Накладной шнуровой заряд для локализации низовых лесных и степных пожаров



Накладной шнуровой заряд для локализации низовых лесных и степных пожаров
Накладной шнуровой заряд для локализации низовых лесных и степных пожаров
Накладной шнуровой заряд для локализации низовых лесных и степных пожаров
Накладной шнуровой заряд для локализации низовых лесных и степных пожаров

 


Владельцы патента RU 2496539:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) (RU)

Рассматривается накладной шнуровой заряд, предназначенный для локализации низовых лесных и степных пожаров. Эффективность использования энергии взрыва взрывчатых веществ достигается за счет того, что в оплетке заряда по всей ее длине выполнен разрез, ширина которого выбирается в диапазоне: (0,3-0,5)r, где r - радиус заряда, что позволяет дополнительно формировать отраженную ударную волну. Прочность конструкции заряда сохраняется за счет наложения дополнительной негорючей эластичной оболочки на его оплетку. При подрыве ударная волна через разрез устремляется в сторону фронта горения и воздействует на факел пламени, а отраженная от поверхности ударная волна дополнительно усиливает эффект тушения. 4 ил.

 

Предлагаемая заявка относится к области охраны окружающей среды, а именно к устройствам по локализации и тушению низовых лесных и степных пожаров.

Известно устройство для прокладки заградительных или опорных минерализованных полос, состоящее из заряда аммонита 6-ЖВ в бумажной оболочке [Лесное хозяйство, 1971. С.65-66]. Для создания минерализованной полосы его размещают в шпуре, выполненном в грунте. Затем шпур заглушается забойкой, и устройство подрывается электродетонатором или детонирующим шнуром (ДШ).

Существенным недостатком устройства являются материально-технические и временные затраты, связанные с подготовкой шпуров. Эффективность действия устройства при его подрыве низкая, поскольку при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ) ударная волна и продукты взрыва устремляются вверх, как и основная масса вывернутого из воронки грунта, которая затем снова падает в воронку. Только незначительная часть грунта рассеивается на прилегающую к воронке поверхность. Присыпанный же грунтом природный горючий материал (ПГМ), будь то лесной или степной, может продолжать гореть в тлеющем режиме, при этом фронт горения может двигаться под распыленным слоем грунта в направлении не охваченных огнем участков ПГМ и воспламенить их.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является накладной шнуровой заряд, действие которого основано на подрыве ВВ, проложенного по напочвенному покрову [Курбатский Н.П., Валендик Э.Н. Локализация лесных пожаров накладными шнуровыми зарядами / Вопросы лесной пирологии. Сб. ст.Красноярск: Изд-во Красноярский рабочий, 1970. С.320-332].

Заряд состоит из набора стандартных патронов ВВ, например, аммонита. В заряде патроны в бумажных чехлах уложены торцами друг к другу с небольшим зазором между ними. Продольную прочность заряду придают силовые нити, наложенные поверх патронов вдоль всего заряда. Силовые нити выполнены из негорючего материала, например капрона. Собранная подобным образом гирлянда из патронов заключается в оплетку, материал которой также не горит. Зазоры между патронами придают гибкость всему заряду, что позволяет сворачивать его в бухту и оперативно доставлять к месту пожара летательными аппаратами и сбрасывать на землю с небольшой высоты. Выбран за прототип.

Существенным недостатком прототипа является низкая эффективность использования энергии взрыва ВВ, поскольку при подрыве основная часть этой энергии рассеивается в окружающей среде. Поэтому для формирования опорной минерализованной полосы необходимо увеличивать число зарядов, что приводит к возрастанию материально-технических затрат и стоимости работ. Этот недостаток следует устранить.

Технической задачей является повышение эффективности использования энергии взрыва ВВ, затрачиваемой на полезную работу и связанной с созданием минерализованной полосы для локализации низовых лесных и степных пожаров.

Поставленная задача решается следующим образом.

В дополнение к основным признакам заряда-прототипа в оплетке по всей ее длине предусмотрен разрез, глубина которого соответствует толщине оплетки. Наличие разреза позволяет дополнительно к основной ударной волне формировать отраженную ударную волну [3], что также повышает эффективность использования энергии взрывчатого вещества, направленной на локализацию пожара. Ширина разреза Δ выбирается из диапазона: (0,3-0,5)r, где r - радиус заряда.

Прочность конструкции заряда обеспечивают наложением дополнительной эластичной оболочки, в которую помещают заряд. Оболочка может быть выполнена из негорючего полимерного материала, а ее концы завязываются узлом на торцах заряда. Следует отметить, что при Δ r 0,3 отраженная ударная волна отсутствует, а при Δ r > 0,5 ослабляется конструкция заряда.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4.

На фиг.1 приведен общий вид заявляемого устройства.

На фиг.2 представлена его конструкция.

На фиг.3 показана схема действия заявляемого устройства.

На фиг.4 приведены результаты испытаний модельного варианта предлагаемого устройства.

Цифрами обозначены: 1 - внешняя эластичная оболочка; 2 - разрез; 3 - патрон ВВ; 4 - бумажный чехол; 5 - силовые нити; 6 - оплетка; 7 - заряд в момент взрыва; 8 - напочвенный покров ПГМ; 9 - факел пламени; 10 - дальность действия струи; 11 - сгоревший участок на подстилающей поверхности; 12 - минерализованная канавка; 13 - область действия отраженной ударной волны.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.

На месте проведения работ по локализации низового лесного или степного пожаров перед надвигающимся фронтом пожара разворачивается на напочвенном покрове 8 предлагаемый шнуровой заряд (фиг.1). При этом заряд укладывается так, чтобы разрез 2 (фиг.1) был ориентирован в сторону фронта пожара. При подходе фронта к заряду, последний подрывается электродетонатором дистанционно, либо с помощью ДШ. Образующиеся при подрыве заряда газы 7 создают давление в сотни атмосфер [Покровский Г.И. Взрыв. М.: Недра, 1980. 189 с.], в результате чего разрушаются элементы конструкции заряда. Первой разрушится внешняя эластичная оболочка 1 в области разреза 2 (фиг.1), остальные элементы конструкции (фиг.2) - оплетка 6, силовые нити 5 и бумажный стакан 4 - разрушаются с запозданием. Продукты взрыва заряда и возникающая ударная волна первоначально устремятся через разрез 2 (фиг.3). Ударная волна направлена в сторону очага горения на подстилающую поверхность 8. Ее действие обеспечивает срыв факела пламени 9, а горящий ПГМ сбрасывается в сторону прогревшего участка 11. Отраженная ударная волна дополнительно усиливает сдвиг горящего ПГМ. Тем самым разрушается фронт горения и формируется минерализованная канавка 12 (фиг.3).

Предложенное техническое решение испытано в лабораторных условиях на установке, описание которой дано в работе [4]. Модельная полоса формировалась из опада хвои кедра. Ее размеры составляли 0,2×0,2×0,02 м. Масса опада была равна 2·10-2 кг. Хвоя укладывалась в коробе-полигоне на грунт, имитирующий реальную подстилающую поверхность. В качестве ВВ использовался дымный порох типа ДРП-3. Масса заряда составляла 0,5÷2·10-3 кг.

Модель заряда была выполнена из плотной бумаги в форме цилиндра диаметром 2·10-2 м, длиной 6·10-2 м. Разрез был выполнен в диаметральной плоскости. Его ширина составляла Δ=4·10-3 м (Δ/r=0,4), длина 25·10-2 м. Перед опытом разрез заклеивался тонкой папирусной бумагой. Порох засыпался во внутреннюю полость цилиндра, торцы которого заглушались втулками. В одной из них устанавливалась проволока накаливания, имитирующая запальное устройство. Собранная модель располагалась на модельной полосе. Опад поджигался, и фронт горения распространялся в сторону модели. При подходе кромки огня к заряду последний подрывался. Папирусная бумага разрушалась, и продукты взрыва устремлялись навстречу фронту пожара.

Результаты испытаний представлены на фиг.4 в виде зависимости ширины L свободного грунта от сгоревшего и горящего опада от массы пороха m. Ширина полосы, свободной от продуктов горения, составила (10÷25)·10-2 м. В противоположном направлении опад сдвигался на 3÷10·10-2 м, создавая тем самым минерализованную полосу. Следует отметить, что при подрыве заряда, не имеющего разреза, свободная от хвои поверхность грунта имела размеры по ширине (7÷12)·10-2 м.

Таким образом, наличие разреза позволяет дополнительно сформировать отраженную ударную волну, что повышает эффективность накладного шнурового заряда, который может быть использован для локализации и тушения низовых лесных и степных пожаров.

Источники информации

1. Лесное хозяйство, 1971. С.65-66.

2. Курбатский Н.П., Валендик Э.Н. Локализация лесных пожаров накладными шнуровыми зарядами / Вопросы лесной пирологии. Сб. ст.Красноярск: Изд-во Красноярский рабочий, 1970. С.320-332.

3. Покровский Г.И. Взрыв. М.: Недра, 1980. 189 с.

4. Гришин А.М., Долгов А.А., Зима В.П. и др. Лабораторные исследования возникновения и распространения низового лесного пожара // Физика горения и взрыва. 1996. Т. 32, №6. С.3-11.

Накладной шнуровой заряд для локализации низовых лесных и степных пожаров, содержащий патроны взрывчатого вещества в бумажных чехлах, скрепленные по внешней поверхности силовыми негорючими нитями с наложенной поверх нитей негорючей оплеткой заряда, отличающийся тем, что по всей длине упомянутой оплетки выполнен разрез шириной Δ, выбираемой из диапазона (0,3-0,5)r, где r - радиус заряда, а поверх оплетки наложена эластичная негорючая оболочка.



 

Похожие патенты:

Способ тушения лесных пожаров путем образования встречного искусственного фронта верхового пожара при помощи факела горючей жидкости, который направляют по шлангам через смеситель, расположенный под летательным аппаратом.

Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к устройствам, генерирующим газо-аэрозольные ингибиторы горения, при использовании для этого пиротехнический состав сгорающей шашки, выбрасываемые в защищаемый объем.

Изобретение относится к области борьбы с торфяными пожарами, в частности, для предотвращения распространения подземного горения торфа. .
Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к области пожаротушения, в частности к способам тушения пожаров на базах и арсеналах хранения взрывчатых материалов и боеприпасов, и позволяет повысить эффективность тушения пожара при одновременном уменьшении вероятности взрыва боеприпасов, их разлета и поражения их мест хранения путем накрытия участка хранения грунтом.

Изобретение относится к обводнению выработанных торфяников при восстановлении торфяных болот. .

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к способам тушения лесных низовых и степных пожаров. .
Изобретение относится к области лесного хозяйства, а конкретней к способам автоматического установления местоположения лесного пожара преимущественно на торфяниках.

Изобретение относится к противопожарной технике. При этом установка пожаротушения спринклерная состоит из источника водоснабжения, сети магистральных и распределительных трубопроводов со спринклерными головками, она дополнительно содержит основной водопитатель с фильтром, опущенным в источник и соединенный с магистральным трубопроводом, и систему подпитки, установленную параллельно линии основного водопитателя и включающей в себя трубопровод подпитки вспомогательного водопитателя и вспомогательный (автоматический) водопитатель, а контрольно-сигнальная система включает в себя контрольно-сигнальный клапан и сигнальный прибор, например в виде звуковой сирены. При этом магистральный трубопровод соединен с сетью распределительных трубопроводов, в которых смонтированы спринклерные головки. Причем корпус спринклерной головки выполнен в виде штуцера со сквозным отверстием и резьбовой частью, причем в сквозном отверстии штуцера размещается втулка с закрепленной на ней фильтровальной сеткой, при этом резьбовой штуцер посредством осесимметричного кронштейна, при этом состоящего из двух вертикальных объемных ребер жесткости и жестко связанных с ними двух наклонных призматических ребер, жестко соединен с полой цилиндрической втулкой с внутренней резьбой, взаимодействующей с зажимным винтом, который через упругую прокладку поджимает стеклянную колбу к тарельчатому клапану, при этом стеклянная колба опирается на клапан через упругую прокладку, причем закрепленную на внешней торцевой поверхности клапана, который посредством цепочки связан с одним из объемных ребер жесткости, а с другой стороны к втулке перпендикулярно ее оси крепится с помощью винтов распылительное устройство в виде розетки с центральным отверстием и лепестками, расположенными друг относительно друга с зазором. Заявленное изобретение направлено на повышение эффективности пожаротушения за счет введения быстродействующих элементов в общей цепи автоматической системы пожаротушения. 2 ил.

Изобретение относится к способам тушения лесных низовых пожаров. Способ предотвращения распространения лесного пожара заключается в том, что на кромку пожара либо на напочвенные горючие материалы предварительно воздействуют воздушной ударной волной, образованной путем электрического взрыва проводников, установленных в системе электродов и закрепленных с ними надежным электрическим контактом, размещенными в полости параболического профиля разрядных камер с щелевидным продольным соплом, установленных на боковых бортах шасси рамного типа с тягово-сцепным устройством. При этом нанесение огнетушащей смеси, в качестве которой используют противопожарную жидкость, осуществляют горизонтально расположенным распылителем, представляющим собой блок из соединенных между собой параллельных трубок, снабженных форсунками, расположенными в одной плоскости. При этом блок горизонтально установлен на шасси с возможностью перпендикулярного смещения по обе стороны относительно шасси и перемещения за пределы рамы шасси, а также с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных плоскостях. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа пожаротушения, качества обработки объекта и эффективности действия противопожарной жидкости. 3 ил., 3 пр.

Способ защиты от пожара на торфяниках заключается в создании сплошной заградительной перемычки в грунте на глубину залежи торфа. Заградительная перемычка образуется путем устройства в залежи торфа вертикальных свай в гибкой тканой оболочке с заполнением оболочки приготовленным минеральным грунтом с содержанием природного глинистого минерала, имеющего свойство разбухать при гидратации, например бентонита. Для гидратации используют атмосферные осадки, а также воду от таяния снегов на торфяниках. Диаметр гибкой тканой оболочки выбирают из расчета увеличения объема бентонита после гидратации. Расстояние между сваями и их взаимное расположение выбирают таким образом, чтобы при разбухании бентонита гибкие тканые оболочки вертикальных свай соприкасались друг с другом и образовывали сплошную перемычку. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам пожаротушения и, в частности, к тушению пожаров на больших площадях, например лесных. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности тушения пожаров лесов. Поставленная задача достигается тем, что в способе пожаротушения лесов, включающем тушение пожара устройством, сбрасываемым с летательного аппарата, согласно изобретению в качестве устройства используют кассету с малогабаритными элементами, которые за счет своей конструкции, включающей корпус, выполненный из картона, армированного металлической фольгой, отсек накопления воды, отсек конденсации и входа воздуха, сорбент для конденсации, полости выхода воздуха, взрывчатого вещества, детонатора, взрывателя, за полетное время позволяют конденсировать и накапливать в себе атмосферную воду, пронизывают восходящие потоки от пожара, проникают к продуктам горения, взрываются с образованием гасящего облака, состоящего из тела малогабаритного элемента, атмосферной воды, сорбентов, и взрывной волны. Кроме того, малогабаритные элементы выполнены с возможностью при падении вращаться, распределяться и покрывать большую площадь за счет своего корпуса, изготовленного в виде оперения. Кроме того, при вращении малогабаритного элемента и его падении создаются соответственно центробежные и инерционные силы внутри элемента, которые используются для перемещения сконденсированной воды в отсек накопления воды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемая группа изобретений относится к области экологической и пожарной безопасности торфяников, а также к сбережению энергоресурсов. Достигается значительное замедление саморазогрева торфа, увеличение времени между последовательными профилактиками, повышение травмобезопасности. Способ включает определение области очага саморазогрева торфа путем измерения температуры в торфе по крайней мере в шести точках, приготовление инертного газа по технологии мембранной сепарации воздуха и его подачу под давлением в указанную область. Измерение температуры и подачу инертного газа в торф выполняют с помощью торфяных стволов-термозондов, каждый из которых выполнен в виде торфяного ствола, снабженного по крайней мере двумя датчиками температуры. Установка содержит: - воздушный компрессор с силовым приводом, - сепаратор воздуха, связанный с выходом воздушного компрессора и выполненный в виде батареи половолоконных мембран с возможностью разделения воздуха на инертный газ с высоким содержанием азота и на остальной газ с высоким содержанием кислорода, - ресивер, вход которого соединен с выходом обедненного кислородом воздуха сепаратора воздуха, - по крайней мере три торфяных ствола-термозонда, каждый из которых присоединен к ресиверу и выполнен в виде торфяного ствола, снабженного по крайней мере двумя датчиками температуры. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области техники и тактике тушения пожаров. Способ с использованием устройства включает следующие операции: определение координат очага возгорания и установление класса пожара, вычисление необходимого объема и типа гасящих веществ, анализ информации о метеорологических условиях в зоне пожара и наличии авиационных транспортных средств, выбор типа ракетного носителя и получение разрешения на его запуск, пуск ракетного носителя, отделение контейнера от ракетного носителя при достижении заданных координат, спуск контейнера на парашюте до необходимой высоты, разгрузка контейнера, содержащего мобильные устройства, транспортирующие гасящие вещества в зону пожара, на мини-парашютах, оснащенных приемниками инфракрасного излучения и движителями для перемещения гасящих веществ в зону с максимальным градиентом инфракрасного излучения, мониторинг текущей спутниковой информации о состоянии ситуации после применения гасящих веществ, использование повторных воздействий при необходимости. Техническим результатом является обеспечение оперативности доставки гасящих веществ к очагу пожара, безопасности персонала, участвующего в тушении пожара, и эффективного использования гасящих веществ. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к лесопользованию и, в частности, к охране леса от пожаров. Устройство для тушения лесных пожаров, включающее агрегат, начиненный огнегасящим составом, сбрасываемый с летательного аппарата, в качестве агрегата используют кассету с малогабаритными элементами, согласно изобретению малогабаритные элементы выполнены с возможностью за счет своей конструкции за полетное время конденсировать и накапливать в себе атмосферную воду при пронизывании восходящих потоков воздуха от пожара, проникают к продуктам горения, взрываются с образованием гасящего облака, состоящего из тела малогабаритного элемента, собранной атмосферной воды, сорбентов, и взрывной волны. Кроме того, малогабаритные элементы при отделении от кассеты выполнены с возможностью при падении вращаться, распределяться и покрывать большую площадь за счет своего корпуса, изготовленного в виде оперения. Кроме того, малогабаритные элементы выполнены с возможностью создания при падении соответственно центробежных и инерционных сил внутри элемента, которые используют для перемещения сконденсированной воды в отсек накопления воды. Обеспечивается повышение оперативности подавления пожаров, эффективности охраны леса от пожаров и качества лесопользования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Способ относится к противопожарной технике, в частности к способам тушения лесных пожаров. Способ включает подачу в зону очага возгорания одновременно с негорючим газом горючего газа пропан или бутан в соотношении 1:0,2.

Предлагаемое мобильное устройство для забора воды с поверхности водоемов для тушения пожаров относится к средствам пожаротушения с подачей воды к очагу пожара из близлежащих водоемов. Мобильное устройство для забора воды с поверхности водоемов для тушения пожаров отличается тем, что выполнено в виде плавающего прямоугольного в плане понтона с двумя присоединяемыми к основному дополнительными треугольными в плане понтонами, на котором смонтирована пожарная мотопомпа для подачи воды к месту пожара, мобильное устройство содержит растяжки - стальной трос, предназначенный для фиксации понтона на берегу, при этом устройство содержит двухтрубную всасывающую консоль, составляющую единое целое с понтоном, которая предназначена для одновременного всасывания трубопроводом воды, а также одновременной заправки водой двух пожарных автомобилей, при этом двухтрубная всасывающая консоль изготовлена в виде фермы и содержит ограждение, одновременно являющееся пешеходным трапом для персонала, при этом двухтрубная всасывающая консоль содержит сцепное устройство, предназначенное для буксировки мобильного устройства к месту пожара автотранспортом, также мобильное устройство оснащено съемной колесной парой и двумя фильтрами грубым и мелким для механической очистки всасываемой воды. Обеспечивается повышение быстродействия системы пожаротушения. 5 ил.
Изобретение относится к способам пожаротушения крупных торфяных пожаров в условиях ограниченного применения тяжелой техники, оборудования и риска пребывания людей. Для этого в способе тушения торфяных пожаров, заключающемся в прокладке кротодренов, последние выполняют в виде тоннеля на нижнем уровне залегания торфяного пласта, в котором прокладывают шнуровое взрывчатое вещество, после чего производят подрыв последнего с образованием рва, на дне которого формируют противопожарный разрыв из минерального слоя земли. Обеспечивается повышение эффективности борьбы с торфяными пожарами и снижение материальных затрат при тушении крупных торфяных пожаров.
Наверх