СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ В ГОРЯЩИХ ОТВАЛАХ Российский патент 2009 года по МПК A62C3/02 E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для тушения пожаров в горящих отвалах горных пород, а также в лесах и других труднодоступных местностях.

Известен способ тушения верховых пожаров на больших площадях (заявка на изобретение РФ №99110891, А62С 3/02, 27.02.2001). Способ включает разбивание сосуда с веществом, образующим углекислый газ, направление его на очаг пожара, согласно изобретению формируются разовые бомбовые связки, начиненные 3-4 сосудами с жидким углекислым газом, с взрывателем на заданную высоту. Сосуды подвешивают на воздушное судно на специальное крепление, допускающее его сброс, поднимают воздушное судно с бомбами на высоту полета, доставляют бомбы к месту пожара, сбрасывают бомбы с высоты 600-800 м так, чтобы бомбы упали перед границей верхового пожара, взрывают бомбовую связку на заданной высоте, направляют освободившийся из стеклянных сосудов углекислый газ по ходу движения вдоль поверхности земли, испаряют сжиженный газ с помощью пожара и гасят верховой пожар постоянно расширяющимся газом. Недостатком данного способа является узкая область применения, связанная с невозможностью эффективного использования при тушении горящих отвалов.

Известен способ тушения пожара, принятый за прототип (патент РФ №2254152, А62С 3/02, 24.06.2003). Способ включает подачу на фронт огня отработанного газа из сопла компрессора турбореактивной установки. При тушении пожара установку перемещают вдоль полосы горения, при этом газ направляют на сгоревшие и несгоревшие предметы с одновременным сдуванием их на выжженные участки, а подачу газа осуществляют через съемную насадку сопла компрессора, выполненную сплюснутой с обеих сторон. Насадку выполняют с возможностью разворота на 90° для разделения фронта пожара на участки и тушения их по отдельности. Недостатком данного способа является узкая область применения, связанная с невозможностью эффективного использования при тушении горящих отвалов.

Техническим результатом способа является расширения области применения способа за счет возможности эффективного тушения отвалов.

Технический результат достигается тем, что в способе тушения пожаров в горящих отвалах, включающем подачу на фронт огня отработанных газов из сопла компрессора турбореактивной установки, согласно изобретению по периметру горящего отвала создают защитные ограждения из гибкого мелкоячеистого материала, закрепляемые на воздушных шарах в верхней части и снабженные грузом в нижней части, располагаемые в двух взаимно перпендикулярных направлениях: одно поперек направления действия господствующих ветров и два вдоль этого направления, причем ограждение со стороны размещения турбореактивных установок, закрепленных на одной линии, располагают за ними под углом 30° к линии их установки, после чего над поверхностью отвала создают завесу из отработанных газов, при этом для тушения используют турбореактивные установки в количестве, необходимом для обеспечения объема отработанных газов Q, м³/час:

Q=B*L*H/t,

где В - длина горящего отвала, м;

L - ширина горящего отвала, м;

Н - высота горящего отвала, м;

t - время создания завесы из отработанных газов, час, t=1 час.

Технический результат достигается также тем, что в качестве ограждения используют брезент.

Технический результат достигается также тем, что в отработанные газы добавляют 2%-й водный раствор гашеной извести с помощью эжектора.

Технический результат достигается также тем, что воздушные шары имеют форму цилиндра.

Технический результат достигается также тем, что воздушные шары имеют форму эллипсоида вращения.

Применение предлагаемого способа тушения пожаров в горящих отвалах по сравнению с прототипом позволяет расширить область применения.

Способ тушения пожаров в горящих отвалах поясняется чертежами, на фиг.1 показан разрез горящего отвала, на фиг.2 показан горящий отвал, вид сверху, где:

1 - горящий отвал;

2 - турбореактивные установки, закрепленные на одной линии;

3 - направление действия господствующих ветров;

4 - защитные ограждения, располагаемые вдоль направления действия господствующих ветров, выполненные из гибкого мелкоячеистого материала, например из полимерной или металлической сетки;

5 - защитное ограждение, располагаемое поперек направления действия господствующих ветров, выполненное из гибкого мелкоячеистого материала, например из полимерной или металлической сетки;

6 - защитное ограждение со стороны размещения турбореактивных установок 2, закрепленных на одной линии, расположенное за ними под углом 30° к линии установки, выполненное из гибкого мелкоячеистого материала, например из полимерной или металлической сетки;

7 - воздушные шары, закрепленные в верхней части защитных ограждений 4, 5 и 6;

8 - груз, закрепленный в нижней части защитных ограждений 4, 5 и 6;

В - длина горящего отвала, м;

L - ширина горящего отвала, м;

Н - высота горящего отвала, м.

Способ способа тушения пожаров в горящих отвалах осуществляют следующим образом. В соответствии с розой ветров определяют направление 3 действия господствующих ветров. По периметру горящего отвала 1 создают защитные ограждения 4, 5 и 6 путем поэтапного заполнения инертным газом, например аргоном, воздушных шаров 7, закрепленных в верхней части ограждений 4, 5, 6. Высоту ограждений 4, 5, 6 принимают равной высоте горящего отвала Н для обеспечения наиболее эффективного тушения отвала 1. По мере заполнения воздушных шаров 7 к нижней части ограждений 4, 5, 6 закрепляют грузы 8, выполненные, например, из отрезков рельс или швеллеров. Грузы 8 предотвращают перемещения ограждений 4, 5,6 под действием сил ветра. Форма воздушных шаров 7 в виде цилиндра или эллипсоида вращения позволит снизит колебания ограждений под действием сил ветра. Защитные ограждения 4 располагают вдоль направления 3 действия господствующих ветров и выполняют из гибкого мелкоячеистого материала, например из металлической сетки или брезента. Защитное ограждение 5 располагают поперек направления 3 действия господствующих ветров и выполняют из гибкого мелкоячеистого материала, например из металлической сетки или брезента. Защитное ограждение 6 со стороны размещения турбореактивных установок 2 располагают за ними под углом 30° к линии установки и выполняют его из гибкого мелкоячеистого материала, например из металлической сетки или брезента. При работе мощных турбореактивных установок происходит создание значительного разрежения в месте их установки, в результате которого происходит подсос пыли. Угол установки защитного ограждения 6, равный 30°, позволяет значительно снизить поток пыли через турбореактивные установки 2 за счет отсечения значительной части пыли с перемещением ее вдоль ограждения 6, с выносом ее за пределы горящего отвала 1 и, следовательно, продлить срок их службы до ремонта. Меньшие и большие значения углов установки ограждения 6 не приводят к достаточно эффективному результату. Турбореактивные установки 2 располагают с стороны действия господствующих ветров 3 и закрепляют их, например, с помощью анкеров (на чертеже условно не показаны) на одной линии. Число турбореактивных установок 2 определяют исходя из их необходимой суммарной производительности по выхлопным газам Q, м³/час:

Q=B*L*H/t,

где В - длина горящего отвала, м;

L - ширина горящего отвала, м;

В - высота горящего отвала, м;

t - время создания завесы из отработанных газов, час, t=1 час.

Определение числа турбореактивных установок 2 по вышеприведенной формуле позволит наиболее эффективно тушить горящий отвал 1. Время t=1 час создания защитной завесы является минимально допустимым из-за достаточно высоких утечек отработанных газов в атмосферу на начальном этапе создания защитной завесы над поверхностью отвала. После создания защитной завесы утечки отработанных газов за пределы поверхности отвала 1 снижаются, но работу двигателей поддерживают до тушения возгорания.

Защитные ограждения 4, 5, 6 выполнены из гибкого мелкоячеистого материала, способствующего задержанию отработанных газов в области горящего отвала 1 (ограждения 4, 5, 6 создают местные сопротивления движению отработанных газов турбореактивной установки). Также защитные ограждения 4, 5, 6 могут быть выполнены из металлической сетки или брезента. Для повышения эффективности тушения пожара в отработанные газы добавляют 2%-ный водный раствор гашеной извести с помощью эжектора. Добавление в отработанные газы турбореактивных установок 2 2%-го водного раствора гашеной извести с помощью эжектора способствует более эффективному тушению отвала за счет дополнительного охлаждения его поверхности получаемым паром и химической реакции гашеной извести с горящими породами отвала 1.

После включения турбореактивных установок 2 их отработанные газы направляются в основном за счет сил действия господствующих ветров на горящий отвал 1 (на фронт огня). Так как полученные отработанные газы тяжелее воздуха, то они распространяются по поверхности отвала 1 за счет имеющихся по его периметру ограждений 4 и 5 (местных сопротивлений). Горящий отвал 1 обволакивает завеса (облако) из отработанных газов, практически не содержащая кислорода и способствующая эффективному тушению отвала 1. Определение числа турбореактивных установок 2 через требуемый объем отработанных газов позволит поддерживать "облако" в течение необходимого периода времени (как правило около 5-6 часов непрерывной работы установок 2). Срок создания облака из выхлопных газов составляет около 1 часа. Поддержание облака путем работы турбореактивных установок 2 прекращают после начала остывания горящего отвала 1, фиксируемого известными способами, т.е. после прекращения горения отвала 1.

Применение предлагаемого способа тушения пожаров в горящих отвалах обеспечивает следующие преимущества:

- расширение области применения способа;

- повышение безопасности работ;

- снижение затрат на тушение пожара в горящих отвалах.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для тушения пожаров в горящих отвалах горных пород, а также в лесах и других труднодоступных местностях. Для расширения области применения способа за счет возможности эффективного тушения отвалов по периметру горящего отвала создают защитные ограждения из гибкого мелкоячеистого материала, закрепляемые на воздушных шарах в верхней части и снабженные грузом в нижней части, располагаемые в двух взаимно перпендикулярных направлениях: одно поперек направления действия господствующих ветров и два вдоль этого направления, причем ограждение со стороны размещения турбореактивных установок, закрепленных на одной линии, располагают за ними под углом 30° к линии их установки, после чего над поверхностью отвала создают завесу из отработанных газов, при этом для тушения используют турбореактивные установки в количестве, необходимом для обеспечения объема отработанных газов Q, м³/час:

Q=B*L*H/t,

где В - длина горящего отвала, м;

L - ширина горящего отвала, м;

Н - высота горящего отвала, м;

t - время создания завесы из отработанных газов, час, t=1 час. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ тушения пожаров в горящих отвалах, включающий подачу на фронт огня отработанных газов из сопла компрессора турбореактивной установки, отличающийся тем, что по периметру горящего отвала создают защитные ограждения из гибкого мелкоячеистого материала, закрепляемые на воздушных шарах в верхней части и снабженные грузом в нижней части, располагаемые в двух взаимно перпендикулярных направлениях: одно поперек направления действия господствующих ветров и два вдоль этого направления, причем ограждение со стороны размещения турбореактивных установок, закрепленных на одной линии, располагают за ними под углом 30° к линии их установки, после чего над поверхностью отвала создают завесу из отработанных газов, при этом для тушения используют турбореактивные установки в количестве, необходимом для обеспечения объема отработанных газов Q м³/ч:

Q=B·L·H/t,

где В - длина горящего отвала, м;

L - ширина горящего отвала, м;

Н - высота горящего отвала, м;

t - время создания завесы из отработанных газов, ч, t=1 ч.