Борьба с лесными пожарами путем создания заградительных полос методом нанесения быстро твердеющей пены

УДК 614.841.42

БОРЬБА С ЛЕСНЫМИ ПОЖАРАМИ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ

ЗАГРАДИТЕЛЬНЫХ ПОЛОС МЕТОДОМ НАНЕСЕНИЯ БЫСТРО

ТВЕРДЕЮЩЕЙ ПЕНЫ

FIGHT AGAINST FOREST FIRES BY CREATION OF PROTECTING STRIPS BY METHOD OF PUTTING QUICKLY HARDENING FOAM

Москвилин Е.А., Родионов Е.С., Ерохин С.П., Волков И.В.

(ФГБУ ВНИИПО МЧС России, РФ) Moskvilin E.A., Rodionov E.S., Yerokhin S. P., Volkov I.V.

Рассмотрены вопросы применения различных химических составов для прокладки заградительных полос при угрозе перехода пожара на объекты. Установлено что один из таких составов, а именно, быстротвердеющая пена является эффективным средством защиты объектов и населенных пунктов от лесных пожаров.

Questions of application of various chemical compositions for laying of protecting strips at threat of transition of the fire to objects are considered. It is established that one of such structures, namely, quick-hardening foam is an effective remedy of protection of objects and settlements from forest fires.

Ключевые слова: Быстротвердеющая пена, ретардант, лесной пожар, заградительная полоса

Keywords: Quick-hardening foam, retardant, forest fire, protecting strip of fire-resistant structures

Лесные пожары создают угрозу близлежащим объектам и населенным пунктам. Одним из способов защиты является создание заградительных полос методом уничтожения слоя горючих материалов или нанесения огнепреграж-дающих составов (ретардантов) [1].

Известны составы, затрудняющие воспламенение твердых горючих материалов при действии на них мощного теплового потока. Их наносят на поверхность защищаемого объекта для создания теплоизоляционного слоя. Наибольшим огнезащитным эффектом, доступностью и дешевизной компонентов обладают известково-глино-солевые составы. Недостатком таких составов является невысокая механическая прочность и не устойчивость к атмосферным условиям, а так же необходимость неоднократно вручную наносить их на защищаемую поверхность. Известны более сложные составы, например, для покрытия древесины, включающие жидкое стекло, глину, смолу, а также жидкое стекло, глину, глицерин и воду. Недостатком этих составов является длительное формирование защитного покрытия и вследствие этого невозможность получения слоев с целевым огнезащитным эффектом, в особенности на вертикальных поверхностях. Наличие таких компонентов огнезащитного состава, как глина, затрудняет применение механических устройств для обработки, т.к. образующиеся взвеси твердых частиц склонны к расслаиванию и к загрязнению магистралей, по которым подается огнезащитный состав [2].

На основе многокомпонентных огнезащитных составов, содержащих неорганические и органические вещества, полимерные соединения был разработан ряд композиций с большим огнезащитным эффектом и хорошими адгезионными свойствами по отношению к древесине и др. покрытиям. Такие составы образуют при нагревании вспучивающийся теплоизолирующий защитный слой. Недостатками этих покрытий является их высокая стоимость, необходимость тщательной обработки поверхности «вручную».

Исследования огнезащитных свойств растворов хлорида магния (бишо-фита) и диаммонийфосфата, при нанесении их на поверхность древесины, которая подвергается воздействию теплового потока показали, что эффект огнезащиты увеличивается с ростом концентрации растворов ретардантов. С помощью обработки растворами ретардантов поверхности древесины можно увеличить огнестойкость к воздействию теплового потока в 2 - 2,5 раза.

В последнее время все более широкое распространение для повышения эффективности борьбы с огнем получают быстротвердеющие пены. Подбором состава компонентов быстротвердеющих пен (БТП) можно добиться хороших адгезионных показателей к широкому кругу материалов. Получение БТП можно осуществить на штатной пожарной технике с высокой производительностью 40-70л/с (по пене) с дальностью подачи через стволы СВП на 15-20 м. Затвердевание пены происходит в течение нескольких секунд, что позволяет получать надежные защитные слои даже на вертикальных поверхностях. Таким образом, применение БТП обеспечивает огнезащитное покрытия крупных объектов (различная техника, открыто хранящееся продукция, штабели торфа и древесины и т.п.) с помощью средств механизации за короткий срок [3].

Наиболее перспективными с точки зрения пожарного применения являются составы на основе растворов карбамидо-формальдегидной смолы (КФ-МТ). Применение КФ-МТ обусловлено их доступностью и невысокой стоимостью. Образование огнезащитного пенного слоя происходит за счет одновременного протекания реакции поликонденсации смолы в присутствии кислоты, вспенивания и перемешивания. Основным компонентом состава является КФ-МТ, «сильная» кислота, пенообразователь, а также целевые добавки, улучшающие механические и огнезащитные свойства пены.

Исследуемые пенные составы были получены на основе КФ-МТ, пенообразователя ПО-1Д, серной кислоты и воды. Концентрация смолы составляла 17,0 - 25,0 % объем., пенообразователя - 2,0-6,0 % объем., серной кислоты 2,0-3,0 % объем., остальное вода. Для получения пены готовился раствор смолы и пенообразователя. Полученный раствор вспенивался, в процессе вспенивания добавлялась концентрированная серная кислота. Вспенивание производилось в течение 20-30 сек. с помощью механической лопастной мешалки. Кратность пены составляла ~10.

Для локализации лесных пожаров применяют, как правило, различные способы создания заградительных полос на путях распространения фронта пожара, а так же отжиг с предварительной прокладкой опорной полосы. Наиболее простым является создание минерализованных полос путем перепахи-

вания почвы или удаления лесорастительного покрова до минерального слоя с помощью дорожной или почвообрабатывающей техники. Этот способ нельзя использовать на скальных и каменистых грунтах, при большой крутизне склонов, на сильно захламленных участках. Подразделения лесной пожарной охраны, имеющие на вооружении ранцевые огнетушители и переносные мотопомпы, осуществляют оперативную прокладку опорных полос для поведения отжига перед надвигающимся фронтом пожара с помощью водных растворов замедлителей горения: бишофита, диаммонийфосфата и составов на их основе [3].

Во ВНИИПО совместно с центральной базой авиационной охраны лесов проводились сравнительные исследования по созданию заградительных и опорных полос в лесу с применением быстротвердеющей пены и раствора бишофита. Визуальный осмотр показал, что БТП и раствор бишофита пропитывают надпочвенный лесной покров на глубину 2 см, причем пена после отвержения образует сплошной слой пенопласта толщиной 2-3 см и обволакивает стенки мха, траву и кустарники, они вплетаются в структуру пенопласта и образуют с ним одно целое. Через 2.5 часа после прокладки полос был произведен поджог лесорастительного покрова с подветренной стороны от опорной полосы. Погодные условия на день испытаний соответствовали 3 классу пожарной опасности. При подходе к заградительным полосам высота пламени уменьшалась, и продвижение фронта огня прекращалось. Прогорание опорных полос, обработанных раствором БТП и бишофита, не наблюдалось

[4].

Существует возможность использования для получения и нанесения БТП комплекса переносных и передвижных малогабаритных устройств. Такая схема позволяет, используя любую емкость для раствора смолы и пенообразователя, переносную мотопомпу и передвижную установку для отвердителя, создать мобильное техническое устройство для прокладки заградительных полос с помощью БТП.

При применении БТП для создания заградительных полос важным является долговечность проложенной полосы, вопросы экологии и безопасности при контакте с пеной людей и животных.

Наблюдения за площадками, проводимыми в течении года после нанесения, показали, что на протяжении полугода (летний период) заградительные полосы полностью сохраняют свою целостность. Во второй летний период полосы начинали зарастать травой, постепенно разрушаясь.

Таким образом, можно утверждать, что применение БТП для защиты объектов и населенных пунктов от лесных пожаров показало свою эффективность. БТП устойчива к осадкам, долго сохраняет свои защитные свойства и экологически безопасна.

Список использованных источников

1. Воробьев Ю.Л., Акимов В.А., Соколов Ю.И. Лесные пожары на территории России состояние и проблемы. - Москва, 2004.

2. Дунда Е.Е., Телицын Г.П. О пределе огнегасящей эффективности водных растворов химических соединений// Горение и пожары в лесу. - Красноярск, 1978.

3. Пармон В.В., Леоник Д.А, Палубец С.М. Методические рекомендации по тушению торфяных пожаров. -Минск, 2005.

4. Мотин М.А., Копылов Н.П., Боркин С.Т., Фролов Б.М. Экспериментальная оценка эффективности комбинированного способа создания заградительных полос// Горение и пожары в лесу. - Красноярск, 1984.