в каком регионе российской империи появилась система пенного пожаротушения
Развитие средств пенного пожаротушения
С развитием промышленности, а также объемов добычи нефти и емкостей резервуаров для ее хранения все большую тревогу вызывали пожары на предприятиях добычи и переработки нефти: тушить их было нечем. Люди были бессильны перед морем огня и в случае возникновения пожара, скажем, в резервуаре для хранения нефти, пытались только защитить от пламени соседние резервуары, здания и сооружения.
Сложная задача дразнила умы многих ученых, и одним из них был Российский инженер А.Г. Лоран, которому приписывают первенство в создании – пожарной пены. Справедливости ради следует сказать, что в литературе можно найти информацию и о том, что способ, использованный Александра Григорьевичем, был реализован в Германии за 17 лет до него, но, если это правда, Лоран мог о том и не знать. Как бы то ни было, вклад русского инженера в дело борьбы с огненной стихией трудно переоценить.
Изобретатель пенного пожаротушения
А.Г. Лоран родился в 1849 году в Кишиневе, закончил политехнический институт в г. Санкт-Петербург, после окончания продолжил изучать химию в Париже где и получил диплом инженера-химика. По возвращению на родину он поселился в Баку, где работал преподавателем в гимназии.
Его не раз поражала бессилие людей во время пожаров на нефтепромышленности и величины материального ущерба, которые эти пожары приносили. На 51-м году жизни химик поставил перед собой задачу изобрести жидкость с пониженной текучестью, но при этом очень легкую, и уже через 3-4 года получил первые удовлетворительные результаты.
Средство для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей было изобретено. Для демонстрации огнетушащих свойств, своей жидкости Лоран залил в большую яму нефть и бензин, поджег эту смесь, а затем вылил туда несколько бочек с заранее приготовленным раствором.
Уже через несколько секунд поверхность топлива покрылась компактным слоем пены и пламя погасло. Вторично поджечь жидкость не удалось даже после того как в яму было брошено несколько факелов.
В 1904 году ученый подал заявку (на патент) на способ тушения пожара. Он заключался в покрытии горящей поверхности «полужидкой пористой массой», который образуется во время вспенивания раствора в момент тушения пламени. Как вещества для вспенивания Лоран предложил использовать лакрицу, альбумин или мыльный корень.
Уже тогда он понял, что пену можно насыщать не только воздухом, но ее инертными газами, таким способом увеличивая ее эффективность.
За предложением А.Г. Лорана пену для тушения можно было получать двумя способами – механическим и химическим.
Первый из них заключался в том, что вода или водный раствор неорганической соли с примесью вещества, способного к вспениванию, насыщался газом, который не поддерживал горения, а потом нагнетался под давлением в герметичную емкость. При выпуске жидкости из сосуда образовывалась обильная пена, которой можно было не только покрыть горящую поверхность, но и охладить ее.
Для получения химической пены Лоран предложил смешивать водный раствор углекислой соды с подкисленной водой, причем в один из этих растворов заранее добавляли небольшое количество добавки для вспенивания. Смешивание растворов сопровождалось увеличением объема, которая тушила огонь.
Изобретатель заявлял, что предложенный им способ пригоден для тушения как «обычных» пожаров, когда горели деревянные изделия или другие предметы, так и горючих жидкостей, которые сохранялись в хранилищах. Он неоднократно подчеркивал, что тушение горючих жидкостей иными средствами практически невозможно, однако, несмотря на поддержку некоторых известных деятелей науки того времени, не нашел должного понимания.
Первый пенный огнетушитель
После нескольких попыток убедить чиновников в необходимости производства новых высокоэффективных средств пожаротушения А.Г. Лоран решил создать собственное производство огнетушителей «Эврика» с вместимостью корпуса от 1 до 12 л.
Эти огнетушители имели высокое качество и пользовались высоким спросом, однако их производство, за кустарных условиях, было связано с рядом непреодолимых трудностей. Видимо, поэтому инженер принял решение передать авторское право на производство пенных огнетушителей Российскому акционерному противопожарному обществу, которое сначала выявило не только желание производить пенные огнетушители, для проведение пенного пожаротушения, но и организовало демонстрационные испытания пенных средств пожаротушения.
К сожалению, все закончилось на стадии этих испытаний, производство не было налажено, и Лоран подал прошение о переходе изобретения в свою собственность. Однако попытка восстановить собственное производство не удалась.
Между тем информация о пенных огнетушителях стала общедоступной. Сравнительные испытания огнетушителя «Эврика» и его модификаций, изготовленных позже, с другими жидкостными огнетушителями, в том числе зарубежного производства, неоднократно демонстрировали их преимущества.
Но в связи с участившимися случаями «кражи» авторской идеи вынудили российского инженера продать свой патент немецкой фирме «Salzkotten». Развитие пенного пожаротушения на родине изобретателя этого способа был надолго прекращен.
В течение длительного времени для тушения нефти и нефтепродуктов применяли почти исключительно химическую пену. Принцип генерирования химической пены, предложенный А.Г. Лораном, стал основой для создания рецептур пеногенераторных порошков.
Первые модификации пенных растворов
Создание в 1925 году порошковых пеногенераторов дало возможность заменить растворы пенообразователей на порошок (необходимый для получения химической пены).
Используя пеногенераторный порошок, можно было получить пену с кратностью 5-6.
Однако из-за высокой стоимости, короткого срока хранения, тенденции к слеживанию и комкованию, пригодность для генерирования пены только низкой кратности и ряд других недостатков пришлось наконец полностью отказаться от пеногенераторного порошков, на замену которым пришли пенообразователи для тушения пожаров.
Пенообразователь (пенный концентрат) представляет собой высококонцентрированный многокомпонентный водный раствор, в состав которого входит один или несколько видов поверхностно-активных веществ (ПАВ) и добавки, которые придают ему свойств, регламентированных нормативными документами или установленных техническим заданием на разработку.
Первые пенообразователи начали изготавливать из природного сырья – крови животных, гидролизата биомассы микроорганизмов и различных отходов растительного происхождения.
Такие пенообразователи назвали белковыми или протеиновыми. Существенным недостатком протеиновых пенообразователей была низкая стабильность в хранении, обусловлена протеканием процессов гноения, поэтому для продления срока их хранения начали применять антисептики.
Из водных растворов протеиновых пенообразователей удавалось получать только пену низкой кратности, что существенно ограничивало область их применения. Пена, генерируемая из рабочих растворов первых протеиновых пенообразователей, имела очень низкую огнетушащую эффективность.
Из-за этих недостатков протеиновые пенообразователи во многих странах (в том числе в СССР) были сняты с производства. В то же время, производство протеиновых пенообразователей во многих странах (в частности, во Франции, Великобритании, Италии) продолжается, из них: конкурентоспособность обеспечивается относительно низкой стоимостью и постоянным усовершенствованием рецептур, направленным на продление срока хранения и увеличение устойчивости и огнетушащего эффективности пены.
Позднее для изготовления пенообразователей было предложено использовать синтетические ПАВ. В случае их правильного выбора, из водных растворов пенообразователей, используя соответствующее оборудование, можно генерировать пену низкой, средней и высокой кратности.
Такие пенообразователи пригодны также для приготовления растворов смачивателей. При прочих равных условиях синтетические пенообразователи более устойчивы в хранении, чем пенообразователи, изготовленные из природного сырья.
В 1936 году был разработан пенообразователь на основе водного раствора солей натрия нефтяных сульфокислот, костного клея и этанола или этиленгликоля – «ПО-1». Это было началом использования синтетических поверхностно – активных веществ для серийного производства пенообразователей в бывшем СССР.
В 1938 году для тушения пожаров этилового спирта была разработана «масляная» пена. Она представляла собой смесь трансформаторного масла с сернокислым глиноземом и экстрактом солодового корня, в которую перед применением добавляли серную кислоту. В результате взаимодействия кислоты и глинозема выделялся диоксид углерода и образовывалась пена, свободно плавающая на поверхности спирта.
Введение в состав синтетических или протеиновых пенообразователей фторсодержащих ПАВ позволило предоставить им особых свойств. В частности, пена, генерируемая с их водных растворов, имела повышенную термическую устойчивость по сравнению с пеной образовывалась из водных растворов, содержащих только синтетические «углеводородные» ПАВ. (алкилсульфаты, олефинсульфонаты, алкилбензолсульфонаты и т.д.).
Пене, образующийся из рабочих растворов таких пенообразователей, свойственны более высокая огнетушащей эффективности и изолирующая способность при тушении горючих жидкостей.
Введение в состав пенообразователей водорастворимых полимеров позволило применять их для тушения водорастворимых (полярных) горючих жидкостей, интенсивно разрушают пену и которые нельзя потушить пеной, генерируемой с водных растворов других пенообразователей.
На сегодняшний день наиболее универсальными (т.е. пригодным для тушения практически всех горючих жидкостей и твердых горючих материалов) является пенообразователи, содержащие синтетические углеводородные и фторсодержащие ПАВ и водорастворимые полимеры. Многие из них пригодны для получения пены низкой, средней и высокой кратности, т.е. могут применяться практически с любым противопожарным оборудованием.
Основоположники пенного пожаротушения
Вспоминая о первых удачных опытах по тушению горящей нефти, обычно называют имя учителя бакинской гимназии Александра Георгиевича Лорана, который в самом начале двадцатого века для этой цели предложил огнегасительную пену, названную им «лорантиной», а затем изобрел и огнетушитель, которому было дано имя «Эврика». Хотя показательные эксперименты с тушением горящей нефти были для А. Лорана весьма успешными, мытарства его в России были долгими. Дело кончилось тем, что изобретатель вынужден был продать свои секреты за рубеж.
Казалось бы, первенство А. Лорана в вопросе тушения горящей нефти неоспоримо, но… вот перед нами:
Заведено оно было, как ни странно, прямо-таки сверхоперативно. Лишь днем раньше, 4 июля 1897 года в Нижнем Новгороде «в присутствии пароходовладельцев, представителей биржевого общества и местных властей» был проведен показательный эксперимент по тушению горящей нефти средством дворянина Павла Ивановича Иванова. Уже на следующий день это событие под заголовком «Интересный опыт» было подробно описано в местной газете «Волгарь». И в тот же день(!) эта корреспонденция была вклеена на первую страницу министерского «Дела № 59».
Газета сообщала, что эксперимент был проведен в условиях, воспроизводящих загорание нефти, которое, по общему мнению, «никакими средствами затушить нельзя». Для опыта в большой бак были слиты 120 пудов «нефтяных остатков», его обложили дровами, которые сначала и подожгли, а когда нефть разогрелась чуть ли не до кипения, воспламенили и ее.
Пламя бушевало со страшной силой, – отмечал автор корреспонденции, – и в публике уже пошел шепот недоверия. Иванов сейчас же прибегнул к самому простому способу, – он вылил огнегасительную жидкость в бак с помощью ведра, после чего огонь в начале вспыхнул еще более, а затем как будто стал затухать. Огнегасительной жидкости на горящую нефть, площадью в баке около 8 квадратных аршин, вылито всего два ведра. Пламя с каждой минутой становилось меньше и спустя 8 минут, прошедших с первых минут тушения пожара, огонь окончательно потух, и в баке осталось около 100 пудов горячей нефти… Нефть была покрыта легкой пеной от состава…. Опыт этот вызвал общее удивление среди присутствующих. Особенно заинтересованы были пароходовладельцы в виду частых в последнее время пожаров от нефти на волжских пароходах.
Газета не ограничилась описанием опыта, но и кратко рассказала о самом изобретателе. Оказывается, дворянин Павел Иванович Иванов был владельцем химического завода, который сгорел «от керосина». Он оказался полностью разорен, а поскольку виноват в этом был именно пожар, то и занялся усердными поисками средств «для тушения пожара». Эксперименты продолжались несколько лет, и за это время бывший заводовладелец не стал богаче. Именно бедность заставила Иванова пытаться продать секрет огнегасительного состава любому желающему всего за 300 рублей! Купивший этот секрет мог производить «огнегасительную» жидкость в любом количестве и сбывать ее кому заблагорассудится. Такое поведение изобретателя хотя и несколько удивило нижегородцев, но они все-таки решили купить его секрет и даже собрали по подписке 3 тысячи рублей.
Россия традиционно страдала от пожарных бедствий, и сообщение об удачном опыте в Нижнем Новгороде было тут же почти полностью перепечатано столичным «Новым временем». Продолжил следить за судьбой изобретения земляка и нижегородский «Волгарь». В новой публикации, от 8 июля 1897 года, сообщается следующее:
Павел Иванов, разорившийся фабрикант и дворянин по происхождению, уже два года тому назад сделал свое открытие. Бедность, врожденная скромность характера, отсутствие того, что называется торговым пронырством, граничащим иногда с наглостью, все это поставило изобретателя в затруднительное положение: он не мог сразу, напролом пойти со своим изобретением, а стал робко искать для себя почвы. Он обратился прежде всего к общественным дельцам г. Самары; самарский губернатор Брянчанинов и тамошние власти оказали Иванову содействие… Опыты прошли удачно, Иванову аплодировали, его хвалили, выражали ему сочувствие, но… и только! Самарский городской голова на предложение Иванова воспользоваться его дешевым составом, позволяющим по дешевизне употреблять его в пожарных бочках вместо воды, отрицательно покачал головой; в том же роде отозвалось и самарское земство….
Чуть более удачной стала поездка Иванова в Харьков, где местная городская управа купила его секрет за 300 рублей. Купившие изобретение и харьковчане и нижегородцы с успехом применяли огнегасительный состав только «у себя», ничуть не заботясь о распространении этого чрезвычайно полезного средства. Тот же «Волгарь» отметил, что «одна надежда остается на правительство, к которому принужден будет в конце концов обратиться новый русский изобретатель и просить милостивого покровительства за принесенную им великую услугу своей родине».
Судя по тому, что излагаемые здесь факты взяты нами из «Дела» Хозяйственного департамента МВД, правительство, таким образом, приняло некоторое участие в деле Иванова. Так, например, был направлен запрос в Харьков, да не кому-нибудь, а самому губернатору. Оттуда ответили, что «с огнегасительной жидкостью Иванова производились не только опыты, но и тушение рядовых городских пожаров, причем и означенный состав… оказался удобоприемлемым и действительным».
А дальше… Изобретатель так и не решается «идти напролом», как порекомендовала ему газета, и у него появляется энергичный «представитель» в лице арзамасского мещанина Алексея Мунина. Тот собирает газетные публикации об изобретении, рассылает «Извещение полезное для всех», в котором предлагает покупать секрет огнегасительной жидкости. Наконец, Мунин пишет в вышестоящие инстанции, особо подчеркивая, что состав Иванова годен и для тушения сельских пожаров, которые в России весьма разорительны.
Опыты с составом изобретателя Иванова продолжаются. Они проведены (возможно, по просьбе уже упомянутого здесь арзамасца Мунина) и в Арзамасском уезде Нижегородской губернии, в Шатковской вольной пожарной дружине, о чем «представителю» и было дано официальное свидетельство. В нем отмечалось, что:
Шатковская вольная пожарная дружина сим удостоверяет, что по желанию дружины, в с. Шатках производилась публичная проба тушения огня огнегасительным составом г-на Иванова… Причем оказались следующие весьма полезные результаты: была поставлена одна сажень однополенных сухих, смолких, сосновых дров, дрова были обложены кругом мелкими сухими сучьями, облиты 15 ф. керосина и зажжены со всех сторон паклей. Когда костер совершенно разгорелся, – стали тушить из маленького насоса и в 4 минуты, по израсходованию 4 ведер состава, пламя было потушено: присутствовавшие лица брали поленья руками и раскидывали совершенно холодные дрова…
Затем в Шатках провели для сравнения тушение водою таких же дров, но облитых керосином. И за 20 минут при расходе в 40 ведер воды дрова «с большим усилием были потушены».
Пока в разных концах страны продолжаются «пробы» огнегасительного состава (если в селе Шатки опыт проведен в 1898 году, то в Сестрорецке под Петербургом – уже в 1903-м, сообщала газета «Новое время»), Павел Иванов продолжает изобретать. На сей раз он предлагает негорючий строительный материал, который называет «арагонитом». И вновь начинаются показательные демонстрации новинки. В том же Нижнем Новгороде провели сравнительный опыт. Построили три будочки: одну покрыли толью, вторую – железом, третью – обшили листами арагонита. Все они были обложены дровами и подожжены. Первая сгорела быстро, вторая – чуть позже, а третья, обшитая арагонитом, осталась цела. Довольный же изобретатель, после того, как потушили огонь, вынес из «арагонитовой» будки свое пальто, которое было специально там оставлено и ничуть не было повреждено огнем.
Газеты снова пишут об успешных опытах. Теперь уже с арагонитом. Но свой материал изобретатель изготавливает кустарным способом, вручную. Он пишет докладную все в тот же Хозяйственный департамент Министерства внутренних дел, прося о содействии. И в октябре 1903 года, наконец, получает ответ из министерства, что «ходатайство его удовлетворено быть не может». Отказ подшит последним в папке «Дела № 59». Что стало далее с изобретателем и его изобретениями из «Дела № 59» – неизвестно. А последующие бурные события в российской истории как бы невольно вычеркнули имя Павла Ивановича Иванова из истории пожарного дела, а о его первенстве в тушении горючих жидкостей пенным составом было забыто, и приоритет отдан бакинцу – учителю А. Лорану.
Александр Георгиевич Лоран (1849 года рождения; родом из г. Кишинёва Бессарабской губернии) проходил обучение в Санкт-Петербургском политехническом институте, позже переехал во Францию (г. Париж), где продолжил свое обучение и получил специальность инженера-химика.
По возвращению в Россию А. Лоран стал учителем в гимназии в Баку.
Последствия пожаров в России, а в те времена они носили катастрофический характер, гибель людей, особенно при пожарах на нефтепромыслах, поражали Александра Георгиевича, и он решил – найти «жидкость не слишком текучую и очень легкую». Эксперименты, которые он начал проводить в конце 1902 года, дали хорошие результаты. И уже в начале 1903 года новое огнетушащее средство для ликвидации горения горючих жидкостей было найдено.
Презентуя свою разработку, А. Лоран поджигает в яме смесь бензина с нефтью. Когда смесь разгорается, он выливает в яму несколько бочек своего раствора. Через некоторое время – буквально через несколько секунд, как писали в тогдашних газетах, горючая жидкость покрывалась пеной и горение прекращалось. Поджечь смесь заново уже не удавалось.
25 мая 1904 года Александр Лоран оформляет патент на «Способ тушения пожара» в Российском патентном ведомстве.
Помимо изобретения огнетушащего средства А. Лоран придумывает 2 метода создания пены – химический и механический.
Разработки А.Г. Лорана сыграли значительную роль для развития пожарного дела в России и заложили основы пенного пожаротушения. Повсеместное внедрение химической и воздушно-механической пены как средства для пожаротушения горючих жидкостей, стало реальным лишь в следствии его разработок. Вместе с тем хочется надеяться и на то, что эти заметки хоть в какой-то мере восполняют пробел в истории пожарного изобретательства и отдадут дань уважения Павлу Ивановичу Иванову.
Понравилась статья? Нажми “ Поделиться записью ” в соц сетях и расскажи о ней своим друзьям!
Пенное пожаротушение и ВНИИПО: история и перспективы
Георгий Теплов
Ведущий научный сотрудник
ФГБУ ВНИИПО МЧС России, к.т.н.
История пенного пожаротушения начинается во ВНИИПО с момента его создания в 1937 г. (в то время – ЦНИИПО). Институт создавался на базе образованной в 1931 г. Центральной научно-исследовательской пожарной лаборатории ГУПО НКВД СССР. И естественно, что пена попала в зону внимания пожарной науки того времени, потому что альтернативы ей при тушении пожаров горючих жидкостей в то время не существовало.
Лоран, сам того не предполагая, изложил в своем изобретении главные составные части целого направления в науке о пожарной безопасности – пенного пожаротушения. Это способы получения пены и ее подачи в пламя и химический состав пенообразователя – вещества, из которого пена, собственно, и получается и которое предотвращает ее быстрое разрушение. Состав пенообразователя, предложенный Лораном, основан на экстракте лакричного корня (или солодки), щелочи и кислоты. До 1937 г. в СССР наибольшее распространение имел способ тушения ГЖ с помощью двухкомпонентного порошкового состава, одна часть которого содержала щелочь и пеностабилизирующую основу, а другая – кислоту. Этот способ был очень трудоемким и требовал большого количества работников. В остальном мире, кроме химической пены, часто применяли также воздушно-механическую тяжелую пену (или, как сейчас принято ее называть, пену низкой кратности).
Начало исследований
Началом истории пенного пожаротушения во ВНИИПО можно считать разработки Л.М. Розенфельда, который внедрил в производство составы пенообразователей на основе протеина крови животных (ПО-2, более поздний аналог которого ПО-6) и синтетических ПАВ из некоторых фракций керосина (ПО-1), которые предназначались для получения воздушно-механической пены.
В конце 1930-х гг. проблема применения пены при тушении пожаров еще не была исследована систематически. После разработки ПО-1 и ПО-2 Лев Моисеевич продолжил работы по изучению свойств противопожарных видов пены с целью повышения их устойчивости. Розенфельд показал, как различные факторы влияют на свойства противопожарной пены, и впервые отметил связь кинетики пенообразования с кратностью и устойчивостью пены.
Ничего примечательного в области развития пенного пожаротушения не случилось до конца 1940-х – начала 1950-х гг., когда произошло несколько крупных пожаров в хранилищах нефти и нефтепродуктов. В 1949 г. ЦНИИПО было поручено разработать рекомендации тушения таких пожаров. Тогда же Министерство нефтяной промышленности СССР построило для этих целей в Баку специальный пожарный полигон, главной достопримечательностью которого можно назвать резервуар объемом 5000 куб. м. Под руководством Ивана Ивановича Петрова на полигоне института была оборудована площадка для испытаний в модельных резервуарах, которая немало послужила в дальнейшем и в деле развития пенного пожаротушения.
Работы по изучению возможности тушения крупных пожаров ГЖ продолжались без особого успеха. Стало окончательно ясно, что пена низкой кратности из существовавших пенообразователей и химическая пена неэффективны при тушении крупных пожаров. Одновременно пробовали применять пену более высокой кратности, получаемую надувными пеногенераторам на сетках. Но опять без успеха. Всплеск нефтедобычи в 1960-е гг. настоятельно требовал решения этой проблемы.
В январе 1962 г. был образован отдел пожаротушения, который вскоре получил легендарный в сегодняшнем ВНИИПО № 5. В план работ отдела тогда же была включена тема по разработке рекомендаций по тушению пожаров нефтепродуктов в железобетонных заглубленных резервуарах. В конце того же года на полигоне в Альметьевске в рамках выполнения работы по защите железобетонных резервуаров были проведены крупномасштабные опыты с привлечением пожарных Татарии и Москвы. Однако новые разработки проблему по-прежнему не решали.
В 1963 г. в новообразованном отделе пожаротушения под руководством И.И. Петрова были начаты комплексные поисковые работы по пенному тушению. Лаборатория пенообразователей во главе с М.В. Казаковым занималась анализом составов существующих в мире пенообразователей и поиском закономерностей поведения пены в зависимости от компонентов. Лаборатория, которой руководил В.Ч. Реутт, при участии Петрова занималась исследованием влияния способов получения пены на ее огнетушащие свойства. Ключевое звено решения проблемы, наконец, было найдено. И стал им пеногенератор.
Новые разработки 1960–1970-х гг.
В то время изучением вопросов пенного пожаротушения занимались еще некоторые пожарно-испытательные станции. И при проведении экспериментов с применением сеточного пеногенератора с наддувом воздуха, из которого обычно получали пену кратностью 300 и выше, отказало устройство наддува воздуха. Пена, однако, не перестала образовываться. Она несколько отличалась от обычной высокократной. В дальнейшем инициативные изобретатели стали предлагать свои конструкции пеногенераторов главному управлению, которое отправляло эти предложения в ЦНИИП на отзыв и заключение о практической пригодности.
Несколько месяцев сотрудники отдела пожаротушения под руководством Реутта доводили до ума конструкцию генератора. Виктор Чеславович обосновал оптимальную конструкцию корпуса генератора-распылителя. Совместно с конструкторским отделом института разработка была воплощена в металле, и к весне 1964 г. появился целый ряд генераторов различной производительности. Впервые во время проведения масштабных опытов удалось потушить крупный пожар, подавая менее 0,1 л/с из расчета на один квадратный метр горящей поверхности да еще за короткое время. В результате эффективность средств тушения повысилась в 10 раз.
Итак, принципиальное решение проблемы состоялось. Началась разработка практических нормативов и рекомендаций по тушению пожаров в резервуарах пеной средней кратности. Работа на этом новом направлении, завершившаяся натурными испытаниями осенью 1965 г. в порту Баку и в 1966 г. в порту Ленинграда, показала высокую эффективность пены средней кратности и при тушении больших объемов на судах. В итоге в Морской регистр СССР были внесены изменения, в соответствии с которыми пена средней кратности, получаемая с помощью генераторов ПГВ600, стала основным средством тушения пожаров на кораблях. Эта работа послужила также толчком к развитию сотрудничества Министерства морского флота с институтом. В 1967 г. была создана СНИЛ – Специальная научно-исследовательская лаборатория, включенная в состав ЦНИИПО, с размещением в Ленинграде (сейчас это Санкт-Петербургский филиал ВНИИПО).
Руководителем СНИЛ в 1968 г. стал В.И. Сомов. Для участия в работах по пенному тушению в Ленинград был приглашен сотрудник Свердловской пожарно-испытательной станции А.А. Котов, который занимался разработкой генераторов пены кратностью около 1000. При его участии в СНИЛ начались работы по тушению трюмов затоплением такой пеной. К сожалению, не удалось преодолеть ряд проблем, и впоследствии такие работы были свернуты.
А в Балашихе между тем продолжалась работа по практическому воплощению найденного решения. В 1967 г. были введены в действие «Временные рекомендации по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах пеной высокой 1 кратности». Этот документ окончательно узаконил применение пены средней кратности, определил соответствующие нормативы, оборудование, пенообразователи и тактику тушения.
Кроме того, проводились работы по другим средствам и способам пенного пожаротушения, например освоение тушения нефтепродуктов в резервуарах, подача пены низкой кратности из-под слоя ГЖ по эластичному рукаву (принцип которого был заимствован за рубежом). Это привело к разработке ГОСТ 16006 и введению в действие в 1968 г. «Указаний на проектирование и эксплуатацию установки типа УППС для тушения пожаров нефтепродуктов в наземных резервуарах».
В эти же годы под руководством Казакова был разработан состав пенообразователя ПО-1С, пена которого могла успешнее тушить пламя водорастворимых ГЖ, таких как низшие спирты и органические кислоты, ацетон и т.д., агрессивные к обычной пене, и совместно с НИЛ УПО МВД Азербайджанской ССР отработана тактика тушения пожаров таких ГЖ в резервуарах. Эта работа закончилась принятием в 1971 г. «Рекомендаций по тушению пожаров спиртов в резервуарах».
16 апреля 1973 г. были утверждены «Указания по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах», разработанные на основе результатов исследований теперь уже ВНИИПО, которые заменили все предшествовавшие нормативные документы в этой области.
После принятия этого документа интенсивность исследований в части применения пены снизилась. Акцент был сделан на изучение автоматических систем пожаротушения.
Американская «Легкая вода» и ее отечественные аналоги
На Западе тоже было найдено решение, которое кардинально отличалось от нашего. Но именно ему, как выяснилось впоследствии, принадлежало будущее. В США в 1964 г. рождается принципиально новый класс пенообразователей на основе синтетических фторуглеродных ПАВ (перфтороктансульфонаты), пенный раствор из которых не тонет полностью в горючем после разрушения пены, а образует на его поверхности водную пленку, которая радикально улучшает изоляцию горючих паров.
В 1973 г. во ВНИИПО появился представитель американской фирмы 3М, которая первой освоила производство такого пенообразователя. Естественно, целью визита было продвижение продукции на новый рынок. В ходе встречи была достигнута договоренность о проведении крупномасштабных сравнительных испытаний в СССР. Во время испытаний американский пенообразователь потушил низкократной пеной сверху пламя в резервуаре емкостью 5000 куб. м с площадью зеркала 400 кв. м примерно с той же эффективностью, что и наш пенообразователь пеной средней кратности. Но, к удивлению наших специалистов, после частичного разрушения пены еще некоторое время не удавалось поджечь свободную поверхность бензина. Американцы, конечно, получили желаемые ими протоколы испытаний, но они им не помогли в продвижении своей продукции из-за слишком большой цены.
Пожар в гостинице «Россия» в 1977 г., в котором погибли 42 человека, опять побудил государство обратить внимание на пожарную безопасность. По инициативе института, руководства пожарной охраны и министерства было принято постановление ЦК КПСС и Совета Министров о разработке составов и технологии изготовления пленкообразующих пенообразователей типа «Легкая вода». ГИПХ на основе литературных данных и с учетом своих технологических возможностей сделал ставку на катионактивные фтор-ПАВ. Эти ПАВ по структуре отличались от использованных в американской «Легкой воде», но теоретически могли иметь некоторые преимущества.
К 1979 г. во ВНИИПО произошли серьезные изменения. Во-первых, к этому времени работы по моделированию и масштабированию огневых испытаний начали приносить плоды. Сотрудники лаборатории В.М. Кучера создали прототип модельного пеногенератора средней кратности с расходом раствора всего 2 г/с и продолжали отработку методики маломасштабных испытаний по определению огнетушащей способности пены средней кратности.
Во-вторых, начались работы по созданию нового, более эффективного пенообразователя для тушения пожаров водорастворимых ГЖ.
Среди этих событий необходимо особенно отметить появление экспресс-метода огневых испытаний. К началу 1970-х гг. уже была создана полигонная методика огневых испытаний, основанная на использовании модельного резервуара диаметром 3,57 м и площадью 10 кв. м и специально сконструированного для этой цели пеногенератора типа ГВП с номинальным расходом пенного раствора 1 л/с и набором распылителей, позволявших уменьшать расход и тем самым в некоторых пределах менять интенсивность подачи пены. Однако условия пенообразования при замене распылителя в пеногенераторе менялись, что не добавляло уверенности в полученных зависимостях. Новая методика обеспечила неизменность свойств пены во всем диапазоне интенсивностей, позволила исследовать влияние кратности пены на процесс тушения.
В 1977 г. Госстандарт предложил ВНИИПО впервые в его истории принять участие в работе 21-го Технического комитета Международной организации по стандартизации (ИСО), в ведении которого была защита от пожаров и пожаротушение. К 1980 г. с помощью ВНИИПО в Эстонии уже было налажено производство биологически мягких ПО-3А и САМПО. В г. Салавате Башкирской АССР было налажено масштабное производство пенообразователя ПО-1Д, также разработанного с участием ВНИИПО. Общее количество пенообразователей, выпускавшихся в СССР, к 1980 г. значительно выросло и достигало 40 тыс. т в год.
Достижения 1980–1990-х гг.
Разработки пленкообразующего пенообразователя близились к завершению. Поскольку в техническом задании в качестве обязательного условия значилась возможность его использования в виде пены средней кратности, состав получился непростым. Однако огнетушащая эффективность экспериментальных образцов была заметно выше, чем у углеводородных пенообразователей. Интересным достижением той поры можно считать разработку принципов экспресс-измерения кратности пены, в ходе которой Е.В. Кокорев под руководством А.Ф. Шароварникова создал компактный прибор, пригодный к мобильному использованию.
В 1984 г. состоялись успешные приемочные испытания вы пу щен ного опытным заводом ГИПХ спиртового пенообразователя, получившего название ФОРЭТОЛ. Межведомственная комиссия подтвердила его высокую эффективность и присвоила техническим условиям статус серийного производства. Отставание от Запада сократилось.
Следующей задачей в части составов пенообразователей стало изыскание возможностей по снижению количества в них фторПАВ и удешевлению состава. К этому времени в стране возникла новая крупная проблема в области пожарной безопасности. В начале 1980-х гг. было принято решение резко увеличить производство метанола для нужд производства удобрений с целью его экспорта. Тактика тушения, узаконенная в 1971 г. соответствующими рекомендациями и основанная на предварительном разбавлении ГЖ после откачки части продукта, была неприменима в таких масштабах. Пенообразователь ФОРЭТОЛ тоже не мог радикально решить проблему из-за нехватки сырья и его дороговизны.
В 1986 г. состоялись приемочные испытания нового пенообразователя. Разработанный на основе предшествовавшего ему ФОРЭТОЛа состав содержал в сумме почти в два раза меньше фтор-ПАВ, часть из которых была еще и дешевле, чем предыдущее ПАВ.
Вторая половина 1980-х гг. во ВНИИПО была также отмечена ключевыми событиями, влияющими на развитие пенного тушения. Н.В. Сотников под руководством А.Ф. Шароварникова создал пеногенератор средней кратности эжекционного типа с рекордно малым расходом в 50 г/с. Тем самым открылась возможность экспресс-проверки пенообразующей способности в лаборатории без применения полигонного оборудования. Н.В. Сотниковым был предложен также интересный способ подачи пены (аналогов которому в мире не было), позволивший снизить необходимую интенсивность подачи пены в 1,5 раза. Для реализации подслойного тушения в 1987 г. была выделена группа под руководством А.Ф. Шароварникова, названная сектором новых способов тушения. Ее основным направлением стали разработки автономных способов тушения, исследование закономерностей тушения подачей пены под слой горючего и изучение возможности образования огнетушащей пены непосредственно в очаге пожара при попадании в него компактной струи раствора. Все эти работы, включая и рекомендации по подслойному тушению, не получили продолжения.
Из значимых работ института в период после 1988 г. в области пенообразователей можно отметить окончание разработки стандарта с требованиями к пенообразователям, начатой еще в середине 1980-х гг. и завершившейся введением в действие ГОСТ Р 50588 в 1993 г.
С открытием экономики страны разработка составов пенообразователей силами ВНИИПО постепенно утратила свою актуальность. Исчез дефицит сырья для любых пенообразователей вплоть до самых эффективных. Соответственно организациям, желающим начать производство пенообразователей, оставалось только найти среди уже разработанных подходящую им рецептуру. С середины 1990-х гг. в России доступны практически любые, в том числе и самые лучшие пенообразователи, выпускаемые в мире. Конкуренция на этом рынке привела к ликвидации неэффективных производств, производство «Пленкообразующего», ФОРЭТОЛа и «Универсального» остановилось.
Новые нормативные документы 1990-х гг.
К середине 1990-х гг. на рынке появилось много новых составов, их ассортимент постоянно изменялся. В связи с острой нехваткой нормативных значений показателей, позволяющих проверять качество разнообразных пенообразователей, которые изготовлялись на основе европейских требований и ИСО, возникла необходимость переработки стандарта 1993 г. Были разработаны нормы пожарной безопасности НПБ 304-2001, содержащие требования к пенообразователям и методы их испытаний.
В 2007 г. вышли рекомендации «Порядок применения пенообразователей для тушения пожаров». В 2009 г. был введен в действие ГОСТ Р 53280.1 с требованиями к пенообразователям для тушения пожаров водорастворимых полярных жидкостей и с методами испытаний, разработанный на основе соответствующего раздела отмененных к этому времени НПБ 304-2001.
В силу известных обстоятельств объем экспериментальных работ значительно снизился, однако нормативные документы продолжали перерабатываться. К 1999 г. были существенно актуализированы рекомендации 1991 г. по тушению пожаров в резервуарах.
Научная деятельность в этой области постепенно затухает. Однако было бы неправильно считать, что перспективы у подобной работы отсутствуют. Поскольку рассматриваемая нами область охватывает самые существенные и актуальные направления в пожарной безопасности, она неизменно привлекает к себе внимание специалистов других направлений, в том числе и во ВНИИПО. Так, например, сравнительно недавно получила развитие и новое применение одна из прежних разработок ВНИИПО. С помощью той давней установки и современного пенообразователя в натурных испытаниях пламя бензина в резервуаре емкостью 5000 куб. м (площадь поверхности горения 344 кв. м) было потушено за время в пределах 30 с. На основе этой разработки открывается перспектива увеличения энерговооруженности при тушении пожаров в резервуарах на порядок.
Была также создана первая отечественная установка по получению пены компрессионным способом. Замена сеток на перфорированные круглыми отверстиями пластины позволила не только существенно облегчить условия получения пены средней кратности, но и кардинально изменила конструкцию генераторов пены высокой кратности. В настоящее время в генераторах новой конструкции стало возможным получение пены кратностью около 1000 без наддува воздуха. Однако самой важной и трудной задачей на этом пути является возобновление научной школы в области пенного пожаротушения во ВНИИПО, которая, к сожалению, в настоящее время потеряна.