VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014
ТОРФЯНЫЕ ПОЖАРЫ: ЭФФЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ЛИКВИДАЦИИ
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Торф как горючее имеет ряд специфических особенностей, из-за которых традиционные технические устройства тушения пожаров неэффективны для ликвидации возгорания торфяников. Проблема торфяных пожаров заключается в том, что эпицентр горения торфа может располагаться на достаточно большой глубине, кроме того, сама структура торфа (пористое строение, адсорбирующее кислород) помогает ему гореть без внешнего доступа кислорода, выделяя ядовитые вещества, угрожающие здоровью и жизни людей на обширных территориях.
В данной работе «Торфяные пожары: эффективные способы ликвидации»проведено исследование особенностей торфяных пожаров, эффективных способов их тушения, сделан анализ существующих технических устройств для ликвидации возгораний торфа.
В результате анализа существующих сегодня способов ликвидации торфяных пожаров, а также технических устройств, применяемых на практике для тушения горящих торфяников была выдвинута гипотеза о том, что изобретение принципиально иной технической модели для ликвидации торфяных пожаров сделает их тушение эффективнее.
Таким образом, задачей исследования стало изучение особенностей горения торфа и анализ существующих технических решений проблемы торфяных пожаров. В качестве теоретической основы исследования были взяты идеи ученых, которые изучали способы тушения пожаров – В.В. Перевалова, Л.А. Михайлова, В. П. Соломнина.
Данные исследования послужили для создания полезной модели «Устройство для тушения пожаров на торфяниках», которая может быть применена для ликвидации торфяных возгораний в труднодоступных местах с использованием авиатехники.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где показана ее общая схема.
Устройство содержит баллон с углекислотой 1, мембрану 2, сопловой насадок 3 с ножом 4, с пружиной 5, стабилизаторы 6, установленных на осях 7 с пружинами 8, систему фиксации, состоящую из толкателей 9 и рычагов 10.
В исходном положении сопловой насадок 3 с ножом 4 удерживается от перемещения в горловине баллона 1 пружиной 5, стабилизаторы 6, установленные на осях 7 с заневоленными пружинами 8, удерживаются от поворота рычагами 10, соединенными шарнирно с толкателями 9.
Технический результат достигается тем, что баллон с углекислотой снабжен мембраной, установленной внутри баллона для герметизации углекислоты, сопловой насадок с ножом для прорыва мембраны, установленный в горловине баллона и имеющий возможность перемещаться внутри ее, при этом сопловой насадок выполнен в виде диска, внутри которого имеются выходные сопла, стабилизаторы в виде прямоугольных пластин, соединенных через оси с пружинами с баллоном, системой фиксации стабилизаторов состоящей из толкателей, соединенных одним концом с сопловым насадком, а другим шарнирно с двуплечим рычагом, у которого один конец соединен шарнирно с баллоном, а другой конец удерживает стабилизатор от поворота.
После сбрасывания с вертолета и при ударе устройства о землю сопловой насадок 3 заглубляется на величину 200-400 мм, сжимая при этом пружину 5 и передвигаясь внутрь баллона до упоров 11, при этом нож 4 разрезает мембрану 2, разгерметизирует баллон с углекислотой 1. Под действием давления углекислоты (~14МПа), происходит истечение ее через сопла 12, расположенные в сопловом насадке и на выходе сопел происходит разложение углекислоты Н2СО3 на углекислый газ СО2 и Н2О. Углекислый газ под давлением распространяется под поверхностью торфа на глубине 200-400мм, образуя «зонтик». Так как углекислый газ тяжелее воздуха в ~1,8 раза, он опускается, преграждая доступ кислорода к очагу возгорания.
Одновременно при ударе устройства о землю и передвижении соплового насадка до упоров 11, толкатели 9, воздействуют на двуплечие рычаги 10, которые вращаясь в шарнирах 13, освобождают от зацепления их со стабилизаторами 6.
Стабилизаторы под действием пружин 8 поворачиваются в осях 7 на 90°, образуя опорную площадку.
Указанное техническое решение позволяет задействовать устройство при сбрасывании его с вертолета и более эффективно использовать углекислоту.
На данную полезную модель получен патент РФ №106122. Планируется создание опытной серии полезной модели.