Примером автономной автоматической установки водяного пожаро­тушения может служить стационарный автоматический щелочно-кислотный огнетушитель «Шеф» конструкции изобретателя Фальковского. Огнетушитель состоял из двух основных частей: собственно огнетушителя и связанного с ним электрического сигнализационного устройства, а также приспособления для приведения огнетушителя в действие. Зарядом для ог­нетушителя служат: растворяемые в 60 кг воды 6 кг двууглекислой соды; 850 г серной кислоты. Раствор соды (щелочной) наливается в корпус огне­тушителя, а серной кислотой наполняется помещаемая в сетчатом цилинд­ре кислотная колба, внутрь колбы вставляется стержневой ударник, кото­рый приводится в действие грузом, удерживаемым от падения легкоплав­кой пробкой термостата, изготовленной из сплава Вуда. Термостат пред­ставляет собой рамку с пружинными металлическими контактами, разъе­диненными эбонитовой (или фибровой) пластиной-ножом, на металличе­скую рукоятку которого напаивают легкоплавкую пробку. От контактов термостата сигнал передается на приемно-контрольный прибор, который выдает звуковой и световой сигналы (электрическим звонком и электриче­ской лампочкой).
В 1927 г. М. Порфирьев впервые предложил методику приближенного расчета спринклерных установок, которая позднее (в 1933 г.) была уточне­на и дополнена инженером В. Г. Лобачевым.
Наиболее полные и систематизированные (для того времени) сведения об устройстве и эксплуатации спринклерных и дренчерных установок со­держатся в книге Е. А. Тейхмана «Спринклерное и дренчерное оборудова­ние» (1937 г.).
В предвоенные годы на основе обстоятельных исследований по гид­равлике Н. А. Тарасова-Агалакова окончательно сфомировалась методика расчета спринклерных и дренчерных установок. Она используется в прак­тике проектирования и учебном процессе Академии ГПС МЧС России в настоящее время.
Установки водяного пожаротушения получили наибольшее распро­странение в автоматической противопожарной защите. Распределение во­дяных установок пожаротушения (УПТ) по отраслям народного хозяйства характеризуется следующими данными: объекты промышленности – 77 %; культурно-зрелищные учреждения – 7,8 %; объекты энергетики – 6,2 %; склады, базы – 3 %; прочие объекты – 6 %.
Применение пены для тушения пожаров было предложено русским инженером А. Г. Лораном в 1902 г. Первые опыты А. Г. Лоран проводил с раствором бикарбоната в воде, действуя на него кислотой. В качестве пе­нообразователя был применен лакричный экстракт. Пена, полученная та­ким образом, была названа химической. А. Г. Лоран также впервые
6

применил раздельную подачу кислотного и щелочного раствора к месту пожара по трубам с помощью насоса. О результатах своих исследова­ний А. Г. Лоран доложил 1 декабря 1904 г. на заседании химической сек­ции Русского технического общества. Поиск эффективных огнетушащих средств привел к разработке воздушно-механической пены, предложен­ной А. Г. Лораном. Он получил воздушно-механическую пену с помощью углекислоты. К сожалению, эти изобретения не нашли применения в Рос­сии. Ряд патентов А. Г. Лоран, крайне нуждающийся в средствах, продал в Германию. По патенту, купленному у А. Г. Лорана, фирма «Тоталь» (Германия) начала выпускать оборудование для тушения пожара воздуш­но-механической пеной.
В начале ХХ в. российское акционерное общество «ШЭФ» разработа­ло и начало выпускать автоматические установки химического пенного тушения с теплотросовым пуском. В 20-х гг. ХХ в. автоматические уста­новки химического пенного тушения были несколько усовершенствованы инженером С. Д. Богословским, который вместе с М. Г. Холуевым создал пенный спринклер и разработал схему установки.
В конце 20-х – начале 30-х гг. совершенствование пенных средств ту­шения проходило в основном по линии создания огнетушителей и стацио­нарных установок неавтоматического действия, а также разработки рецеп­тур различного типа пенообразующих веществ. Так, в СССР в 1927 г. В. И. Гвоздевым-Ивановским был создан пеногенераторный порошок.
В Центральной научно-исследовательской пожарной лаборатории (ЦНИИПЛ) успешно вел работы по использованию воздушно-механической пены для тушения пожаров Л. М. Розенфельд. Ему принад­лежит изобретение в 1937 г. высокократной воздушно-механической пены, рецептуры «масляной пены» (применялась для тушения спиртов), а также создание установки для тушения спиртов. ЦНИИПЛ были разработаны пе-ноаккумуляторы для получения химической пены и воздушно-пенная ус­тановка, действующая по принципу двойной эжекции.
Автоматические реактивные пенные установки выпускались двух ти­пов: установки, действующие от смешения пенообразующих растворов са­мотеком, под влиянием их тяжести, и предназначенные для обслуживания объектов с небольшой защищаемой площадью (небольшого диаметра ре­зервуары и баки с ЛВЖ) посредством подачи пены компактной струей; ус­тановки, действующие под давлением сжатых газов и оборудуемые для защиты объектов, имеющих большие защищаемые площади (производст­венные и складские помещения), в которых подача пены осуществляется спринклерными оросителями.
Автоматические установки обоих типов практически всегда соединя­лись с сигнализационными устройствами, немедленно извещавшими о
7

начале их работы. Установка представляла собой медный освинцованный цилиндрический бак с поперечной перегородкой, разделяющей бак на две равные части. Одна часть бака заполнялась содоволакричным (или сапо­ниновым) раствором, а другая – слабокислотным раствором сернокислого алюминия (или глинозема). Наполнение каждой половины бака произво­дилось через симметрично расположенные на этих половинках отверстия, закрываемые крышками. Посередине бака монтировалась смесительная камера. При помощи эксцентриковой оси бак укреплялся подвижно в же­лезной раме. На баке с помощью кронштейна, неподвижно устанавливае­мого на верхней части рамы, оборудовалось сигнально-контактное устрой­ство. Заряженный бак при помощи цепочки, имеющей одно или несколько звеньев из легкоплавкого металла, устанавливался в наклонном положе­нии. Один конец легкоплавкой цепочки прикреплялся к корпусу бака, а другой – к одному из пружинных, рычажных контактов сигнализационно­го устройства. В таком положении бак, стремясь опрокинуться крышками вниз, держал цепочку в натянутом положении, при котором цепочка оття­гивала один контакт от другого.
В случае возникновения пожара расплавлялось легкоплавкое звено цепочки. Бак, не сдерживаемый цепочкой во взведенном состоянии на сво­ей оси, опрокидывался крышками и смесительной камерой вниз. При та­ком положении бака пенообразующие растворы, лишь слегка прикрытые в своих отделах легкопадающими крышками, выливались в смесительную камеру, преобразуясь в пену, которая под давлением выделяющейся при этом углекислоты компактной массой покрывала горящую поверхность. Освобожденный вследствие разрыва цепочки контакт занимал свое перво­начальное положение сомкнувшись (или разомкнувшись) с другим контак­том. При этом приемно-контрольный прибор выдавал звуковой и световой сигналы и одновременно сигнализировал о работе пенной установки.
Пенные спринклерные установки выпускались в двух вариантах: по так называемой однопроводной и двухпроводной схеме. И те и другие дей­ствовали под давлением сжатых газов.
Примером однопроводной пенной спринклерной установки может слу­жить установка, разработанная инженером Богословским. Установка со­стояла из двух баков (величины которых определялись размерами защи­щаемого помещения). Один бак предназначался для щелочно-лакричного, а другой – для слабокислотного раствора. В каждом баке монтировалась сифонная трубка. Концы сифонных трубок вводились в общую смеситель­ную камеру. Питающий трубопровод соединял нижнюю часть смеситель­ной камеры и распределительную сеть со спринклерными оросителями. На питающем трубопроводе (недалеко от смесительной камеры) устанавли­вался    сигнальный    манометр.    Установка    снабжалась    компрессором
8

(или баллонами с жидкой двуокисью углерода), который соединялся с по­мощью трубопроводов с верхними частями баков, с щелочно-лакричным и слабокислотным растворами, и с верхней частью смесительной камеры. На этом трубопроводе устанавливались манометры, контролирующие соз­даваемое в установке компрессором давление (от 0,2 до 0,4 МПа).
При возникновении пожара срабатывал спринклер. После этого дав­ление в смесительной камере, распределительной сети, питающем трубо­проводе падало до атмосферного. Под действием оставшегося неизменным давления в баках щелочно-лакричный и слабокислотный растворы вгоня­лись в сифонные трубки и по ним поступали и в смесительную камеру. Вступая в смесительной камере в реакцию, растворы превращались в пену, которая под действием давления выделяющейся при реакции углекислоты подавалась в распределительную сеть к оросителям. Как только срабаты­вал первый спринклер, падало давление в трубопроводе распределитель­ной сети и питающем трубопроводе. В этом случае срабатывал сигнальный манометр, замыкались электрические контакты сигнализационного уст­ройства и выдавались звуковой и световой сигналы о возникновении по­жара. Полученная таким образом пена имела низкую кратность.
Для получения пены более высокой кратности использовалась двух­проводная спринклерная установка. В установках данного типа, как и в однопроводных, имелся запас пенообразующих растворов, которые нали­вались в два бака одинаковой емкости. Растворы подавались по отдельным трубопроводам до самых спринклерных головок (или иных смесительных устройств). Растворы вытеснялись из баков в трубопроводы с помощью сифонных трубок под давлением сжатых газов (воздуха или двуокиси уг­лерода), поступающих в баки от компрессорных установок (или от балло­нов с сжатым воздухом или двуокисью углерода). До начала работы тру­бопроводы установки заполнялись газом от компрессорных установок (или от баллонов с двуокисью углерода), причем давление газов в трубопрово­дах и давление на растворы в баках устанавливалось одинаковым. Смеши­вание растворов, образование пены и ее разбрызгивание происходило с помощью специальных смесительных устройств – пенных спринклеров. Применяемые пенные спринклеры можно разделить на три типа: устройст­ва, в которых растворы встречались и перемешивались; устройства, в ко­торых растворы встречались на ходу; устройства, с помощью которых рас­творы смешивались свободно – в воздухе.
Примером первого устройства может служить спринклерная го­ловка конструкции Богословского. Эта головка представляла собой ме­таллический шар с отверстиями. Внутри этого шара имелись два метал­лических полушария, располагавшиеся своими краями на некотором расстоянии друг от друга. Внутрь головки вводились трубопроводы для подачи  щелочного и  кислотного  растворов.  Отверстия  труб  внутри
9

головки закрывались клапанами, которые удерживались в прижатом со­стоянии с помощью замка, состоящего из двух шарнирно соединенных коленчатых рычагов. Длинные концы рычагов притягивались друг к другу при помощи специального металлического хомута, спаянного сплавом Ву-да. Короткие концы рычагов обеспечивали закрывание клапанов.
При возникновении пожара расплавлялся легкоплавкий припой и рас­падались пластины хомута. Концы рычагов (нестягиваемые хомутом) рас­ходились в стороны. Клапаны, закрывающие трубы под действием давле­ния растворов, открывались. Растворы устремлялись во внутреннюю часть пенной головки и начинали смешиваться сначала в пространстве между глухими полушариями, а затем в концентрическом пространстве между наружной шаровой поверхностью головки и полушариями. Образующаяся при этом пена через отверстия в шаровой поверхности головки поступала в очаг пожара.
Так как при этом способе образования внутри шаровой головки пена не проходила длинного пути по трубопроводу, она выходит из аппарата компактной и стойкой.
Примером смесительного устройства второго типа может слу­жить пенный спринклер конструкции Хелуева. Этот спринклер представ­лял собой двойную медную камеру, состоящую из цилиндрической части и кольцевой части, охватывающей цилиндрическую. Двойная медная камера имела два входных отверстия.
Одно отверстие вело в центральную цилиндрическую часть камеры, другое – в кольцевую часть. Через одно отверстие к головке по отдельной трубе подводился щелочно-лакричный, а через другое, также по отдельной трубе, – кислотный раствор. Отверстие в дне центральной части камеры связывало кольцевую и центральную части камеры. Дно кольцевой камеры представляло собой мембрану из тонкого мельхиорового листа с отверсти­ем в центре. Мембрана зажималась ввертываемым снизу в тело головки медным кольцом со стремечком, внизу которого укреплялась разбрызгива-тельная розетка. Отверстие из центральной части камеры закрывалось стальным шариком, садящимся на слой мягкого металла. Выход из кольце­вой части камеры закрывался стеклянным полусферическим клапаном, ко­торый поддерживался посредством медной чашечки обычным спринклер-ным замком. Стеклянный клапан, в свою очередь, поддерживал и прижи­мал к седлу шариковый клапан. Рассмотренная автоматическая пенная го­ловка вводилась своими штуцерами в двойной трубопровод автоматиче­ской пенной спринклерной установки. При возникновении пожара плавил­ся легкоплавкий сплав Вуда и распадался замок головки.
Открывались и выпадали наружу шариковый и полусферический кла­паны. Находящиеся под давлением в трубах пенообразующие растворы устремлялись через отверстия в головке внутрь ее, в центральную и
10

кольцевую камеры, а из них – в общее выходное отверстие из головки. Встретившись на пути к выходному отверстию, растворы в результате бы­строго химического взаимодействия превращались в пену, которая, выте­кая под давлением через выходное отверстие, ударялась о спринклерную розетку и поступала в очаг пожара.
Примером смесительного устройства третьего типа может слу­жить пенный спринклер системы Богословского. По этой системе для пе-нообразования могут быть сдвоены спринклеры любого типа (как Гринне-ля, так и Линзера). Спринклеры располагались на определенном расстоя­нии выходными отверстиями друг к другу, неподвижно навинчивались на концы труб, подводящих от центральных баков пенной спринклерной ус­тановки пенообразующие растворы и располагавшихся под потолком за­щищаемого помещения. В вырезы на концах рычагов, плотно прижимаю­щих к седлам клапаны с разбрызгивающими розетками и закрывающих выходные отверстия спринклеров, вводилась длинная медная рейка. К од­ному концу рейки присоединялась медная пластина, составленная с помо­щью сплава Вуда из нескольких отдельных частей. В таком состоянии сдвоенные спринклеры представляли собой жесткую систему, хорошо пе­рекрывающую выводные отверстия разводящих труб заряженной пенной спринклерной установки, по которым к спринклерам подводились под оп­ределенным давлением пенообразующие растворы. В случае действия на сдвоенные спринклеры температуры пожара плавились и распадались зам­ки спринклеров. Под давлением находящихся в спринклерных трубах пе-нообразующих растворов открывались и отбрасывались закрывающие от­верстия спринклеров клапаны. Выбрасываемые из отверстий спринклеров щелочно-лакричный и кислотный растворы с силой ударялись о розетки спринклеров, разбрызгивались и конусообразной массой устремлялись на­встречу друг другу. Сталкиваясь и смешиваясь в воздушном пространстве, щелочно-лакричные и кислотные капли жидкости вступали в химическую реакцию и образующаяся при этом пена поступала в очаг пожара. Полу­чаемая таким образом пена не проходила сквозь узкие каналы труб, не сминалась и не деформировалась, что обеспечивало ее максимальный ог-нетушащий эффект.
В 1936–1937 гг. был создан ряд пенообразователей для получения воз­душно-механической пены, в том числе пенообразователь ПО-1 на основе керосинового контакта (в настоящее время снят с производства). В 1948– 1951 гг. был разработан пенообразователь ПО-6 на основе нейтрализован­ного гидролизата технической крови крупного рогатого скота, который применяли до 1974 г. В 60–70-е гг. были созданы новые пенообразователи: ПО-2А (с использованием серийно выпускаемого моющего средства типа «Прогресс»), который представляет собой смесь акилсульфатов натрия на
11

основе серно-кислых эфиров вторичных спиртов (содержание активного вещества до 30 %); ПО-1Д (на основе 26-29%-ного раствора рафинирован­ного алкиларилсульфоната, состоящего из смеси натриевых солей алкила-рилнефтяных сульфокислот); ПО-3А (на основе моющего средства «Ти-пол»), представляющий собой водный раствор натриевых солей, вторич­ных алкилсульфатов с содержанием 26-27 % активного вещества; ПО-6К -водный раствор нефтяных сульфокислот различного строения (содержание активного вещества 31-34 %); ПО-1С, предназначенный для тушения по­лярных жидкостей и представляющий собой пасту, приготовленную из ра­финированного алкиларилсульфоната, альгината натрия и синтетического жирного спирта с длинной цепью (хранение пасты в водных растворах не допускается; перед применением она должна быть разбавлена водой на 88-89 %).
В конце 70-х - начале 80-х гг. ВНИИПО МВД СССР разработал се­рию новых высокоэффективных пенообразователей, среди которых ПО-3АИ («ИВА» - ингибированные вторичные алкилсульфаты) на основе сланцевых поверхностно-активных веществ (ПАВ) того же состава, что и ПО-3А. Пенообразователь понижает коррозионную активность материа­лов, биологически растворим (последнее очень важно с точки зрения борь­бы с загрязнением окружающей среды), из него можно получить пену лю­бой кратности (при 3%-ной концентрации водного раствора). Пенообразо­ватель «САМПО» (принятое сокращение означает: С - спирт; А - алкил; М - мочевина, ПО - пенообразователь) создан также на основе ПАВ слан­цевого происхождения, ингибированных специальными добавками, что делает его биологически растворимым. Он также обеспечивает понижен­ную коррозионную активность материалов, из него получают высокостой­кую пену любой кратности; им можно тушить горящий ацетон. Антикор­розионными свойствами обладает пенообразователь ПО-1ДИ, им можно тушить ацетон.
Пенообразователь «ФОРЭТОЛ» выпускался по ТУ 60-270-84 и состо­ял из полиакриловой кислоты; перфторированного ПАВ, акрилсульфатов и ингибитора коррозии. Концентрация его раствора 10 %, предназначался для тушения спиртов.
Морозостойкие пенообразователи «Морозко» (ТУ 38-10969-83) и «Полюс» (ТУ 38-3026-83) рассчитаны на применение при температурах соответственно -30 и -50 °С.
В 50-х гг. за рубежом появились автоматические установки воздушно-пенного тушения. В Англии были применены воздушно-пенные автомати­ческие установки тушения пожаров в закалочных ваннах. Более совершен­ные пенные спринклерные установки появились в Англии для пожарной защиты нефтеперерабатывающих заводов, в Германии и Швеции - для
12

пожарной защиты ангаров, эллингов и т. п. В этих установках использова­лись дозирующие устройства в виде резервуаров с пенообразователем и промежуточной «буферной» жидкостью, которая играла роль поршня при вытеснении пенообразователя водой. Такие дозирующие устройства чрез­вычайно неудобны в эксплуатации, так как для вытеснения пенообразова­теля требуют подачи воды в резервуар с малой скоростью, что существенно ограничивает сферу их применения. Кроме того, используемые в этих уст­ройствах генераторы пены орошают малые площади (9–12 м2) и работают в ограниченном диапазоне давлений.
В 1963 г. во ВНИИПО МВД СССР были разработаны более совер­шенные автоматические установки пенного пожаротушения спринклерно-го и дренчерного типов. В последующие годы (1965–1980 гг.) во ВНИИПО МВД СССР создаются установки пенного тушения для угольных шахт, ка­бельных туннелей, ангаров, маслоэкстракционных цехов, трансформато­ров, резервуаров, многостеллажных складов, газокомпрессорных станций. ВНИИПО МВД СССР и Специальная научно-исследовательская лаборато­рия ВНИИПО МВД СССР создают аппаратуру и установки с использова­нием воздушно-механической пены кратностью до 1000, а также запатен­товали изобретение на применение пены с хладоновым наполнением. Ус­тановки пенного пожаротушения составляют 34 % от общего количества установок пожаротушения.
Впервые идея тушения пожаров с помощью инертных газов была вы­сказана П. Шумлянским в работе «Дополнение к сочинению о способах против пожара», изданной в 1819 г. Метод газового тушения (в том числе и с помощью двуокиси углерода) был научно обоснован русским инжене­ром-технологом М. Колесником-Кулевичем в книге «О противопожарных средствах» (1888 г).
Однако первые попытки применения инертных газов в стационарных установках относятся лишь к началу ХIХ в. Огнетушащая эффективность дымовых газов азота, двуокиси углерода, сернистого газа была сравни­тельно невысокой из-за разбавления продуктов реакции в зоне горения. В 20-х гг. был найден способ повышения эффективности двуокиси углеро­да благодаря переводу части ее (около 30–40 %) в снегообразное состоя­ние. В этот период времени двуокись углерода применялась лишь для за­щиты судов и электродвигателей.
В 30-х гг. в ряде стран были разработаны новые огнетушащие средст­ва на основе галоидопроизводных углеводородов. В числе первых соеди­нений этого класса были бромистый метил и четыреххлористый углерод. Их огнетушащий эффект основывался на ингибировании пламени, т. е. на химическом торможении реакции горения. Первыми автоматическими устройствами с использованием бромметила были стационарные бромме-тиловые   огнетушители   французской    фирмы   «Автоматик».   Данный
13

огнетушитель подвешивался за кольцо над подлежащим охране объектом: карбюратором мотора, трансформатором. В качестве побудителя в них ис­пользовался спринклер (рассчитанный на температуру вскрытия в среднем около 100 °С). Спринклер ввертывался в горловину, установленную на дне огнетушителя. Огнетушители выпускались емкостью 0,25-5 л и более.
Автоматические огнетушители с четыреххлористым углеродом полу­чили наибольшее распространение для защиты автомобилей и самолетов. В качестве устройства, обеспечивающего вытеснение четыреххлористого углерода из емкости, в них использовался баллончик с углекислотой. Бал­лончик имеет механический привод ударного действия. Огнетушители данного типа выпускались русским заводом «Огнетушитель».
Автоматические огнетушители «Тетра-Инимакс» и «Авто-Минимакс» отличались от рассмотренных выше тем, что для выбрасывания четырех­хлористого углерода в них использовались как жидкие щелочно-кислотные патроны, так и сухие (патроны служили для образования газообразной уг­лекислоты, вытесняющей четыреххлористый углерод).
Автоматическая установка системы «Филякс», которая применялась для защиты самолетов, имела уже систему обнаружения пожара. Данная система состояла из температурной головки, патрон которой, благодаря быстрому испарению находящегося в нем вещества, в случае пожара обес­печивал резкое повышение давления. Под действием высокого давления срабатывал пороховой патрон, от взрыва которого перемещался ударник. Ударник разбивал колбу с серной кислотой в сухом щелочно-кислотном патроне. Образовавшийся углекислый газ вытеснял четыреххлористый уг­лерод из емкости. При взрыве порохового патрона включалось сигнальное устройство, и пилот немедленно узнавал о пожаре в двигательном отсеке самолета.
Для защиты электрических генераторов Гострест «Спринклер» при­менял автоматические стационарные установки углекислотного тушения следующей конструкции. Установка состояла из шести установленных на весах и соединенных последовательно углекислотных сифонных баллонов с вентилями пробивного действия. Часть баллонов использовалась для мгновенного, а часть для замедленного действия. При возникновении по­жара срабатывал тепловой извещатель, на табло загорался сигнал «Пожар» с указанием места возникновения. Затем срабатывало реле, обеспечиваю­щее подачу углекислоты в соответствующем направлении, освобождался груз, который, падая, открывал вентиль на соответствующем ответвлении. После этого срабатывало главное реле на распределительном устройстве и освобождался рычаг, удерживающий во взведенном состоянии груз, кото­рый, падая, переворачивал ртутник (действовал по принципу переливания ртути через малое отверстие из одного отделения в другое и замыкания
14

контактов). Далее срабатывало электромагнитное реле на вентиле каждого баллона с двуокисью углерода, освобождались грузы, которые, падая, при­водили в действие трубчатые ударники, прорезавшие мембраны вентилей и открывавшие выход из баллонов углекислоты. К моменту, когда опо­рожнялись баллоны мгновенного действия и тушился пожар, перевернув­шийся ртутник приводил в действие реле баллонов замедленного действия, которые последовательно, с промежутками времени, открывали баллоны. Двуокись углерода выходила из баллонов в течение продолжительного времени, поступала к затушенному генератору и охлаждала его. Таким об­разом данная установка обеспечивала тушение и охлаждение генераторов на ходу без их отключения.
Несмотря на более высокую огнетушащую эффективность, бромметил и четыреххлористый углерод не смогли вытеснить двуокись углерода из-за своей токсичности и коррозионности. Поэтому во многих странах, вплоть до окончания Второй мировой войны, суда, самолеты и промышленные объекты защищались в основном установками с двуокисью углерода. Од­нако в ходе Второй мировой войны стала очевидной недостаточная эффек­тивность двуокиси углерода и остро встал вопрос о разработке новых, бо­лее совершенных средств тушения. В 1943 г. в Германии был разработан рецепт огнетушащего состава с условным названием «СВ», основным ком­понентом которого являлся хлорбромметан. По огнетушащей эффективно­сти он в несколько раз превосходил двуокись углерода. После разгрома фашистской Германии США, Англия, захватив патенты немецких фирм, наладили у себя производство огнетушащих веществ на основе хлорбром-метана.
В СССР группа сотрудников под руководством Н. И. Мантурова в 1945–1960 гг. разработала целую серию высокоэффективных средств ту­шения на основе смесей бромэтила и бромметилена с углекислотой: УНД, «3,5», «7», БМ, БФ-1, БФ-2 и др.
Достоинство галоидированных углеводородов не только в повышен­ной огнетушащей эффективности, но и в возможности использования их для тушения тлеющих материалов, поскольку они обладают хорошей сма­чивающей способностью. Кроме того, эти составы, имея низкие темпера­туры замерзания, могут применяться для тушения пожаров в условиях Крайнего Севера.
В начале 70-х гг. во ВНИИПО МВД СССР была разработана еще одна группа весьма эффективных средств тушения: хладон 114В2, смесь хладо-на 114В2 и хладона 13В1, углекислотно-хладоновый и азотно-хладоновый составы, а также был найден способ эффективного использования жидкого азота.
15

В автоматических установках газового и аэрозольного пожаротуше­ния (УГАПТ) используются обычно 40-литровые транспортные баллоны. Это неудобно с точки зрения эксплуатации и приводит к значительному увеличению металлоемкости установок. ВНИИПО МВД СССР предложил установку с использованием двуокиси углерода при пониженном давлении (около 2 МПа) и отрицательной температуре (-20 °С), хранящейся в круп­ногабаритных изотермических емкостях вместимостью 1000-3000 кг. При­менение данных установок весьма перспективно как с точки зрения эффек­тивности и экономичности тушения пожаров, так и по соображениям защиты окружающей среды (многократно уменьшены утечки СО2 в воздух помещений, а затем в атмосферу). Кроме большой металлоемкости, бал­лонные газовые установки имеют ряд недостатков, среди которых главные - сложность схемного решения, необходимость разветвленных коммуникаций, что делает их недостаточно надежными. В конце 70-х гг. на Московском экспериментальном заводе «Спецавтоматика» налажен выпуск упрощенных автоматических установок газового пожаротушения с пневма­тическим пуском (УАГП) и электропуском (БАГЭ). В начале 80-х гг. ВНИИПО МВД СССР разработал, а Ждановский механический завод с 1986 г. начал серийный выпуск установок автоматического пожаротуше­ния УАП-А (автономного действия с термоприводом в виде спринклерной головки) и УАП-М (модульный вариант объемного тушения с электропус­ком). Эти установки представляли собой малогабаритные емкости (на 5,8 и 16 л), заряжаемые хладонами или порошковыми составами. Упрощению схемно-конструктивных решений и повышению надежности УГАПТ по­священы и некоторые разработки сотрудников кафедры пожарной автома­тики Академии ГПС МЧС России.
Калининским СКБ «Спецавтоматика» разработана малогабаритная хладоновая батарея УФМ-14М, выпускаемая Одесским эксперименталь­ным заводом «Спецавтоматика» и предназначенная для небольших по объ­ему помещений (до 60 м3) - вычислительных и информационно-вычислительных центров, научно-исследовательских учреждений, музеев и других объектов.
Наибольшее распространение УГАПТ получили в ряде пожароопас­ных отраслей промышленности (около 80 % от общего количества), на объектах энергетики (около 9 %), в музеях (около 1 %).
По виду огнетушащего вещества УГАПТ характеризуются следую­щими данными: двуокись углерода - 37,6 %; хладон 114В2 - 9,6 %; азот -2,5 %; аргон - 0,5 %.
Как показали наблюдения, хлор, фтор и бром, входящие в состав хладонов, оказывают разрушающее воздействие на озоновый слой Зем­ли. В связи с этим, в 1987 г. был подписан Монреальский протокол,
16

ограничивающий применение хладонов. Для уменьшения влияния хладо-нов на озоновый слой Земли проводятся работы по его замене. Эти работы идут в двух направлениях:
– синтез веществ того же класса – хлорфторуглеводородов, обладаю­щих низким озоноразрушающим действием;
– поиск составов на основе известных огнетушащих веществ, обла­дающих необходимой совокупностью огнетушащих и эксплуатационных характеристик.
Одним из таких веществ является гестифтористая сера (гексафторид серы), или элегаз (SF6). От большинства остальных галогенитов серы SF6 отличается своей исключительной химической инертностью, обусловлен­ной его структурой.
Другим классом огнетушащих веществ, альтернативных хладонам, являются аэрозолеобразующие составы (АОС). Аэрозолеобразующие со­ставы используются в установках аэрозольного пожаротушения.
Автоматическая установка аэрозольного пожаротушения состоит из устройства пожарной сигнализации (УПС), одного или более генераторов огнетушащего аэрозоля (ГОА) в зависимости от объема защищаемого по­мещения и соединительных линий. Принцип действия УАПТ данного типа состоит в следующем: при срабатывании извещателей пожарной сигнали­зации подается командный импульс на блок управления, который выраба­тывает сигнал запуска ГОА. При этом происходит срабатывание исполни­тельного устройства, которое инициирует заряд аэрозолеобразующего со­става. При горении АОС образуется высокодисперсный аэрозоль, состоя­щий из твердых частиц и инертных газов, который заполняет объем защи­щаемого помещения и длительное время (до 30–40 мин) находится во взвешенном состоянии. При этом концентрация кислорода в объеме защи­щаемого помещения снижается незначительно (на 1–3 %). Основное огне-тушащее действие на пламя оказывают твердые частицы аэрозоля, высокая огнетушащая эффективность которых определяется их мелкодисперсным состоянием и специально подобранным составом. Аэрозоль после тушения удаляется вентилированием с помощью приточно-вытяжной вентиляции, а налет частиц, осевших на поверхностях, – пылесосом и влажной уборкой (при необходимости).
Исторические документы содержат сведения о случаях применения порошковых средств тушения пожаров еще более 200 лет тому назад. В 1770 г. артиллерийский полковник Рот потушил пожар в магазине г. Эсслинген (Германия), забросив в помещение бочку, начиненную алю­миниевыми квасцами и содержащую пороховой заряд. При взрыве заряда бочка разрушилась, квасцы распылились и вместе с продуктами сгорания пороха потушили пожар.
17

Взрывной способ распыления порошка впоследствии (в конце ХVIII и в течение ХIХ в.) использовался многими изобретателями при создании различного рода огнетушащих приспособлений с дистанционным приве­дением в действие. Однако научное обоснование применения порошковых составов как средств тушения впервые было дано русским инженером-технологом М. Колесником-Кулевичем в работе «О противопожарных средствах» (1888 г.). Идея порошкового пожаротушения была практически реализована в России в конце 90-х гг. XIX в. в виде автоматического огне­тушителя под названием «Пожарогас», созданного Н. Б. Шефталем. Этот огнетушитель представлял собой шестигранную картонную коробку, кото­рая наполнялась огнетушащими веществами (двууглекислой содой, квасцами или сернокислым аммонием, с примесью к ним до 10 % инфу­зорной земли и такого же количества асбестовых очесок). Внутрь коробки вставлялся картонный стакан, в который помещался спрессованный из не­скольких слоев бумаги полый картонный патрон, имеющий стенки толщи­ной до 2 см. Стакан заполнялся солями с им примесями. Патрон наполнял­ся пороховой массой (до 800 г.). От пороховой массы на верхнее днище огнетушителя выводился бикфордов шнур, который оканчивался порохо­вой ниткой. Пороховая нитка закрывалась особым картонным футляром, который был забандеролен и имел ленту для быстрого срывания футляра и обнажения пороховой нити. Бикфордов шнур (фитиль) изолировался от окружающих его солей плотной картонной трубкой, причем шнур на всем своем протяжении внутри изоляционной трубки соединялся с тремя-четырьмя хлопушками.
«Пожарогас Шефталя» изготовлялся трех объемов: на 8, 6, 4 кг солей. В случае необходимости применения огнетушителя при помощи ленты быстро срывали изолирующий пороховую нить картонный футляр, обна­жали и поджигали нить, а огнетушитель бросали через открытую дверь или окно в горящее помещение.
В последующих конструкциях «Пожарогаса» прибор разделялся вер­тикальными картонными перегородками на 6 ячеек. Ячейки заполнялись различными огнетушащими веществами в целях лучшего их взаимодей­ствия в момент использования огнетушителя. Идеи, положенные в основу «Пожарогаса», получили дальнейшее развитие в конструкции сухого спецогнетушителя ЦНИПЛ. Сухой спецогнетушитель ЦНИПЛ представ­лял собой сухой, безопасный огнетушитель мгновенного действия, который состоял из картонного корпуса - бомбы, заполненной сухой огнетушащей смесью соды, песка и извести; пиротехнического заряда, состоящего из кар­тонного герметического цилиндра, находящегося в середине бомбы и снаря­женного пороховой смесью; запального приспособления - бахромки из ки­нопленки, очищенной от эмульсии. Запальное приспособление соединялось
18

с пиротехническим зарядом посредством картонной трубки, внутри которой была проложена стопиновая нить. Для защиты бахромки от повреждений на нее надевали картонный колпачок. Огнетушитель имел деревянную ручку и металлический стержень (служил остовом корпуса).
Взрыв бомбы происходил от соприкосновения бахромки с пламенем. Бахромка при этом загоралась и поджигала стопиновую нить, от которой, в свою очередь, воспламенялась пороховая смесь пиротехнического заряда. Под действием давления, образующегося при взрыве пороховых газов, корпус огнетушителя разрывался, и огнетушащая смесь разбрасывалась. Силой взрыва сбивалось пламя с горящей поверхности и огнетушащая смесь засыпала тонким слоем горящую поверхность.
На смену «Пожарогасу» пришли переносные и перевозные огнетуши­тели «Тайфун-Гигант», промышленный выпуск которых был начат в СССР в 1924 г. В огнетушителях типа «Тайфун» порошок выбрасывался в очаг пожара с помощью двуокиси углерода, которая подавалась из баллона, смонтированного на корпусе огнетушителя. Заряд переносного огнетуши­теля «Тайфун» составлял 45 кг порошка бикарбоната натрия, а в «Тайфу­не-Гиганте» - 90 кг.
Бурное развитие в 50 - 60-х гг. XX в. таких отраслей промышленно­сти, как химическая, нефтехимическая, нефтеперерабатывающая, привело к появлению множества веществ (щелочные металлы, кремний и металло-органические соединения, сжиженные газы, полярные жидкости: спирт, ацетон и др.), тушение пожаров которых традиционными огнетушащими средствами (вода, пена, газ) не давало требуемого эффекта, а в ряде случа­ев было просто невозможным. Поэтому во многих странах вновь верну­лись к порошковому пожаротушению. С середины 50-х гг. и по настоящее время в Англии, Германии, Франции, США, Италии, России и в ряде дру­гих стран были разработаны и запатентованы многие десятки рецептур по­рошковых составов. В середине 60 - начале 70-х гг. во ВНИИПО МВД СССР на основе различных порошковых составов были созданы ручные огнетушители («Спутник», «Турист», «Момент», ОП на 1, 2, 5 и 10 кг по­рошка), а также передвижные огнетушители СИ-120, ОПП-100 и ОПП-250 (цифры обозначают массу порошка в килограммах).
В конце 60-х гг. М. Н. Исаевым были проведены исследования транс­портировки и распыления порошка с помощью стационарной установки с автоматическим приводом. По результатам исследований были разрабо­таны методики расчета и рекомендации по проектированию установок порошкового пожаротушения. На основе исследований, проведенных в ВИПТШ МВД СССР, была разработана методика расчета распредели­тельной сети для помещений большой высоты. В 1983 г. Ждановский ме­ханический завод начал серийный выпуск автоматического порошкового
19

огнетушителя типа ОПА, разработанного Киевским филиалом ВНИИПО МВД СССР. Здесь же были освоены и модульные установки на базе огне­тушителя ОПА-100.
ВНИИПО МВД СССР совместно с Институтом химической физики АН СССР и Ворошиловградским машиностроительным ПТИ в середине 70-х гг. разработал автоматическую систему локального пожаротушения порошком. Во ВНИИПО МВД СССР были разработаны также малогаба­ритные автоматические установки порошкового тушения УАП-А (авто­номного действия) и УАП-М (модульные), которые с 1986 г. выпускались Ждановским механическим заводом.
В 90-х гг. РАО Газпром «Кубаньгазпром» начат выпуск автоматиче­ской установки пожаротушения АУПТ-2М. Установка предназначалась для тушения горящих жидкостей и газов и электроустановок под напряже­нием (до 1000 В) на объектах народного хозяйства (кроме веществ, горе­ние которых может происходить без доступа воздуха). В качестве огнету-шащего вещества в установке использовался порошок Пирант-А в количе­стве (70+4) кг.
Впервые идея тушения пожаров водяным паром была научно обосно­вана в работе русского инженера-техника М. Колесника-Кулевича. В 1900 г. инженер И. А. Вермишев впервые организовал опыты по тушению горя­щей нефти испаряющейся (кипящей) водой. Еще в 1893 г. во время пожара на нефтепромысле он заметил «вскипание» нефти в открытом нефтяном «амбаре», на дне которого хранилась вода. «Вскипавшая» нефть перели­лась через обваловку «амбара» и потухла. Заинтересовавшись этим явле­нием, И. А. Вермишев провел многочисленные опыты по тушению горя­щей нефти водой, в результате которых он пришел к выводу, что наиболь­ший эффект тушения достигается при вскипании воды и превращении ее в пар. Его доклад «Применение кипящей воды для тушения пожара» был одобрен Одесским отделением Русского технического общества, а особая комиссия провела ряд опытов и подтвердила выводы И. А. Вермишева. Ре­зультаты своих опытов И. А. Вермишев представил на суд выдающегося русского химика Д. И. Менделеева, который отнесся к ним весьма одобри­тельно. В ноябре 1900 г. в Петербурге были проведены опыты по тушению горящей нефти сплошными водяными распыленными струями, а также ки­пящей водой. Опыты подтвердили результаты, полученные И. А. Верми-шевым.
Однако пар для тушения пожаров начал применяться позже и прежде всего на судах. На промышленных объектах тушение пожаров паром стало использоваться с середины 20-х гг. главным образом на мукомольных и овсообдирочных заводах Урала и Зауралья. В журнале «Советское муко-молье и хлебопечение» (1931 г., № 8) инженер В. И. Войнов описывал
20