CN101632852B

CN101632852B - 森林灭火袋

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Publication number: CN101632852B
Application number: CN2009101701811A
Authority: CN
Inventors: 王梦芝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2029-09-07
Also published as: CN101632852A

Abstract

本发明森林灭火袋，是将吸氧剂装进袋子里，投到大火中，当火烧到吸氧剂时，与火区的氧气发生反应，抢先消耗了相当部分的氧气，使火区中氧含量迅速降至14％以下，燃烧不能继续而熄灭。本发明对付森林火灾，比人工扑灭和直升机从空中浇水，都简便、迅速、节约和有效。本发明为保护森林或草原，时刻准备着投身到大火中去。

Description

森林灭火袋

技术领域本发明森林灭火袋属于森林消防领域。

地球上几乎每年都发生几起森林大火，森林大火是非常严重的灾害。

2003年10月21日，美国加利福尼亚州发生了历史上最严重的森林大火。大火烧了整整20天，直到11月10日，火情才被完全控制。此次大火烧毁了30万公顷的森林，3500幢房屋，11万居民被撤离家园，初步估计损失20亿美元，直接扑火花费2亿美元。

2004年夏季，地处欧洲边陲的葡萄牙，高温干燥，烈日烘烤，从3月底开始，已发生了不同程度的森林火灾6000多起，烧毁了1.6万公顷的森林。7月23日当地气温高达45摄氏度，一场凶猛的大火袭击了葡萄牙的森林，波及葡萄牙大陆部分的18个地区，葡政府派出数十架军用直升机和数百名消防员参与灭火，但在强风干旱条件顾，要想迅速将大火扑灭，已经相当困难。2003年、2004年、2005年，几年中葡萄牙都发生过森林大火，几十人在森林火海中丧生，共有35万多公顷的森林被毁，大片植被被破坏。由此造成的经济损失高达10亿欧元。

2005年12月27日，美国德克萨斯州，发生几起森林大火，风火蔓延，以65km/h的速度吹到哪里，就烧到哪里。当地数千居民配合消防官兵用水管、水桶向大火浇水，但是大火很快烧到了邻近的俄克拉荷马州，当地最大的一处火场达400英亩，100多住宅及多辆汽车被毁，仅德州就有5000多公顷森林毁于一旦。

2007年8月希腊传说中的火神赫菲斯托斯发起了怒火，野火在风力和干旱的纵容下，在伯罗奔尼撒半岛上同时发生了129次森林大火，熊熊的烈焰吞噬了当地古代文明遗址和现代村落，火光映红了天空，浓烟飘到了雅典，希腊沉浸在恐慌中。有个村子叫作马基斯托斯的，生长着大片橄榄树，原本每年可生产1万吨橄榄油，火灾过后，橄榄林被夷为平地。火灾发生时，大火包围了居民，一些人冲了出去，一些人被大火烧死，满目疮痍的农场，躺着烧焦的毛驴和家禽的尸体。

这次大火造成希腊史无前例的浩劫，60多人在火海中丧生，火灾最烈时，希腊一半的国土在大火中燃烧，希腊政府派出9000名消防员和数千军人，动用多架军用直升机参与灭火，并紧急呼吁欧盟援助，包括俄罗斯、以色列、瑞士在内的11个国家伸出了援手，纷纷向希腊派出直升机和灭火机在火灾上空作业，在控制灾情后，从8月25日起，希腊全国各地降半旗3天，向死难者致哀。

这次大火，伯罗奔尼撒半岛上10％的居民财产遇到了损失，4000～6000公顷的森林被毁。

2009年8月22日，大火又在伯罗奔尼撒半岛上“死灰复燃”，数千公顷的森林被毁了，滚滚的浓烟向雅典迫近，大火离雅典只有10～20km，一场多国援助的壮举又在伯罗奔尼撒半岛的“大舞台”重演。

地球的森林植被在大火的肆虐中逐年减少，生态失衡，越来越令人担心。

背景技术为了扑灭森林大火，人类从古至今都在努力着。近代人们对森林大火采取预先设置“隔火带”，将林区用隔火带分成若干部分，隔火带通常宽3～5米，带中草木都尽去除，大火烧到带边时，若不是被大风将火星吹过去，火就停止了，不能越过带中的空间继续前往。

现代森林灭火中，消防员使用强力鼓风机，用强大的风力将火吹灭，但更多的是采用人海战术，每人一把拖布或树枝，奋力扑打。

还有用直升机从空中浇水，将火浇灭。水，具有良好的吸热性，1Kg水温度升高1℃，可吸收热量4184J，1kg水汽化时，可吸收热量2259KJ，当水被加热汽化会吸收大量热量，可有效降低火场环境温度，冷却燃烧物质，使燃烧终止；水变热汽化产生的水蒸气(1ml水全部汽化可产生1700ml体积的水蒸汽)，弥漫在燃烧区内，有效地降低了燃烧区内的可燃气体成份的浓度。当可燃气体浓度下降至可燃浓度以下时，燃烧便会终止。

从森林管理上，很多国家都设置了森林消防部队，设立了全天候的瞭望岗哨，一旦发现火情，立刻进行扑灭，将灾害消灭在萌发之中。保持高度警惕，防患于未然。

发明内容从燃烧条件(即可燃物与氧化剂相互接触达到一定数量比且未受化学抑制)和实验表明：当空气中氧含量降低到14％～16％时，多数可燃物就会停止燃烧。同样，当森林大火区内的氧含量成份降低至14％～16％时，森林大火就不能继续而燃烧停止，火灾结束。

本发明的目的在于，将特制的吸氧剂装进专用的袋子里，投放在森林大火区内，或挂到火场边缘的林木上，当火烧到吸氧剂时，吸氧剂受热燃烧，与空气中的氧气发生猛烈的化学反应。生成以二氧化碳为主的含有水蒸汽、氮气等的一种混和气体。此时，由于吸氧剂与空气中的氧气发生化学反应，消耗了空气中相当部分的氧气，大大地降低了空气中的氧气的含量，与此同时，反应后生成的二氧化碳、水蒸汽、氮气等混和气体进一步降低了空气中氧气的含量。由于上述两种情况的同时出现，使火场内可燃气体氧气的含量突然降低至14％以下，迫使燃烧不能继续，大火顿时熄灭。

本发明的特征在于其核心技术是吸氧剂。吸氧剂的组成是：(1)90～80％的炭粉(木炭粉、竹炭粉或乙炔黑)，元素符号C，分子量12.011，轻、松而极细的黑色粉末。一种无定形碳，比重1.8～2.1。(2)10～5％的硝化甲烷，化学式CH₃NO₂，分子量61.04，无色油状液体，比重1.1322，可作溶剂及高能燃料，燃烧后分解成4(CH₃NO₂)+3O₂→4CO₂+6H₂O+2N₂。(3)8～3％的***油，分子式C₃H₅N₃O₉，分子量227.09，无色透明油状液体，比重1.5918，218℃时***分解成一种混合气体。4 C₃H₅(NO₃)₃→12 CO₂+10H₂O+6N₂+O₂。

(4)2％的助燃添加剂，其中(A)有硝酸戊四醇脂，分子式C₅H₈N₄O₁₂，分子量316.4，白色结晶粉末，***威力巨大。(B)有硝酸镁，化学式：Mg(NO₃)₂·6H₂O，分子量256.41，无色或白色单斜晶体，330℃分解为氧化镁和氮气等气体，容易引起燃烧。(C)有硝酸锌，化学式Zn(NO₃)₂·6H₂O，分子量297.48，无色四方晶体，容易引起燃烧，燃烧后生成氧化锌和氮气等。(D)有白磷，元素符号P，分子量30.9，无色或白色透明蜡状固体，比重1.88，易在空气中氧化，30℃即自燃，燃烧后生成P₂O₅，用于生产安全火柴。

配制吸氧剂的原则是：使配制好的吸氧剂遇火时，可立刻产生猛烈的燃烧，燃烧时放出的气体，可把燃烧物托起离地，很象一个在空中燃烧的火球，或在地面跳动的火球。这个结果依靠硝化甲烷、***和各种助燃添加剂的份量。掌握好份量，不能使吸氧剂遇火发生***，只能是发生燃烧，这对配制、储贮、运输、投放使用都很安全，没有危险。

含炭粉90％的吸氧剂称90号吸氧剂，100kg 90号吸氧剂燃烧时可消耗氧气65.43kg，含炭粉85％的称85号吸氧剂，100kg 85号吸氧剂燃烧时可消耗氧气61.79kg，含炭粉80％的称80号吸氧剂，100kg80号吸氧剂燃烧时可消耗氧气58.16kg。依含量而称号，吸氧剂的其它成份，硝化甲烷、***、硝酸戊四醇脂、硝酸镁、硝酸锌、白磷等，燃烧后生成的混合气体，也会降低空气中氧的含量，但这些物质所用量较少，燃烧后产生的效果复杂，火场空气流动的变化也极其复杂。因此这里没有作出具体数据，这吸氧剂燃烧生成的二氧化碳、水蒸气、氮气、氧化镁、氧化锌等都不会对灾后环境造成污染。

本发明的目的是这样实现的，假设1km²(100公顷)的森林正在猛烈燃烧，欲在短时间内(假定1h内)完全扑灭这100公顷内的森林大火，需投入多少吸氧剂呢？由于空气中氧含量低于14％时，燃烧就会停止，这样就必需将原来林区空气中氧气的含量21％减去7％，就能使该林区氧气的含量降低至14％，大火就会熄灭，假定该森林的高度为15m，这100公顷内含氧的体积是：1,000m²＝1,000,000m²X15m＝15,000,000m³，其中7％应为1,050,000m³，氧气在标准情况下的密度是1.429g/L，即是1500.45吨氧气。使用100kg 90^#吸氧剂可消耗65.45kg氧气。据此比例式：100kg∶65.45kg＝xkg∶1500.45吨，计算得知：用2293.22吨90^#吸氧剂可消耗1500.45吨氧气，能使该林区的氧含量降低至14％，该林区内的森林大火就必然熄灭。

具体实施方式本发明的特征在于将配制好的吸氧剂按3～5kg的重量装进大小适宜的内衬塑料薄膜外由麻、棉或混纺缝制的袋子里，袋口捆紧密封，就可作为森林灭火使用了。

为了扑灭正在猛烈燃烧的森林大火时，消防员载上申请号200810094252·X的发明(火灾救生器，能长时间供氧和护卫，载上此发明，以防因缺氧窒息发生事故)，将本发明森林灭火袋(按火场面积计算投入量)投至火场中，20分钟左右大火就会熄灭。

为了终止森林大火正在蔓延，消防员载上火灾救生器，将森林灭火袋投放或最好挂在大火边缘的林木上，森林大火燃烧到这些灭火袋后，约20分钟就会熄灭了。

在经常容易发生火灾的森林，高温干燥的季节到来前，可预先在林区两山交界的低谷处的树木上挂上灭火袋，在袋子上方盖上防雨布，以免下雨淋湿。万一发生火灾，就会在预置灭火袋的林区使大火自行熄灭，防止火灾继续蔓延。高温干燥季节过后，可将没有用过的灭火袋回收，到第二年将破旧损坏的包装袋换上新的不受损坏的袋子，重新预挂林区，继续履行它的灭火使命。

用森林灭火袋预先挂到一定范围的林木上，设置森火隔火带，。万一发生森林大火，也不会造成数十万公顷的森林被毁的严重后果。

用森林灭火袋比人工扑火和直升机从空中浇水等的方法灭火，都更加简便、迅速、节约、有效，将损失降低。

本发明森林灭火袋，为了保护地球上的森林或草原，时刻准备着投身到猛烈燃烧的森林大火中。

Claims

1.一种森林灭火袋，是将吸氧剂按重量3～5kg装进袋子里，投到森林大火区中，当火烧到吸氧剂时，吸氧剂与火区中的氧气发生猛烈的化学反应消耗了相当部分的氧气，使火区中含氧迅速降至14％以下，燃烧不能继续，而火灾结束；

所述吸氧剂是：

80～90％的炭粉，由木炭粉、竹炭粉或乙炔黑组成，元素符号C，分子量12.010，一种轻、松、细的黑色粉末，比重1.8～2.1；

10-5％的硝化甲烷，化学式CH₃NO₂，分子量61.04，无色油状液体，比重1.1322；

8～3％的***，分子式C₃H₅N₃O₉，分子量227.09，无色透明油状液体，比重1.5918，218℃时***分解成一种混合气体，4C₃H₅(ONO₂)₃→12CO₂+10H₂O+6N₂+O₂；

2％的助燃添加剂，所述助燃添加剂含有：(A)硝酸戊四醇脂，分子式C₅H₈N₄O₁₂，分子量316.4，白色结晶粉末，***威力巨大；(B)硝酸镁，化学式Mg(NO₃)₂·6H₂O，分子量256.41，无色或白色单斜晶体，容易引起燃烧；(C)硝酸锌，化学式Zn(NO₃)₂·6H₂O，分子量297.48，无色四方晶体，容易引起燃烧，(D)白磷，元素符号P，分子量30.9，无色或白色透明蜡状固体，比重1.88，30℃即自燃，燃烧后生成P₂O₅，用于生产安全火柴。