Огнегасящие вещества и технические средства борьбы с лесными пожарами

9. огнегасящие вещества и технические средства борьбы с лесными пожарами 9.1. Огнегасящие вещества Традиционными и экологически чистыми средствами пожаротушения в лесу являются вода и минеральный слой почвы (грунт). Водой заливают кромку огня и полосу подстилки непосредственно перед этой кромкой. Аналогичным образом поступают и при забрасывании горящей подстилки грунтом. Вместе с тем, лесная подстилка и особенно торф обладают плохой смачиваемостью. В обычном своём состоянии вода не заполняет пустот между частицами подстилки и торфа и, соответственно, не вытесняет воздуха, содержащего кислород. Способность горения сохраняется, что делает борьбу с пожаром в лесных условиях делом весьма трудоёмким. Эффективность тушения можно повысить с помощью специальных огнегасящих веществ, которые обеспечивают: - охлаждение зоны горения; - изоляцию горючего материала от кислорода воздуха; - прекращение горения в фазе пламени; - образование с горючим материалом прочных химических соединений, препятствующих доступу к нему кислорода воздуха. По своим физико-химическим свойствам огнегасящие вещества, применяемые при тушении лесных пожаров, подразделяют на 3 класса: Пена. При образовании пены создается масса пузырьков газа, за- ключённых в жидкую оболочку раствора. Пена, поданная под напором, сбивает пламя и охлаждает горючий материал, изолирует горючий материал от кислорода. Используют высокократную пену: 50-100-кратную и более. Кратность пены определяют как отношение объёма пены к объёму исходных материалов, из которых она образуется. Другой важный показатель – стойкость пены. Она оценивается временем (мин), в течение которого объём пены уменьшается на 20%. Чаще всего пену используют для создания противопожарных заградительных полос и опорных линий для последующего отжига, но эффективна работа и на кромке огня. Для создания пенных валов применяют ранцевые огнетушители. Одной зарядкой огнетушителя создаётся пенный вал шириной до 0,5 м, высотой 0,3 м, длиной до 100 м. На это требуется 10 мин, в т. ч. 5 мин на зарядку огнетушителя. За 1 ч можно создать 500-700 м заградительной полосы, что в 10 раз производительнее, чем устройство минерализованной полосы лопатой, и намного легче. Водные растворы неорганических солей. Это 15-20-процентные растворы хлористого кальция, хлористого магния, сульфата аммония, диаммоний- и моноаммонийфосфата, аммофоса. В основном это отходы производства минеральных удобрений, т.е. материалы дешёвые и экологически безопасные. Огнетушащая эффективность растворов неорганических солей в сравнении с водой выше в 1,5-2 раза. В этот класс также входят растворы смачивателей: 0,3-процентный раствор сульфанола (НП-1); 1-процентный раствор стирального порошка; 0,5-процентный раствор моющего средства (ОП-7, ОП-10), и др. Смачиватели или поверхностно-активные вещества (ПАВ) используются для снижения коэффициента поверхностного натяжения воды, при этом повышается способность воды смачивать и пропитывать горючие материалы. На жаргоне пожарных такая вода называется “мокрой”. В этот же класс входят загустители, которые применяются для повышения вязкости огнетушащей жидкости при распылении её с летательных аппаратов. Без загустителя в воздухе испаряется около 40% воды, происходят потери огнегасящего вещества. Добавление в воду загустителей делает смесь желеобразной, испарение замедляется. Время действия заградительных полос, обработанных “густой водой”, увеличивается в несколько раз по сравнению с полосами, обработанными простой водой. Твёрдые вещества. Применяются специальные порошкообразные средства, действие которых различно: охлаждение пламени и области горения вследствие затрат тепла на нагрев частиц порошка и их разложение (термолиз); разбавление горючих газов продуктами термолиза порошка; повышение гигроскопичности горючего вещества; разложение горючих материалов (до углерода и воды) при температурах меньших, чем температура их воспламенения; образование прочных химических соединений с горючим веществом. В частности, при использовании порошков на основе фосфатов аммония они разлагаются с образованием полифосфата, который образует на поверхности углей стекловидный слой, препятствующий доступу воздуха. Для работы с порошками могут применяться лесные огнетушители, в частности, огнетушитель лесной универсальный ОЛУ-16. 9.2. Технические средства пожаротушения Ранцевый лесной огнетушитель (опрыскиватель). Имеется довольно много модификаций, различающихся, в основном, вариантами создания избыточного давления для подачи струи на кромку огня: а) ручным насосом двустороннего действия; б) реакцией химического вещества; в) пороховыми газами в результате сгорания шашки в специальном газогенераторе; г) с помощью малогабаритного двигателя внутреннего сгорания. Первый, ручной, до сих пор наиболее распространенный вариант, требует от рабочего больших затрат мускульной энергии. Кроме того, работа на кромке огня осуществляется в условиях высокой температуры воздуха, создаваемой излучением пламени, задымления, напряжённой психологической обстановки. Поэтому общим правилом для создания всех других модификаций огнетушителей является максимальное облегчение работы пожарного, получение минимального отношения массы огнетушителя к массе и объёму выбрасываемой жидкости или пены. Как правило, огнетушитель состоит из переносной резиновой или металлической емкости (обычно 18-20-литровой) и ручного гидропульта с насадкой, посредством которой регулируется степень распыления струи. Наиболее распространены ранцевые лесные огнетушители РЛО-М, ОР-1, ОЛУ-16, ранец пожарный РП-18 “Ермак”. Огнетушитель ОЛУ-16 имеет ёмкость 13 л, расход раствора 2 л/мин. Струя подаётся на кромку огня под давлением 1,4 атм. Огнетушитель позволяет работать с сухим веществом (порошком), пеной или жидкостью (рис. 9.1). Время работы с порошком – 1 мин, с раствором – 7 мин. Одной заправкой прокладывается смоченная (или пенная) полоса шириной 1 м и длиной 60 м. Двое пожарных при регулярной заправке способны в течение 1 ч ликвидировать кромку огня высотой до 1 м на участке до 500 м. Ранцевое устройство пожаротушения с установкой комбинированного тушения пожаров (УКТП) “Пурга” предназначено для получения струи воздушно-механической пены или распылённой воды при тушении низового пожара и создания заградительных полос. Рис. 9.1. Тушение кромки низового пожара пеной из огнетушителя ОЛУ-16 Применение воздушно-механической пены резко повышает эффективность применения воды при тушении, поскольку объём огнетушащего средства увеличивается в 70 раз. В процессе разрушения пены она обеспечивает эффективное смачивание горючего материала и глубокое проникновение раствора в почву. Мотопомпы – обеспечивают забор воды из водного источника или резервуара и подачу струи на кромку огня под давлением, создаваемым водяным насосом. Привод насоса – от двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Имеются переносные (ручные, носимые) и более тяжёлые (возимые) модификации мотопомп. В группе переносных мотопомп выделяют плавающий вариант, который позволил отказаться от тяжёлого и неудобного для транспортировки заборного рукава и увеличить срок работы насоса за счет забора воды из верхнего, более чистого горизонта. В России, США и Канаде отдаётся предпочтение легким мотопомпам (массой 20-30 кг), но высокого давления. Это вызвано необходимостью применять мотопомпы в пересечённой местности, где воду приходится подавать на значительную высоту, и стремлением компенсировать потери давления, неизбежные при пользовании рукавами небольшого диаметра. Высокое давление обеспечивает также более мелкое распыление струи, тем самым повышается эффективность тушения при минимальном расходе воды. Из современных образцов следует отметить мотопомпу лесопожарную высоконапорную МЛВ-1М. Она имеет массу 17 кг и обеспечивает подачу воды до 180 л в 1 мин. Дальность струи до 28 м. Двигатель оснащён системой воздушно-водяного охлаждения. В комплекте с оборудованием воздушно-пенным ОВП-10 (конструкции СПбНИИЛХ) мотопомпа выбрасывает мощную пенную струю на расстояние до 20 м, что даёт возможность тушить даже верховые пожары в молодняках. Применяют также мотопомпу Спрут-3 (с двигателем Хонда), массой 22 кг, производительностью до 400 л/мин, мотопомпу лесопожарную облегчённую МЛ-1СО и др. Из возимых мотопомп следует отметить лёгкий пожарный модуль “Ермак”, укомплектованный мотопомпой НР-15 с двигателем Хонда, ёмкостью РДВ-1300, комплектом рукавов, огнетушителем РП-18; а также пожарные мотопомпы МП-10/60, МП-16/80 и др. Воздуходувки используются для сбивания пламени струёй сжатого воздуха. Из отечественных вариантов известны воздуходувки лесные пожарные ВЛП-2,5 и ВЛП-20. Воздуходувка-опрыскиватель лесопожарная “Ангара” предназначена для тушения кромки низовых пожаров воздействием мощной водно-воздушной струи или воздушно-механической пены. Почвообрабатывающие орудия для прокладки минерализованных полос должны легко и быстро присоединяться к трактору, обеспечивать надёжную минерализацию полосы без дополнительных затрат ручного труда, в наименьшей степени травмировать корневую систему и стволы деревьев, копировать неровности рельефа, быть простыми по конструкции и прочными. Помимо двухотвальных или двухдисковых лесных плугов (ПКЛ-70, ПКЛ-2,0, ПКШ-1,2, ПЛП-0,5У и др.) и бульдозеров, применяемых на тяжёлых суглинистых почвах, для прокладки минерализованных полос на лёгких незавалуненных почвах могут использоваться почвенные фрезы. Агрегат лесопожарный фрезерный АЛФ-10 – колесный трактор МТЗ-80 (МТЗ-82) с навешенной на него почвенной фрезой – прокладывает минерализованную полосу и может использоваться как грунтомёт. На лёгких почвах грунт выбрасывается на расстояние до 15 м. Скорость прокладки минполосы – 2,0-2,8 км/ч. Полосопрокладыватель фрезерный ПФ-1 с рабочим органом фрезерного типа за один проход создает борозду шириной 1,2 м и глубиной 0,2 м с выбросом грунта по обе стороны борозды на 3-4 м. Используют также тракторный грунтомёт ГТ-3. Зажигательные аппараты применяют двух типов: фитильные (АЗ-4 “Ермак”) и газогенераторные (ЗАЗ-1 и ЗАЗ-2). В первых используется горящий фитиль (рис. 9.2), вторые по принципу действия аналогичны паяльной лампе. Для доставки пожарных бригад и оборудования к месту пожара и его тушения используют: гусеничный транспортёр ГАЗ-34039-23, специальные лесопожарные агрегаты на базе автомашины (АЛК-25), тракторов (ТЛП-55, ТЛП-4, ТЛП-100) или танка (АЛТ-55). Они оснащены мотопомпами, пеналами для пожарного инвентаря, кабинами для перевозки людей. Для подвозки воды используют автоцистерны пожарные АЛП-1,0-30, АЦ-40 и др. Гусеничные модули ЛХТ-100А-12, ТЛП-4М, ТЛТ-100А, ЛПМ-2,2-10 оснащены бульдозером или клино-бульдозерным оборудованием, двухотвальным плугом, цистерной, насосом, стволом-распылителем. Они способны расчищать завалы, создавать минерализованные полосы, сбивать пламя. Используются также прицепные лесопожарные модули (МЛПП-2,5-6,5.1; МПП-2,0-10.1 и др.). Рис. 9.2. Производство отжига фитильным зажигательным аппаратом Для тушения торфяных пожаров применяют автоцистерны, с нагнетанием мотопомпами в торф растворов поверхностно-активных веществ с помощью торфяного ствола ТС-1М. Например, используют мотопомпу “Гейзер-1600П” и торфяной ствол “Гидробур”. Применяют также орудие для прокладки заградительных барьеров (щелей) в торфе ОЗТ-0,9. Для патрулирования лесов используют автомобили лесопатрульные УАЗ-3303 (“Лесник”), малый лесопатрульный пожарный комплекс МЛПК, лесопатрульный пожарный комплекс ЛПК 1,4-10ВЛ, автоцистерну лесопатрульную АЦЛ-1,0-3,0. Кроме того, для доставки пожарных команд и средств тушения применяют лесную и “обычную” технику высокой проходимости: трактора ЛХТ-100, ЛХТ-4, ТДТ-55, ТТ-4, Т-150К, К-700, МТЗ-82, автомобили ГАЗ-33021, ГАЗ-66, ЗИЛ-131 и др. Пожарные бригады должны иметь комплект ручного инструмента – топоры, лопаты, багры, а также бензопилы и средства связи – рации (носимые и возимые), мобильные телефоны. В зоне авиационной охраны лесов для быстрого создания минерализованных полос перспективно применение взрывчатых веществ (ВВ). Используются накладные шланговые или шнуровые заряды (на основе гексогена). Для борьбы с пожарами используют самолёты Ан-2П, Ан-26, Ил-76ТП, Бе-200ЛП, вертолёты Ми-2, Ми-8, Ми-26, Ка-32. Для вертолёта МИ-8 предназначено водосливное устройство ВСУ-5А с мягкими ёмкостями разных объемов (1,8-4,5 м3), а также лесопожарное сливное высоконапорное устройство (ЛСВУ). Последнее применяется для создания заградительных полос. За 1,5 мин можно проложить полосу длиной 300-350 м, шириной 4-8 м и высотой пены 2-10 см. При использовании вертолётного водосливного устройства с УКТП “Пурга” на внешней подвеске вертолётов Ми-8 (Ми-26, Ка-32) образуется заградительная полоса из пены длиной до 1 км, шириной до 6 м.