Способ определения эффективности огнетушащего агента для тушения лесных пожаров Советский патент 1992 года по МПК A62C2/00 

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 массы

израсходованной воды к массе израсходованных растворов между собой.

Однако объект горения при использовании этого метода (палочки) по своей структуре резко отличается от структуры горючих 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 Е.Е.Дундой. Согласно этой методике эффективность огнетушащих агентов оценивают по расходу водного раствора агента, идущего на обраsi

О)

сь

CJ

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.) при их -применении для остановки лесных пожаров в виде водных растворов.

Согласно изобретению отбирают однородные слои лесных горючих материалов, взвешивают их, обрабатывают до полного 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 0,3x0,3 м2 (поскольку согласно существующим 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)

0 до полного смачивания, взвешивают их, определяют по разнице масс до и после обработки дозу нанесения (а не расхода) раствора на ЛГМ, находят после умножения ее на массовую концентрацию агента дозу

5 нанесения агента на ЛГМ (кг агента/кг ЛГМ) Дн, строят график зависимости концентрации агента С от дозы нанесения, высушивают слои до равновесного влагосодержания при относительной влажности воздуха, со0 ответствующей 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

5 слою (скорость продвижения огня, высоту языков пламени и др.), определяют предельные (i.e. соответствующие потуханию огня) значения параметров продвижения огня при увлажнении слоя ЛРМ, определяют при0 мерные значения огнетушащих характеристик нанесения агентов путем экстраполяции измеренных параметров продвижения огня к их предельным значениям, поджигают слои ЛГМ с примерным

5 или близким к нему значением огнетушащей дозы нанесения агентов, устанавливают точное значение огнетушащих характеристик нанесения агента по признаку отсутствия распространения огня по

0 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

5 необходимо для предотвращения подогрева ЛГМ через подогрев подстилки. Сушка ЛГМ в условиях засухи необходима для обеспечения надежности получаемых данных.

0 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

5 Cladonia).

Результаты определения огнетущащей дозы нанесения ОС-5 на ЛГМ Дит и огнетушащей концентрации его раствора в воде Ст представлены в таблице, там же пред; ставлены значения предельной скорости продвижения огня Un и предельной высоты языков пламени Нп по литературным дан- 5 ным,

Из представленных материалов вытекает, что значения огнетушащих характеристик нанесения ОС-5 в зависимости от вида ЛГМ изменяется в широких пределах (от 10 1,5% до 216%), в то время как по существующим нормативам, полученным на основе разработанных ранее способов оценки эффективности огнетушащих агентов, ее принимают равной 13% независимо от вида 15 ЛГМ. Таким образом, предлагаемый способ позволяет более точно определять огнету- шащие характеристики химических агентов для борьбы с лесными пожарами по сравнению с разработанными ранее способами. 20

Из представленных данных вытекает также, что наиболее удобным из исследова- ных видов ЛГМ при определении огнетуша- щей 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 ог- нетушащего агента для тушения лесных пожаров, заключающийся в обработке 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, отличающийся тем, что, с Целью повышения точности определения огнетушащей характеристики агента, слой обрабатывают до полного смачивания, причем сначала ог- нетушащий 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.

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