СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ЛЕСНОГО ПОЖАРА Российский патент 2008 года по МПК A62C3/02 

Предлагаемое изобретение относится к области лесного хозяйства, а конкретней к способам установления местоположения лесного пожара преимущественно на торфяниках.

Известен способ установления местоположения пожара путем обнаружения дыма с борта авиационной техники, совершающей облет лесного массива, и фиксации его местоположения на патрульной карте, описанный в книге: Щетинский Е.А. Охрана лесов. - Пушкино: ВНИИЛМ. 2001. С.133-135.

Недостаток известного метода - повышенный уровень затрат на проведение наблюдений, обусловленных необходимостью использования авиационной техники.

Известен также способ установления местоположения лесного пожара, включающий определения азимутов наблюдения дыма с наблюдательных вышек, построение на плане лесонасаждений азимутальных линий и по координатам точки пересечения определения местоположения лесного пожара, описанный в книге: Щетинский Е.А. Охрана лесов. - Пушкино: ВНИИЛМ. 2001. С.139-141.

Недостаток известного метода - низкая точность определения границ подземного торфяного пожара, который формируется в пределах площади выгорания поверхностного пожара, обусловленного слабым уровнем задымления зоны пожара и равномерным выделением дыма по всей его площади. В слое торфа зоны подземного пожара образуются выгорающие полости, в которые могут провалиться противопожарная техника и пожарные.

Наиболее близким по технической сущности и цели предлагаемого технического решения является способ установления местоположения лесного пожара, включающий выделение наиболее пожароопасных участков торфяников, размещение по площади участков вертикальных скважин, установку в скважины перфорированных труб, заполнение труб дымообразующим пиротехническим составом, фиксацию координат скважин на лесопожарной карте, разбивку патрульных маршрутов, патрульное наблюдение дыма, определение границы пожара по местоположению дыма из скважин, фиксирование его координат на лесопожарной карте, описанный в патенте РФ №2294782, опубликованном 10.03.2005 в Бюл. №7.

Недостаток известного метода - низкая точность определения границ подземного торфяного пожара на торфяниках, где периодически грунтовые воды поднимаются близко к поверхности участка. Грунтовые воды вымывают дымообразующий состав из скважин. При прохождении фронта подземного пожара такие скважины не выделяют столба дыма, что снижает точность определения границ подземного пожара.

Для устранения этого недостатка необходимы мероприятия по устранению вымывания дымообразующего состава из скважин.

Целью изобретения является повышение точности установления границ подземного пожара на торфяниках с периодическим подъемом уровня грунтовых вод.

Указанная цель достигается тем, что перед установкой в скважины перфорированные трубы помещают в водонепроницаемые термопластические оболочки. Водонепроницаемые термопластические оболочки выполняют из полимерной пленки толщиной 100-150 мкм, например полиэтиленовой или поливинилхлоридной.

Предложенное техническое решение характеризует следующая совокупность существенных технических признаков.

1. Выделение наиболее пожароопасных участков торфяников.

2. Размещение по площади участков вертикальных скважин, установку в скважины перфорированных труб, заполнение труб дымообразующим пиротехническим составом.

3. Фиксацию координат скважин на лесопожарной карте.

4. Разбивку патрульных маршрутов.

5. Патрульное наблюдение дыма.

6. Определение границы пожара по местоположению дыма над скважинами и фиксирование его координат на лесопожарной карте.

И отличительных признаков:

7. Перед установкой в скважины перфорированные трубы помещают в водонепроницаемые термопластические оболочки.

8. Оболочки выполняют из полимерной пленки толщиной от 80 до 100 мкм, например полиэтиленовой или поливинилхлоридной.

Указанная совокупность существенных признаков достаточна, а каждый из них необходим для достижения цели изобретения.

Выделение наиболее пожароопасных участков торфяников сокращает затраты на проведение противопожарных мероприятий.

Размещение по площади участков вертикальных скважин с перфорированными трубами, заполненных дымообразующим составом, и фиксацию их координат на лесопожарной карте позволяют фиксировать фронт огня в толще торфяника. Разбивка патрульных маршрутов и патрульное наблюдение дыма обеспечивают своевременную фиксацию пожара. Определение границы пожара по местоположению дыма из скважин и фиксирование его координат на лесопожарной карте обеспечивают точное определение границы подземного пожара и передачу оперативной информации всей службе лесной охраны.

В весенний и осенний периоды влажных лет на торфяниках грунтовые воды поднимаются к поверхности участка. Грунтовые воды вымывают часть или полностью дымообразующий состав из скважин. Эти скважины не выделяют столб дыма при прохождении через них фронта подземного пожара. Это снижает точность определения границы подземного пожара. Для устранения этого недостатка известного способа необходимы мероприятия по устранению вымывания из скважин дымообразующего пиротехнического состава.

Отличительные признаки обеспечивают решение этой задачи.

Водонепроницаемая оболочка устраняет контакт грунтовых вод с дымообразующим пиротехническим составом и предотвращает его вымывание из скважин. Термопластическая оболочка легко прожигается пламенем фронта подземного пожара и обеспечивает огневой контакт с дымообразующим пиротехническим составом. Оболочка из полимерной пленки толщиной 100-150 мкм обладает достаточной механической прочностью при перемещении перфорированных труб вдоль стенок скважины. Оболочка из пленки толщиной менее 100 мкм обладает недостаточной механической прочностью. Увеличение толщины полимерной пленки сверх 150 мкм повышает затраты полимерного материала без существенной прибавки механической прочности оболочки.

Сущность предложенного технического решения поясняет пример.

Выделяют наиболее пожароопасные участки торфяников с глубиной торфа 1.7 м и глубиной грунтовых вод в летний период 1.8 метра. Торфяники свободны от погребенных крупных древесных остатков. В весенний и осенний период в отдельные годы отмечается подъем уровня грунтовых вод до поверхности участков. Равномерно по площади выделенных участков торфяников размещают на расстоянии 240 м вертикальные скважины. Лопастным буром пробуривают на глубину 1.7 м до минерального грунта скважины диаметрами 10 см. При диаметрах, меньших 10 см, в скважинах трудно равномерно по высоте разместить пиросостав. Увеличение диаметров скважин более 10 см повышает трудоемкость работ без существенного роста равномерности размещения пиросостава. Заготавливают отрезки перфорированных металлических труб длиной не менее 1.7 м. Трубы вкладывают в полимерные водонепроницаемые оболочки, выполненные из полиэтиленовой пленки толщиной 150 мкм. Затем трубы устанавливают в скважины. Их заполняют дымообразующим пиротехническим составом. В качестве пиротехнического состава используют аммонийную селитру, смешанную с дымообразующим компонентом и замедлителем горения. Координаты скважин отмечают на лесопожарной карте. Затем наблюдают столбы дыма, поднимающиеся из скважин. По положению этих скважин определяют границы пожара и фиксируют их на лесопожарной карте.

Продолжительность горения пиросостава принимают не менее 1 часа. За этот период фронт подземного пожара не может переместиться далее 5 м от скважины. После завершения подземного пожара выгоревший в трубах пиросостав и водонепроницаемые оболочки заменяют новыми. Устье скважин заполняют пористым негорючим составом, например керамзитом. Керамзит предотвращает огневой контакт пиросостава с поверхностью при прохождении фронта поверхностного пожара.

Расстояние между скважинами принимают от 200 до 500 м. При уменьшении расстояния между скважинами менее 200 м существенно повышаются затраты на их устройство без значительного увеличения точности определения границ подземного пожара. При увеличении расстояния между скважинами более 500 м недопустимо снижается точность определения положения границы подземного пожара.

Предложенный способ был испытан в грунтовом лотке. Лоток глубиной 0.5 м был заряжен слоем торфа, мощностью 0.4 м, сверху торф прикрывался слоем песка. В лотке были установлены 10 модельных скважин, заполненных пиросоставом. В пяти скважинах перфорированные трубы размещались в полимерных оболочках. Лоток затапливали водой, а затем воду сбрасывали. Циклы затопления и сброса воды повторили 50 раз. Затем торф подожгли. Все скважины с полимерными оболочками выделили устойчивые столбы дыма. Только над двумя скважинами (40%) без полимерных оболочек поднимались неустойчивые столбы дыма.

Предложенный способ допустимо применять только на торфяниках, которые не содержат погребенные древесные остатки. Древесные остатки разрушают водонепроницаемые оболочки при установке в скважины перфорированных труб и грунтовые воды вымывают из них пиросостав.

Таким образом, надежность и точность определения границ лесного пожара по выделению дыма над скважинами с трубами, размещенными в водонепроницаемых оболочках, по сравнению со скважинами без этих оболочек, повышается на 60%.

По сравнению с аналогом предложенный способ установления местоположения лесного пожара повышает точность определения местоположения границ подземного пожара на периодически подтапливаемых торфяниках на 60% за счет установки в скважины перфорированных труб, размещаемых в водонепроницаемых термопластичных оболочках, и наблюдением над ними столбов дыма.

Способ относится к области лесного хозяйства и может быть использован для установления местоположения лесного пожара. Способ включает выделение наиболее пожароопасных участков торфяников, размещение по площади участков вертикальных скважин, установку в скважины перфорированных труб, заполнение труб дымообразующим пиротехническим составом, фиксацию координат скважин на лесопожарной карте, разбивку патрульных маршрутов, патрульное наблюдение дыма, определение границы пожара по местоположению дыма над скважинами, фиксирование его координат на лесопожарной карте. Новым является то, что перед установкой в скважины, перфорированные трубы помещают в водонепроницаемые термопластические оболочки. Оболочки выполняют из полимерной пленки толщиной 100-150 мкм, например полиэтиленовой или поливинилхлоридной. По сравнению с аналогом предложенный способ установления местоположения лесного пожара повышает на 60% точность определения местоположения границ подземного пожара на торфяниках, которые периодически подтапливаются грунтовыми водами, за счет размещения перфорированных труб в водонепроницаемых термопластических оболочках. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ установления местоположения лесного пожара, включающий выделение наиболее пожароопасных участков торфяников, размещение по площади участков вертикальных скважин, установку в скважины перфорированных труб, заполнение труб дымообразующим пиротехническим составом, фиксацию координат скважин на лесопожарной карте, разбивку патрульных маршрутов, патрульное наблюдение дыма, определение границы пожара по местоположению дыма над скважинами, фиксирование его координат на лесопожарной карте, отличающийся тем, что перед установкой в скважины перфорированные трубы помещают в водонепроницаемые термопластические оболочки.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водонепроницаемые термопластические оболочки выполняют из полимерной пленки толщиной 100-150 мкм, например полиэтиленовой или поливинилхлоридной.