15/08/2010
0Эта статья знакомит с достижениями науки в области пожаротушения. Есть разработки о которых я не знал. М.П.
Для обывателя пылающий огонь — стихия первобытная, неуправляемая. А для ученого — сложное явление, подчиняющееся физическим законам. Сегодня в мире существуют целые научные центры, занимающиеся исследованиями физики природных и техногенных пожаров. Если предотвратить цунами или землетрясение невозможно, то снизить риск масштабных лесных пожаров вполне реально. Инженерных решений — масса. Вот только разработки остаются невостребованными. Почему так происходит?
Лесной дозор
Один из резидентов Нижегородского инновационного бизнес-инкубатора Иван Шишалов в эти дни стал фигурой чрезвычайно востребованной. Дело в том, что среди его разработок — программа «Лесной дозор». Идея проста: предлагается разместить на вышках мобильной связи видеокамеры, объединенные между собой при помощи Интернета в одну сеть. Камеры отслеживают обстановку, а специально разработанная компьютерная программа фиксирует очаги возгорания и передает информацию на общий сервер. «Системы уже установлены в трех регионах, причем пока на небольших тестовых участках, — говорит Иван Шишалов, — положительный эффект есть. Например, в той части Нижегородской области, где стояло наше оборудование, с пожаром удалось справиться в кратчайшие сроки». Правда, такая система предупреждения обходится недешево: одна камера вместе с установкой стоит 200 тысяч рублей. А на обслуживание придется тратить ежемесячно по 913 тысяч рублей из расчета на камеру.
Впрочем, можно в этом деле обойтись и более скромными средствами. Специалисты Уральского института Государственной противопожарной службы МЧС России разработали устройство кругового обзора, способное распознавать едва зарождающийся огонь. Принцип работы строится на фотоприемниках среднего инфракрасного диапазона. Дело в том, что энергия инфракрасного излучения лесного пожара в сотни раз превышает видимую составляющую спектра. Например, излучение нагретой поверхности древесины на 99,9 процента находится в ИК-области, а углей и дыма — на 99,98. И если видеокамера или даже спутник не заметят первые признаки лесного пожара, то фотоприемник его обязательно зафиксирует. Похожие устройства существуют на Западе. Однако до недавнего времени там не было доступных фотоприемников для среднего ИК-диапазона. Сибирские мастера изготовили чувствительный элемент на основе полупроводникового твердого раствора селенидов свинца и олова. В результате аппаратура может работать как в светлое время суток по отраженному солнечному излучению, так и ночью, регистрируя излучение теплового потока очага возгорания. Установив такие устройства на тех же телефонных вышках или специальных мачтах, можно создать сеть, предупреждающую о пожаре.
Голь и выдумки
От предупреждения — к тушению. Для борьбы с пожарами в их начальной стадии средства тоже придуманы. «Мы внедрили в практику пожаротушения съемные пеногенерирующие принадлежности, которые легко помещаются в переносной ранец, — рассказывает директор Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной охраны лесов и механизации лесного хозяйства Григорий Главацкий. — Сегодня таким ранцевым лесным огнетушителем оснащены все те, кто занимается охраной лесов в Сибири. Самое главное, что для его работы не нужна вода, с которой масса сложностей. Перевозить ее по воздуху в больших объемах дорого, да и лес не будет ждать, пока авиатранспорт «сбросит» нужное количество воды. А водоемы, откуда можно брать спасительную влагу, есть далеко не везде». Для совсем уж запущенных случаев, когда суперранец бессилен, разработаны переносные лесопожарные воздуходувки на основе отечественной бензопилы «Тайга-214». В комплект входят мягкая емкость объемом 20 литров для огнетушащего раствора и пеногенератор. «Практически мы действуем по принципу «голь на выдумки хитра», — шутит Григорий Главацкий, — создаем новые устройства из подручных средств. В результате технологии просты, доступны и эффективны. Вот только для того, чтобы они работали, в каждом лесничестве нужно создать оперативные патрульные группы быстрого реагирования, каких сейчас практически нет».
Бомбовый удар
Даже если пожар на ранней стадии был упущен, его дальнейшее поведение вполне можно предсказать, зная условия распространения огня. Отечественные ученые занимаются математическим и физическим моделированием пожаров с конца 70-х годов прошлого века.
По словам директора научно-образовательного инновационного центра «Моделирование и прогноз катастроф» Томского государственного университета доктора физико-математических наук Анатолия Гришина, им было поставлено около тысячи опытов, часть из них осталась в теории, а часть была проверена практически на полигонах близ Томска и в Новосибирской области. «Если говорить о физическом и математическом моделировании, мы используем законы сохранения массы, количества движения, энергии, а также уравнение состояний, — объясняет Анатолий Гришин. — Под эти группы уравнений мы получаем граничные условия состояния леса, включая метеорологическую обстановку, скорость ветра, влагосодержание лесных и степных горючих материалов. А дальше просто решаем поставленную задачу и получаем ответ в виде прогноза на дальнейшее поведение пламени».
Ученые могут не только предугадать, как поведет себя разгоревшийся пожар или когда пламя с низов перекинется на верхушки деревьев, но и найти ахиллесову пяту любого действующего пожара. «Структура огневого фронта, если говорить о природных пожарах, состоит из нескольких зон, — поясняет Анатолий Гришин, — в том числе пиролиза (термическое разложение органики без доступа воздуха. — «Итоги») и последующего воспламенения древесины. Если уничтожить зону пиролиза, то вместо факельного горения мы получим угли, а значит, оно не будет распространяться с автомобильной скоростью». Знание физики пожара позволяет проводить его профилактику методом «управляемого огня». Этот малозатратный метод заключается в организации принудительного выжигания опасных участков леса, что позволяет снизить объемы горючего материала и поставить барьеры против потенциального пожара. С другой стороны, с помощью математического моделирования есть возможность наносить точечные удары. Например, существует средство борьбы с лесными и степными пожарами, основанное на энергии взрыва. Бомбы АСП-500, способные справиться с огнем на площади в тысячу квадратных метров, изобрели на Государственном научно-производственном предприятии «Базальт». В результате подрыва такого снаряда, заряженного 500 килограммами огнегасящей смеси, можно справиться даже с самым сильным фронтом. В принципе в бомбу загружается практически тот же состав, которым тушат пожары с самолетов. Однако при обычном сбросе из-за восходящего потока горячего воздуха часть вещества не достигает очага горения. По словам разработчиков, сбрасывать АСП-500 можно как с боевых самолетов, так и с гражданских Ил-76 или Ан-12.
Мы их теряем
В противовес шумным бомбам ученые создали методику «тихого электричества». «Любое пламя ионизировано, а значит, с помощью электричества горением можно управлять, — объясняет доктор технических наук, профессор Самарского технического университета Валерий Дудышев. — Опыты показывают, что электрическое поле даже малой мощности может эффективно тушить пламя на большом расстоянии. И не надо лезть в самое пекло, чтобы побороть стихию». Внешнее электрическое поле с заданной напряженностью как бы вытягивает из зоны протекания цепных реакций — зоны горения — электроны и разноименно заряженные радикалы горящих веществ. Получается «ловушка» для пламени, прекращающая цепную реакцию горения веществ. Рядом с очагом возгорания надо разместить относительно маломощный (не более 1 кВт) источник высокого напряжения и один или несколько специальных электродов, передающих это поле внутрь очага возгорания. Например, в опытах при тушении пламени высотой в метр потребовалось 3 секунды времени и электрическая мощность всего 3—4 ватта при напряженности электрического поля 3—5 кВ/см. Изобретение весьма эффективно для бесконтактного тушения возгорания большой площади. В этом случае специальное подвижное мобильное средство — вертолет, тягач или автомашину повышенной проходимости — снабжают источником высокого напряжения, специальными гасящими электродами, которые размещают на телескопических мачтах. Положительно заряженный электрод располагают повыше, а отрицательно заряженный опускают прямо в пламя. Разряд! И пламя затухает в считаные секунды.
…Некоторые из вышеперечисленных проектов выглядят так, будто придуманы в Голливуде. Вероятно, именно поэтому многие из них были положены чиновниками под сукно. Бомбой АСП-500 пять лет назад заинтересовалась было одна отечественная госструктура, но дело кончилось ничем. В МЧС тоже подумывали о закупке этих снарядов, но дальше разговоров дело не пошло. А нет госзаказа, нет и серийного производства. Разработки и рекомендации ученых игнорируются годами, сетует Григорий Главацкий, о них вспоминают, лишь когда грянул гром.
Прочел ещё одно мнение по этому вопросу и понял, что новации не востребуются потому, что бюрократия имеет свои, проверенные средства "жизни с огнем". Прочтите и о них… Возможно улыбнетесь, узнав что-либо и нам хорошо знакомое. М.П.
Российские самые передовые Инновации в пожаротушении.
Последние недели Россия явила миру несколько замечательных и знаменательных способов тушения лесных пожаров. Все эти способы настолько инновационны, что, понятное дело, их не мог родить никто иной, кроме как партия «Единая Россия» во главе с Путиным и Региональными Национальными Лидерами на местах. Увы, еще никем не был проделан труд по систематизации и сведению воедино всех этих противопожарных нанотехнологий – и это пугает: что-то же должно остаться потомкам от нашего поколения в качестве переходящей мудрости! Поэтому я решил взять на себя этот труд и составить небольшую сводную табличку:
1. Административный метод тушения пожара. Самый, в общем-то, простой. Пожар вам только снится, только кажется и мнится. Его нет. Пример использования метода: Примерно в то же время, часов в пять, приехало «начальство» – из лестеха, из администрации железнодорожного района, из мчс. Посмотрев на происходящее они потребовали к концу для пожар «закрыть». Все пожары в границах лесхоза учитываются в журнале – когда начался, площадь и т.д. Потушенный пожар в журнале отмечается как «закрытый». Получается, что в сводках вчерашний пожар будет считаться потушенным, хотя он даже не локализован. В частности, с помощью этого метода можно очень хорошо формировать статистику «к аналогичному периоду прошлого года», чтобы каждый раз получалось чуть-чуть меньше.
2. Тушение пожара поджогом. Может быть, самый инновационный метод. Его авторы – знатные МГЕРовцы Гаттаров и Бурматов (БИНХ), первый из которых – еще и член Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации. Суть метода: Аккуратно поджечь дерево, сфотографироваться, потушить. При необходимости – повторить. Единственный недостаток этого метода в том, что он портит статистику по количеству пожаров, но это лечится с помощью административного метода (см. выше).
3. Метод троекратного облета. Автор метода – губернатор Свердловской области Александр Сергеевич Мишарин. При этом рекомендуется плевать через левое плечо в сторону очага возгорания. При первом облете – приказать пожару потухнуть до следующего дня, при последующих облетах – проконтролировать выполнение. Поговаривают, впрочем, что инновационность этого метода не так высока, как у остальных – вроде как, царь Ксеркс, приказывая высечь плетями Геллеспонт, делал примерно то же самое еще две с половиной тысячи лет тому назад.
4. Метод самолета-амбиции. Автор метода – старший брат губернатора Мишарина национальный лидер Путин. Соответственно, у Мишарина – вертолет, а у Путина – целый настоящий самолет. Бе-бе-бе. Суть метода остается, в целом, неизменной – летать над тем, над чем нет смысла летать, сбрасывать воду на то, что не горит, мешать работать пожарным, нарушать правила авиационной безопасности. Это пофиг: хоть ссы в глаза, всё божья роса. Вот от росы и потухнет.
5. Метод призывания дождя. Посмотреть прогноз погоды. Узнать, когда обещают дождь. Назначить на предыдущий день молебен о дожде. Как говорится, на Бога надейся, но в Гидрометцентр позвони. А может, не звонили, а на сайте посмотрели? Ну да, конечно. С IPad’а зашли и посмотрели, сейчас именно это в инновационном тренде. (Это не инновация. Крестный ход и молебен для призывания дождя на Руси использовали испокон. Технологии только и меняются… М.П.)
6. Тушение пожара фотошопом. Прокладываем к месту горения железную дорогу, привозим несколько эшелонов контрафактного фотошопа, закидываем пожар. Заодно решаем проблему с пиратством. Тьфу, напутал. Всё гораздо проще. Берем фотошоп, рисуем тушение пожара, PROFIT!!! Приедет Путин, пожмет руки, поблагодарит за правильное пользование современными информационными технологиями.
7. Метод правильного прогнозирования. Пообещать, что населенному пункту ничего не угрожает. После того как он сгорит – задействовать административный метод и не включать пожар в очередную сводку. В самом деле, прогноз не мог быть неверен!
8. Метод рынды. Выдать всем по рынде незамедлительно, пожары от этого сами потухнут. Технику не закупать, пожарные пруды не копать. Звонить в рынды, пожар и испугается. Хорошо сочетается с методом призывания дождя (см. выше). Можно бить в рынду и молиться.
Что-то упустил? Дополняйте! Да, много чего упустил! Спасибо за подсказки! Ну и неудивительно – разве мог я одним постом охватить все богатство и разнообразие арсенала противопожарных методов великой Партии и ее великого Лидера? Куда мне! Так что, с вашей помощью, поехали дальше!
9. Метод закидывания миллиардами. Стоя на пепелище, пообещать направить миллиард туда, миллиард сюда, и много миллиардов вокруг. Немедленно. Практики говорят, что этот метод пожаротушения особенно хорош, когда миллиарды набираются монетами, металл там достаточно тугоплавкий.
10. Метод наказания невиновных. Стоя на пепелище, потребовать отставки глав муниципалитетов (которым МЧС никак не подчиняется, и которые к пожарной охране не имеют никакого отношения), и прочих третьих лиц. Пожару станет стыдно, что из-за него невинные люди страдают, и он тут же уймется. По российской традиции, метод наказания невиновных особенно эффективен в сочетании с методом награждения непричастных (см. выше в п.6, метод тушения фотошопом).
11. Пожарно-прикладной метод. В разгар стихии провести соревнования по пожарно-прикладному спорту в точке, максимально удаленной от мест горения. Мобилизовать на эти соревнования максимально возможное число пожарных. Пожар посмотрит на мускулистых спорстменов, побеждающих полосу препятствий, испугается, забьется в уголок и загасится.
12. Метод сравнительного анализа им. С.К. Шойгу. Проще всего проиллюстрировать примерами: «А почему у вас леса горят?» – «А Новый Орлеан вон вообще смыло!». Или: «А почему не предсказали снижение влажности торфяников?» – «А в Буркина-Фасо дети голодают!».
13. Метод возвращения из отпусков. Как только все началось – уехать в отпуск. Вернуться из отпуска. Устроить разнос всем подчиненным за то, что они в отпуске. Вызвать всех подчиненных из отпуска. Снова уехать в отпуск. При необходимости – повторить.
http://forvard43.mylivepage.ru/blog/1301/15527
Техника поможет
Константин Завражин
Столичные спасатели представили журналистам оборудование и новейшую технику, при помощи которой они надеются защитить город от лесных и торфяных пожаров. Ее возможности были наглядно продемонстрированы на территории парка "Фили".
Аномальная жара, по прогнозам синоптиков, в ближайшее время отступать не собирается. Спасать лесопарки от стихии сотрудники Главного управления МЧС по Москве готовы во всеоружии.
Особая гордость пожарных – бронещит с лафетным стволом на колесном ходу БЛС-40.2К, внешне похожий на легендарную тачанку. Предназначен он для защиты пожарных, участвующих в тушении, а также от взрывов. Щит уже успел выручить спасателей минувшей весной, когда на Озерной улице горел магистральный газопровод. Без бронещита подобраться к пылающему фонтану было бы сложнее и опасней для борцов с огнем. С помощью БЛС-40.2К высохшая трава, пожелтевшие деревья и кустарники возле дома-музея князей Лобановых-Ростовских, расположенного на окраине Филевского парка, щедро орошались мощной водяной струей.
Новейшая пожарно-насосная станция уже встала на вооружение московских спасателей. Она создана на базе "КамАЗа" повышенной проходимости и способна добраться до любой точки города, включая отдаленные уголки природного парка "Лосиный остров". В паре с рукавным комплексом станция предназначена для доставки воды на большие расстояния – до 2 километров. Может подавать воду как из открытых источников, так и из пожарных гидрантов. Система также способна извергать до 110 литров воды в секунду.
Другая новинка – машина температурно-активированной или "перегретой" воды, разработанная во ВНИИ Пожарной техники МЧС. Она тушит пожары при мизерном расходе жидкости. На днях она вернулась из Нижегородской области, где участвовала в борьбе с огнем в лесах возле научного центра в Сарове. Зимой ее использовали для обрушения льда на Саяно-Шушенской ГЭС. Чтобы смести 400 тонн льда, ей потребовалось всего 83 часа. В столице она эксплуатируется уже четвертый год, в 2010 году МЧС получит 10 подобных автомобилей.
Внутри установки вода разогревается до температуры свыше 200 градусов по Цельсию. То, что исторгается из пожарного гидранта, внешне выглядит как спрей из гигантского газового баллончика. Пожарный без особых усилий держит в руках ствол и поливает спреем направо и налево, будто партизан из трофейного шмайсера. Разработчик чудо-техники просунул руку в поток, показав, что это не горячий пар – обжечься невозможно. На выходе получаются капли в несколько микрон температурой в 60 градусов, которые эффективно гасят огонь. От своей заправки в 3 тонны автомобиль может тушить пламя до 40 минут. Если поблизости есть внешний источник водоснабжения, тушение может продолжаться непрерывно до 6 часов.
Внизу, на Москва-реке, журналистов поджидал пожарный катер алого цвета под оптимистичным названием "Надежда". Весной он использовался для тушения дебаркадера на Бережковской набережной. При помощи трех стволов судно способно тушить лесные пожары в столичных природоохранных зонах. /Мне позвонили и сообщили, что демонстрация возможностей катера, происходила на фоне песни "Не вешать нос гардемарины…". Врут, – сто процентов. М.П./
http://www.rg.ru/2010/08/12/tehnika-site.html
Ну а теперь подробнее о той технологии, которую я не знал. Идея очень оригинальна и заманчива. Интересно, реализовал ли её кто-либо на практике. Если "нет", то "почему?". М.П.
НОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ БЕСКОНТАКТНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ
И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ИХ ВОЗГОРАНИЯ
Дудышев Валерий Дмитриевич, Россия , Самара
Самарский технический университе
Пожары – это настоящий бич цивилизации и пока нерешенная мировая проблема. Трудно удержаться от аналогии, что пожары это по-сути Неуправляемая Энергетика Разрушения. В данной статье автор раскрывает физическую суть нового оригинального электрополевого метода подавления неуправляемого процесса возгорания и горения пламени. Предлагает конкретные устройства для его реализации, например, для тушения лесных пожаров, для предотвращения возгорания объектов. И всесторонне обосновывает новый перспективный электрический метод подавления пожаров любой сложности, и их предотвращения вообще без расходных материалов и крайне эффективно и быстро.
Введение
Систематическое возгорание лесов, домов, предприятий, дорогостоящих объектов нефте-газовой промышленности – настоящее стихийное бедствие для миллионов жителей планеты. Например, для Австралии , США и прочих стран с засушливым климатом. Пожарами наносится огромный экологический урон живой природе и огромный экономический урон цивилизации Ежегодно от пожаров в мире гибнут каждый год сотни тысяч гектаров лесов и сотни людей. Ущерб от пожаров только в СНГ исчисляются миллионами долларов в год.
Концентрация токсичных веществ в зоне лесных пожаров намного превышает допустимые нормы, а воздух заполняется едким ядовитым дымом. Так в чем же трудности современных методов тушения пожаров.
Пожар это по-сути неуправляемая энергетическая реакция превращения химической энергии веществ в огонь, тепло и дым.
К сожалению, существующие методы тушения лесных, да и городских пожаров, включая и распыление воды авиацией, пока дороги и неэффективны.
Нерешенность эффективной борьбы с крупными пожарами достаточно очевидна. Весь мир стал свидетелем грандиозного пожара на Останкинской телебашне в Москве, крушения от пожаров двух гигантских небоскребов в Нью-Йорке.
Причины нерешённости этой проблемы
Специалистами и чиновниками называются различные организационные и технические причины трудности борьбы со стихией огня (нехватка техники и воды, изношенность оборудования, трудности тушения торфяников). Но все же главные причины состоят именно в несовершенстве самих существующих технологий пожаротушения. В практике пожаротушения за последние 300 лет в мире не произошло никаких радикальных новшеств. Существующие технологии борьбы с огнем сводятся по сути к сбиванию пламени различными веществами. Для этого используют различные расходные материалы (воду, песок, пену). Некоторые веществ, которые вводят в зону горения, сбивая ими пламя, одновременно предотвращают поступление кислорода в зону горения. Такие технологии пожаротушения, как показывает жизнь, на практике зачастую неэффективны.
Тем не менее, в последние годы появляются совершенно новые оригинальные идеи и технологии электрического управление горением и пламенем /1/.
На основе этой электроогневой технологии в России автором изобретен, апробирован и запатентован радикально новый эффективный метод электрического тушения пожаров и предотвращения возгорания огня /2/, бесконтактный способ тушения пламени и устройства для реализации.
Данный новый метод тушения пламени состоит в воздействии на пламя сильным импульсным электрическим полем с напряженностью 5кВ.см и выше. И может эффективно применяться в качестве принципиально нового эффективного средства для бесконтактного тушения пламени. Цель данного изобретения состояла в повышении эффективности и быстродействия тушения пламени, а также в предотвращении возгорания особо важных и дорогостоящих объектов.
Физическая сущность новой технологии пожаротушения
Поясним более подробно суть и физику данного оригинального метода.
Традиционно пламя (пожар) тушат с использованием внешних пенообразующих веществ. В результате применения в известных способах значительного количества расходных материалов для образования пены, затраты на тушение пожаров велики, эффективность тушения зачастую низка, а материальным ценностям и материалам при таком способе тушения наносится существенный урон. Кроме того, эти способы не позволяют надежно предотвратить возникновение очага возгорания.
Для реализации предлагаемого способа в зоне пламени создают внешнее постоянное электрическое поле. Напряженность этого поля выбирают исходя из типа пламени и его интенсивности в пределах 2-25 кВ/см.
Способ электрического подавления пламени основан на физическом эффекте отклонения пламени к одному из разноименных высоковольтных потенциалов внешнего электрического поля (см. например, кн. М. Фарадея “История свечи” (пер. с англ.), М.1983 г.
Физическая сущность предложенного способа состоит в том, что любое пламя ионизировано, а значит с помощью электричества можно управлять горением, в частности тушить пламя. Опыты показывают, что электрическое поле даже малой мощности может тушить пламя, причем на расстоянии. И безопасно для человека. Горение – это сложнейший процесс. В его основе лежит физика протекания цепных реакций деления заряженных радикалов воспламененных веществ. Значит, электрическое поле при тушении пламени создает именно условия для прекращения протекания этих цепных реакций деления частиц горящего топлива.
Срыв пламени это по сути срыв протекания цепных реакций дробления углеводородных цепочек веществ в очаге возгорания. И достигается в нашем методе он именно знакопостоянным электрическим полем определенной высокой напряженности (выше 2 кВ/см). В этом случае внешнее электрическое поле с указанной пороговой напряженностью “вытягивает” из зоны протекания цепных реакций (зоны горения) электроны и разноименно электрически заряженные радикалы горящих веществ, содержащиеся в пламени, путем их отклонения и осаждения на специальные высоковольтные жаростойкие электроды, размещенные в зоне горения за пределами пламени и электрически присоединенные к выходам высоковольтного электрического преобразователя напряжения.
В результате, в зоне горения нарушаются условия поддержания цепных реакций дробления радикалов горящих веществ в ядре пламени, поэтому цепные реакции горения веществ затухают или вообще прекращаются. Визуально, возникает эффект лавинного срыва пламени, причем при подаче в зону горения электрического потенциала достаточно высокой напряженности электрического поля, пламя тухнет, как правило скачкообразно.
Техническая реализация метода
По существу, практическая реализация предлагаемого бесконтактного способа тушения пламени и устройства достаточно просты. Они сводится к размещению рядом с очагом возгорания относительно маломощного (не более 1 квт) источника высокого напряжения и одного или нескольких специальных электродов, передающих это поле внутрь очага возгорания. При правильном выборе предельных напряженностей внешнего электрического поля, в зоне горения пламени, достаточных для нарушения предельных допустимых условий горения конкретных веществ – пламя тухнет. Как правило, для тушения очага возгорания многих распространенных веществ, достаточно напряженности поля от 1 до 5 кВ/см.
Развитием данного изобретения в части устройства являются различные конструкции электродов и их схем подключения к высоковольтному источнику напряжения. Например, в одном из вариантов установки бесконтактного пожаротушения один из тугоплавких электродов, присоединенный к «+» высоковольтного источника размещают непосредственно в зону горения (фиг.2), а второй электрически заряженный, например, кольцевой электрод размещают подвижно над пламенем. Таким образом, чтобы он находился на расстоянии 3-5 см над пламенем, причем по мере гашения, т.е. снижения высоты пламени, приближают его к вершине факела пламени. Со знаком ”-” непосредственно на горящее вещество, а другого электрода подвижно над пламенем. Поясним конструкцию установки бесконтактного пожаротушения простыми чертежами (фиг.1,2)
Изобретение пояснено на рис.1 и рис.2. Простейшее устройство для реализации изобретения, показанное на рис. 1, содержит источник внешнего электрического поля, например, регулируемый высоковольтный выпрямитель (2), подвижные жаропрочные электроды (3), размещенные вне факела пламени (1) горящего вещества (объекта), на рисунке для упрощения графики просто не показан.
Устройство работает следующим образом. Для тушения пламени (1), подключаем электропитание на вход высоковольтного преобразователя-выпрямителя (2) и создаем постоянное по знаку внешнее электрическое поле в зоне горения пламени (1) между электродами 3, размещенными вне факела пламени (1) с напряженностью поля и на минимальном расстоянии по условиям недопущения электрического пробоя высоковольтного источника (2) через пламя (1) и электроды (3). В результате разноименные электрически заряженные радикалы и свободные электроны горящего и химически дробящегося в процессе горения вещества 5, содержащиеся в пламени 4, вырываются из пламени 4 и притягиваются своими противоположными электрическими зарядами к электродам 3. Если напряженность электрического поля в зоне горения превышает 1 кВ\см, то условия протекания цепных реакций горения и физико-химического дробления вещества в пламени (1) становятся невозможными и пламя (1) скачкообразно гаснет. Экспериментально подтверждено, что чем выше напряженность внешнего электрического поля, например, порядка 10 кВ/см, тем эффективнее и быстрее гаснет пламя. В этом случае напряженность поля регулируют изменением либо выходного напряжения блока (2), либо расстоянием между электродами (3).
Некоторые результаты экспериментов
Опыты показывают, что чем выше напряженность внешнего электрического поля, тем выше быстродействие срыва пламени и тем выше быстродействие тушения пламени. Чем больше площадь поверхности электродов, тем с большей площади возможно скачкообразное тушение пламени.
Опыты показывают также, что наиболее эффективна реализация предлагаемого способа, когда площадь гасящего электрода равна площади проекции пламени в этой же плоскости. Причем электрическая мощность источника напряжения тушения практически не зависит от мощности пламени, а определяется только внутренними потерями в самом источнике напряжения, т.е. ничтожно мала по сравнению с мощностью пламени в очаге пожара. Например при тушении пламени высотой в 1 м потребовалось 3 секунды времени и электрическая мощность всего 3-4 ватта при напряженности электрического поля 3-5 кВ/см. Эффективный метод тушения пламени, не правда ли?
Лесные вертолеты- пожарные
Развитием изобретения в условиях ограничений на площади гасящих электродов является тушение пожаров на большой площади путем плавного перемещения разноименных по знаку электрического заряда плоских электродов, электрически присоединенных к источнику внешнего электрического поля, в зоне пожара непосредственно над пламенем с напряженностью электрического поля и со скоростью, достаточной для срыва и подавления этого пламени.
В связи с этим вполне возможен и актуален предлагаемый вариант мобильного устройства для бесконтактного тушения пламени, например, лесного или торфяного пожара. В этом случае специальное подвижное мобильное средство, например, вертолет, тягач или автомашину высокой проходимости типа «Урала» снабжают, источником регулируемого высокого напряжения, специальными подвижными гасящими электродами с подведенными к ним высоковольтными проводами повышенной прочности, а также выдвижными телескопическими мачтами, на которые и крепятся на электроизоляторах указанные выше электроды. Упомянутые электрически соединенные с бортовым источником высокого напряжения гасящие электроды, например ажурные тонкие жаропрочные металлические сетки на специальных растягивающихся каркасах размещает на телескопических мачтах, растяжках в зоне горения различными способами и тушат пожар. Их размещают например, горизонтально над пламенем в зоне горения леса специальную тонкую растянутую на каркасе металлическую сетку, соединенную через проходной электроизолятор с “+” выходом высоковольтного источника напряжения, размещенном на борту вертолета, а второй электрод, например, гибкий тонкий трос с противоположным ”-“ электрическим потенциалом опускают непосредственно в пламя. После завершения импульсного электрополевого срыва пламени и тушения конкретного очага пламени в считанные секунды в данном месте вертолет перемещается к следующему очагу пламени.
Электрополевое ограждение объектов от пожара
Интересно то, что движущийся с определенной скоростью фронт пламени по ходу его распространения, постепенно и полностью исчезает при подходе к такому электрическому заграждению. Главное в таком оригинальном способе остановки фронта огня без воды и пены состоит только в том, чтобы площадь охвата таким противопожарным электрическим щитом зоны огня была полной, т.е. чтобы она была не меньше площади и длины фронта огня. При своевременной локализации очага возгорания сделать это относительно несложно. Очень важен этот метод ограждения от фронта пламени в пригородах, примыкающих к лесным массивам для защиты жилых строений и предприятий. Для этого данная мобильная установка электрического тушения должна вовремя прибыть в зону возгорания огня и оперативно разместить развернуть подвижную систему электродов по периметру зоны возгорания и затем по команде начальника этой установки отвести людей на безопасное расстояние от очага возгорания и подать высокое напряжение на эту систему электродов. Частным случаем быстрого развертывания гасящих электродов в зоне возгорания является их катапультирование специальным пневматическим устройством в зону возгорания или выдвижение их в зону горения на специальных телескопических штангах. Примечательно и полезно в нашем новшестве пожаротушения также и то, что в таком по сути бесконтактном малозатратном способе тушения очага возгорания одновременно с прекращением горения пламени, пропадает и дым в зоне горения, который является по сути продуктом неполного горения углеводородных веществ. Поэтому очаг возгорания подавляется таким способом полностью и быстро.
Предотвращение возгорания и профилактика пожаров
Суть такой технической возможности состоит в том, что электрическое поле подавляет очаги цепных реакций деления в зоне возгорания. Поясним возможность применение данного изобретения в качестве эффективного противопожарного средства.
Противопожарная защита городских и промышленных объектов
Действительно, в случае, если такую систему электродов и источника поля и датчиков возгорания заранее разместить вблизи охраняемого объекта, то вся технология подавления очага возгорания в начальной стадии сведется лишь к подаче напряжения на электроды по команде датчиков.
Причем в качестве источника электрического поля можно использовать специальные тонкие пластмассовые покрытия – полимерные электреты, обладающие «вмороженным», долго сохраняющимся в них электрическим зарядом. Производство и применение электретов уже широко освоено и они широко применяются в средствах телефонной связи (телефоны, микрофоны) и стоят недорого. Тогда в этом случае применения полимерных источников электрического поля и выполнения из них гасящих пламя электродов полностью снимается вопрос электробезопасности применения такого оригинального и эффективного способа пожаротушения на практике.
Можно также в наиболее уязвимых пожароопасных объектах заранее создать внешнее электрическое поле указанной напряженности вокруг такого важного объекта, например, внутри дома, квартиры, вокруг банковского сейфа, силового масляного трансформатора, на буровой установке в устье буровой скважины и т.д. В зоне действия данного электрического поля условия возгорания веществ будут затруднены, т.к. это электрическое поле будет препятствовать началу возникновения цепных реакций горения путем вытягивания из потенциального очага возгорания, электронов и электрически заряженных радикалов. В результате, возгорание пламени в потенциальном очаге возгорания вещества, например, на срезе трубы буровой установки, становится невозможным. Поэтому данное изобретение целесообразно применять и как профилактическое противопожарное средство. Например, в строительстве, в нефтяной отрасли, особенно во вновь строящихся зданиях и конструкциях. Наиболее целесообразно применять такие устройства для особо пожароопасных или ценных объектов, например, для банкиров для охраны сейфов с деньгами ценными бумагами. А также в зонах повышенной пожарной опасности на больших территориях. Например, для предотвращения возгорания и пожаров торфяников в Подмосковье… Для этого там на месте необходимо заранее создать кольцо(а) электроогневой безопасности вокруг столицы… По аналогии с подмосковным кольцом противоракетной безопасности. А именно, для реализации этого метода на практике на широкой территории полей и лесных массивов нужно создать систему электрически соединенных между собою электродов, погруженных в торфяники в зонах наиболее вероятного возгорания и присоединить их через автоматические выключатели к резервным источникам высокого напряжения, например, через специальные комплектные устройства к высоковольтным линиям электропередач. Датчиками начала возникновения пожара могут быть и датчики дымности и датчики электропроводности, и иные способы оповещения о наличии дыма и в очага возгорания. Тогда тушение если создать систему колец из этих заранее установленных электродов вокруг наиболее уязвимых мест летнего возгорания торфяников, то тогда будет легко подавить очаг возгорания в самом начале этого процесса. Для этого достаточно будет по команде датчиков включить напряжение на систему автономных кольцевых электродов в конкретном локальном кольце возгорания. Расчеты и опыты показывают, что сами коррозионно стойкие и жаропрочные электроды достаточно размещать на расстоянии 50-100 м относительно друг друга.
Резюме
Таким образом, данная электрополевая технология тушения пламени является новым эффективным противопожарным средством, может быть также с успехом применена и в качестве бесконтактного мгновенного подавления очага возгорания, а также дл предотвращения возгорания важных объектов ю В последнем случае установка подачи электрического поля монтируется заранее в качестве противопожарного средства в определенной потенциальной зоне возгорания, например, в зоне торфяников Подмосковья, и на конкретных важных объектах, например, в высотных здания, телебашнях с дорогостоящим оборудованием,, на буровых установках и прочих важных объектах, включая строительные конструкции любой этажности, в т.ч. и на промышленных предприятиях.
Автор технологии заинтересован в сотрудничестве с фирмами, готовыми довести технологию до промышленного внедрения.
Выводы
1. Экспериментально показано, что сильное электрическое поле малой мощности с напряженностью более 3 кВ/см является эффективным средством для подавления очагов цепных реакций горения в пламени.
2. Предложенная новая технология пожаротушения электрическим полем высокой напряженности более прогрессивна по сравнению с аналогами , поскольку вообще не требует расходных материалов и проста в реализации.
3. Данная технология обладает высоким быстродействием(секунды), и может быть применена в действие и дистанционно, на расстоянии автоматически или диспетчером.
4. Она не наносит урон объектам ,находящимся в зоне тушения, в отличии от традиционных устройств тушения пламени основанных на использовании углекислотной пены.
5. Данная бесконтактная технология является также и эффективным противопожарным средством, и средством ограждения от фронта огня.
Использованная литература
1. Дудышев В.Д. Новая электроогневая технология экологически чистого горения //Журн.Новая Энергетика,№1/2003 г.
2. Дудышев В.Д. Способ тушения пламени А.с. СССР № 1621234
http://www.ntpo.com/invention/invention3/19.shtml
Для особо любознатенльных приводим ссылку на каталог оборудования США для тушения пожаров в "природных экосистемах" за 2008 год.
Скачать его (17М) можно Здесь
А вот каталог другой американской фирмы, причем этого года. Скачать (25М) можно Здесь
