Тушение лесных пожаров с использованием химических веществ

При тушении лесных пожаров огнетушащими химическими веществами так же, как и другими силами и средствами, применяются активный и пассивный методы тушения. При активном тушении раствор химиката подается непосредственно на объект горения с помощью ранцевых огнетушителей, мотопомп, насосов и т.п. Использование химических веществ сокращает расход воды, необходимой для ликвидации пожара, особенно при использовании поверхностно-активных веществ. Однако с точки зрения теории каталитической дегидратации применение химикатов для непосредственного тушения кромки лесного пожара не всегда рационально. Значительно больший эффект при расходе того же или даже меньшего количества химиката достигается при прокладке заградительных полос на любом удалении от кромки пожара, т.е. при пассивном методе тушения.

Общеизвестно, что при пассивном методе тушения лесных пожаров для прокладки минерализованных полос широко используются почвообрабатывающие орудия и взрывчатые вещества. Однако при использовании как почвообрабатывающих орудий, так и взрывчатых веществ повреждается живой напочвенный покров и корни деревьев. Резко снижается производительность и делается невозможным создание минерализованных полос на участках с высокой корне насыщенностью, а также многолетней мерзлотой или с каменистыми почвами.

Перечисленных выше недостатков лишен способ создания минерализованных полос, основанный на использовании химических веществ, обладающих огнезащитными свойствами.

Когда к обработанной химическими веществами заградительной полосе подходит кромка пожара, она своим тепловым полем способствует обугливанию горючих материалов. Пожар как бы тушит сам себя, создавая перед кромкой полосу «сгоревших» (обуглившихся) горючих материалов, не способных к воспламенению, а следовательно, пламенному горению. Особенно эффективно использование при создании заградительных полос огнетушащих порошков, представляющих собой практически чистый катализатор (содержание активного вещества в рабочем препарате 90-99%).

В целом преимущества огнетушащих порошков сводятся к следующему (Арцыбашев и др., 1982): инжектируемые под высоким давлением, они хорошо проникают в толщину природного материала (например в лесную подстилку), плотно обволакивают частицы горючего материала и оседают на его поверхности; применение их в отличие от водных растворов химикатов не лимитируется наличием водоисточника вблизи пожара; можно быстро тушить интенсивно горящие объекты (кроны хвойного подроста), так как порошок притягивается потоком воздуха к пламени и ликвидирует горение; порошковое облако создает защиту от теплового излучения, поэтому даже интенсивные источники тепла можно тушить с относительно близкого расстояния; они могут храниться и эксплуатироваться в широком температурном диапазоне.

Для создания опорных и заградительных полос огнетушащими порошками используется огнетушитель лесной универсальный ОЛУ-16, который позволяет применять для борьбы с огнем также растворы различных химических веществ. Для прокладки растворами химикатов сравнительно узких (0,3-0,5 м) опорных полос с последующим проведением отжига используются ранцевые огнетушители РЛО, ОРХ-3 и др.

Использование этих огнетушителей позволяет в 8-10 раз ускорить создание опорных полос по сравнению с созданием таковых взрывчатыми веществами.

Для прокладки широких (2-4 м) заградительных полос ранцевая аппаратура мало пригодна. Для решения проблемы группой авторов (Лорбербаум, Журавлев, Седина, 1986) было разработано устройство для прокладки противопожарных полос растворами огнетушащих химикатов (УПП). Устройство состоит из малогабаритной мотопомпы, распределителя с рукавным разветвлением и стволов-распылителей со сменными насадками, смонтированных на общей раме.

Прокладка заградительной полосы осуществляется обработкой горючих материалов растворами антипиренов с борта пожарной автоцистерны, а также вездехода или трактора, снабженных емкостями. Устройство обеспечивает прокладку заградительных и опорных полос слева, справа и по оси движения транспортного средства, а также обработку рабочим раствором ретарданта кустарников и молодняков высотой до четырех метров. В зависимости от назначения ширина создаваемой полосы может регулироваться от 1,0 до 4,0 м, а дозировка рабочего раствора на ней – от 1,0 до 4,0л/м².

При установке УПП на пожарный вездеход ВПЛ-149, автоцистерны АЦ-30(66)-146 и АЦЛ-3(66)-147, а также бортовые автомобили, оснащенные резервуарами, подача раствора к распылителям осуществляется мотопомпой ПМП-Л1.

При создании заградительных полос и тушении лесных пожаров с воздуха используются огнетушащие растворы повышенной вязкости, что позволяет исключить неоправданные потери рабочего раствора в воздухе. Так, при использовании вертолетов со сливными устройствами широкое применение имеет огнетушащий раствор ОС-А1, а при использовании самолетов-танкеров - ОС-А2.

ОС-А1 представляет собой смесь следующих ингредиентов, %: диаммонитфосфат-30-37, карбамид-16-20, аммонит хлористый - 8-10, натрийкарбоксиметилцеллюлоза -16-20, краситель кислотный оранжевый светопрочный 3-5, каолин - 7-20%. Концентрация состава ОС-А1 в рабочем растворе, обеспечивающая ему высокую огнезащитную способность и требуемый уровень вязкости (0,15-0,25 Па-с), находится в пределах 15-17 %.

Приготовление рабочего раствора ОС-А1 и заправка им сливного устройства производится на заправочном пункте, размещаемом на берегу ближайшего к пожару водоема. Для приготовления раствора в полевых условиях сотрудниками ЛенНИИЛХа разработано специальное оборудование марки ОПР-6,7 производительностью около 400 л/мин, которое обслуживают три-четыре человека.

При отсутствии этого оборудования раствор можно готовить в пожарных автоцистернах любой марки, обеспечивающих рециркуляцию (перемешивание) жидкости. Операции по приготовлению рабочего раствора выполняются в следующем порядке; заполнение цистерны водой на 80-90%; включение насоса на перемешивание; засыпка через верхний люк расчетного количества состава (на 1 т готового раствора требуется 5-6 мешков продукта); рециркуляция жидкости в течение 10-15 мин. При сливе из ВСУ вертолета Ми-8Т 0,8-1 м³ рабочего раствора ОС-А1 создается заградительная полоса длиной 60-65 и шириной 3-4 м с дозировкой около 1 л/м². Заградительная полоса хорошо видна на местности и позволяет обеспечить остановку низового пожара.

При использовании химических веществ важно учитывать специфику горючих материалов. Известно (Телицын, Дунда, 1988), что наибольший эффект достигается при использовании химических веществ для тушения пламенной формы горения. Так, при тушении лишайников и листьев багульника, которые сгорают в основном в пламенной фазе, значение использования химикатов как тормоза реакции горения газов может быть весьма значительным. При тушении торфяных пожаров, когда преобладает беспламенная форма горения (тление), эффект может быть достигнут простым охлаждением, т.е., физическим процессом, а роль химического торможения реакции горения очень мала. Следовательно, при активном тушении торфяных пожаров наиболее рационально использовать растворы смачивателей, которые позволяют максимально увеличить контакт тлеющих частиц торфа с водой.

При активном тушении кромки лесного пожара наибольший эффект достигается при звеньевой организации работ. Первый рабочий (пожарный), двигаясь вдоль кромки пожара, с помощью ранцевого огнетушителя осуществляет сбивание пламени и ликвидацию пламенной формы горения распылением струей химиката или огнетушащего порошка, а второй, следующий за ним, дотушивает тлеющие угли компактной струей воды или раствором смачивателя.