Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТУШЕНИЯ ТОРФЯНОГО ПОЖАРА НА ГЛУБИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к области борьбы с торфяными пожарами и может быть использовано для ликвидации очагов возгорания на глубине их возникновения.

Известен способ тушения торфяного пожара на глубине (патент RU 2438739, кл. А62С 3/02). Сущность известного способа заключается в бурении горизонтальных или наклонных скважин и подаче воды по бурильной колонне непосредственно в очаг возгорания, а также в использовании обсадной колонны в пробуренных скважинах для тушения последующих возгораний.

Данный способ эффективен для местной локализации торфяного пожара, т.е. где обнаружен очаг возгорания, туда и подается вода по пробуренным скважинам. Сам процесс трудоемкий и не гарантирует точного попадания прокладки скважины в очаг возгорания на глубине. Кроме этого не решен вопрос доставки воды в колодец котлована.

Известен также лесопожарный агрегат (патент RU №2137518, кл. А62С 3/02), который может использоваться для тушения торфяного пожара. Агрегат включает транспортное гусеничное средство, устройство для подачи огнетушащего вещества или воды, пульт управления, навесное рабочее оборудование для повала деревьев, срезки кустарников и для подачи грунта в катапульту. Агрегат снабжен понтонами для преодоления водных преград. Понтоны также являются емкостью для воды. Принцип работы агрегата: верхний слой почвы рыхлят, очищают от крупных кусков и камней, который затем забирается с помощью скребкового транспортера и подается в накопитель катапульты. Ролики катапульты быстро вращаются и выбрасывается грунт в зону горения. Одновременно с этим в зону горения из лафетного ствола подается огнетушащее вещество или вода. Этот агрегат имеет низкую эффективность при тушении горящих торфяников, так как имеет место большой расход воды или огнетушащего вещества, которое растекается по поверхности и не проникает в толщу торфяника. Для пополнения баков огнетушащим веществом агрегату необходимо из зоны тушения переместиться к источнику с водой. На это требуется значительное время.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ тушения торфяного пожара на глубине, защищенный патентом RU №2444390, кл. A62C 3/02. Указанный способ включает подачу в толщу горящего слоя торфа воды, насыщенной двуокисью углерода. Для этого в слое торфа на всю его глубину бурят вертикальную скважину. Затем над скважиной устанавливают водовыпускной механизм и с помощью гидравлической подвески опускают его до упора в дно скважины. Затем в трубу водовыпускного механизма подают импульсно под давлением воду и через форсунки струи воды в стенках скважины делают горизонтальные скважины, расходящиеся в радиальных направлениях. Для увеличения протяженности горизонтальных скважин импульс подачи воды повторяют несколько раз. После меняют глубину установки водовыпускного механизма и производят серию импульсов подачи воды, формируя новый ярус радиальных горизонтальных скважин. Затем подают воду, насыщенную двуокисью углерода, в трубу скважины. По мере заполнения скважины происходит поступление воды в радиальные скважины. Вода нагревается, отбирая тепло у окружающего торфа, выделяя содержащийся в ней углекислый газ, при этом скважина закрывается, что препятствует выходу газа из нее, направляя его в горизонтальные скважины. Заполнение парового пространства торфа углекислым газом с вытеснением из него воздуха позволяет ограничить доступ кислорода к местам горения. Устройство для реализации данного способа состоит из базовой машины гусеничного типа, на раме которой с помощью телескопической подвески размещен бур с приводом. На платформе установлена емкость с водой и системой труб с насосом.

К недостаткам указанного прототипа можно отнести следующее. По данному способу можно производить локальное тушение торфяного пожара. Вертикальная скважина с горизонтальными радиальными скважинами, расположенными на разных уровнях, делается в одном месте торфяного участка, где может быть пожар. Горизонтальные скважины имеют небольшую длину, порой они могут иметь разное сечение и изгибы (зависит от плотности слоев торфа, наличие камней и других твердых материалов). Все это снижает эффективность применения данного способа. Это так называемое точечное тушение торфяного пожара.

Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в повышении эффективности процесса тушения торфяного пожара на значительных площадях.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в предложенном способе тушения торфяного пожара на глубине слой торфа рыхлят на глубину и одновременно с этим подают воду в образованные борозды посредством каскада насадок, а непрерывное тушение пожара осуществляется постоянным пополнением емкости базовой машины водой с помощью вертолета из специальной подвесной капсулы для воды.

Устройство для реализации способа включает базовую машину на гусеничном ходу на платформе, в которой размещены емкость для воды с системой трубопроводов для подачи воды в слой торфа и рама с механизмом разрушения слоя торфа на определенной глубине. Механизм разрушения слоя торфа выполнен в виде каскада изогнутых рычагов треугольного сечения, смонтированных на раме, причем к торцу каждого рычага прикреплена трубчатая насадка с отверстиями. Кроме этого торцы центрального трубопровода имеют резьбовые заглушки, позволяющие устанавливать на нем дополнительные рычаги с трубчатыми насадками или пожарный рукав с лафетным стволом, а заливная горловина емкости для воды имеет по периметру светодиоды. Спереди базовой машины на выдвижных балках установлены ролики, перемещение балок в вертикальной плоскости фиксируется датчиками.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства для реализации предложенного способа тушения торфяного пожара; на фиг. 2 - вид сверху устройства, на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 1 и на фиг. 4 - рычаг с трубчатой насадкой в слое торфа, на фиг. 5 и 6 – макеты для реализации способа.

Устройство для реализации предложенного способа тушения торфяного пожара состоит из базовой машины 1 на гусеничном ходу, на платформе 2 которой расположена емкость 3 с заливной горловиной 4, по периметру которой расположены светодиоды 5. На емкости 3 смонтирован всасывающий трубопровод 6 и насос 7 с нагнетающим гибким трубопроводом 8.

К платформе 2 прикреплена поворотная рама 9, на которой смонтирован центральной трубопровод 10 с изогнутыми рычагами 11, имеющими треугольное поперечное сечение. На торце каждого рычага 11 прикреплена трубчатая насадка 12 с отверстиями, которая соединяется с центральным трубопроводом 10 с помощью гибких труб 13. По торцам центральный трубопровод 10 имеет резьбовые заглушки 14. При необходимости (требуется срочная локализация пожара на большей площади) заглушки 14 снимаются и на их место монтируются дополнительные рычаги 11 с трубчатыми насадками 12. Как вариант, можно присоединить пожарные рукава с лафетным стволом, подающие воду в перпендикулярном направлении к оси движения базовой машины 1. В передней части базовой машины 1 располагаются ролики 15 на выдвижных балках 16. Перемещение балок 16 в вертикальной плоскости фиксируется датчиком 17, на который воздействует пластина 18. Поворот балок 16 в вертикальной плоскости и их прижатие к слою торфа осуществляется гидроцилиндрами 19.

Реализация предложенного способа тушения торфяного пожара на глубине осуществляется следующим образам.

Базовая машина 1 с заполненной емкостью 3 водой перемещается на участок горения торфяной делянки, опускаются ролики 15, затем опускается рама 9 с рычагами 11 на определенную глубину в слой торфа, и включается подача воды из емкости 3 через центральный трубопровод 10 в трубчатые насадки 12 с отверстиями, т.е. одновременно с рыхлением слоя торфа подают в образовавшиеся бороздки 23 по всей толщине слоя торфа на глубину внедрения рычагов 11 под напором воду. Часть воды с верхних отверстий трубчатой насадки 12 поступает на поверхность слоя торфа. Базовая машина 1 при этом движется. Нижний конец трубчатой насадки 12 имеет также центральное (осевое) отверстие. Наличие таких отверстий (осевое в торце насадки и отверстия, расположенные по кольцу и на разной высоте на трубчатой насадке 12) позволяет рассеивать воду, как в горизонтальной плоскости, так и на глубину. Таким образом, вода поступает вглубь торфяного слоя и быстрее доходит до очага пожара. При незначительном (показывает датчик уровня воды) уровне воды в емкости 3 вызывается вертолет 20 и происходит пополнение емкости 3 водой. В темное время суток для точного попадания воды из капсулы 21 вертолета 20 в емкость 3 горловина емкости снабжена светодиодами 5.

При движении базовой машины 1 по торфяной делянке на пути машины могут быть провалы в слое торфа (выгоревшие места) или места с низкой несущей способностью. Для обеспечения безопасного движения базовой машины 1 по торфяной делянке спереди машины установлены ролики 15 на выдвижных поворотных балках 16. Опускание роликов 15 на слой торфа и обеспечения необходимого давления обеспечивается с помощью гидроцилиндров 19, при этом удельное давление роликов 15 на слой торфа должно быть несколько больше, чем удельное давление самой гусеничной базы машины 1. Например, если давление гусеничной базы составляет 0,35 кг/см², то давление роликов 15 составляет 0,4-0,5 кг/см². Это позволяет заблаговременно обнаружить в слое торфа пустоты, образовавшиеся после пожара или по другим причинам. Если ролики 15 будут опускаться вниз (проваливаться в слой торфа), то посредством датчика 17, на который воздействует пластина 18 (пластина жестко прикреплена к поворотной раме 16), подается сигнал и оператор базовой машины 1 производит остановку машины или объезжает это место. Отъехав на безопасное расстояние, оператор заменяет заглушку 14 на центральном трубопроводе 10 на пожарный рукав с лафетом и направляет воду в то место, где имеются провалы в слое торфа, если из провалов просачивается дым. Для предохранения базовой машины 1 от возможного загорания она снабжена трубопроводом 22, который распыляет воду по внешнему контуру машины.

Технология работы базовой машины 1 заявленного способа может иметь и циклический характер. Машина подъезжает к очагу, опускаются рычаги 11 в слой торфа на определенную глубину и производится подача воды под напором в слой торфа через трубчатые насадки 12. Затем машина перемещается (при этом рычаги 11 подняты) на другое место и цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемый способ тушения торфяного пожара позволяет более эффективно локализовать очаг горения, так как происходит подача воды в нижние слои торфа. Кроме этого время локализации пожара значительно сокращается за счет непрерывной работы базовой машины с постоянно заполняющейся водой емкостью с помощью вертолета. Данный способ может быть успешно использован в лесном хозяйстве при тушении низовых пожаров и на делянках сельского хозяйства при тушении палов.