CC BY
73
Технологии. Машины и оборудование
Yudin Roman Viktorovich - Associate Professor of Forestry Mechanization and Machine Design department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Engineering, Voronezh, Russian Federation; e-mail: [email protected].
Bakaev Andrey Valeryevich - post-graduate student of Forestry Mechanization and Machine Design department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation; e-mail: [email protected].
DOI: 10.12737/14173 УДК 630*432
ВОДЯНАЯ ЗАВЕСА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛЕСОПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ
доктор технических наук, доцент Д. А. Соловьев1
О. В. Карпова1
1 - ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова», г. Саратов, Российская Федерация
Лесные пожары - одно из величайших бедствий, угрожающих лесному хозяйству и существенно влияющих на функционирование и состояние лесов. Особо опасны лесные пожары, тушение которых практически невозможно и при этом надо быстро покинуть зону неконтролируемого горения. Однако зачастую невозможно в природных условиях определить фронт распространения пожара, и создается опасная ситуация, связанная с необходимостью защиты людей и техники от надвигающегося лесного пожара. В области противопожарной защиты встречается такое техническое решение, как водяная завеса. Водяные завесы используются в современных стационарных системах противопожарной защиты, являются одним из средств защиты людей и техники во время тушения пожаров. Основное достоинство водяной завесы -это тонкораспыленная вода, которая позволяет поверхностно быстро ликвидировать или охладить зоны горения и нагревания технологического оборудования. Особенно остро стоит вопрос об использовании подобных водяных завес для защиты техники и людей на лесных пожарах. При этом отсутствует опыт эксплуатации водяных завес в подобных условиях, недостаточно научных исследований по разработке и применению водяных завес. В статье рассмотрен вопрос защиты лесопожарных автомобилей от воздействия лесного пожара и предложена конструкция оборудования для создания водяной завесы. Применяются два контура для создания водяной завесы, позволяющие производить защиту всего автомобиля сверху, а также отдельно колес. При этом используется два режима работы - ручной и автоматический. Учитывая актуальность проблемы лесных пожаров, применение предлагаемой конструкции водяной завесы на лесопожарном автомобиле позволит снизить риск возгорания и защитить технику и людей от воздействия быстронадвигающего фронта лесного пожара.
Ключевые слова: лесные пожары, защита, лесопожарный автомобиль, оборудование, водяная завеса.
248
Лесотехнический журнал 3/2015
Технологии. Машины и оборудование
WATER CURTAIN AS PROTECTION FOR FIRE FIGHTER VEHICLE FROM
EXPOSURE FOREST FIRES
DSc in Engineering, Associate Professor D. A. Solovyov1
O. V. Karpova1
1 - Federal State Educational Institution of Higher Professional Education «Saratov State Agrarian University in honor of N.I. Vavilov», Saratov, Russian Federation
Abstract
Forest fires are one of the greatest disasters, that threaten forestry and significantly affect the functioning and condition of forests. Particularly dangerous forest fires, which are is incredibly difficult to stop and under such circumstances it is necessary to leave a burning zone quickly. However, it is often impossible under natural conditions to determine the propagation front of the fire, and it creates a dangerous situation associated with the need to protect people and equipment from the impending forest fire. In the field of fire protection meets technical solution, water curtain. Water curtains are used in modern stationary fire protection systems, are one of means of protection of people and equipment during suppression of the fires. The main advantage of a water curtain is a sprayed water which allows to liquidate or cool superficially quickly zones of burning and heating of processing equipment. Particularly acute is the question of the use of such water curtains to protect equipment and people on forest fires. Thus there is no experience in operating water curtains in similar conditions, not enough scientific research on the development and use of water curtains. In the article considered question protection of forest fire vehicle and is offered design of the equipment to create the water curtain. Are applied two contours for creation of a water veil allowing to make protection of all car from above, and also separately wheels. This uses a two modes of operation - manual and automatic. Given the urgency of the problem of forest fires, application of application of the offered design of a water curtain on fire fighter vehicle will allow to reduce risk of ignition and protect equipment and people from the effects of a forest fire.
Keywords: forest fires, protection, fire fighter vehicle, equipment, water curtain.
Актуальность борьбы с природными пожарами в мире с каждым годом возрастает все больше в условиях непредсказуемости климатических изменений. Например, 2010 год, когда была объявлена чрезвычайная ситуация в 27 субъектах Российской Федерации показал, что засуха и пожары могут принести колоссальный ущерб экономике. Это наглядно демонстрируют статистические данные (рис. 1), представленные на диаграмме на примере Саратовской области [4].
В этот пожароопасный период была задействована вся специализированная лесопожарная техника, а также силы и средства МЧС. В ходе тушения лесных пожаров были отмечены случаи потери пожарной техники. В связи с этим вопрос сохранения и защиты техники, используемой для борьбы с лесными пожарами, является актуальным. В природных условиях сложно спрогнозировать развитие распространения пожара, так как это зависит от многих обстоятельств: скоро-
Лесотехнический журнал 3/2015
249
Технологии. Машины и оборудование
Рис. 1. Статистика лесных пожаров в Саратовской области
сти ветра, захламленности лесной площади, температуры окружающей среды, погодных условий и других факторов. В результате этого часто создается опасная ситуация, связанная с необходимостью защиты лесопожарного автомобиля и людей от огня.
При этом сам лесопожарный автомобиль может стать источником пожара, т.к. на нем сосредоточенно большое количество горючих материалов (краска, пластмасса, пожарные рукава и т.д.). Многие из этих материалов разрушаются при повышении температуры от 100-150 оС, а при температуре более 110-130 оС происходит обгорание, вспучивается краска, изменяется плотность резинотехнических изделий и происходит их возгорание [11].
В документах, направленных на снижение противопожарной безопасности, встречается такое техническое решение как водяная завеса [7]. Водяные завесы применяются в современных системах противопожарной защиты, позволяющих защищать людей и оборудование при тушении пожаров. Главная их особенность состоит в созда-
нии тонкораспыленного потока воды, который быстро ликвидирует и охлаждает зоны горения технологического оборудования.
Вопрос обеспечения безопасности лесопожарного автомобиля от воздействия лесного пожара решается установкой и использованием оборудования для создания водяной завесы. Для расширения функциональных возможностей оборудования можно предусмотреть использование фронтального орошения местности с целью увлажнения местности и защиты лесопожарного автомобиля при движении.
Нами разработана конструкция оборудования для создания водяной завесы на автоцистерне пожарной АЦ-40 (ГАЗ-33086), которая внедрена на базе пожарнохимической станции ОГУ «Вязовский учебно-опытный лесхоз» Татищевского района Саратовской области.
Конструкция содержит верхний контур трубопроводов с оросителями, создающими водяную завесу для защиты и охлаждения корпуса машины, нижний контур - для создания фронтального оро-
250
Лесотехнический журнал 3/2015
Технологии. Машины и оборудование
шения местности (рис. 2), а также дополнительный контур трубопровода, служащий для защиты колес машины (рис. 3).
Работа системы может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме (рис. 4).
В ручном режиме для создания водяной завесы необходимо включить насос 1 и нажатием соответствующих кнопок управления из кабины машины, открыть один или несколько электроклапанов 8 и запитать водой один или несколько трубопроводов водяной завесы 2, 3 или 4 для работы оросителей 5, 6 или
7. Для работы в автоматическом режиме оборудование содержит термодатчики, установленные на корпусе машины и прибор управления. При превышении порогового значения температуры любой из термодатчиков замыкает контакты встроенного реле и тем самым подает сигнал на прибор управления. Прибор
Рис. 2. Схема верхнего и
управления формирует сигнал о срабатывании термодатчика и выдает команду на открытие клапанов 8 и запуск насоса 1, который подает жидкость для создания водяной завесы из гидробака 9 к оросителям. Контроль давления жидкости в трубопроводах осуществляется с помощью манометров 10. Отключение насоса 1 и закрытие клапанов 8 осуществляется через прибор управления, который установлен в кабине водителя.
Использование данного оборудования позволит орошать зону стоянки перед работой на пожаре (рис. 5, а), сохранять технику и персонал от теплового воздействия лесных пожаров (рис. 5, б) и снизит риск возгорания шасси (рис. 5, в).
Предлагаемая конструкция проста в изготовлении, не требует больших вложений для монтажа оборудования и его эксплуатации и обеспечит защиту техники и
контуров водяной завесы
Ж
Ж
Рис. 3. Схема дополнительного контура водяной завесы
Лесотехнический журнал 3/2015
251
Технологии. Машины и оборудование
Рис. 4. Принципиальная схема оборудования водяной завесы: 1 - насос; 2 - трубопровод верхнего контура для охлаждения корпуса машины; 3 - трубопровод нижнего контура для создания фронтального орошения местности; 4 - трубопровод дополнительного контура для охлаждения колес шасси; 5, 6, 7 - оросители; 8 - электроклапаны; 9 - гидробак; 10 - манометры
а) б) в)
Рис. 5. Оборудование водяной завесы:
а - нижний контур; б - верхний контур; в - дополнительный контур
людей от непредсказуемого распространения природных пожаров, позволит выехать из зоны горения. Также установка данного оборудования будет способствовать более спокойной работе пожарных (психологический фактор наличия защиты). Конст-
рукцию оборудования можно монтировать в тяжелый пожароопасный период и на пожарную технику добровольной пожарной охраны и МЧС, которая часто бывает, задействована для тушения лесных пожаров в помощь лесхозам.
Библиографический список
1. Безбородько, М.Д. Пожарная техника [Текст] : учебник / М.Д. Безбородько. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. - 550 с.
2. Воробьев, Ю.Л., Акимов В.А., Соколов Ю.И. Лесные пожары на территории России:
252
Лесотехнический журнал 3/2015
Технологии. Машины и оборудование
Состояние и проблемы. МЧС России [Текст] / М. « ДЭКС-ПРЕСС», 2004. 312 с.
3. ГОСТ 54043-2002. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний [Текст]. 2002. - 28 с.
4. Единая межведомственная информационно-статистическая система (ЕМИСС) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:// [email protected]/.
5. Карпова, О.В. Перспективные направления использования систем водяного пожаротушения [Текст] / О.В. Карпова // ХШ Международная научно-практическая конференция «Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф»: Пенза: Приволжский Дом знаний, 2013. - C. 33-35.
6. Мешман, Л.М. Оросители водяных и пенных автоматических установок пожаротушения [Текст] / Л.М. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин [и др.] / Под общ. ред. Н.П. Копылова. - М.: ВНИИПО, 2002. - 315 с.
7. Мешман, Л.М. Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения [Текст] / Л.М. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин, В.В. Алешин, Р.Ю. Губин / Под общ. ред. Н.П. Копылова. - М.: ВНИИПО МЧС РФ, 2002. - 413 с.
8. Повзик, Я.С. Пожарная тактика [Текст] / Я.С. Повзик. - М.: ЗАО "Спецтехника", 2004. - 416 с.
9. Пожары и пожарная безопасность в 2010 году [Текст] : Статистический сборник / под ред. В.И. Климкина. - М.: ВНИИПО, 2011. - 140 с.
10. Пожарная техника [Текст] : Учебник / под. ред. М.Д. Безбородько. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. - 550 с.
11. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения [Текст] : Справ. изд. / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г. Н. Кравчук. - М.: Асс. «Пожнаука», 2004. -
Ч. 2. - 774 с.
12. Справочник по пожарной технике и тактике [Текст] : учеб. пособие / М.И. Богданов, Г.Ф. Архипов, Е.И. Мястенков. - Санкт-Петербург, 2002. - 120 с.
13. The Science of Wildland fire. [Тех^ // National Interagency Fire Center. Retrieved 21 November, 2008.
14. Waterwall/Ulley Lorne [Тех^ // Fire Fight. Can, 1990. - Vol. 4. - no. 4. - pp. 16.
References
1. Bezborod'ko M.D. Pozharnaja tehnika [Fire trucks]. Moscow, 2004, 550 p. (In Russian).
2. Vorobev Y.L., Akimov V.A., Sokolov Y.U. Lesnye pozhary na territorii Rossii: Sostojanie i problemy. MChS Rossii [Forest fires in Russia: state and problems. Russian Emergency Situations Ministry]. Moscow, 2004, 312 p. (In Russian).
3. GOST 54043-2002. Ustanovki vodjanogo i pennogo pozharotushenija avtomaticheskie. Orositeli. Obshhie tehnicheskie trebovanija. Metody ispytanij [Federal Standart 54043-2002. Installation of water and foam fire extinguishing. Sprinklers. General technical requirements. Test methods]. 2002, 28 p. (In Russian).
Лесотехнический журнал 3/2015
253
Технологии. Машины и оборудование
4. Edinaja mezhvedomstvennaja informacionno-statisticheskaja sistema (EMISS) [Edinaya interdepartmental statistical information system (EMISS)]. Available at: http://[email protected]/.-Caps. screen. (In Russian).
5. Karpova O.V. Perspektivnye napravlenija ispol'zovanija sistem vodjanogo pozharo-tushenija [Prospective uses of water extinguishing systems]. 13 Mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija «Jekologicheskaja bezopasnost' regionov Rossii i risk ot tehnogennyh avarij i katastrof»: Penza: Privolzhskij Dom znanij [13 International Scientific and Practical Conference "Environmental Security of Russian Regions and the risk of man-made accidents and catastrophes": Penza: Volga House of Knowledge]. 2013, pp. 33-35. (In Russian).
6. Meshman L.M., Tsarichenko S.G., Bilinkin V.A. and el. Orositeli vodjanyh ipennyh avto-maticheskih ustanovok pozharotu-shenija [Sprinklers water and foam automatic fire extinguishing installations]. Under total. Ed. NP Kopylov. Moscow, 2002, 315 p. (In Russian).
7. Meshman L.M., Tsarichenko S.G., Bilinkin V.A., Alyoshin V.V., R.Y. Gubin. Proektiro-vanie vodjanyh i pennyh avtomaticheskih ustanovok pozharotushenija [Design of water and foam automatic fire extinguishing installations]. Under total. Ed. N.P. .Kopylov. Moscow, 2002, 413 p. (In Russian).
8. Povzik J.S. Pozharnaja taktika [Fire tactics]. Moscow, 2004, 416 p. (In Russian).
9. Pozhary i pozharnaja bezopasnost' v 2010 godu [Fires and fire safety in 2010]. ed. V.I. Klimkin. Moscow, 2011, 140 p. (In Russian).
10. Pozharnaja tehnika [Firefighting equipment]. under. edited by M.D. Bezborodko. Moscow, 2004, 550 p. (In Russian).
11. Baratov A.N., Korolenko A.J., Kravchuk G.N. Pozharovzryvoopasnost' veshhestv i mate-rialov i sredstva ih tushenija [Fire and explosion hazards of substances and materials and their means of extinguishing]. Moscow, 2004, Part 2, 774 p. (In Russian).
12. Bogdanov M.I., Arkhipov G.F., Myastenkov E.I. Spravochnikpo pozharnoj tehnike i tak-tike [Manual fire techniques and tactics]. Saint Petersburg, 2002, 120 p. (In Russian).
13. The Science of Wildland fire. National Interagency Fire Center. Retrieved21 November, 2008.
14. Waterwall/Ulley Lorne//Fire Fight.Can, 1990, Vol. 4, no. 4, pp.16.
Сведения об авторах
Соловьев Дмитрий Александрович - заведующий кафедрой техносферная безопасность и транспортно-технологические машины, ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова», доктор технических наук, доцент, г. Саратов, Российская Федерация; e-mail: [email protected].
Карпова Ольга Валериевна - аспирант кафедры техносферная безопасность и транспортно-технологические машины, ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова», г. Саратов, Российская Федерация; e-mail: [email protected].
254
Лесотехнический журнал 3/2015
Технологии. Машины и оборудование
Information about authors
Solovyov Dmitry Aleksandrovich - Associate Professor of the chair Technosphere safety and transport-technological machines, Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Saratov State Agrarian University named after NI Vavilov», DSc in Engineering, Associate Professor, Saratov, Russian Federation; e-mail: [email protected].
Karpova Olga Valerievna - Post-graduate Student of the chair Technosphere safety and transport-technological machines, Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Saratov State Agrarian University named after NI Vavilov», Saratov, Russian Federation; e-mail: [email protected].
DOI: 10.12737/14174 УДК 6313: 634.93
О СРЕДСТВАХ ДЛЯ ПОСЕВА СЫПУЧИХ СЕМЯН ХВОЙНЫХ ПОРОД
доктор технических наук, доцент С. В. Фокин1 кандидат технических наук, доцент О. Н. Шпортько1 1 - ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»,
г. Саратов, Российская Федерация
Статья посвящена вопросам выращивания посадочного материала в лесопитомниках для дальнейшего его использования в лесомелиоративных насаждениях. В представленном материале отмечено, что для рентабельного выращивания сеянцев на питомниках необходимо учитывать почвенные условия, и следует применять специальные технологии и технические средства. В комплекс технических средств могут входить орудия для: обработки почвы и внесения удобрений, посева семян, агротехническихуходов, борьбы с вредителями, болезнями. При этом одно из важнейших мест в технологии выращивания посадочного материала отводится посеву семян. Авторами указывается на то, что для повышения долговечности, устойчивости и продуктивности защитных лесных насаждений (ЗЛН) и лесных культур в засушливых регионах, к которым относятся территории Нижнего Поволжья, требуется введение в насаждения ценных, долговечных и быстрорастущих пород, таких как сосна обыкновенная и лиственница сибирская. Лесные семена отличаются исключительным многообразием по размерам, абсолютному и объёмному весу, сыпучести и др. Эти свойства семян оказывают существенное влияние на процесс высева и определяют типы и конструктивные особенности сеялок. Семенной материал в процессе производства подвергается механическим воздействиям, которые приводят к существенному снижению его посевного качества. Снизить травмирование семян позволяет высевающий аппарат, принцип действия которого основан на транспортировании семян пневмопотоком. Транспортирование семян осуществляется за счёт постоянной подачи воздуха в семенную коробку через сопло. Регулировка величины нормы высева семян
Лесотехнический журнал 3/2015
255
