Базальтоволокнистые материалы как защитные экраны для локализации низовых пожаров

УДК

DOI:

Аннотация

Низовые лесные пожары являются самыми распространенными, их количество
в среднем составляет 97…98 %, площадь – около 87…89 % от всех зарегистрированных. При тушении лесных пожаров наиболее сложной и трудоемкой задачей является их локализация, при этом большое значение имеет фактор времени. Цель работы – оценка эффективности использования базальтоволокнистых материалов в качестве средства защиты от распространения огня при низовых пожарах в лесных массивах
и на территориях, имеющих напочвенный покров (например, степь, посевные поля),
в том числе в местах со сложным ландшафтом. Нами разработана мобильная рулонная конструкция огнезащитных экранов из базальтоволокнистых материалов, обеспечивающая их установку в течение нескольких минут. Для удобства транспортирования предусмотрена упаковка огнезащитного экрана в мягкий контейнер – рюкзак, имеющий лямки для переноски. Принцип работы огнезащитных базальтоволокнистых экранов – изолирование охваченных огнем территорий от незатронутого огнем напочвенного покрова за счет сдерживания огня по кромке. Эти экраны обладают высокой эффективностью использования при устойчивом низовом пожаре, характеризующимся полным сгоранием напочвенного покрова и лесной подстилки при температуре горения 1100 °С. Легкость конструкции обеспечивает возможность транспортирования контейнера с экраном одним человеком к месту распространения огня с отсутствием воды и в труднодоступные места, не имеющие транспортных путей, в том числе при десантировании с вертолетов и самолетов. Проведенные исследования подтвердили, что все элементы конструкции огнезащитного экрана негорючие, нетоксичные, био- и влагостойкие, обладают повышенной огнестойкостью и долговечностью. Огнезащитный экран может быть использован повторно при условии, если его целостность не нарушена. Качество базальтоволокнистых материалов оценивали с использованием стандартных методик в соответствии с техническими условиями. Эффективность работы базальтоволокнистых экранов подтверждена во время тактико-специальных учений, проводимых Министерством чрезвычайных ситуаций Северо-Западного федерального округа на территории Ленинградской области. Огнезащитные экраны из базальтоволокнистых материалов рекомендованы Министерством внутренних дел России по С.-Петербургу и Ленинградской области и Комитетом по природным ресурсам Ленинградской области для внедрения в качестве средств локализации низовых и степных пожаров на территории Российской Федерации.

Сведения об авторах

© А.И. Безлаковский ¹, канд. техн. наук, ген. дир.

В.К. Дубовый ², д-р техн. наук, проф.

Н.В. Сысоева ³, канд. техн. наук, доц.

А.В. Дю ³, асп.

В.Г. Гусев ⁴, д-р с.-х. наук, зав. лаб.

¹ОАО «Новгородский завод стекловолокна», ул. Восточная, 15, г. В. Новгород, Россия, 173011; е-mail: antbez@mail.ru

²С.-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, ул. Ивана Черных, 4, С.-Петербург, Россия, 198095; е-mail: dubovy2004@mail.ru

³Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002; е-mail: n.sisoeva@narfu.ru

⁴С.-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства, Институтский пр., 21, С.-Петербург, Россия, 194021; е-mail: gusev.v.g@mail.ru

Ключевые слова

Литература

1. Гусев В.Г., Лопухова Е.Л., Дубовый В.К. Классификация и общие свойства лесных горючих материалов // Лесн. журн. 2012. № 1. С. 134–145. (Изв. высш. учеб. заведений).

2. Гусев В.Г. Физико-математические модели распространения пожаров и противопожарные барьеры в сосновых лесах. СПб.: Хромис, 2005. 199 с.

3. Дю А.В., Сысоева Н.В., Безлаковский А.И. Влияние длины базальтовых волокон на качество формования бумагоподобных композитов // Материалы 2-й Междунар. науч.-техн. конф., посвященной памяти проф. В.И. Комарова. Архангельск: ИПЦ САФУ, 2013. С. 118–123.

4. Лесные пожары. Использование грунтометов. Режим доступа: http://lesnyepozhary.ru/ pozharnaya-bezopasnost-v-lesu/ispolzovanie-gruntometov.html.

5. О профессии профессионально: Лесничий. Лесные пожары. Режим доступа: http://www.fio.vrn.ru/2007/3/9.html.

6. Официальный сайт. ОАО «Новгородский завод стекловолокна». Режим доступа: http://www.nzsv.ru/katalog/tkani-bazal-tovye.html.

7. Посчитали с огоньком. Летом будущего года лесных пожаров может быть больше // Российская газета (фед. вып. № 5972). 27 дек. 2012 г. Режим доступа: http://www.rg.ru/2012/12/27/pozhary.html.

8. Сысоева Н.В., Дю А.В., Дубовый В.К. Базальтовое волокно, как сырье для капиллярно-пористых композиционных материалов // Дизайн. Материалы. Технология. 2012. № 5 (25). С. 4–6.

9. Число лесных пожаров в 2013 г. в России уменьшилось в два раза // Российские лесные вести. 07 нояб. 2013 г. Режим доступа: http://lesvesti.ru/news/news/6381/.

Ссылка на английскую версию:

Basalt Fiber Materials as a Barrier for Ground Fire Localization

A.I. Bezlakovskiy ¹, Candidate of Engineering, General Director

V.K. Dubovyy ², Doctor of Engineering, Professor

N.V. Sysoeva ³, Candidate of Engineering, Associate Professor

A.V. Dyu ³, Postgraduate Student

V.G. Gusev⁴, Doctor of Agriculture, Head of Laboratory

¹JSC «Novgorod Glass Fiber Plant», Vostochnaya, 15, Velikiy Novgorod, 173011, Russia; е-mail: antbez@mail.ru

²Saint Petersburg State Technological University of Plant Polymers, Ivana Chernykh, 4, Saint Petersburg, 198095, Russia; е-mail: dubovy2004@mail.ru

³Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russia; е-mail: n.sisoeva@narfu.ru

⁴Saint-Petersburg Forestry Research Institute, Institutskiy pr., 21, Saint Petersburg, 194021, Russia;
е-mail: gusev.v.g@mail.ru

Ground forest fire is the most widespread among a such cases. Their count amounts to 97-98% and their extended square to 87-89% of all recorded. The most complex and time-consuming task is fire localization by fire extinguishing. Meanwhile, time factor have a large value. Research aim is assessment of basalt fiber material usage efficiency in the capacity of fire localization facility of ground fire, another lands with forest floor such a prairie, sowing fields and also out-of-the-way places. Mobile roll construction of fire-protective barriers has been designed and provided with landmarks for upright fitments and with carrying case. For the convenience of barrier transportation soft back pack-package was provided. Principle of fire-protective basalt fiber material’s performance is insulation of burning territory from unaffected surface cover with fire at the expense of fire moderation on an edge. Fire-protective barriers have high efficiency of usage in persistent ground fire which characterized with complete combustion of surface cover and forest floor with combustion temperature 1100 °С. Construction lightness provides opportunity of transportation by only one person to territory of fire spreading with lack of water source and to out-of-the-way places which have no any transporting way including helicopter and parachute landing. Transacted analyses confirm that all construction elements designed by authors of fire-protective barriers are incombustible, nontoxic, biostable, waterproof, with high fire resistance and durability. Barrier can be used repeatedly if his completeness not damaged. Quality assessment of basalt fiber materials was provided with using of standardized technique in compliance with specification. Barrier performance efficiency has been certificated at time of tactical exercises which were conducting by sub-unit of the Ministry of extraordinary situations on territory of the Leningrad Region. Fire-protective barriers based on basalt fiber material have been recommended for implementation in the capacity of facility of ground fire and prairie fire localization on the territory of Russian Federation by the Ministry of Home Affairs of Russian in Saint-Petersburg and the Leningrad Region.

Keywords: ground fires, fire-protective barriers, basalt fiber materials, ground fire localization.

REFERENCES

1. Gusev V.G., Lopuhova E.L., Dubovyy V.K. Klassifikatsiya i obshchie svoystva lesnykh goryuchikh materialov [Classification and the General Properties оf Wood Combustible Materials]. Lesnoy zhurnal, 2012, no.1, pp. 134–145.

2. Gusev V.G. Fiziko-matematicheskie modeli rasprostraneniya pozharov i protivopozharnye bar'ery v sosnovykh lesakh [Physicomathematical Models of Fire Spreading and Fire-Prevention Barriers in Pine Woods]. St. Petersburg, 2005. 199 p.

3. Dyu A.V., Sysoeva N.V., Bezlakovskiy A.I. Vliyanie dliny bazal'tovykh volokon na kachestvo formovaniya bumagopodobnykh kompozitov [Length Effect of Basalt Fiber on Quality Formation of Papery Composite]. Proc. 2nd Int. Sci. and Tech. Conference. Arkhangelsk, 2013. pp.118-123.

4. Lesnye pozhary. Ispol'zovanie gruntometov [Forest Fires. Uses of Soil Gun]. Available at: http://lesnyepozhary.ru/pozharnaya-bezopasnost-v-lesu/ispolzovanie-gruntometov.html.

5. O professii professional'no: Lesnichiy. Lesnye pozhary [About a Profession Competently: Forester. Forest Fires]. Available at: http://www.fio.vrn.ru/2007/3/9.html.

6. JSC «Novgorod Glass Fiber Plant». Tkani bazal'tovye [Basaltic Fabric]. Available at: http://www.nzsv.ru/katalog/tkani-bazal-tovye.html.

7. Letom budushchego goda lesnykh pozharov mozhet byt' bol'she [Forest Fires Can Rise in a Future Summer]. Rossiyskaya Gazeta, 2012, no. 5972 (In Russ.) Available at: http://www.rg.ru/2012/12/27/pozhary.html.

8. Sysoeva N.V., Dyu A.V., Dubovyy V.K. Bazal'tovoe volokno, kak syr'e dlya kapillyarno-poristykh kompozitsionnykh materialov [Basalt Fiber as a Raw Material for Capillary-Porous Composite Material]. Dizayn. Materialy. Tekhnologiya, 2012, no. 5, pp. 4–6.

9. Chislo lesnykh pozharov v 2013 godu v Rossii umen'shilos' v dva raza [Amount of Forest Fire in Russia was Half as Much in 2013] Rossiyskie lesnye vesti, 07.11.2013. Available at: http://lesvesti.ru/news/news/6381/.html.