дипломик — копия (1202201), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Для создания более надежной работыустройствамежэлектродноепространствоэлектрическизакорачиваетсяпроводником, в частности металлической проволочкой. При подаче высокогонапряжения на электродную систему по металлическому проводнику протекаетток большой плотности, приводящий к высокоскоростному фазовому переходу84металла, возникает собственно электрический взрыв проводника, формируетсяплазменное образование по продуктам взрыва и генерируется ударная волна.4.3.2 Смерчевой метеотрон как новый способ тушения лесных пожаровДля повышения эффективности и надежности локализации и тушенияверховых лесных пожаров предложено изобретение [29], суть его в следующем.Так как верховой лесной пожар распространяется за счет сгорания во фронтехвои и тонких веточек (диаметром до 7 мм), то сбивая их с помощью ударнойволны от взрыва ВВ, можно создать заградительную полосу.
Ширина ее должнабыть не меньше ширины фронта верхового лесного пожара от 3 до 15м. ЗарядыВВ располагают объемно в пологе леса с плотностьюp > p*где p*-минимальная масса ВВ в пологе леса, необходимая для срыва основной части (80%) хвои и тонких веточек в единице объема полога леса.Значительное увеличение p по сравнению с p* приводит к повышенноймощности взрыва, производится вывал деревьев и отрыв крупных ветвей, а этонежелательно, так как с увеличением массы легкогорючих материалов наподстилающей поверхности опасность усиления низового лесного пожара ивозобновления в дальнейшем верхового возрастает.
По этой причине в целяхэкономии ВВ значение p ограничивают сверху величиной 2p. Таким образом,масса заряда ВВ на единицу объема полога леса должна удовлетворятьусловию:p' < p'<2 p'(4.1)Плотность ВВ p, обеспечивающая взрыв 80% легкогорючих материалов вединице объема находится экспериментально.В качестве ВВ можно использовать различные составы - смеси воздуха ствердыми реагирующими веществами и с жидкими частицами углеводородныхтоплив (аэрозоли), а также смеси воздуха с горючими газами и парами.Распыление твердых дисперсных, капельных или газообразных топлив в лесу85может быть произведено с применением авиационных или наземныхтранспортных средств.После создания полосы разрыва легкогорючих материалов на одной из еѐграниц (обращенной в сторону фронта) размещают с тойже плотностьювторой заряд ВВ и при подходе фронта пожара к полосе разрыва подрываютего с помощью системы дистанционного управления.
При взрыве происходитсрыв пламени ударной волной и одновременно удаляются уцелевшая хвоя итонкие веточки во фронте верхового лесного пожара.Созданная ранее полоса разрыва легкогорючих материалов служитпрепятствием для возможного перехода очагов низового пожара в верховой.Минимальное расстояние 1^м (в метрах) от кромки пожара, на котором следуетсоздавать заградительную полосу, определяется по формуле:Lm=Ư/tm,(4.2)Где Ư – скорость распространения пожара м/с, tm – время необходимоедля размещения зарядов ВВ в пологе леса (для созданиязаградительнойполосы заданных размеров и активного воздействия на фронт).Попутное течение за ударной волной как бы сдувает факел пламени ираспространение пожара прекращается.
Этот эффект наблюдается в опытах потушению верхового лесного пожара.В дальнейшем способ [30] был усовершенствован в [31] для борьбы сверховыми лесными пожарами в хвойных молодняках. В отличие от [32] былипредложены для использования шланговые заряды ПЖВ -20 или ЭШЛ- 1П,располагаемые эквидистантно фронту верхового лесного пожара на высоте Ь,удовлетворяющей неравенству:0,5< h < hз/2м ,(4.3)Где hз – высота верхней границы полога леса.
Обоснование выбора длявысоты расположения заряда следует из результатов математическогомоделирования эволюции взрывных волн в пологе леса.В работе предложено устройство - заряд объемного взрыва для обрывахвои и тонких веточек и срыва пламени верховоголесного пожара.86Преимущество заряда объемного взрыва перед штатными зарядами ПЖВ -20или ЭШП -1П, заключается в том, что давление после его взрыва падает сувеличением расстояния от заряда медленнее, поэтому образуется болееширокая противопожарная преграда. Иными словами коэффициент полезногодействия заряда объемного взрыва при одной и той же теплоте взрыва больше,чем у штатных ВВ.В [31] предложен способ предотвращения перехода низового лесногопожара в верховой, суть способа заключается в подрыве двух шнуровыхзарядов, один из которых располагается на высоте h=0,5-1метр отсчитываемойот нижних ветвей деревьев к подстилающей поверхности, а второй,расположенный на расстоянии 1,2-2,5 метра от первого, укладывается нанапочвенный покров.
Первый заряд, расположенный на горизонтальнойплоскости перпендикулярно скорости распространения фронта пожара,взрывается перед фронтом лесного пожара для того, чтобы сбить легкогорючиематериалы с нижних ветвей деревьев. Второй заряд подрывается спустя 0,5-1сек. после взрыва первого, что приводит к образованию минерализованнойполосы, локализующей низовой лесной пожар.Известно,чтоотраженнаяударнаяволнаобладаетбольшейинтенсивностью, чем падающая.
В [31] описан способ тушения верховыхлесных пожаров основанный на использовании гибкого отраженного экранарасположенного на расстоянии 0,5 метра от шнурового заряда. Приприближениидистанционно.фронтаверховогоОбразующаясялесногопожарацилиндрическаязарядударнаяподрываетсяволнаслевавзаимодействует с фронтом пожара, а справа с отражающим экраном. Врезультате наряду с падающей прямой ударной волной образуется отраженнаяот экрана ударная волна, которая также действует на фронт лесного пожара.В [33] предложено произвести взрыв зарядов ВВ с помощьютермовзрывателя срабатывающего при температурепиролиза. Тем самымобеспечивается высокая степень обрыва легкогорючих материалов и болеенадежное тушение верхового лесного пожара по сравнению просто с подрывом87заряда. Кроме того, при автоматическом подрыве обеспечивается большаябезопасность специалистов привлекаемых для борьбы с лесными пожарами.Для локализации и тушения пожаровв [29] предложено устройство,которое включает генератор относительно слабых ударных волн и устройстводля их фокусировки позволяющее направлять сфокусированную ударнуюволну на фронт низового лесного пожара.Все описанные выше способы основаны на использовании информации отонкой структуре фронта лесного пожара и предельных условий егораспространения.
Поэтому все они экологически чистые, так как длядостижения положительного эффекта – тушения или локализации лесногопожара не требуется больших энергетических затрат. Следовательно, прииспользовании этих способовв практике локализации и тушения лесныхпожаров ущерб, наносимый лесному биогеоцинозу, будет минимальным.885 БЖДТехника безопасности при тушении пожаров.Опасность степных пожаров для людей связана не только с прямымдействием огня, но и большой вероятностью отравления из-за сильногообескислороживания атмосферного воздуха, резкого повышения концентрацииугарного газа, окиси углерода и других вредных примесей [12].Наибольшую опасность практически на любом пожаре представляет дым,который содержит множество опасных веществ, мешает ориентироваться наместности и распознавать другие опасности.
Сотрудник пожарной охраны приработе на пожаре всегда должны иметь при себе и уметь использовать средстваиндивидуальной защиты органов дыхания. Как правило, для защиты органовдыхания используют фильтрующие противогазы и респираторы. Различныепатроны к ним обеспечивают разный срок защиты и позволяют работать присодержании в воздухе различных наборов веществ в различных концентрациях.Для определения безопасного времени нахождения в задымленной зоне нужноизучить инструкцию к соответствующему средству защиты [18].Большинство фильтрующих элементов не в состоянии задержать один изнаиболее опасных, и при этом в высокой концентрации присутствующий напожаре, газ – оксид углерода (угарный газ). Угарный газ необратимосвязывается с клетками крови, не позволяя им доставлять к тканям и органамкислород. Отравление угарным газом смертельно опасно.
С учетом опасностиотравления угарным газом крайне нежелательно длительное время находится вместах с сильным задымлением, даже при наличии фильтрующих средствзащиты. Признаки отравления угарным газом – слабость, головная боль,тошнота, головокружение, сонливость. При отравлении необходимо срочноснизить интенсивность нагрузки, вывести пострадавшего на свежий воздух ивызвать медицинскую помощь [17].89Кроме отравления продуктами горения, пожар опасен поражениемвысокой температурой. Ожоги обычно происходят либо от воздействиятеплового излучения, либо от поражения горячим воздухом, либо от контакта сраскаленнымиповерхностямигорящихматериалов.Наиболееопаснытермоингаляционные поражения (ожоги дыхательных путей) и ожоги лица иглаз. Все эти ожоги крайне тяжело поддаются лечению, часто приводят кинвалидности, нередко смертельны.