значительно облегчает их обслуживание и повышает степень надежности работы.

боксах, отсеках, электрощитах в составе автоматических и автоматизированных систем пожаротушения. Выпускаются модули четырех типов с содержанием заряда огнетушащего порошка массой от 0,2 до 1,3 кг и огнетушащей способностью от 1,2 до 9 м3 для единичного модуля.

Самосрабатывающие порошковые огнетушители (ОСП ТУ 4854- 002-085-78309-93) разработаны ВНИИПО (рис. 1.22). Представляют собой стеклянную ампулу с огнетушащим порошком и газогенерирующим составом. При нагреве ампулы до пороговой температуры происходит генерация газов, разрыв ампулы и импульсный выброс порошка. По сигналу от изве-

щателей или при ручном пуске приводят- Рис. 1.22. Огнетушитель «ОСП»

58

разработку ОСП и определение областей его применения внес А.В. Долговидов.

1.6.Установки аэрозольного тушения

Âпоследние годы начинает широко внедряться для защиты объектов в составе установок пожаротушения новое высокоэффективное, экологически чистое средство объемного тушения пожаров — генераторы огнетушащего аэрозоля (ГОА). В качестве источника огнетушащего вещества в них используются аэрозолеобразующие огнетушащие составы (АОС), которые представляют собой специальные твердотопливные или пиротехнические композиции, способные к самостоятельному горению без доступа воздуха с образованием инертных газов, высокодисперсных солей и окислов щелочных металлов. Смесь этих продуктов обладает высокой огнетушащей способностью по отношению

êуглеводородным пламенам. Поэтому, в ряде случаев, ГОА могут рассматриваться как альтернатива средствам пожаротушения, основанным на использовании озоноразрушающих хладонов 114В2 и 13В1.

Впервые применение аэрозольных средств для тушения пожара описано в 1819 г. Шумлянским, который использовал для этих целей дымный порох, глину и воду. В 1846 г. Кюном предложены коробки, снаряженные смесью селитры, серы и угля (дымный порох), которые рекомендовали бросать в горящее помещение и плотно закрывать дверь. Следует отметить, что уже тогда был отмечен один из основных недостатков аэрозольных средств пожаротушения — низкая их эффективность в негерметичных помещениях. Поэтому, в частности, они не нашли тогда широкого применения.

Новое развитие средств аэрозольного пожаротушения на базе современного состояния науки о порохах, твердых ракетных топливах и пиротехнических составах началось в результате работ, выполненных в период с 1980 по 1990 годы во ВНИИПО совместно со специализированными предприятиями оборонного комплекса: НИИПХ (г. Сергиев По-

59

сад), СКТБ «Технолог» (г. Санкт-Петербург). Руководил этими работами на начальном этапе д.т.н. А.Н. Баратов. Сведения о разработанных при этом способе и устройстве для тушения пожара, а также об основных рецептурах аэрозолеобразующих огнетушащих составов, изложены в патенте. Впоследствии к этим работам подключились НПО «Союз» (г. Дзержинский, Московской обл.), НИИПМ (г. Пермь), ОАО «ГранитСаламандра» (г. Москва) и другие фирмы.

Современные аэрозолеобразующие огнетушащие составы представляют собой смесь полимерного горючего-связующего с неоргани- ческим окислителем. В качестве горючего-связующего предложены различные полимерные смолы, баллиститный порох или порошкообразные высокомолекулярные соединения с добавками. От вида используемого связующего зависит технология и способ получения зарядов АОС. В настоящее время для их получения используют оборудование и существующие технологические процессы производства пиротехнических составов, баллиститных и смесевых твердых ракетных топлив.

Âкачестве неорганического окислителя для АОС предложены ни-

трат калия (КNO3), перхлорат калия (КСlO4) или их смеси. Установлено, что при использовании смесевого окислителя (КNO3 ñ ÊÑlO4) наблюдается эффект синергизма — огнетушащее действие получаемого из АОС аэрозоля в этом случае существенно выше, чем огнетушащее действие аэрозоля, получаемого из составов, приготовленных на одном из этих окислителей. Аналогичный эффект, но в несколько меньшей степени

наблюдается также в том случае, если вместо КСlO4 в смесевом окислителе используется NH4ClO4. Следует отметить, что большинство используемых в настоящее время на практике АОС содержат в своем составе в качестве окислителя смесь КNO3 ñ ÊÑlO4.

Âпроцессе химических превращений входящих в состав АОС

окислителя и горючего, протекающих в пламени, из КNO3 образуется, в основном, К2Î, Ê2ÑÎ3 и другие соединения калия, а из КСlO4 — КСl. Если в смесевом окислителе содержится NH4ClO4, то образующийся на промежуточных стадиях процесса горения АОС хлористый водород реагирует с кислородсодержащими соединениями калия с образованием КС1. В результате, в обоих случаях при сгорании АОС образуется смесь газообразных продуктов с высокодисперсными частицами КСl и кислородсодержащих соединений калия.

Все исследователи считают, что механизм огнетушащего действия АОС во многом аналогичен механизму действия огнетушащих порошковых составов на основе солей щелочных металлов. Более высокая эффективность огнетушащего аэрозоля, получаемого из АОС по сравнению с порошковыми составами в общем случае объясняется гораздо более вы-

сокой дисперсностью частиц (на 1-2 порядка) в аэрозольной смеси по сравнению с размерами частиц в огнетушащих порошках.

Устройство для получения огнетушащей аэрозольной смеси (генератор), в общем случае, содержит корпус с зарядом АОС, средство воспламенения заряда и, по меньшей мере, одно выпускное отверстие.

В настоящее время разработкой аэрозолеобразующих огнетушащих составов и генераторов в России занимается более 11 фирм. Ими создано около двух десятков различных рецептур АОС, разработаны и прошли различную степень экспериментальной отработки около 80 модификаций генераторов огнетушащего аэрозоля. Разработанные генераторы сильно отличаются по своим тактико-техническим характеристикам. Так, масса заряда АОС в них изменяется от 8 г до 10 кг, масса снаряженного генератора — от 15 г до 70 кг. Время выпуска аэрозоля находится в пределах от 4 до 240 с. Большинство генераторов не имеет устройств для снижения температуры образующейся аэрозольной смеси. Поэтому при их работе температура продуктов на выходе из генератора может превышать 1500°С и работа сопровождается факелом пламени, длина которого в ряде случаев может достигать несколько метров.

Основным фактором, обуславливающим образование факела пламени при работе ГОА является то, что аэрозолеобразующие огнетушащие составы, как правило, являются композициями с отрицательным кислородным балансом. То есть, в их составе содержится количество кислорода, недостаточное, для окисления горючего-связующего до конечных продуктов. Поэтому при смешивании нагретых до высокой

Снижение температуры аэрозольной смеси в них достигается либо за счет применения АОС, состав которых близок к стехиометрическому и изменения конструкции генератора, при котором большая часть выделяющегося при сгорании АОС тепла передается элементам корпуса ГОА (ГОА 40-72), либо в результате применения специальных охлаждающих насадок (МАГ, Пурга, Габар, Вьюга, ОП-517). В последнем случае масса охлаждающего состава может в 1,5-2,0 раза превышать массу АОС, находящегося в генераторе. Продукты горения АОС при работе таких ГОА охлаждаются до температуры, при которой исключается их диффузионное догорание в воздухе.

В результате такого изменения конструкции ГОА удается снизить температуру аэрозольной смеси на выходе из генератора до 200-600°С. Естественно, что генераторы «холодного» аэрозоля имеют худшие по сравнению с «пламенными» генераторами массо-габаритные показатели. Снижается для них также огнетушащая способность получаемого аэрозоля, что объясняется недостаточным уменьшением концентрации кислорода в атмосфере защищаемого помещения. Необходимо отметить, что даже в этом случае эффективность АОС находится на уровне, а в некоторых случаях превышает эффективность известных бромсодержащих газовых составов (хладоны 114В2, 13В1 и 12В1). Некоторые из генераторов «холодного» аэрозоля (МАГ, Габар) при испытании во взрывоопасных средах не являлись источниками воспламенения газовоздушных смесей.

По данным разработчиков ГОА токсичность продуктов, получаемых при работе генераторов, допускает нахождение подопытных животных в течение некоторого времени в смеси аэрозоля с воздухом при огнетушащей концентрации. При работе ГОА не образуется экологически вредных выбросов и отходов, получаемые при этом продукты не влияют на озоновый слой атмосферы Земли.

Приведение ГОА в действие осуществляется от электрического, теплового (огнепроводный шнур) или механического сигнала. Многие ГОА имеют устройства для запуска от нескольких разнотипных сигналов. Наиболее часто встречаются генераторы, имеющие устройства для пуска от электрического и/или теплового сигналов.

Экспериментальные исследования закономерностей тушения модельных пожаров средствами аэрозольного пожаротушения обобщены в НПБ 21. В соответствии с нормами ГУ ГПС МВД России средства аэрозольного пожаротушения рекомендуются для тушения в помещениях с воздушной средой пожаров подкласса A2 и класса В объемным способом, при атмосферном давлении.

Однако, имеется довольно большое количество веществ, материалов и оборудования, которые могут быть повреждены огнетушащим аэрозолем, образующимся при срабатывании системы.

В качестве примера отрицательного воздействия огнетушащего аэрозоля на материалы можно привести результаты исследований, проведенных в Центре по безопасности культурных ценностей ГосНИИР Минкультуры РФ. Установлено, что содержащийся в огнетушащем аэрозоле углекислый калий оседает на поверхности предметов и в результате взаимодействия с влагой, присутствующей в воздухе, образует гидроокись калия, которая, как сильная щелочь, разрушает все исследованные предметы хранения. На основании этих исследований информационным письмом Минкультуры РФ (исх. ¹ 01-33/16-25 от 12.02.96 г.) запрещено использование средств аэрозольного пожаротушения в хранилищах культурных ценностей (музеях, библиотеках и др.).

Следует заметить, что отрицательное воздействие огнетушащего аэрозоля на процесс деструкции различных материалов можно в значи- тельной степени уменьшить, изменив состав АОС таким образом, чтобы в продуктах, образующихся при его сгорании не содержалось веществ, имеющих щелочную реакцию.

Генераторы огнетушащего аэрозоля включены в перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации в системе пожарной безопасности. Поэтому для защиты объектов могут применяться только ГОА, имеющие сертификат пожарной безопасности.

Огромный интерес к созданию аэрозольных средств пожаротушения проявляют в последнее время зарубежные фирмы. В 1993 г. фирмой Kidde Walter (США) совместно с ВНИИПО выполнен цикл экспериментальных исследований по тушению аэрозольными составами двигателей и багажных отсеков самолетов. Примерно в это же время фирма Dinamit Nobel (Германия) совместно с ЛНПО «Союз» начала работы по организации производства аэрозольных генераторов. Фирмой Kidde Deugra (Германия) совместно с фирмой «Интертехнолог» (г. С.-Петербург) велись исследования по созданию рецептур аэрозолеобразующих огнетушащих составов и ГОА, которые не давали бы высокотемпературного факела и токсичных продуктов горения, прежде всего СО и окислов азота. Все перечисленные фирмы начинали свою работу на основе результатов, полученных в России. Широкому распространению на данном этапе за рубежом аэрозольного способа тушения препятствует несоответствие существующих генераторов ряду положений национальных стандартов на средства пожаротушения, в частности, наличие при работе ГОА факела пламени, коррозионная активность и токсичность продуктов горения, не эффективность при тушении пожаров класса А.