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 [8].Его не раз поражало 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. 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. 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, который тушил 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 [9].

Вначале ХХ в. Российское АО «Шеф» разработало и начало выпускать автоматические установки пенного тушения с теплотросовым пуском. В 20-е гг. эти установки были усовершенствованы инженером С.Д. Богословским, который совместно с М.Г. Холуёвым создал пенный спринклер и разработал схему установки (рис.1) [7].

В конце 20-х − начале 30-х гг. совершенствование средств пенного тушения проходило, в основном, в направлении создания огнетушителей и стационарных установок неавтоматического действия, а также рецептур различного типа пенообразующих веществ. В частности, в СССР в 1927 г. В.И. Гвоздевым-Ивановским был предложен состав пенно-генераторного порошка.

Рисунок 1 - Схематический рисунок автоматической пенной спринклерной установки инженера Богословского [7]

В случае пожара работа этой установки происходит следующим образом. Под влиянием высокой температуры расплавляется легкоплавкое звено цепочки. Бак, не сдерживаемый цепочкой во взведённом состоянии на своей оси, опрокидывается крышками и смесительной камерой вниз. При этом положении бака пенообразующие растворы начинают выливаться в смесительную камеру, преобразуясь в пену, которая под давлением выделяющейся углекислоты компактной массой выливается их отверстия на поверхность горящего объекта (рис.2).

Рисунок 2- Наружный вид автоматической пенной установки: а- вид спереди; б- вид сзади [7]

В ЦНИПЛ в 1937 г. Л.И. Розенфельдом была получена высокократная воздушно-механическая пена (в настоящее время такая пена считается среднекратной), а также разработана установка для тушения спирта. В конце 30-х гг. в ЦНИПЛ разработали пеноаккумуляторы для получения химической пены и воздушно-пенную установку на принципе двойной эжекции.

В 1936-1937 гг. был создан ряд пенообразователей для получения воздушно-механической пены, в том числе, пенообразователь ПО-1 на основе керосинового контакта, применяемого и по сей день.

С 1948 по 1950 гг. создавали пенообразователь ПО-6, работающий на основе нейтрализованного гидролизата технической крови крупного рогатого скота. В 60-х − 70-х гг. для тушения горящего ацетона изобрели пенообразователь ПО-1Д, а в начале 1980-х гг. – пенообразователи «САМПО» (буквы по названиям входящих в состав компонентов: спирт, алкил, мочевина), «ФОРЭТОЛ» (для тушения спиртов) и морозостойкие пенообразователи «Морозко», «Полюс», применяемые при температурах -30-50^оС.

Автоматические установки воздушно-пенного тушения за рубежом появились в 50-х гг. ХХ в. В Англии они применялись для тушения загораний в закалочных ваннах.

С 1970 г. во ВНИИПО разрабатываются автоматические установки пенного пожаротушения спринклерного и дренчерного типов для самых
различных производств: угольных шахт, кабельных туннелей, газокомпрессорных станций и т.д. В конце 70-х гг. ХХ века там же было получено свидетельство на изобретение пены с применением газообразных фреонов, а в 1978 г. была создана установка для подачи водно-газовой пены [10].