19 апреля 2020г.
Введение. В основном человечество страдает от следующих техногенных катастроф: наводнения, пожары, землетрясения, ураганы. Некоторые из них люди не могут предотвратить, но пытаются прогнозировать и уменьшить их негативное влияние. В данной статье речь пойдёт исключительно о бушующих пожарах, возникающих большей частью по вине человека. Например, выжигание сухой травы, непогашенный брошенный окурок, непотушенный как следует костёр и другие. Недавно катастрофическими пожарами были охвачены миллионы гектаров лесов, уникальных заказников, заповедников, жилых массивов в разных странах. Убытки и ущерб экологии и всему живому просто огромный. Активному тушению возникающих пожаров часто мешает отсутствие воды или её слишком ограниченное количество в непосредственной близости от возникшего очага возгорания. Объёмы переносимой с собой воды у пожарников весьма ограничены, а близко обычно отсутствует место заправки баллона новой порцией так необходимой воды. В задачу данной публикации входит разработка портативных ёмкостей для хранения воды, в частности дождевой, причём при заполнении таких резервуаров они сами практически герметично закрываются без участия человека.
Ключевые слова: накапливание воды, самозавязывающаяся ёмкость, пожаротушение, водосохранение.
Текст 1. В этом разделе приведём сведения, связанные с современными средствами пожаротушения, используя некоторые патенты и опубликованные материалы [1-5].
По существу, все известные приёмы пожаротушения можно укрупнённо разделить на несколько групп:
- ручным способом (вёдра с водой, огнетушитель, распылитель и другие), словом те, которые не являются тяжёлыми для переноски их человеком, но имеющих существенный недостаток, связанный со слишком малым объёмом искрогасящей среды;
- механизированный способ с помощью человека, управляющего направлением и объёмом подачи воды или пены с пожарной машины, или путём применения специального состава, а также с применением робототехники. К этому же варианту относятся способы сбрасывания большой массы воды с самолёта или подвоза воды к очагу возгорания поездом, если есть такая возможность.
Известно автономное средство для пожаротушения [1], которое содержит микрокапсулы с огнегасящим составом, имеющие размеры от 2 до 100 мкм и представляющие собой галогеноуглерод, заключённый в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана, и связующее. Недостаток – малый объём и ограниченное время на гашение.
Патент [2] – Устройство для управления противопожарными средствами. Это специализированная полезная модель относится к противопожарной технике и предназначена для использования в автоматических системах управления техническими средствами пожаротушения в основном на тяговом подвижном составе железнодорожного транспорта и на других объектах.
Патент [3] – Телемеханическая установка пожаротушения с транспортировкой средств пожаротушения к очагу пожара подъёмно-транспортным оборудованием защищаемого объекта. Система громоздкая.
Патент [4] – Способ защиты от пожара на торфяниках предполагает создание специальных устройств в виде заградительных перемычек из негорючего минерального грунта, который препятствует распространению огня при горении торфа, причём без выемки торфа и без использования привозной воды.
Патент [5] – Способ тушения пожара нанопорошком, заключающийся в подаче огнетушащего порошкового вещества в зону пожара и распылении его в зоне горения, при этом огнетушащее порошковое вещество находится в виде достаточного количества нанопорошка, необходимого для ингибирования пожароопасной среды в течение времени, которое требуется для подавления пламени; затем производят подачу огнетушащего порошкового вещества в виде микрокапсулированного огнегасящего агента, которым продолжают тушение пожароопасной среды.
Многие важные технические новинки по способам пожаротушения и предупреждения возможных взрывов можно найти в специализированных статьях журнала [6].
Однако, в них не встречаются аналоги или похожие прототипы устройства для автоматического набора дождевой воды и её практически герметичного сохранения без испарения.
Так как речь идёт и о необходимости герметичной закупорки налитой ёмкости, то приведём ещё несколько патентов по этой проблеме.
Например, патент РФ №2327405: Автоматическая крышка для электрического чайника, которая имеет кнопку, открывающую или закрывающую крышку при нажатиях. Опубликовано 27.06.2008. Или, скажем, следующий патент № 2374155 РФ: Резьбовой узел укупорочного средства, который выполнен в виде нескольких резьбовых соединений. Опубликовано 27.11.2009.
Текст 2. Итак, основная цель разработки – обеспечение без участия человека заполнения водой ёмкости, самозакрывающейся при её наполнении для практически полного предотвращения испарения собранной среды.
Технический результат достигается тем, что наполняемая водой ёмкость постепенно закрывает свою горловину автоматически, вплоть до полного закрытия наливного пространства (отверстия) (рис. 1).
Это весьма существенно уменьшает вероятность достаточно быстрого испарения собранной (или налитой) в ёмкость воды. Следовательно, практически исключается, что ранее заполненная ёмкость вдруг оказалась бы пустой при возникновении пожара. Наконец, по мере расходования воды горловина приоткрывается для пополнения водой уменьшившегося объёма.
Рисунок 1 – Самозакрывающаяся при наполнении водой ёмкость
(На рисунке обозначено: 1 – кольцо в виде среднеячеистой сетки; 2 – кольцо упорное;
3 – кольцо резиновое (или из любого иного гидрофобного материала типа брезента) с пазом внутри по его окружности; 4 – лента или бечева внутри резинового или брезентового кольца;
5 – концы ленты или бечёвки, выходящие из позиции 3 наружу кольца для присоединения к лентам;
6 – пробковый (или из иного подобного материала) поплавок; 7 и 8 – ленты, перекрестно соединённые с позициями 5; 9 – поплавок в нижнем положении при незаполненной ёмкости;
10 и 17 – точки крепления лент к поплавку; 11 и 16 – шкивы, охватываемые лентами;
12 и 15 – опоры шкивов; 13 и 14 – корпуса, в которых находятся шкивы; 18 – днище корпуса ёмкости.)
Сетка в верхней части ёмкости предохраняет содержимое от попадания в неё птиц, сучков, листьев и пр. Кольцо упорное установлено для повышения жёсткости ёмкости. Кольцо резиновое или из тканевого материала, не пропускающего воду, имеет большую строчку (отогнутую часть), внутри которой пропущена лента/бечёвка с малым коэффициентом трения по отношению к материалу, внутри которого она расположена, что гарантирует опускание поплавка вниз при пустой ёмкости. Кольцо прочно, например, приклеивается клеем по месту контакта со стенками ёмкости по своей окружности. Концы ленты/бечёвки, выходящие из кольца (поз. 3), прочно соединяются с
концами лент 7 и 8, пространственно расположенных в виде перекрестия. Пробковый поплавок в пустой ёмкости находится в ней в нижнем положении, опираясь на горизонтальные поверхности опор шкивов. Положение поплавка в верхнем положении на воде показано пунктиром. Шкивы 16 служат для лент 7 и 8, которые их охватывают. Боковые размеры поплавка позволяют стекающей в ёмкость воде проникать под поплавок, поднимая его вверх и постепенно затягивая/закрывая горловину отверстия наполняемой ёмкости. Конусообразная верхняя часть поплавка обеспечивает страховочную герметизацию ёмкости с водой от испарения. В нижней части ёмкости располагают любое стандартное устройство (например, заглушка, клапан – на рис. не показано), через которое можно забирать воду.
Вывод. Работа предложенной конструкции не требует участия человека, хотя, резервуар может заполнить и человек, а не дождь. При необходимости тушения пожара человек открывает закрытое отверстие в нижней части ёмкости и забирает требуемое количество воды (для пополнения огнетушителя или для подключения насоса со шлангом/пожарным рукавом). Такие хранилища воды могут стоять достаточно близко к местам возникновения пожаров, что позволит спасти лес и жилища. Сделанная авторами модель успешно сработала.
Список литературы
[1] Патент: Автономное средство пожаротушения - Евразийское патентное ведомство 028290 В1, 31.10.2017.
[2] Патент №39962. Устройство для управления противопожарными средствами, 2004.08.20.
[3] Патент №2435621. Телемеханическая установка пожаротушения… 10.12.2011.
[4] Патент №2526671. Способ защиты от пожара на торфяниках. 27.08.2014. [5] Патент №2610814. Способ тушения пожара нанопорошком…09.08.2015. [6] Журнал «Пожаровзрывобезопасность».
