, может осуществляться, например, посредством того, что стрела крепится к каркасу машины посредством шарниров (16).
Опорный ролик (12) и моток (13) вместе с приводом (9), вращающим моток (13) размещают на опорной станине (11), которая жестко или с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси крепится на автомобиле (10).
Боевая часть (6) может уходить в грунт под действием тяжести груза (14) боевой части (как показано на Фиг.1) или под давлением.
По команде оператора в очаг пожара (17) подается огнегасящая жидкость и тушит огонь.
При необходимости (при обширном возгорании) операция повторяется вновь до полного тушения пожара.
Подача воды непосредственно гасит пожар, а подача карбоната кальция в виде известковой муки разрушает биохимические реакции, приводящие к выделению огнеопасных газов и высокой температуры. Тем самым достигается длительный эффект в борьбе с пожарами на торфяниках.
При необходимости сменные боевые части можно заменять в зависимости от глубины пожара, от площади возгорания, а также применять для тушения низовых и верховых лесных пожаров, а также для тушения строений, располагаемых в лесной зоне.
Подвод огнегасящей смеси непосредственно к очагу возгорания, исключением испарения с поверхности разогретого до очень высоких температур торфяника (как правило, во время сильного пожара покрытого плотной и прочной коркой из спекшихся продуктов горения) обеспечивает резкое снижение расхода огнегасящих смесей. Благодаря этому также исключается контакт личного состава пожарного расчета с вредными продуктами горения.
Использование в качестве компонентов огнегасящих смесей только экологически чистых веществ (вода и известковая мука), помимо непосредственного тушения пожара, обеспечивают еще и длительный (до нескольких лет) противопожарный эффект за счет прекращения биохимических реакций с выделением тепла и горючих газов (метана, водорода, сероводорода и кислорода) в толще торфяника.
Источники информации:
1. Козлов В.А. Шатурские торфяники: (Очерки истории Шатур. торфопредприятия) / В.А.Козлов. - Шатура: Книжник, 2001. - 197, [1] с., [22] л. ил., к., портр.: табл.; 20 см.
2. Никитин Ю.А. Предупреждение и тушение пожаров в лесах и на торфяниках / Ю.А.Никитин, В.Ф.Рубцов. - М.: Россельхозиздат, 1986. - 95,[1] с.: ил.; 20 см.
3. Техника пожарная. Стволы пожарные ручные. Общие технические требования. Методы испытаний: Утв. и введ. в действие ГУГПС МВД России 01.02.99: Дата введ. 01.05.99. - 2000. - 17 с.: табл.
4. Степанов К.Н. Пожарная техника: Пособие для практ. работников органов упр. и подразделений ГПС, а также учеб. заведений и пожар. - техн. профиля МЧС России / К.Н.Степанов, Я.С.Повзик, И.В.Рыбкин. - М.: Спецтехника, 2003 (ПИК ВИНИТИ). - 399 с.: ил., табл.; 21 см. - (Справочник).
5. Валендик Э.Н. Борьба с крупными лесными пожарами / Э.Н.Валендик; Отв. ред. Н.П.Курбатский; АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т леса и древесины им. В.Н.Сукачева. - Новосибирск: Наука: Сиб. отд-ние, 1990. - 191, [2] с.: ил.; 22 см.
6. Рекомендации по обнаружению и тушению лесных пожаров (утв. Рослесхозом 17.12.97)
7. Сретенский В.А. Экстренное тушение низовых лесных пожаров и торфяников без воды / В.А.Сретенский. - Пермь: Изд-во Перм. гос. ун-та, 2004. - 188 с.: ил., факс.; 20 см.