專利名稱：森林滅火袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明森林滅火袋屬于森林消防領(lǐng)域。
地球上幾乎每年都發(fā)生幾起森林大火，森林大火是非常嚴(yán)重的災(zāi)害。
2003年10月21日，美國(guó)加利福尼亞州發(fā)生了歷史上最嚴(yán)重的森林大火。 大火燒了整整20天，直到11月10日，火情才被完全控制。此次大火燒毀了 30 萬(wàn)公頃的森林，3500幢房屋，ll萬(wàn)居民被撤離家園，初步估計(jì)損失20億美元， 直接撲火花費(fèi)2億美元。
2004年夏季，地處歐洲邊陲的葡萄牙，高溫干燥，烈日烘烤，從3月底幵 始，已發(fā)生了不同程度的森林火災(zāi)6000多起，燒毀了 1.6萬(wàn)公頃的森林。7月 23日當(dāng)?shù)貧鈄_高達(dá)45攝氏度， 一場(chǎng)兇猛的大火襲擊了葡萄牙的森林，波及葡萄 牙大陸部分的18個(gè)地區(qū)，葡政府派出數(shù)十架軍用直升機(jī)和數(shù)百名消防員參與滅 火，但在強(qiáng)風(fēng)干旱條件下，要想迅速將大火撲滅，已經(jīng)相當(dāng)困難。2003年、2004 年、2005年，幾年中葡萄牙都發(fā)生過(guò)森林大火，幾十人在森林火海中喪生，共 有35萬(wàn)多公頃的森林被毀，大片植被被破壞。由此造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)10億 歐元。
2005年12月27日，美國(guó)德克薩斯州，發(fā)生幾起森林大火，風(fēng)火蔓延，以 65km/h的速度吹到哪里，就燒到哪里。當(dāng)?shù)財(cái)?shù)千居民配合消防官兵用水管、水 辨向大火澆水，但是大火很快燒到了鄰近的俄克拉荷馬州，當(dāng)?shù)刈畲蟮囊惶幓?場(chǎng)達(dá)400英畝，100多住宅及多輛汽車被毀，僅德州就有5000多公頃森林毀于一旦。
2007年8月希臘傳說(shuō)中的火神赫菲斯托斯發(fā)起了怒火，野火在風(fēng)力和干旱 的縱容下，在伯羅奔尼撒半島上同時(shí)發(fā)生了 129次森林大火，熊熊的烈焰吞噬了當(dāng)?shù)毓糯拿鬟z址和現(xiàn)代村落，火光映紅了天空，濃煙飄到了雅典，希臘沉 浸在恐慌中。有個(gè)村子叫作馬基斯托斯的，生長(zhǎng)著大片橄欖樹，原本每年可生 產(chǎn)1萬(wàn)噸橄欖油，火災(zāi)過(guò)后，橄欖林被夷為平地?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，大火包圍了居 民， 一些人沖了出去， 一些人被大火燒死，滿目瘡痍的農(nóng)場(chǎng)，躺著燒焦的毛驢 和家禽的尸體。
這次大火造成希臘史無(wú)前例的浩劫，60多人在火海中喪生，火災(zāi)最烈時(shí)， 希臘一半的國(guó)土在大火中燃燒，希臘政府派出9000名消防員和數(shù)千軍人，動(dòng)用 多架軍用直升機(jī)參與滅火，并緊急呼吁歐盟援助，包括俄羅斯、以色列、瑞士 在內(nèi)的11個(gè)國(guó)家伸出了援手，紛紛向希臘派出直升機(jī)和滅火機(jī)在火災(zāi)上空作業(yè)， 在控制災(zāi)情后，從8月25日起，希臘全國(guó)各地降半旗3天，向死難者致哀。
這次大火，伯羅奔尼撒半島上10%的居民財(cái)產(chǎn)遇到了損失，4000 6000公頃 的森林被毀。
2009年8月22日，大火又在伯羅奔尼撒半島上"死灰復(fù)燃"，數(shù)千公頃的 森林被毀了，滾滾的濃煙向雅典迫近，大火離雅典只有10 20krn， 一場(chǎng)多國(guó)援 助的壯舉又在伯羅奔尼撒半島的"大舞臺(tái)"重演。
地球的森林植被在大火的肆虐中逐年減少，生態(tài)失衡，越來(lái)越令人擔(dān)心。 背皿術(shù)為了撲滅森林大火，人類從古至今都在努力著。近代人們對(duì)森林 大火采取預(yù)先設(shè)置"隔火帶"，將林區(qū)用隔火帶分成若干部分，隔火帶通常寬3 5 米，帶中草木都盡去除，大火燒到帶邊時(shí)，若不是被大風(fēng)將火星吹過(guò)去，火就 停止了，不能越過(guò)帶中的空間繼續(xù)前往。
現(xiàn)代森林滅火中，消防員使用強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)，用強(qiáng)大的風(fēng)力將火吹滅，但更 多的是采用人海戰(zhàn)術(shù)，每人一把拖布或樹枝，奮力撲打。
還有用直升機(jī)從空中澆水，將火澆滅。水，具有良好的吸熱性，1K'忌水溫度升高rc，可吸收熱量4184J， lkg水汽化時(shí)，可吸收熱量2259KJ,當(dāng)水被加 熱汽化會(huì)吸收大量熱量，可有效降低火場(chǎng)環(huán)境溫度，冷卻燃燒物質(zhì)，使燃燒終 止；水變熱汽化產(chǎn)生的水蒸氣(lml水全部汽化可產(chǎn)生1700ml體積的水蒸汽)， 彌漫在燃燒區(qū)內(nèi)，有效地降低了燃燒區(qū)內(nèi)的可燃?xì)怏w成份的濃度。當(dāng)可燃?xì)怏w 濃度下降至可燃濃度以下時(shí)，燃燒便會(huì)終止。
從森林管理上，很多國(guó)家都設(shè)置了森林消防部隊(duì)，設(shè)立了全天候的瞭望崗 哨， 一旦發(fā)現(xiàn)火情，立刻進(jìn)行撲滅，將災(zāi)害消滅在萌發(fā)之中。保持高度警惕， 防患于未然
發(fā)明內(nèi)容
從燃燒條件(即可燃物與氧化劑相互接觸達(dá)到一定數(shù)量比且未受 化學(xué)抑制)和實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)空氣中氧含量降低到14%~16%時(shí)，多數(shù)可燃物就會(huì) 停止燃燒。同樣，當(dāng)森林大火區(qū)內(nèi)的氧含量成份降低至14% 16%時(shí)，森林大火 就不能繼續(xù)而燃燒停止，火災(zāi)結(jié)束。
本發(fā)明的目的在于，將特制的吸氧劑裝進(jìn)專用的袋子里，投放在森林大火 區(qū)內(nèi)，或掛到火場(chǎng)邊緣的林木上，當(dāng)火燒到吸氧劑時(shí)，吸氧劑受熱燃燒，.與空 氣中的氧氣發(fā)生猛烈的化學(xué)反應(yīng)。生成以二氧化碳為主的含有水蒸汽、氮?dú)獾?的一種混和氣體。此時(shí)，由于吸氧劑與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗了空 氣中相當(dāng)部分的氧氣，大，降低了空氣中的氧氣的含量，與此同時(shí)，反應(yīng)后 生成的二氧化碳、水蒸汽、氮?dú)獾然旌蜌怏w進(jìn)一步降低了空氣中氧氣的含量。 由于上述兩種情況的同時(shí)出現(xiàn)，使火場(chǎng)內(nèi)可燃?xì)怏w氧氣的含量突然降低至14% 以下，迫使燃燒不能繼續(xù)，大火頓時(shí)熄滅。
本發(fā)明的特征在于其核心技術(shù)是吸氧劑。吸氧劑的組成是(1) 90~80%的 炭粉(木炭粉、竹炭粉或乙炔黑)，元素符號(hào)C，分子量12.011，輕、松而極細(xì) 的黑色粉末。 一種無(wú)定形碳，比重1.8~2.1。 (2) 10~5%的硝化甲烷，化學(xué)式CH3N02，分子量61.04，無(wú)色油狀液體，比重1.1322,可作溶劑及高能燃料，燃燒后分解成4 (CH3N02) +302 ~~ 4C02+6H20+2N2。 一 (3) 8~3%的硝化甘油，分子式<:3115>1309,分子量227.09，無(wú)色透明油狀液體，比重1.5918， 218°C時(shí)爆炸分解成一種混合氣體。4C3H5 (N03) 3 ~-^12CO2+10H2O+6N2+O2。(4) 2%的助燃添加劑，其中(A)有硝酸戊四醇脂，分子式C5H8N4012，分子量316.4，白色結(jié)晶粉末，爆炸威力巨大。
(B)有硝酸鎂， '化學(xué)式:Mg (N03) 2，6H20，分子量256.41，無(wú)色或白色單斜晶體，330°C分解為氧化鎂和氮?dú)獾葰怏w，容易引起燃燒。(C)有硝酸鋅，化學(xué)式Zn(N03V6H20，分子量297.48，無(wú)色四方晶體，容易引起燃燒，燃燒后生成氧化鋅和氮，等。(D)有白磷，元素符號(hào)P，分子量30.9，無(wú)色或白色透明蠟狀固體，比重1.88，易在空氣中氧化，3(TC即自燃，燃燒后生成P20s，用于生產(chǎn)安全火柴，。
配制吸氧劑的原則是使配制好的吸氧劑遇火時(shí)，可立刻產(chǎn)生猛烈的燃燒，燃燒時(shí)放出的氣體，可把燃燒物托起離地，很象一個(gè)在空中燃燒的火球，或在地面跳動(dòng)的火球。這個(gè)結(jié)果依靠硝化甲烷、硝酸甘油和各種助燃添加劑的份量。掌握好份量，不能使吸氧劑遇火發(fā)生爆炸，只能是發(fā)生燃燒，這對(duì)配制、儲(chǔ)貯、運(yùn)輸、投放使用都很安全，沒(méi)有危險(xiǎn)。
含炭粉90%的吸氧劑稱90號(hào)吸氧劑，100kg 90號(hào)吸氧劑燃燒時(shí)可消耗氧氣65.43kg，含炭粉85%的稱85號(hào)吸氧劑，100kg 85號(hào)吸氧劑燃燒時(shí)可消耗氧氣61.79kg，含炭粉80%的稱80號(hào)吸氧劑，100kg80號(hào)吸氧劑燃燒時(shí)可消耗氧氣58.16kg。依含量而稱號(hào)，吸氧劑的其它成份，硝化甲烷、硝酸甘油、硝酸戊四醇脂、硝酸鎂、硝酸鋅、白磷等，燃燒后生成的混合氣體，也會(huì)降低空氣中氧的含量，但這些物質(zhì)所用量較少，燃燒后產(chǎn)生的效果復(fù)雜，火場(chǎng)空氣流動(dòng)的變化也極其復(fù)雜。因此這里沒(méi)有作出具體數(shù)據(jù)，這吸氧劑燃燒生成的二氧化碳、水蒸氣、氮?dú)?、氧化鎂、氧化鋅等都不會(huì)對(duì)災(zāi)后環(huán)境造成污染。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，假設(shè)lkm2 (100公頃)的森林正在猛烈燃燒,欲在短時(shí)間內(nèi)(假定lh內(nèi))完全撲滅這100公頃內(nèi)的森林大火，需投入多少吸氧劑呢？由于空氣中氧含量低于14%時(shí)，燃燒就會(huì)停止，這樣就必需將原來(lái)林區(qū)空氣中氧氣的含量21%減去7%，就能使該林區(qū)氧氣的含量降低至14%，大火就會(huì)熄滅，假定該森林的高度為15m，這100公頃內(nèi)含氧的體積是-l,O0Om2=l,0O0,O00m2X15m=15，O0O,0OOm3，其中7°/。應(yīng)為1，050，000m3，氧氣在標(biāo)準(zhǔn)情況下的密度是1.429g/L，即是1500.45噸氧氣。使用100kg 90#吸氧劑可消耗65.45kg氧氣。據(jù)此比例式100kg:65.45kg=xkg: 1500.45噸，計(jì)算得知用2293.22噸90#吸氧劑可消耗1500.45噸氧氣，能使該林區(qū)的氧含量降低至14%，該林區(qū)內(nèi)的森林大火就必然熄滅D
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的特征在于將配制好的吸氧劑按3~5kg的重量裝進(jìn)大小適宜的內(nèi)襯塑料薄膜外由麻、棉或混紡縫制的袋子里，袋口捆緊密封，就可作為森林滅火使用了。
為了撲滅正在猛烈燃燒的森林大火時(shí)，消防員載上申請(qǐng)?zhí)?00810094252'X的發(fā)明(火災(zāi)救生器，能長(zhǎng)時(shí)間供氧和護(hù)衛(wèi)，載上此發(fā)明，以防因缺氧窒息發(fā)生事故)，將本發(fā)明森林滅火袋(按火場(chǎng)面積計(jì)算投入量)投至火場(chǎng)中，20分鐘左右大火就會(huì)熄滅。
為了終止森林大火正在蔓延，消防員載上火災(zāi)救生器，將森林滅火袋投放或最好掛在大火邊緣的林木上，森林大火燃燒到這些滅火袋后，約20分鐘就會(huì)熄滅了。
在經(jīng)常容易發(fā)生火災(zāi)的森林，高溫干燥的季節(jié)到來(lái)前，可預(yù)先在林區(qū)兩山交界的低谷處的樹木上掛上滅火袋，在袋子上方蓋上防雨布，以免下雨淋濕。萬(wàn)一發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)在預(yù)置滅火袋的林區(qū)使大火自行熄滅，防止火災(zāi)繼續(xù)蔓延。高溫干燥季節(jié)過(guò)后，可將沒(méi)有用過(guò)的滅火袋回收，到第二年將破舊損壞的包裝袋換上新的不受損壞的袋子，重新預(yù)掛林區(qū)，繼續(xù)履行它的滅火使命。
用森林滅火袋預(yù)先掛到一定范圍的林木上，設(shè)置森火隔火帶，萬(wàn)一發(fā)生森林大火，也不會(huì)造成數(shù)十萬(wàn)公頃的森林被毀的嚴(yán)重后果。
用森林滅火袋比人工撲火和直升機(jī)從空中澆水等的方法滅火，都更加簡(jiǎn)便、迅速、節(jié)約、有效，將損失降低。
本發(fā)明森林滅火袋，為了保護(hù)地球上的森林或草原，時(shí)刻準(zhǔn)備著投身到猛烈燃燒的森林大火中。8
權(quán)利要求
1、本發(fā)明森林滅火袋，是將吸氧劑按重量3～5kg裝進(jìn)袋子里，投到森林大火區(qū)中，當(dāng)火燒到吸氧劑時(shí)，吸氧劑與火區(qū)中的氧氣發(fā)生猛烈的化學(xué)反應(yīng)消耗了相當(dāng)部分的氧氣，使火區(qū)中含氧迅速降至14％以下，燃燒不能繼續(xù)，而火災(zāi)結(jié)束。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林滅火袋，其特征還在于其吸氧劑由80 90% 的炭粉所組成。炭粉(木炭粉、竹炭粉或乙炔黑)，元素符號(hào)C，分子量12,010， 一種輕、松、細(xì)的黑色粉末，比重1.8~2.1。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林滅火袋，其特征還在于吸氧劑還含有10—5% 的硝化甲烷所組成。硝化甲垸，化學(xué)式CH3NCb，分子量61.04，無(wú)色油狀液體， 比重1.1322。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林滅火袋，其特征還在于吸氧劑還含有8~3% 的硝酸甘油。所述硝酸甘油，分子式C3HsN309，分子量227.09,無(wú)色透明油狀 液體，比重1.5918， 218°C時(shí)爆炸分解成一種混合氣體。<formula>formula see original document page 0</formula>
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林滅火袋，其特征還在于吸氧劑含有2%的助 燃添加劑9。所述助燃添加劑，其中(A)有硝酸戊四醇脂，分子式C5H8N40j2， 分子量316.4，白色結(jié)晶粉末，爆炸威力巨大。(B)有硝酸鎂，化學(xué)式Mg(N03) 2*6H20，分子量256.41,無(wú)色或白色單斜晶體，330°C分解為氧化鎂和氮?dú)獾葰?體，容易引起燃燒。(C)有硝酸鋅，化學(xué)式Zn (N03) 2'6H20，分子量297.48， 無(wú)色四方晶體，容易引起燃燒，燃燒后生成氧化鋅和氮?dú)獾取?D)有白磷，元 素符號(hào)P，分子量30.9,無(wú)色或白色透明蠟狀固體，比重1.88， 30。C即自燃， 燃燒后生成P20s，用于生產(chǎn)安全火柴。
全文摘要
本發(fā)明森林滅火袋，是將吸氧劑裝進(jìn)袋子里，投到大火中，當(dāng)火燒到吸氧劑時(shí)，與火區(qū)的氧氣發(fā)生反應(yīng)，搶先消耗了相當(dāng)部分的氧氣，使火區(qū)中氧含量迅速降至14％以下，燃燒不能繼續(xù)而熄滅。本發(fā)明對(duì)付森林火災(zāi)，比人工撲滅和直升機(jī)從空中澆水，都簡(jiǎn)便、迅速、節(jié)約和有效。本發(fā)明為保護(hù)森林或草原，時(shí)刻準(zhǔn)備著投身到大火中去。
文檔編號(hào)A62C3/00GK101632852SQ20091017018
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者王夢(mèng)芝 申請(qǐng)人:王夢(mèng)芝