Использование химических веществ при тушении лесных пожаров

Химические вещества используются при тушении лесных по­жаров преимущественно для улучшения смачивающей способ­ности воды, а также для усиления ее огнегасящих свойств.

Усиление огнегасящих свойств растворов огнетушащих хи­микатов по сравнению с водой происходит в основном за счет того, что для их испарения нужно больше тепла, чем для испа­рения воды, и следовательно, их охлаждающее действие силь­нее. Кроме того, растворами неорганических солей можно созда­вать заградительные полосы - чистая вода быстро испаряется, а растворенные в ней соли не только остаются сами, но и удер­живают часть воды (Амосов, 1963).

Получение высокоэффективных и удобных в применении ог­нетушащих веществ позволило бы кардинальным образом ре­шить проблему тушения лесных пожаров. В этом направлении проведены большие и разносторонние исследования. В России они были начаты А. М. Симским (1934), предложившим исполь­зовать водные растворы хлористого кальция, а в дальнейшем - хлористого магния и сульфата аммония.

Из-за большой величины поверхностного натяжения вода плохо проникает в мельчайшие поры лесных горючих материа­лов. Чтобы вода равномерно растекалась по поверхности сухого растительного материала, быстрее пропитывала его и проникала в горящие слои торфа или подстилки, к ней добавляют неболь­шое количество поверхностно-активных веществ (смачивателей).

Из огнетушащих химикатов, которые могут быть использо­ваны на тушении лесных пожаров, известны фосфорная кислота, хлористый кальций, хлористый магний, сульфат аммония, аммо­фос и некоторые другие.

Фосфорная кислота Н₃РО₄ - прозрачная маслянистая жидкость желтого или бурого цвета. Применяется в водных растворах концентра­цией 15-25%, т.е. 15-25 кг химиката на 100 л раствора. Приготовляя раствор, кислоту льют в воду, а не наоборот.

По сравнению с другими химикатами фосфорная кислота более эффек­тивна при тушении лесных пожаров, но применение ее ограничивается высо­кой стоимостью и дефицитностью.

Хлористый кальций СаСl - монолит, обычно поставляемый в плавленом виде в железных барабанах, массой 160-180 кг. Основного ве­щества, т.е. хлористого кальция, в монолите около 66% что нужно учиты­вать, приготовляя раствор. Реже поставляют обезвоженный хлористый каль­ций - белый порошок, очень гигроскопичный, с содержанием 90% основного вещества.

Хлористый магний MgCl - монолит темного цвета, поставляемый в железных барабанах, массой 300 кг. В нем содержится 45% основного вещества, остальное - кристаллизационная вода.

Сульфат аммония (NH₄)₂SО₄-белый или серо-зеленый порошок, используемый для удобрения. Поставляется в бумажных мешках. Белый по­рошок содержит 99%, а серо-зеленый - 90-95% сульфата аммония.

Аммофос - смесь аммонийфосфата (NH₄H₂PO₄) и диаммонийфосфата (NH₄)₂HPO₃). Как и сульфат аммония, является техническим продук­том для удобрения. Представляет собой серое порошкообразное вещество, содержащее около 20% нерастворимых примесей.

Перечисленные химикаты используют в виде 20%-ных вод­ных растворов. Приготовляя растворы, учитывают только со­держание основного вещества.

Монолиты удобнее использовать полностью, не разбивая на части. Для этого монолит, освобожденный из железного бара­бана, закатывают в чан, опрокинутый набок. Предварительно для каждого чана изготовляют мерную рейку, показывающую объем, занимаемый жидкостью, через каждые 50 или 100 л. Поставленный на место чан с химикатом заливают водой до определенной отметки мерной рейки.

Поскольку монолит растворяется медленно, раствор из него надо готовить не менее чем за сутки до употребления и не­сколько раз перемешивать. Порошкообразный хлористый каль­ций при растворении сильно нагревает воду. Поэтому его надо растворять, засыпая в воду небольшими порциями. Химикаты с большим количеством примесей (например, аммофос) надо растворять в мешковине. Растворенному химикату дают хорошо отстояться, после чего осторожно, не взбалтывая, сливают рас­твор, предварительно удалив сор и пену, всплывшие на поверх­ность. Приготовленные растворы можно хранить длительное время, при этом их огнегасящие свойства не изменяются.

Эффективность химикатов определяют как отношение рас­хода воды к раствору химиката на тушение при одинаковых ус­ловиях и с равным результатом. Для описанных выше химика­тов коэффициент эффективности составляет от 1, 2 до 1, 5, т.е. 1 л химиката заменяет 1, 2-1, 5 л воды. С увеличением высоты пламени эффективность растворов возрастает, но не более чем вдвое. При низком пламени (0, 2 м) эффективность почти такая же, как у воды.

Вследствие относительно низкой эффективности и необхо­димости доставлять химикаты к пожару на значительные расстояния.