ЛЕСОПОЖАРНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2003 года по МПК A62C3/02 A62C27/00 

Изобретение относится к пожарной технике, а именно к машинам для борьбы с лесными пожарами, и может быть использовано в труднодоступных местах.

Известен лесопожарный агрегат, содержащий гусеничное транспортное средство, на котором установлено устройство для подачи огнетушащего вещества, пульт управления и навесное рабочее средство для снятия грунта местности (SU 1729526 А1, 30.04.92).

Недостатком известного лесопожарного агрегата является невысокая эффективность его при тушении больших лесных пожаров.

Известен также пожарный агрегат на базе лесного трактора или конверсионной гусеничной или колесной техники, на раме которых смонтировано пожарно-техническое оборудование, состоящее из катапульты с приводом, бункера для грунта, навешенного сзади оборудования для снятия слоя грунта и трехзубого рыхлителя впереди машины с гидроуправлением, а также кабины водителя, места рабочего бойца-оператора и мотора силовой установки агрегата (RU 2069577 С1, 27.11.96).

Недостатком известных пожарных агрегатов является невысокая проходимость в густом лесном массиве, непроходимость водных преград, а также невысокая эффективность при тушении пожара.

Известен лесопожарный агрегат, содержащий транспортное средство, на котором установлено устройство для подачи огнетушащего вещества, пульт управления, навесное рабочее оборудование; агрегат снабжен составными понтонами, выполненными с возможностью раскладывания вдоль агрегата, а также лафетным стволом для подачи огнетушащей жидкости в зону горения, понтоны служат емкостями для воды и огнетушащей жидкости (RU 2137518 С1, 20.09.99).

Этот агрегат также имеет низкую эффективность при тушении горящих торфяников, т.к. лафетный ствол приводит к высокому расходу огнетушащей жидкости, которая растекается по поверхности и не проникает в толщу торфяника.

Известен лесопожарный агрегат, содержащий транспортное средство, на котором установлено устройство для подачи огнетушащего вещества, навесное оборудование, источнике рабочего вещества, причем устройство для подачи рабочего вещества выполнено в виде манипулятора, содержит сопловый аппарат из нескольких сопел, а также и компрессор (RU 2053000 С1, 27.06.96).

Данный агрегат имеет общий недостаток с аналогами при тушении горящих торфяников - высокий расход жидкости.

Известен лесопожарный агрегат, содержащий установленные на транспортном устройстве источник рабочего вещества, навесное оборудование и устройство для подачи рабочего вещества, выполненное в виде манипулятора, на котором установлен сопловой аппарат, выполненный в виде многоструйного эжектора (US 4875526 А, 24.10.89).

Агрегат обладает недостатками, а именно большим расходом воды, достигающим до 3 т на 1 м³ торфа, не гарантирует надежного прекращения горения в толщине слоя торфа, поскольку вода, растекаясь по поверхности, не проникает в глубину и не оказывает воздействия на подповерхностную зону горения. Само вещество торфа содержит связанный кислород, что делает возможным его горение даже без доступа кислорода извне.

Задачей изобретения является подача огнетушащего вещества в толщу торфяника с распределением этого вещества по всему объему зоны горения, подлежащей тушению.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пламегашения за счет охлаждения зоны горения и вытеснения свободного кислорода, сокращение расхода огнегасящего вещества, т.е. увеличение производительности при пожаротушении, формирование в зоне гашения огнестойкого барьера из-за введенных в слой торфа веществ.

Технический результат достигается тем, что лесопожарный агрегат, содержащий установленные на транспортном устройстве источник рабочего вещества, навесное оборудование и устройство для подачи рабочего вещества, выполненное в виде манипулятора, на котором установлен сопловой аппарат, выполненный в виде многоструйного эжектора, согласно изобретению содержит источник дополнительных гасящих средств, компрессор, смеситель и дозатор, при этом манипулятор, источник рабочего вещества и источник дополнительных гасящих средств расположены на поворотной платформе, а компрессор, смеситель и дозатор установлены на шасси транспортного устройства, причем над многоструйным эжектором расположено гидравлическое устройство, обеспечивающее ударное поджатие подаваемой пламегасящей смеси.

На манипуляторе установлен индикатор-определитель толщины слоя торфяника в пределах зоны орошения с устройством автоматической коррекции давления огнегасящей жидкости.

Эжектор имеет набор сопел различного диаметра и конфигурации для обеспечения проникновения струй огнегасящей жидкости на заданную глубину.

Сущность изобретения поясняется на фигурах 1 и 2.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема лесопожарного агрегата; на фиг. 2 - схема охвата зоны орошения манипулятором. 1 - шасси транспортного средства, 2 - манипулятор, 3 - гидравлическое устройство, 4 - эжектор с соплами для формирования струй, 5 - источнике рабочего вещества для хранения ввозимого запаса воды с присадками, 6 - источник дополнительных гасящих средств для ввозимого запаса жидкой двуокиси углерода, 7 - компрессор, смеситель и дозатор для подачи огнегасящих компонентов в гидроэжекторное устройство, 8 - поворотная платформа манипулятора.

Навесное оборудование (не показано) представляет собой набор приспособлений для снятия грунта (бульдозер, плуги и пр.) и для срезки кустарников и деревьев.

Такое выполнение устройства позволяет снизить расход пламегасящей жидкости до 1,2-1,5 л на 1 м³ торфа.

Лесопожарный агрегат работает следующим образом.

Обычно на шасси 1 устанавливают бак 5, заполненные водой, но расход воды достигает трех тонн на кубический метр торфа и при этом не гарантирует надежного прекращения горения в толщине слоя торфа, поскольку вода, растекаясь по поверхности, не проникает в глубину и не оказывает воздействия на подповерхностную зону горения.

Любые способы ограничения доступа кислорода воздуха к зоне горения в глубине торфяника (засыпка грунтом, запахивание и пр.) известными лесопожарными агрегатами неэффективны, поскольку торф будучи пористым материалом содержит в своей массе не только свободный кислород, но и связанный кислород, что делает возможным его горение без доступа кислорода.

Для снижения поверхностного натяжения и придания повышенной проникающей способности в воду добавляют поверхностно активные вещества: сульфанол НП-1 или НП-3, сульфонат НБ, некаль НВ и др.

Добавление к воде 0,2-4,0% смачивателя позволяет в 2-2,5 раз снизить расход воды и сократить время тушения. Поэтому в данном изобретении бак (танк) 5 содержит воду с указанными добавками, а бак 6 содержит жидкую двуокись углерода. Подача двуокиси углерода, который вытеснит воздух из толщи торфа, способствует прекращению горения (при концентрации воздуха 30% в присутствие двуокиси углерода горения за счет несвязанного кислорода прекращается).

Баки 5 и 6 расположены на поворотной платформе 8, а на шасси размещены компрессор, смеситель и дозатор в одном блоке 7. Лесопожарный агрегат содержит гидравлически управляемый манипулятор 2 с максимальным вылетом рабочего органа до 9 м и грузоподъемностью на максимальном вылете до 2 т. На конце манипулятора 2 расположено гидравлическое устройство 3 для ударного поджатия подаваемой пламегасящей смеси (70% воды со смачивающими добавками и 30% двуокиси углерода. Гидравлическое устройство 3 обеспечивает давление (ударное) до 200 атм и подачу смеси тонкими струями через многоструйный эжектор 4 с набором сопел различного диаметра и конфигурации для обеспечения проникновения струй огнегасящей жидкости на заданную глубину.

Диаметр струй, выходящих из эжектора 4, составляет от 0,6 до 0,8 см, что позволяет формировать эффективную пароводяную завесу внутри горящего материала, при этом количество струй составляет несколько десятков и равномерно распределяется на площади 1,5-2,0 м² на поверхности земли. Высокое ударное давление и тонкие струи обеспечивают проникновение огнегасящей жидкости на глубину 2,0-2,5 м и более.

Гидравлическое устройство 3 и эжектор 4 позволяют создать объемную завесу из огнегасящей жидкости по всему объему торфа.

Расход огнегасящей жидкости при этом составляет 1,2-1,5 л на 1 м³ торфа. Таким образом, расход воды (огнегасящей жидкости) сокращается не менее чем в 2000 раз по сравнению с поверхностным обводнением горящего торфяника. Возимый объем воды и жидкой двуокиси углерода составляет около 2 т и размещен в баках (танках) 5, 6. Такого запаса достаточно для тушения горящего торфяника на площади 700-1000 м² при глубине слоя торфа 2 м.

Другими словами, "экран" погашенного торфа шириной 1,5-2,0 м на всю глубину торфяника может быть создан на длине 700-1000 м на одной зарядке пламегасящей смеси.

Для повышения эффективности пожаротушения и достоверности результатов лесопожарный агрегат содержит расположенный на манипуляторе 2 индикатор-определитель толщины слоя торфяника в пределах зоны орошения с устройством автоматической коррекции давления (не показаны) огнегасящей жидкости на выходе эжектора 4.

Индикатор определитель (не показан) может быть нейтронным или γ -нейтронным.

Лесопожарный агрегат может быть использован для борьбы с лесными пожарами в труднодоступных местах и обеспечивает получение технического результата, состоящего в повышении эффективности пламегашения за счет охлаждения зоны горения и вытеснения свободного кислорода, сокращении расхода пламегасящего вещества, то есть увеличении производительности при пожаротушении, и формировании в зоне гашения огнестойкого барьера из-за введенных в слой торфа веществ. Лесопожарный агрегат содержит транспортное средство, на котором установлено устройство для подачи огнетушащего вещества, навесное оборудование и источник рабочего вещества. Устройство для подачи рабочего вещества выполнено в виде манипулятора, на котором установлен сопловый аппарат. На агрегате установлен компрессор, смеситель, дозатор и источник дополнительных гасящих средств. Манипулятор с баками (танками) расположен на поворотной платформе, а компрессор, смеситель и дозатор установлены на шасси транспортного средства. Сопловой аппарат выполнен в виде многоструйного эжектора, над которым расположено гидравлическое устройство, обеспечивающее ударное поджатие подаваемой пламегасящей смеси. На манипуляторе установлен индикатор-определитель толщины слоя торфяника в пределах зоны орошения с устройством автоматической коррекции давления огнегасящей жидкости на выходе эжектора. Эжектор снабжен набором сопел различного диаметра и конфигураций для обеспечения проникновения струй жидкости на заданную глубину. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Лесопожарный агрегат, содержащий установленные на транспортном устройстве источник рабочего вещества, навесное оборудование и устройство для подачи рабочего вещества, выполненное в виде манипулятора, на котором установлен сопловой аппарат, выполненный в виде многоструйного эжектора, отличающийся тем, что он содержит источник дополнительных гасящих средств, компрессор, смеситель и дозатор, при этом манипулятор, источник рабочего вещества и источник дополнительных гасящих средств расположены на поворотной платформе, а компрессор, смеситель и дозатор установлены на шасси транспортного устройства, причем над многоструйным эжектором расположено гидравлическое устройство, обеспечивающее ударное поджатие подаваемой пламегасящей смеси. 2. Лесопожарный агрегат по п. 1, отличающийся тем, что на манипуляторе установлен индикатор-определитель толщины слоя торфяника в пределах зоны орошения с устройством автоматической коррекции давления огнегасящей жидкости. 3. Лесопожарный агрегат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что эжектор имеет набор сопел различного диаметра и конфигурации для обеспечения проникновения струй огнегасящей жидкости на заданную глубину.