ПЕРЕНОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

Разработка относится к ранцевым, мобильным водяным распылителям широкого спектра действия и может быть использована: в качестве ранцевого лесного огнетушителя; для защиты растений при опрыскивании полей и насаждений от вредителей и болезней; для санитарной обработки людей, техники, помещений и зданий; для равномерного нанесения огнезащитных и антисептических компонентов на поверхности при отделочных работах в строительстве, ремонте, утечке токсичных (отравляющих) веществ.
Известно изобретение - ранцевый лесной огнетушитель (далее - РЛО) (см. патент № 2097081 A62C015/00, A62C005/00, Опубл. 27.11.1997). Огнетушитель содержит ёмкость для жидкости и ручной поршневой насос (гидропульт), связанные между собой магистралью.
Недостатки: высокая трудоёмкость пользователя при работе с гидропультом, в результате этого около 50 % огнетушащей жидкости не попадает по очагу горения.
Также известно изобретение - огнетушитель ранцевый моторизированный, содержащий раму, ёмкость, двигатель внутреннего сгорания, гидронасос, напорный рукав гидронасоса, всасывающий рукав гидронасоса, ствол-распылитель (см. патент РФ на ПМ №131631 от 27.08.2013).
Недостатками указанного огнетушителя являются: дополнительный шум от работы двигателя, наличие ёмкости легковоспламеняющейся жидкости - всё это увеличивает риски безопасной работы пользователя; повышает сложность эксплуатации и обслуживания конструкции.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение «Переносная установка пожаротушения и распылитель жидкости» (см. патент RU № 2254155 A62С 31/02 от 20.06.2005). Состоит из ёмкости с жидкостью, предназначенной для пожаротушения, баллона со сжатым воздухом, системы подачи жидкости под давлением и распылителя жидкости, соединённого через подводящий трубопровод с ёмкостью.
Недостатками указанной установки являются большой расход огнетушащей жидкости, сложность конструкции и высокие массогабаритные характеристики распылителя.
Современные ранцевые лесные огнетушители предназначены для ликвидации очагов горения низовых пожаров. Фронт горения может достигать десятки, сотни километров. Использование тяжёлой техники сильно ограниченно. Борьбу с такими пожарами осуществляют небольшие группы огнеборцев, на вооружении которых в качестве основного средства тушения состоят ранцевые лесные огнетушители. Нередко обстановка на пожаре складывается таким образом, что огнеборцы попадают в условия плотного задымления (непригодной для дыхания среды). Результатом этого является получение травм дыхательной системы и гибели огнеборцев.
Техническим результатом полезной модели является включение в предлагаемый вариант переносной установки для тушения лесных пожаров элементов безопасности её пользователя.
Для достижения технического результата необходимо было решить задачу по повышению надежности и эффективности эксплуатации (оптимальное размещение составных элементов, оптимизация технических характеристик установки) жидкостных опрыскивателей при тушении лесных низовых пожаров.
Задача решается тем, что переносная установка для тушения лесных пожаров (далее - УТЛП), включает ёмкость для огнетушащей жидкости (далее - ОТЖ), источник сжатого газа для выброса ОТЖ, систему подачи ОТЖ на объект воздействия. В качестве источника сжатого газа используют сменный баллон со сжатым воздухом, который крепится с помощью хомутов к ёмкости для ОТЖ с крышкой, а к крышке с помощью быстроразъёмного соединения (БРС) крепится воздуховодный шланг от баллона со сжатым воздухом через понижающий редуктор. Ёмкость с баллоном устанавливается на переносной подвесной системе дыхательного аппарата со сжатым воздухом (ДАСВ), представляющей собой жёсткую платформу (спинку) с системой ремней (плечевые, концевые, поясной, ремни для крепления ёмкости), а для адресного распыления ОТЖ имеется гибкий рукав (шланг), формирование струи и подача определённого количества ОТЖ регулируется изменением положения сопла, а также усилием нажатия на пусковую скобу ствола-распылителя, причём в конструкцию воздуховодной системы встроен двойник БРС для подключения спасательного устройства (защитной маски) в случае попадания пользователя (огнеборца) в зону непригодную для дыхания.
В предлагаемом варианте установки тушения лесных пожаров предполагаются следующие классификационные позиции:
-по характеру выпуска огнетушащей жидкости - циклического (периодического) действия;
-по принципу создания избыточного давления газа для вытеснения ОТЖ - с баллоном со сжатым газом;
-по виду огнетушащего вещества - водный;
-по способу организации и особенностям подачи огнетушащего вещества - направленного выброса;
-по исполнению корпуса - с неразрушающимся корпусом.
Практическая значимость предлагаемой установки заключается в повышении уровня безопасности пользователя (возможность подключения к воздуховодной системе установки через двойник БРС спасательного устройства капюшонного типа либо полнолицевой маски) в случае его попадания в зону полного задымления; эффективности тушения лесных низовых пожаров за счёт снижения трудоёмкости при подаче ОТЖ в зону горения и оптимизации её расхода; возможности распыления воды или водных растворов различных препаратов для дегазации и дезактивации; простоте конструкции (ёмкость для ОТЖ, баллон со сжатым воздухом, подвесная система, ствол-распылитель). Для хранения ОТЖ используется ёмкость из нержавеющей стали либо из другого более лёгкого материала, выдерживающего рабочее избыточное давление. Для удобства переноски УТЛП используется штатная подвесная система от дыхательного аппарата со сжатым воздухом, где широкие и мягкие плечевые, поясной ремни равномерно распределяют нагрузку по всему телу пользователя; быстрое приведение в действие - открыть вентиль баллона, нажать пусковой рычаг.
На Фиг. 1 представлена переносная установка для тушения лесных пожаров. Основным элементом УТЛП является ёмкость для ОТЖ 1. В верхней части ёмкости имеется резьбовое отверстие для заливки ОТЖ, в которую вворачивается крышка 2 с вваренной в неё втулкой быстроразъёмного соединения для подключения муфты БРС двойника 8. К верхней части ёмкости 1 с помощью хомута 3 закрепляется редуктор 6, который через воздуховодный шланг 7 соединяется с двойником 8. Выходные отверстия двойника 8 выполнены в виде двух муфт БРС, расположенных под углом 90° относительно друг друга. Одна муфта БРС соединяется с втулкой БРС крышки 2. Вторая муфта предназначена для подключения спасательного устройства капюшонного типа (защитной маски) в случае попадания пользователя (огнеборца) в зону полного задымления. Для хранения и транспортировки сжатого воздуха используется малолитражный, металлокомпозитный баллон 5 с встроенным манометром. Баллон 5 в нижней своей части крепится к ёмкости 1 с помощью хомута 4. Верхняя часть баллона (вентиль) соединяется с редуктором 6. Такое расположение баллона удобно: для визуального контроля давления по встроенному в вентиль манометру; открывания-закрывания вентиля; максимального уменьшения длины воздуховодного шланга 7, соединяющего редуктор 6 с втулкой БРС крышки 2. Для формирования и направления струи ОТЖ в зону горения используется ствол-распылитель 10, который соединяется с ёмкостью 1 напорным шлангом 9. Степень распыления струи регулируется поворотом сопла ствола-распылителя. Ёмкость 1 с баллоном 5 закрепляется на штатной подвесной системе 11 дыхательного аппарата со сжатым воздухом с помощью двух ремней 12.
Подвесная система состоит из композитной эргономичной спинки, к которой крепятся ремни (поясной, плечевые, концевые, для крепления ёмкости). Несимметричность центра тяжести установки относительно вертикальной оси компенсируется современной эргономичной подвесной системой 11, где нагрузка при помощи ремней распределяется равномерно по всему телу пользователя.
При попадании пользователя (огнеборца) в зону полного задымления либо в условия токсичной среды на предлагаемой установке имеется возможность подключения пользователя к воздуховодной системе (Фиг. 2) с помощью спасательного устройства капюшонного типа (защитной маски) (Фиг. 3). На Фиг. 2 представлена часть воздуховодной системы предлагаемой установки, которая состоит из двойника 8, состоящего из двух муфт БРС, расположенных под углом 90° относительно друг друга, воздуховодного шланга 7 и понижающего редуктора 6.
Одна из муфт БРС двойника 8 входит в зацепление с втулкой крышки ёмкости (Фиг. 1), создавая в ней избыточное давление. Вторая муфта БРС двойника 8 соединяется с втулкой БРС 13 спасательного устройства (защитной маски) (Фиг. 3).
На Фиг. 3 представлено спасательное устройство капюшонного типа, которое состоит из втулки БРС 13 с дозатором, воздуховодного шланга 14 и капюшона 15. При возникновении вокруг пользователя (огнеборца) непригодной для дыхания среды необходимо достать спасательное устройство из сумки, подключить втулку БРС 13 к муфте двойника 8 (Фиг. 2), надеть капюшон 15 на голову, покинуть задымлённую (загазованную) зону либо переждать пока дым (газ) рассеется.
На Фиг. 4 (фото) представлена изготовленная и экспериментально опробованная установка. Проведённые испытания показали работоспособность конструкции и её применимость.
Перед использованием УТЛП по назначению необходимо присоединить баллон со сжатым воздухом 5 к ёмкости 1: верхняя часть (вентиль) баллона 5 присоединяется к редуктору 6, нижняя фиксируется с помощью хомута 4 к ёмкости 1. Выкрутить из ёмкости 1 крышку 2, залить огнетушащую жидкость, закрутить крышку 2. Соединить муфту БРС двойника 8 с втулкой БРС крышки 2. Надеть УТЛП на пользователя. Подогнать ремни. Открыть вентиль баллона 5. Воздух из баллона 5 через редуктор 6 с понижением давления по шлангу 7 через двойник 8 поступает в полость ёмкости 1, оказывая давление на ОТЖ. Направить ствол-распылитель 10 на объект воздействия. Нажать пусковую скобу ствола-распылителя 10. ОТЖ через напорный шланг 9 поступает в ствол-распылитель 10. Поворотом сопла ствола-распылителя 10 отрегулировать степень и угол раскрытия факела струи ОТЖ. Диаметр отверстия сопла ствола-распылителя 10 выполнен для наиболее оптимального расхода ОТЖ в соответствии со средними расчётными показателями развития лесных низовых пожаров. Для тушения очагов с большей интенсивностью горения необходимо отсоединить колено с соплом ствола распылителя 10, в результате этого расход ОТЖ увеличивается до 11 литров в минуту. После снятия усилия с пусковой скобы клапан закрывается и подача ОТЖ прекращается.
Для оптимального расходования воздуха из баллона 5 для вытеснения из ёмкости 1 водного раствора следует определять показания давления по встроенному в баллон 5 манометру. Для эффективной работы УТЛП, чтобы вытеснить около 17 литров воды, необходимо около 30-35 атмосфер. Затем необходимо перекрыть вентиль баллона 5 и производить вытеснение ОТЖ остаточным количеством воздуха, который находится в ёмкости 1. Таким образом, одного баллона со сжатым воздухом достаточно на несколько заправок ёмкости 1 огнетушащей жидкостью.
Преимущество УТЛП перед существующими ранцевыми лесными огнетушителями:
- возможность подключения к воздуховодной системе установки её пользователя (огнеборца) в случае его попадания в зону высокой концентрации дыма либо токсичных веществ, что значительно снижает риски получения травм и гибели огнеборцев;
- безопасность и простота эксплуатации УТЛП в отличие от РЛО с ЛВЖ;
- возможность использования одного баллона со сжатым воздухом на несколько циклов заправок огнетушащей жидкостью;
- заправка ёмкости водой возможна на месте выполнения работ в кратчайшие сроки;
- количество воды на выходе ствола-распылителя составляет не менее 99 % от массы воды в ёмкости;
- снижение трудоёмкости пользователя (в отличие от РЛО с гидропультом) при подаче ОТЖ в зону горения;
- удобство переноски - используется штатная эргономичная подвесная система от дыхательного аппарата со сжатым воздухом;
- возможность распыления воды или водных растворов различных препаратов для дегазации и дезактивации;
- быстрое приведение в действие - открыть вентиль баллона, нажать пусковой рычаг;
- при использовании УТЛП эксплуатация требует минимальных затрат.
Перечисленные возможности, связанные с многофункциональностью, позволяют применять УТЛП в различных областях народного хозяйства.