ВВЕДЕНИЕ

Справочник «Установки пожаротушения автоматические» открываетсериюсправочныхпособий,рассматривающихсовременноесостояние производства пожарной техники, а также регламентирующую их проектирование, монтаж, эксплуатацию и обслуживание нормативную техническую документацию. Основной задачей данной серии является наиболее полное предоставление информации о порядке выбора, проектирования, тактико-технических характеристиках, устройстве, принципедействия,порядкеэксплуатациииобслуживанияавтоматических установок пожаротушения (АУП), предлагаемых отечественными и зарубежными производителями на рынке противопожарных услуг.

Справочник продолжает, начатое в издании «Пожарная безопасность предприятия», обсуждение вопросов, связанных с пожарно-техни- ческой защитой зданий, сооружений и технологического оборудования. В связи с этим, напомним: устройство установок пожаротушения на объектах относится к пожарно-техническим мероприятиям системы противопожарной защиты, направленным на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение материального ущерба от него. Это определение указывает на основные принципы подхода к выбору того или иного вида установок пожаротушения.

Изложение требований нормативных технических документов к установкам пожаротушения остается традиционным для изданий данной серии: автор не меняет стилистику нормативного документа, но ссылки на пункты относит в конец абзаца. Справочник включает требования к АУП, изложенные вдействующих стандартах(более 20ГОСТ), нормахпожарной безопасности, строительных нормах и правилах, а также в правилах пожарной безопасности.

В справочник включены общие вопросы проектирования, монтажа, эксплуатации и обслуживания различных видов установок пожаротушения, которые предъявляются действующими в данной области нормативными техническими документами. В соответствующих главах справочника приводятся: историческая справка развития и классификация различных видов АУП, порядок разработки задания на проектирование (что важно для заказчика) и состав проектно-сметной документации, порядок приемки в эксплуатацию смонтированных установок и их технического обслуживания. Последняя глава справочника включает перечень и краткие тактико-технические и эксплуатационные характеристики сертифицированных установок пожаротушения как отечественных, так и зарубежных производителей.

При составлении справочника учитывалась типовая программа подготовки работников, занятых проектированием, монтажом и эксплуатацией автоматических установок пожаротушения, как видов работ (услуг) в области пожарной безопасности, подлежащих обязательному лицензированию.

Автор рассмотрит любые критические отзывы на справочник, а также предложения по включению в последующие издания современной номенклатуры, паспортной документации на установки пожаротушения отечественных производителей и представителей зарубежных фирм.

12

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ И ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ

1.1. Краткие сведения о зарождении установок пожаротушения

История возникновения установок пожаротушения неразрывно связана с развитием человеческого общества. Упоминания об устройствах для тушения пожара содержатся уже в древнейших летописях. Описания различных технических устройств пожаротушения встречаются в трудах Архимеда, греческого ученого-механика Ктесибия — изобретателя нагнетательного водоподъемного насоса (II-I в.в. до н.э.), трактатах Герона Александрийского, Пифагора, римского архитектора Витрувия и др. [52; 56].

В трудах Витрувия имеется описание насоса Ктесибия (рис. 1.1): «Она (машина) должна быть из бронзы. В основе ее лежат два цилиндри- ческих сосуда на незначительном расстоянии друг от друга, имеющих трубы вилообразной формы, симметрично сходящиеся в особый сосуд, расположенный между ними. В этом сосуде долж-

ны быть сделаны клапаны, помещенные у верхних концов труб, которые не дают выходить обратно тому, что давлением воздуха было вкачано в сосуд... Цилиндрические сосуды вводятся в действие посредством подъема штанг и рычагов. Поршни нагнетают воздух, который будет находиться там (в цилиндрах) вместе с водой; в силу закрытия нижних отверстий клапанами напорное давление через верхние клапаны труб будет выпирать воду в серединный сосуд, а оттуда колпак, получая толчки воды, вгоняет ее по своей трубе вверх. И, таким образом, из более низкого места при помощи устроенного резервуара вода подается для того, чтобы бить фонтаном... Насос приводится в движение водяным колесом».

Конструкция поршневого насоса, описанная выше, и спустя тыся- челетия изменилась незначительно (рис. 1.2).

Герон Старший внес в конструкцию насоса ряд усовершенствований. В частности, он снабдил насос вертикальной трубой, снабженной насадком, через который выбрасывалась вода. Это позволило

13

изменять высоту подачи струи воды. Одновременно была решена задача подачи струй воды в любых направлениях. Сам насос располагался в ящике, куда заливалась вода, необходимая для работы насоса. Отсюда пожарные насосы позднее получили и другое название — «заливные трубы», которое встречается в литературе вплоть до ХХ века.

из сосудов выбрасывалось или распылялось огнетушащее вещество. К числу таких приспособлений относились бочкообразные сосуды, разработанные в 1708-1710 годах в России с участием Петра I, в 1715 году Захарием Грейлем (Германия), в 1723 году Годфреем (Англия), в 1770 году полковником артиллерии Ротом (Германия).

1769-1770 годы были ознаменованы созданием русским горным офицером К. Д. Фроловым проекта и действующего макета прототипа современной установки водяного пожаротушения. В описании проекта автор указывал, что его пожарная машина может быть использована в качестве водопроводной установки. Механизм ее был прост. Двигателем служило водоналивное колесо, приводящее в движение кривошипношатунный механизм. Последний жестко соединялся с поршнями двух всасывающих насосов, подававших воду в распределительную трубу, оборудованную перекрывными кранами. В случае пожара на концы стояков насаживались «кожаные рукава со шприцами» и открывался кран для подачи воды в очаг пожара. В чердачные помещения вода подавалась по стоякам. Внутри таких помещений размещались горизонтальные трубы с отверстиями для разбрызгивания воды по всему помещению. Однако, это изобретение не было применено на практике, а чертежи

èописание установки похоронены в архивах.

Â1806 году англичанин Джон Кэри создает аналогичную установку и получает на нее патент. От конструкций Фролова и Кэри до целиком автоматизированной системы остается всего один шаг. И он был сделан в 1864 году англичанином Стюартом Гаррисоном, снабдившим установку оросителем, отдаленно напоминающим спринклер.

Â1874 г. американская фирма «Пармели и К°» разрабатывает конструкцию оросителя, получившую название спринклер (от англий-

ского «брызгать»). Спустя семь лет Пьер Ориоль из Канта (Франция) создает «автоматический пожаротушитель Ориоля». Принцип его действия не имел особых отличий от уже известных систем, кроме конструкции оросителя. Для разбрызгивания воды автор изобретения использовал сетчатый распылитель. В том же 1881 году Фридерик Гриннель из США изобретает отражатель, позволяющий подавать воду из спринклера во всех направлениях. Конструкция спринклера получилась настолько удачной, что буквально со следующего года промышленность освоила их выпуск.

Первые промышленные спринклерные установки представляли собой водопроводные системы с подключенными к ним спринклерными головками. Основной частью спринклеров был мостик из нескольких тонких металлических пластинок, спаянных между собой легкоплавким металлом с определенной температурой плавления. При повышении температуры окружающей среды легкоплавкий металл мостика расплавлялся, и спринклер вскрывался. Прекратить разбрызгивание воды можно было закрытием крана водопроводной системы.

К спринклерным системам уже тогда предъявлялись жесткие требования: вода должна была равномерно и в достаточном количестве поступать на защищаемую площадь с одновременным орошением потолка; легкоплавкий замок спринклера должен был распадаться при определенной температуре и не препятствовать освобождению пробки, закупоривающей его отверстие. Этим условиям в наибольшей степени отве- чал спринклер «Гриннель», получивший широкое распространение в Америке, а затем и во всех промышленноразвитых странах.

ÂАнглии за период с 1882 по 1904 годы спринклерные установки были размещены на 2,5 тыс. фабриках и заводах. Их производство осуществляло английское акционерное общество «Матер и Платт». В описании указывалось, что пожаротушитель употребляется в сочетании

ñводопроводными трубами, подключенными либо к городскому водопроводу, либо к специальному баку, устанавливаемому на определенной высоте над защищаемым помещением. По потолку проводят несколько параллельных рядов водопроводных труб на расстоянии друг от друга 2,5-3,0 м. На каждой трубе с интервалом 3,0-3,5 м устанавливаются спринклеры.

ÂРоссии установка спринклеров «Гриннель» началась с 1891 года. Работа по созданию автоматических установок водяного пожаро-

тушения велась одновременно в нескольких направлениях. В 1882 году Ф. Баром из Варшавы разрабатывается аппарат для «автоматического тушения и указания пожара». В нем открытие клапанов для выпуска воды в виде дождя осуществлялось с помощью электричества. Сигнал

на клапаны поступал от датчика, выполненного в виде проводов, покрытых изолирующей массой. При повышении температуры эта масса расплавлялась, и концы проволок, соприкасаясь, замыкали электри- ческую цепь. Одновременно с этим замыкалась цепь электрического звонка и подавался сигнал тревоги. В августе 1882 г. В. Ванкербергер из Брюсселя предложил использовать для тушения пожаров в фабричных помещениях пожаротушитель, чувствительным элементом которой являлась пластинка из набора металлов, обладающих различными коэффициентами расширения. При повышении температуры пластинка приводила в движение механическую тягу, посредством которой открывался кран паропроводной системы и включался звонок. По мнению автора, при высокой температуре в помещении можно было использовать стальную пластинку, удерживаемую в определенном положении с помощью легкосгораемой тесьмы или шнура, соединенных, в свою очередь, со шнуром, протянутым по всему помещению.

Месяцем раньше в Российское патентное ведомство поступило предложение от казанского купца Ю. Кюна, которое отличалось тем, что на водопроводных трубах крепились конические трубки с герметичными клапанами, соединенные с легковоспламеняющимся шнуром. 23 мая 1884 года, т.е. почти на месяц раньше Ф. Гриннеля, русский инженер Н.П. Зимин заявляет в патентное ведомство автоматический пожаротушитель, в котором сетка для разбрызгивания воды наглухо закрывалась стеклянным или фарфоровым колпаком. Этот колпак разрушался грузом, приводимым в движение при перегорании легковоспламеняющейся тесьмы, или при расплавлении легкоплавкого металла. Применение стеклянного колпака в качестве запорного устройства водопроводной сети давало возможность использовать автоматические установки водяного пожаротушения в агрессивных средах. Это было важным достижением, так как спринклеры «Гриннель» вследствие коррозии металла не всегда срабатывали в атмосфере, где имелись кислоты. Однако предложения Зимина, как и Федорова в свое время, так и остались лежать в архиве.

В 1893 году Ф. Гриннель получает в России новую привилегию на свой спринклер, главным усовершенствованием которого стало «устранение порчи подобных клапанов под действием воздуха, разъедающих газов и воды, влиянию которых клапан подвергается долгое время и вследствие этого может не открыться в нужный момент, или открыться, когда не надо». Он предлагает их делать из стекла, фарфора и других кремнистых соединений. Этот спринклер стал известен под названием «бульб-спринклер».

Кроме спринклеров «Гриннель», в конце прошлого века применялись и другие образцы. Среди них был спринклер австрийца X. Линзера, отличавшийся от известных двумя особенностями. Мостик из легкоплавкого металла находился не под клапаном, а был вынесен в сторону, вследствие чего на него действовало растяжение, а не сжатие. Второе отличие заключалось в том, что клапан упирался не в упругую диафрагму, а на металлическое седло. Сам же принцип действия был таким же, как у Гриннеля. Недостатком спринклера «Линзера», по мнению специалистов, было наличие в нем подвижных частей, что требовало более тщательного ухода.

Для защиты фабрик и заводов использовались также спринклеры Ньютона и А. Пашковского. Спринклеры русского изобретателя Пашковского по своей конструкции занимали среднее положение между спринклерами Гриннеля и Ньютона, с одной стороны, и спринклерами Линзера — с другой. По сравнению с названными, конструкции Пашковского позволяли быстро приводить в рабочее состояние вскрывшиеся спринклеры без замены головок. Достаточно было только вставить в старую головку новый мостик. Это было выгодно и экономически, так как спринклерные головки стоили дорого. Существенно облегчался и контроль за наличием в подводящих трубопроводах воды, поскольку ее отсутствие или малый напор в сети приводили к выделению воды из спринклера. И все-таки 90% всех установок составляли спринклеры «Гриннель».

Применение автоматических установок водяного пожаротушения для защиты помещений внесло существенный вклад в дело борьбы с огнем. В 1904 году страховой деятель Бэтлей провел анализ всех пожаров на спринклерованных фабриках Англии. Из 810 пожаров 734 (91%) погашено спринклерами. В таблице 1.1 приведена статистика потушенных пожаров одним, двумя или тремя спринклерами «Гриннель» в процентах к общему числу пожаров за каждое пятилетие. При анализе учитывались все пожары на фабриках и заводах, защищенных спринклерами, и число открывшихся головок в каждом конкретном случае.