新型儲壓式余火清理水槍

于文男 楊維東 滑 沙 田立鵬

(1.黑龍江省森林保護(hù)研究所，黑龍江 哈爾濱 150001；2.北京九州尚陽科技有限公司，北京 100000)

1 項目的意義

森林消防以水滅火具有資源廣泛、成本低廉、不污染環(huán)境、對森林生長有利、滅火效果好、安全系數(shù)高、清理余火徹底、有效防止復(fù)燃火等優(yōu)點，適合所有火災(zāi)種類，尤其是在撲救高強(qiáng)度大火及地下火中有其獨特優(yōu)勢，可實現(xiàn)撲滅明火和清理火場同時奏效，有效減少清理和看守火場時間，實現(xiàn)以撲代清、以清代守。此外在以水滅火過程中還可用水實施緊急避險和在無依托情況下開設(shè)防火隔離帶及在水質(zhì)條件較好情況下保障生活所需。以水滅火的許多優(yōu)勢是其他滅火手段所不具備的，是森林消防發(fā)展的方向。

在我國森林消防滅火作業(yè)中，以水滅火占有著重要的比重。近些年，我國研發(fā)并應(yīng)用了很多中型和大型以水滅火的新式設(shè)備，品種眾多，撲火效率高。但分析國情，針對我國撲火人員眾多，撲火戰(zhàn)術(shù)安排等方面分析，小型手動噴水工具——滅火水槍是較為理想的單兵滅火工具。

各大林區(qū)目前所使用的單兵作戰(zhàn)滅火水槍，多為往復(fù)式滅火水槍，打水方式為單次推打，單次打水，多在撲滅輕度火或清理火場中使用，具有撲滅中小度明火效果好、清理火場有效、方便攜帶、購置價格和使用成本低等特點。然而這種水槍如果實現(xiàn)持續(xù)噴水，必須不停地進(jìn)行推打，長時間地推打，會消耗撲火隊員大量的體力，易疲勞，打水量減少，降低了撲火效率。

為此，由黑龍江省森林保護(hù)研究所和北京九州尚陽科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的新型儲壓式余火清理水槍，就能夠解決這兩點重要問題，使打水省力高效，減少對撲火人員體力的消耗，提高撲火效率，將余火快速撲滅，且不會對森林造成二次污染。

2 新型儲壓式余火清理水槍的研究與設(shè)計

2.1 設(shè)計思路

新型儲壓式余火清理水槍，從以水滅火的思路為出發(fā)點，根據(jù)我國國情和以往單兵滅火水槍存在的問題，在一定前期研究的基礎(chǔ)上，提出了一種新的技術(shù)轉(zhuǎn)變思路，引入了“提前儲壓”的設(shè)計理念，即在撲火隊員奔赴火場的過程中，邊走邊進(jìn)行打壓，將壓力儲存在水箱中，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定火場后，扣動開關(guān)，用儲存的壓力推出水柱進(jìn)行滅火。

首先，從手動推壓方面來說，傳統(tǒng)的滅火水槍采用的是平行往復(fù)推拉打壓，打壓時一手扶住槍體，另一只手沿著槍體方向推拉打壓，水柱噴射距離較遠(yuǎn)，損耗體力較多。新型儲壓式滅火水槍改變了推打壓力的方向，將平行推打改為沿著垂直地面方向推打，并且以推為主，即向下推壓時，氣壓儲存量大，并將氣壓儲存在水箱儲壓結(jié)構(gòu)中。這種打壓方式最大限度地發(fā)揮了人體習(xí)慣用力方式，大大節(jié)省了打壓所消耗的體力。

其次，是對打火整個過程中，撲火人員體力的合理分配。傳統(tǒng)滅火水槍如果要實現(xiàn)持續(xù)打水，必須要不停地往復(fù)推拉打壓，時間一長，會消耗撲火人員大量體力。動作停止，噴水停止。本項目研究的水槍將整個打壓過程合理地分配開來，在撲火隊員奔赴火場的過程中，可以邊走邊進(jìn)行打壓，并且沒有速度和頻率的限制。慢慢地將水箱內(nèi)的壓力儲存到一定程度，當(dāng)?shù)竭_(dá)火場后，根據(jù)撲火指揮安排，可集中、準(zhǔn)確、快速地將指定火源撲滅。并且噴射準(zhǔn)確，無擺頭現(xiàn)象，即關(guān)即停，節(jié)約水源。

2.2 性能特點和創(chuàng)新點

(1)打水省力。手動加壓桿可按照使用者的需要，任意設(shè)置在左右兩側(cè)，將水桶背好固定后，垂直向下推壓加壓桿5～7次后，就能夠進(jìn)行噴水作業(yè)了。這種推壓方式巧妙利用了臂膀的杠桿原理，使撲火人員可按照人體習(xí)慣用力方式進(jìn)行打壓，大大節(jié)省了打壓所消耗的體力。

(2)可控噴水。水槍噴射控制開關(guān)設(shè)置在手柄部位，可根據(jù)火場情況，采取點式噴水或連續(xù)噴水，節(jié)省了不必要的浪費，提高用水效率。

(3)體力分配合理。撲火隊員在到達(dá)火場之前或上山打火途中，手動打壓，儲存能量。一旦到達(dá)火場，直接可將水噴射出去。合理分配了體力，提高了撲火隊員持續(xù)作戰(zhàn)的能力。

(4)儲壓式滅火水槍本身也是一種創(chuàng)新。在我國森林消防滅火水槍領(lǐng)域里，并沒有類似產(chǎn)品研發(fā)或使用過，本課題的立項，是一種新的嘗試。

(5)剝離可燃物。在加長槍桿部位，設(shè)置了一個撥針，使用時可不必彎腰，就能夠剝離地表可燃物或覆蓋物，將水直接噴淋在可燃物表面，再次提高水利用率。

2.3 應(yīng)用試驗

2012年7月—10月下旬，新型儲壓式余火清理水槍曾在阿城、佳木斯、嘉蔭、黑河等地，與基層撲火隊員一起進(jìn)行了攜行測試、模擬撲救等測試試驗。參與測試的人員2人為一組，進(jìn)行了攜行測試，在水箱滿水的情況下，邊走邊進(jìn)行打水，測試打水是否省力，行走是否方便?；鶎訁⑴c測試人員普遍反映該新型儲壓水槍攜帶方便，并且可以在行進(jìn)中進(jìn)行打壓，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定火點后可立即進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)，非常方便實用。

在模擬撲救測試中，3人一組展開了撲打地表火的測試，可燃物為干草，可燃物面積約8m2。整個撲火過程歷時5min，通過3人組合的方式將地表火撲滅。試驗后，測試人員反映，雖然新型水槍沒有傳統(tǒng)水槍噴打得遠(yuǎn)，但很節(jié)水，而且打壓也很省力，槍桿前端的撥針很方便剝離地表可燃物，直接將余火撲滅。

2.4 技術(shù)指標(biāo)

(1)水箱工作壓力(即儲能器工作壓力):0.15～0.4MPa；

(2)水箱容量：10～12L；

(3)噴水最大射程：6m；

(4)噴射方式：開花水霧、柱狀水流；

(5)裝備凈重：≤15kg。

3 總結(jié)

作為一種新型余火清理工具，儲壓式余火清理水槍從使用者的角度出發(fā)，本著節(jié)約用水，提升撲火效率的宗旨，不但可以撲滅林火，還可以滋養(yǎng)火燒跡地，幫助土壤恢復(fù)養(yǎng)分，提高森林修復(fù)能力。并且新型提前儲壓的打水方式，不僅可以優(yōu)化撲火隊員的體力分配，減少水資源浪費，相比較其他化學(xué)、機(jī)械動力來講，沒有二次污染和更換藥劑、汽油等的浪費，節(jié)省經(jīng)費，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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