Способ определения эффективности огнетушащего агента для тушения лесных пожаров

Способ определения эффективности огнетушащего агента для тушения лесных пожаров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ относится к методам борьбы с лесными пожарами, точнее к их остановке с помощью химических средств. Целью изобретения является повышение точности определения огнетушащей характеристики агента при их использовании в виде водных растворов. Сущнос ь изобретения заключается в обработке елоя лесных горючих материалов (ЛГМ) раствором огнетушащего агента, поджигании и измерении параметров продвижения огня и определении эффективности агента по его огнетушащему расходу на единицу площади слоя. Отличия заключаются в том, что слой обрабатывают до полного смачивания, а огнетушащий расход агента определяют сначала путем экстраполяции скорости продвижения огня по слою и высоте пламени, полученных при заданных расходах агента, до достижения предельных условий горения, а затем корректируют путем пробных поджиганий слоя. 1 табл. w fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю А 62 С 2/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772984/12

Ф (22) 25.12.89 (46) 30.06,92. Бюл, М 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химизации лесного хозяйства. (72) З.B.Êîíåâ, M,В,Сергеева, А.Л,Ермаков и А,М.Малютин (53) 630.043 (088.8) (56) Красавина Н.Н, Современные вопросы охраны лесов от пожаров и борьба с ними.

М.: Лесная промышленность, 1965, с.134155. .Дунда Е,Е, Огнезадерживающая эффективность некоторых химикатов при тушении лесных горючих материалов, — Труды Дальневосточный НИИ лесного хозяйства, Хабаровск, 1983, вып.25, с.125 — 128. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОГНЕТУШАЩЕГО АГЕНТА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

Изобретение относится к борьбе с лесными пожарами, точнее к их остановке с помощью химических средств, и может быть использовано научно-исследовательскими подразделениями лесного хозяйства и других ведомств для уточненного определения огнетушащих характеристик химических агентов при их использовании для борьбы с лесными пожарами.

Известен способ определения эффективности огнетушащих агентов путем определения расхода воды или растворов химических агентов в воде на прямое тушение костра из стандартных деревянных палочек и сравнения отношений массй

„„ЯЦÄÄ 1743613 А1 (57) Способ относится к методам борьбы с лесными пожарами, точнее к их остановке с помощью химических средств; Целью изобретения является повышение. точности определения огнетушащей характеристики. агента при их использовании в виде водных растворов. Сущность изобретения заключается в обработке слоя лесных горючих материалов (ЛГМ) раствором огнетушащего агента, поджигании и измерении параметров продвижения огня и определении эффективности агента по его огнетушащему расходу на единицу площади слоя. Отличия заключаются в том, что слой обрабатывают до полного смачивания, а огнетушащий расход агента определяют сначала путем экстраполяции скорости продвижения огня по слою и

8blcQTe пламени, полученных при заданных расходах агента, до достижения предельных условий горения, а затем корректируют путем пробных поджиганий слоя, 1 табл. V израсходованной воды к массе израсходо- фь ванных растворов между собой, Ca)

Однако объект горения при использова-. 0с нии этого метода (палочки) по своей структуре резко отличается от структуры горючих С д материалов в лесу (тонкие части растений).

В результате методика не позволяет учесть влияние вида лесных горючих материалов (далее ЛГМ) и поэтому не обеспечивает необходимую точность определения эффективности огнетушащих агентов, Наиболее близкой к предлагаемой является методика, предложенная E.Å.Äóíäoé, Согласно этой методике эффективность ot.нетушащих агентов оценивают по расходу водного раствора агента, идущего на обра1743613

10

30

40

55 ботку части слоя ЛГМ, и длине выгорания обработанной части слоя на металлическом поддоне после поджигания необработанной части слоя. При этом на величину расхода могут влиять неравномерность нанесения. раствора агента, стекание раствора при его избыточном нанесении, а также разогрев поддона и испарение воды из обработанной части слоя ЛГМ до подхода к нему огня. Это снижает точность определе, ния эффективности огнетушащих агентов.

Цель изобретения — повышение точности определения огнетушащих характеристик химических агентов (дозы нанесения, концентрации раствора и т,д.) 1 при их.применении для остановки лесных пожаров в виде водных растворов.

Согласно изобретению отбирают однородные слои лесных горючих материалов, взвешивают их, обрабатывают до полного 2 смачивания водными растворами агентов разной концентрации, высушивают до равновесного влагосодержания, вновь взвешивают, определяют по изменению массы дозу нанесения агентов на ЛГМ; строят зависимость между дозой нанесения и концентрацией агентов в воде, сжигают слои

ЛГМ при дозах нанесения, допускающих горение, с одновременным измерением параметров продвижения огня, определяют предельные значения параметров продвижения огня при увлажнении ЛГМ водой, определяют примерные значения огнетушащих характеристик нанесения агентов путем экстраполяции измеренных параметров продвижения огня к их предельным значениям, поджигают слои ЛГМ с примерным или близким к нему значением огнетушащей дозы нанесения, определяют точные значения огнетушащих характеристик агентов по признаку отсутствия распространения горения по. слою ЛГМ, оценивают эффективность агентов путем сравнения огнетушащих характеристик агентов между собой.

Научной основой предлагаемого способа являются следующие, установленные экспериментально, положения: на ЛГМ может быть нанесено лишь то количество раствора агента, которое он может удержать благодаря силам молекулярного сцепления (остальное стекает и не участвует в тушении огня); параметры продвижения огня (скорости продвижения высоты пламени и др,) однозначно связаны при прочих равных условиях с дозой нанесения агентов.

При определении эффективности огнетушащих агентов по предлагаемому способу берут навески ЛГМ, взвешивают их и располагают в виде слоя на поддоне из металлической сетки. При этом запас ЛГМ берут равным средне-статистическому запасу

ЛГМ в лесу, а размер слоя равным не менее

0,3х0,3 м (поскольку согласно существую2 щим нормативам ширина негорючих полос для отжига в лесу должна составлять 0,3 м).

Затем обрабатывают слои ЛГМ путем окунания или мелкокапельного опрыскивания водным раствором агента с разной массовой концентрацией С(кг агента/кг раствора) до полного смачивания, взвешивают их, onределяют по разнице масс до и после обработки дозу нанесения (а не расхода) раствора на ЛГМ, находят после умножения ее на массовую концентрацию агента дозу нанесения агента на ЛГМ (кг агента /кг ЛГМ)

Д, строят график зависимости концентрации агента С от дозы нанесения, высушивают слои до равновесного влагосодержания при относительной влажности воздуха, соответствующей условиям сильной засухи в лесу (обычно менее 30-35%), перекладывают слои ЛГМ на подстилку из асботкани, поджигают их вдоль одной из сторон, определяют параметры продвижения огня по слою (скорость продвижения огня, высоту языков пламени и др.), определяют предельные (т.е. соответствующие потуханию огня) . значения параметров продвижения огня при увлажнении слоя ЛГМ, определяют примерные значения огнетушащих характери-. стик нанесения агентов путем экстраполяции измеренных параметров продвижения огня к их предельным значениям, поджигают слои ЛГМ с примерным или близким к нему значением огнетушащей дозы нанесения агентов; устанавливают точное значение огнетушащих характеристик нанесения агента по признаку отсутствия распространения огня по слою ЛГМ, (т.е. по пределу горения), оценивают эффективность агента путем сравнения его огнетушащих характеристик нанесения с аналогичными характеристиками других агентов. Применение подстилки из асботкани или других аналогичных по теплофизическим свойствам материалов необходимо для предотвращения подогрева ЛГМ через подогрев подстилки. Сушка

ЛГМ в условиях засухи необходима для обеспечения. надежности получаемых данных.

При практической проверке способа определяли эффективность огнетушащего состава на основе диаммоний фосфата ОС-5 применительно к ЛГМ разных видов(отмерший вейник, опавшая хвоя сосны. опавшие листья березы, зеленые мхи, лишайник рода

Cladonia)..

Результаты определения огнетущащей дозы нанесения ОС-5 на flCM Д, и огнету1743613 шащей концентрации его раствора в воде

Ст представлены в таблице, там же пред-. ставлены значения предельнои скорости продвижения огня 0п и предельной высоты языков пламени Нп по литературным дан- 5 ным, Из представленных материалов вытекает, что значения огнетушащих характеристик нанесения 0С-5 в зависимости от вида

ЛГМ изменяется в широких пределах (от 10

1,5 j до Ф16 ), в то время как по существующим нормативам, полученным на основе разработанных ранее способов оценки эффективности огнетушащих агентов, ее принимают равной 137;. независимо от вида 15

ЛГМ. Таким образом, предлагаемый способ позволяет более точно определять огйетушащие характеристики химических агентов для борьбы с лесными пожарами по сравнению с разработанными ранее способами.- 20

Из представленных данных вытекает также, что наиболее удобным иэ исследова. ных видов ЛГМ при определении огнетушащей эффективности химических агентов является опавшая хвоя сосны обыкновен- 25 ной. Связь между параметрами продвижения огня, а также концентрацией раствора агентов, и дозой нанесения агентов в этом случае близка к линейной, что позволяет резко сократить число опытов для опреде- 30 ления эффективности огнетушащих агентов.

На практике повышение точности определения огнетушащих доз и концентраций растворов агентов для остановки огня в лесу 35 позволит или уменьшить расходы агентов при борьбе с лесными пожарами (на тех лесных участках, где действительное значение огнетушащей концентрации раствора состава меньше принятого за норматив) или увеличить надежность химических полос на пути огня (на тех лесных участках, где действительное значение огнетушащей концентрации раствора больше принятого за норматив). В обоих случаях использование предлагаемого способа позволяет получить положительный экономический эффект.

Формула изобретения

Способ определения эффективности огнетушащего агента для тушения лесных пожаров, заключающийся вобработке водным раствором огнетушащего агента слоя лесных горючих материалов, высушивании слоя до постоянной массы, поджигании слоя, измерении параметров продвижения огня и определении эффективности огнетушащего агента по его огнетушащему расходу на единицу площади слоя, о т л и ч а юшийся тем, что, с Целью повышения точности определения огнетушащей характеристики агента; слой обрабатывают до полного смачивания, причем сначала огнетушащий расход агента определяют путем экстраполяции скорости продвижения огня по слою и высоты пламени, полученных при заданных расходах агента, до достижения предельных условий горения, а затем

его значение корректируют путем пробных поджиганий слоя.