способ локализации лесного низового пожара

Формула изобретения

Способ локализации лесного низового пожара, заключающийся в увлажнении водяным паром лесных горючих материалов почвы с образованием полосы повышенной влажности, отличающийся тем, что перед подачей пар охлаждают до термодинамически нестабильного состояния.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пожаротушения и может быть использовано для тушения лесных низовых пожаров.

Известен способ локализации лесных пожаров, включающий беспламенный отжиг лесных горючих материалов перед фронтом пожара высокотемпературным потоком с температурой в диапазоне от температуры пиролиза лесных горючих материалов до температуры их зажигания (см. №1556687, кл. А 62 С 3/02).

Недостатком известного способа его малая производительность, т.к. для его реализации требуется выполнение не только операции нагрева горючих материалов, но и операции выдержки материала в высокотемпературном потоке до завершения процесса пиролиза.

Известен способ ограничения распространения лесных пожаров, включающий прокладку профилактических заградительных полос путем обугливания лесных горючих материалов нанесением водного раствора фосфатно-аммонийной соли на лесные горючие материалы с последующим тепловым воздействием на них (см. №1074545, кл. А 62 С 3/00).

Тепловое воздействие на лесные горючие материалы, обработанные раствором фосфатно-аммонийной соли, приводит к повышению концентрации вредных веществ в воздухе, что ухудшает состояние пожарных расчетов и, как следствие, ограничивает применение известного способа.

Известен способ остановки фронта лесного пожара, заключающийся в производстве отжига с одновременным созданием принудительного воздушного потока в направлении, противоположном распространению фронта лесного пожара для тушения огня на тыльной кромке отжига (см. №592416, кл. А 62 С 1/26).

Недостатком известного способа является сложность его реализации, т.к. необходимо точное согласование производства отжига с созданием принудительного воздушного потока; при этом воздушный поток должен обеспечивать достаточно полное выгорание горючих материалов в полосе отжига, что снижает скорость создания полосы отжига.

В качестве прототипа принят способ локализации лесного низового пожара, заключающийся в увлажнении водяным паром лесных горючих материалов почвы с образованием полосы повышенной влажности (см. №1703136, кл. А 62 С 3/02).

К недостаткам известного способа следует отнести его опасность для пожарных расчетов т.к. температура водяного пара при атмосферном давлении (примерно 100°С) превышает безопасную температуру для человека (порядка 60°С). Кроме того, пар в насыщенном состоянии является газовой средой и при смешивании с окружающим воздухом растворяется в нем, что приводит к потере жидкой фазы. Потери жидкой фазы происходят и на увлажняемых элементах фитоценоза: пар конденсируется на растительности за счет передачи ей своей теплоты. При этом конденсация происходит с дополнительным выделением тепла (теплота парообразования), расходуемого на повышение температуры элементов фитоценоза. При повышении температуры растительности до температуры парообразования процесс конденсации прекращается. Это приводит к недостаточной увлажненности таких элементов, как сухая прошлогодняя трава и т.д.

Другим существенным недостатком в реализации известного способа является недолговечность полосы повышенной влажности. Горючие материалы, нагретые подаваемым паром и тепловым излучением от развитого фронта пламени, теряют влагу. Это также приводит к снижению эффективности локализации пожара.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности локализации пожара.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе локализации пожара, включающем операции увлажнения водяным паром лесных горючих материалов почвы с образованием полосы повышенной влажности, вводится дополнительная операция: перед подачей пар охлаждают до термодинамически нестабильного состояния.

Операция охлаждения пара до термодинамически нестабильного состояния позволяет получать паровую среду с иными физико-механическими характеристиками, отличными от среды термодинамически равновесного пара. Пар в термодинамически нестабильном состоянии интенсивно конденсируется на поверхности горючих материалов; скорость конденсации определяется не термодинамическими параметрами процесса, а близостью пара к поверхности раздела сред. Это позволяет минимизировать нагрев горючих материалов подаваемым паром.

Эффективность предлагаемого способа проверялась на естественной растительности, в условиях повышенной пожарной опасности (сухая прошлогодняя трава без свежего подроста). Подаваемый пар охлаждался до температуры 70°С. Увлажнение производилось от одной точки одновременно двумя параллельными полосами. Средняя скорость прокладки полосы увлажнения составляла примерно 1.5-2.5 км/час. Одновременно с увлажнением, производился поджог сухой травы таким образом, чтобы фронт горения от одной полосы распространялся в сторону фронта горения другой полосы. Переход пламени через полосу увлажнения не наблюдался. После встречи двух фронтов пламени и их самозатухания образовывалась полоса, свободная от горючих элементов фитоценоза.