Научная статья на тему 'Заградительные полосы как способ локализации пожара в природных экосистемах'

Заградительные полосы как способ локализации пожара в природных экосистемах Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства»

CC BY
20
2
Поделиться
Ключевые слова
ПОЖАРЫ В ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ / ЛОКАЛИЗАЦИЯ ПОЖАРОВ / ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЕ ПОЛОСЫ / СРЕДСТВА С ОГНЕЗАЩИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Аннотация научной статьи по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства, автор научной работы — Миронов Андрей Владимирович, Белянкин Павел Сергеевич

В данной статье смоделирован низовой пожар слабой интенсивности. Создана защитная полоса для локализации пожара. Рассмотрен пример применения водорастворимого средства с огнезащитными свойствами, показана эффективность испытуемого средства в локализации пожара.

Похожие темы научных работ по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства , автор научной работы — Миронов Андрей Владимирович, Белянкин Павел Сергеевич,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Заградительные полосы как способ локализации пожара в природных экосистемах»

ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЕ ПОЛОСЫ КАК СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПОЖАРА В ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ Миронов А.В.1, Белянкин П.С.2

'Миронов Андрей Владимирович — студент;

2Белянкин Павел Сергеевич — студент,

факультет лесного хозяйства, лесопромышленных технологий и садово-паркового строительства,

Мытищинский филиал Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана,

г. Мытищи

Аннотация: в данной статье смоделирован низовой пожар слабой интенсивности. Создана защитная полоса для локализации пожара. Рассмотрен пример применения водорастворимого средства с огнезащитными свойствами, показана эффективность испытуемого средства в локализации пожара.

Ключевые слова: пожары в природных экосистемах, локализация пожаров, заградительные полосы, средства с огнезащитными свойствами.

Пожары в природных экосистемах привносят свою долю в общую статистику пожаров, которые происходят в нашей стране и имеют тенденцию к ежегодному росту. К пожарам в природных экосистемах относятся лесные, торфяные, на открытых территориях (ландшафтные, степные), а также пожары на сельскохозяйственных угодьях.

Согласно статистическим данным Центра Пожарной Статистики Международной Ассоциации Пожарно-спасательных служб (СОТ) [1], который анализирует состояние с пожарами в 23 странах мира, ежегодно примерно 17% всех пожаров в этих странах возникает в естественных экосистемах.

В результате таких пожаров огнем уничтожается уникальная флора и фауна биосферных заповедников и национальных парков, хозяйственные постройки и дачные дома, тем самым причиняется вред экосистеме и наносится материальный ущерб государству и населению.

Мировой опыт борьбы с пожарами в природных экосистемах указывает на применение пожарных заградительных полос, что создаются распылением водных растворов химических веществ с огнезащитными свойствами. За пределы таких полос огонь не распространяется. В России пока такой способ локализации пожаров не применяется. Зато Правилами пожарной безопасности в лесах России [2] предусмотрено прокладки минерализованных полос с применением спецтехники для удаления наземных горючих материалов. Такой способ предназначен для локализации пожаров на объектах инфраструктуры. Создание заградительных полос из растворов химических веществ может применяться в местах, где прокладки минерализованных полос невозможны из-за труднодоступности пожара. То есть предлагаемый способ в статье есть мобильным в применении.

Что касается растворов антипиренов, то следует отметить, что в период существования СССР, они производились Государственным учреждением «НИОХИМ» (г. Харьков). Наибольшее применение, в тот период, нашли средства ОС-5, ОС-5В, ОС-А1. В основном они применялись во время тушения лесных пожаров, водные растворы которых наносились на лесную подстилку, образуя огнезащитную заградительную полосу, которая препятствовала распространению пламени.

В настоящее время тактика применения веществ с огнезащитными свойствами почти не изменилась, а такие средства, как ОС-5 и ОС-5В до сих пор используются и считаются одними из самых эффективных [2].

В соответствии с п. 60 и п. 61 «Правил тушения лесных пожаров» [3] заградительные полосы прокладываются шириной в 1,4 м при слабых средних низовых лесных пожарах (скорость распространения пламени менее 1 м / мин) и шириной до 9 м при сильных лесных пожарах (Скорость распространения пламени более 3 м / мин). Концы заградительных полос должны быть причастными к естественным или искусственным противопожарным барьерам. Для создания заградительных полос продолжительностью не более одного часа, можно применить воду из смачивателя, а для обеспечения более длительного действия - используются химические вещества с огнезащитными свойствами [4].

Заградительные полосы, созданные с помочью химических веществ, называют еще опорными химическими полосами. Ширина таких полос - в пределах от 0,3 м до 9 м и зависит от интенсивности и вида лесного пожара. Для создания опорных химических полос в

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Российской Федерации используют такие средства длительного действия с огнезащитными свойствами, как ОС-5, ОС-5В, ОС-А1, ОС-А2М т.д. [5]. Данные по отдельным средствам приведены в таблице 1.

Таблица 1. Средства ОС-5 и ОС-А1 с огнезащитными свойствами, применяются для прокладки защитных

полос

Торговое название средства Полное название средства с огнезащитными свойствами Концентрация рабочего раствора

ОС-5 (порошок оранжевого или красного цвета) ТУ 6-18-61-88 водный раствор диаммонийфосфата и карбамида 10-15%

ОС-А1 (порошок) ТУ 6-46014-92 водный раствор диаммонийфосфата и карбамида с добавками 10-15%

Средство ОС-5 изготавливается в виде легко растворимого в воде порошка и содержит 6275% диаммонийфосфата, 23-25% карбамида, 23% сульфанола и 0,5-1,5% кислотного красителя. Оптимальная концентрация средства в растворе - 13%. Раствор имеет как огнетушащие, так и огнезащитные свойства, хорошо гасит пламя не только в пламенной фазе горения, но и в фазе тления. Обработанные этим раствором горючие растительные материалы не горят в течение нескольких суток и приобретают антипиринные свойства. Дозировка раствора на опорных химических полосах осуществляется в зависимости от толщины наземных горючих материалов - от 0,5 до 1,5 литра на квадратный метр. Средство ОС-5 доставляют к месту приготовления в заводской упаковке. После приготовления, рабочий раствор транспортируется к месту пожара в цистернах, баках, мягких емкостях и т.п. Рабочий раствор наносится на горючую подстилку с помощью переносных ранцевых распылителей, мотопомп и пожарных автоцистерн с пожарными рукавами и стволами.

К современным средствам с огнезащитными свойствами относится замедлитель пламя FR CROS 134Т производства компании «ВМепЬет» (Германия) [6] и химический состав «Метафосил», разработанный НИИ физико-химических проблем совместно с Институтом леса НАН Республики Беларусь [7]. «Метафосил» с 1996 серийно выпускается Гомельским химическим заводом в соответствии с техническими условиями [8]. Огнезащитный химический состав «Матафосил» предназначен для прокладки профилактических противопожарных долгосрочных заградительных полос и тушения лесных пожаров, в том числе, в загрязненных радионуклидных зонах. По результатам проведенных натурных испытаний было установлено, что заградительные полосы, созданные с помощью 10% водного рабочего раствора средства при нанесении его на горючий материал с расходом 1,0-2,5 кг / м2, способны сохранять огнезащитные свойства до 45 суток. Средство не коррозионно- активное, не токсичное, экологическое, пожарно- и взрывобезопасное. «Метафосил» рекомендован к минимальному перечню средств пожаротушения, которые должны иметь пожарно-химические станции.

Замедлитель пламени FR CROS 134Т успешно прошел испытания в лесничествах Ханты-Мансийского автономного округа - Югры в 2015 году. Во время обработки сухой травяной растительности, в зависимости от ее высоты и скорости ветра, прокладывались полосы шириной от 0,3 м до 1,4 м. По результатам испытания средство рекомендуется в Российской Федерации для борьбы с пожарами в природных экосистемах. Согласно данным компании «ВМепЬет», для обработки растительности площадью 3000 м2 необходимо приготовить рабочий раствор, состоящий из 600 л ретратанда и 2400 л воды.

Для прокладки заградительных полос в труднодоступных местах используются специальные средства ОС-А1 ОС-А2 и ОСБ-1, разработаны Ленинградским (С-Петербургским) научно-исследовательским институтом лесного хозяйства [9].

Средства ОС-А1, ОС-А2 и ОСБ-1 предназначены для тушения пожаров в природных экосистемах с воздуха и в наземных условиях с применением

специальных транспортных средств и техники.

Средство ОС-А1 представляет собой сыпучий материал с размером частиц до 0,65 мм, который хорошо растворяется в воде. К готовому раствору добавляют загуститель и краситель,

которые повышают вязкость средства, способствующего улучшению покрова раствором поверхности и определению границ проложенной полосы.

Информацию о других средствах, используемых для прокладки заградительных полос при тушении лесных пожаров, а также порядка проведения соответствующих работ в доступных литературных источниках и нормативных документах не найдено. Стоит отметить, что даже в США часто страдают от лесных пожаров, где нормативные документы по противопожарной защите и пожаротушения в лесных зонах и сельских местностях содержат в основном общие положения, возлагая ответственность за принятие технических решений на специалистов.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Поэтому, пока существует потребность в изучении возможности и эффективности использования огнезащитных композиций, производимых (могут производиться) в России в борьбе с лесными пожарами путем прокладки заградительных полос с разработкой в перспективе нормативных документов по их применению.

Ширина заградительных полос зависит от вида и интенсивности пожара, которые определяются по критериям и характеристикам. Во время тушения низовых пожаров слабой интенсивности (скорость распространения пламени менее 1 м / мин) заградительные полосы прокладывались шириной от 0,3 м до 0,5 м. При тушении низовых пожаров средней интенсивности - шириной до 1,4 м, а при пожарах сильной интенсивности - до 9 м.

Анализируя литературные источники, была смоделирована лесная подстилка, выбрано ширину заградительной полосы и проведены предварительные исследование возможности применения веществ с огнезащитными свойствами.

Исследования проводились при температуре воздуха - 27°С, относительной влажности воздуха - 40%, атмосферного давления - 751 мм рт. ст. и скорости движения воздуха - 1,0 м / с. Для исследования было использовано железный противень диаметром 2 м, заполненное лесной подстилкой толщиной 3 см, состоящая из листьев березы и сосновых веток в соотношении 1: 3.

Общая масса лесной подстилки составляла 20 кг. На предварительно высушенную при 400°С лесную подстилку с помощью распылителя был нанесен рабочий раствор вещества с огнезащитными свойствами на основе фосфорсодержащих соединений с красным красителем. Ширина заградительной полосы составляла 50 см. Рабочий раствор наносился с расходом -500 г / м2.

Поджог лесной подстилки осуществлялся с подветренной стороны, через 4 минуты после нанесения рабочего раствора. После чего визуально фиксировалось прохождения пламени через заградительную полосу. Было проведено три параллельных опыта по имитации лесной низового пожара с одинаковой затратой водного раствора огнезащитного средства для его локализации.

По результатам проведенных исследований установлено, что заградительная полоса шириной 0,5 м, создана с рабочего раствора средства с огнезащитными свойствами на основе фосфорсодержащих соединений с расходом в 500 г / м2, способна препятствовать распространению пламя лесной подстилкой, что свидетельствует об эффективности его применения при борьбе по крайней мере с низовыми лесными пожарами.

В дальнейшем предполагается провести исследования по определению влияния качественного состава материалов лесной подстилки и удельных расходов средства на эффективность его огнезащитного действия при прокладке заградительных полос со следующими натурными испытаниями, определением сравнительной эффективности средства с другими огнезащитными веществами, используются в прокладке заградительных полос.

Список литературы

1. World Fire Statistics. CTIF Report (Мировая пожарная статистика. Отчет Международной Ассоциации Пожароспасательных служб), 2015. 63 с.

2. Постановление Правительства РФ от 30.06.2007 N 417 (ред. от 18.08.2016) «Об утверждении Правил пожарной безопасности в лесах».

3. Гуцев Н.Д., Михайлова Н.В. Результаты изучения свойств современных огнетушащих составов для борьбы с лесными пожарами: Тезисы докладов V Международной научно-практической конференции, 31 мая - 2 июня 2016 г., Санкт-Петербург, ФБУ «СПбНИИЛХ». СПб: СПбНИИЛХ, 2016. - 161 с.

4. Правила тушения лесных пожаров Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации (Минприроды России) от 8.07.2014 г. N 313.

5. Приказ Минприроды России от 08.07.2014 N 313 (ред. от 16.02.2017) «Об утверждении Правил тушения лесных пожаров» (Зарегистрировано в Минюсте России 08.08.2014 N 33484).

6. Способы и средства тушения лесных пожаров водой [Электронный ресурс] / Федеральное агентство лесного хозяйства - Режим доступа: http://www.aviales.ru/defaultaspx?textpage=120 (дата обращения 10.06.2018).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Полевой справочник лесного пожарного [Электронный ресурс] / Федеральное агентство лесного хозяйства - Режим доступа: http://www.forestforum.ru/info/fireman.pdf. (дата обращения 10.06.2018).

8. Каталог продукции компании ООО «Лесхозснаб» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: //lessnab.com (дата обращения 10.06.2018).

9. Пат. 13269 Республика Беларусь, Композиция для приготовления огнезащитного состава для превентивной обработки лесных горючих материалов и предотвращения лесных пожаров / Богданова В.В., Кобец О.И., Лахвич В.В., заявитель патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», № 20081158, опубл. 30.04.2010.

10. ТУ РБ 05568284.004-96 Состав огнезащитный химический «Метафосил» / Разработчики: Институт леса НАН Беларуси, НИИ ПФП и НИИ ФХП БГУ, 1996. 35 с.

11. Иванов В.А., Иванова Г.А., Москальченко С.А. Справочник по тушению природных пожаров; Проект ПРООН/МКИ «Расширение сети ООПТ для сохранения Алтае-Саянского экорегиона». 2-е изд., перераб, и доп. Красноярск, 2011. 130 с.