Пенное пожаротушение: история развития. Часть 2

Революция в пенном тушении

В первой части я остановился на 1963 году. Эта дата очень важная. За более чем полувековую историю пенного тушения пожаров человечество добилось следующего прогресса:

• наиболее эффективным огнетушащим веществом для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов считалась химическая пена;
• для химической пены требовалось создавать интенсивность не менее 0,75 л/(с·м²). Это очень большое значение, которое требовало больших технических ресурсов. В случае, если тушили передвижной пожарной техники необходимо было задействовать уникальное по тем временам оборудование и значительное количество личного состава;
• протеиновые и синтетические пенообразователи на тот момент существовали, однако пеногенераторы позволяли получить лишь пену низкой кратности, которая была неэффективна при тушении углеводородов.

В 1963 году специалисты нашли революционные решения, причем на разных концах планеты: в США зарегистрирован первый патент, объясняющий принцип действия фторсинтетического пленкообразующего пенообразователя AFFF, а в СССР разработан прототип будущего генератора средней кратности ГПС.

 

Я считаю эти технологии революционными, поскольку они качественно изменили структуру установок пожаротушения, тактику работы пожарных, в разы снизили стоимость и увеличили надежность:

• более чем в 10 раз снизилось требуемое количество пожарных;
• примерно в 10 раз снизилась требуемая интенсивность подачи пены;
• отпала необходимость в доставке, перегрузке и дозированию пеногенерирующих порошков. А сами порошки ушли в прошлое.

Появление и развитие ГПС-600

История появления широко известного генератора пены средней кратности (далее ГПС) достаточна необычна: генератор изобрели в результате … неисправности.

Я процитирую статью Г.С. Теплова в журнале «Пожарная безопасность» №2  2012 г.:

… при проведении каких-то экспериментов с использованием сеточного пеногенератора с наддувом воздуха, из которого обычно получали пену кратностью 300 и выше, применяемую для объемного тушения и совершенно неэффективную для тушения пламени ГЖ на большой поверхности, отказало устройство наддува воздуха. Но пена не перестала образовываться. И очевидцы того события … заметили, что получаемая пена отличается от обычной высокократной. И, наверное, были проведены какие-то опыты, подтвердившие ее эффективность. Следует отметить, что документального подтверждения этому не нашлось.

В течение нескольких месяцев конструкция совершенствовалась, а весной 1964 года в металле появился ряд генераторов различной производительности. Тогда эти генераторы назывались ПГВ-600 (пеногенераторы высокократные), потому что определения пены средней кратности просто не существовало.

После разработки типоряда ГПС разрабатывались практические рекомендации по использовании новинки, проводились эксперименты по определению необходимой интенсивности пены. В 1967 году с введением Временных рекомендаций по тушению пожаров нефтей и нефтепродуктов в резервуарах высокократной воздушно-механической пеной ПГВ были впервые нормативно рекомендованы.

Позднее, генераторы ПГВ переименовали в ГПС.

ГПС попали во все нормы по проектированию стационарных установок пожаротушения и во все табели по оснащению передвижной пожарной техники.

В СССР генераторы ГПС получили одну модификацию — ГПСС (генераторы пены средней кратности стационарные).

Дальнейшие изыскания пожарной науки в Советском Союзе в области пенного пожаротушения были направлены на создание новых типов пенообразователей и актуализации нормативных документов.

появление и развитие фторсинтетических пенообразователей

В США проблему тушения нефти и нефтепродуктов решили совершенно по-другому. И если в СССР экспериментировали с кратностью, то с американцы дорабатывали пенообразователи. В итоге появился новый класс пенообразователей на основе синтетических фторированных ПАВ или AFFF по современной терминологии.

В отличие от пены на углеводородных ПАВ (типа S), пена низкой кратности на AFFF имеет несколько важнейших преимуществ:

• создает пленку, изолирующую пары горючих жидкостей. Достаточно покрыть такой пеной розлив, чтобы исключить вероятность его воспламенения;
• пена значительно более устойчива при контакте с нефтепродуктами. Стойкость пены составляет до 3 часов!;
• пена сохраняет свои огнетушащие свойства даже после прохождения через толщу нефтепродукта. Другими словами стал доступен совершенно новый способ тушения — подслойный;
• в принципе пена AFFF низкой кратности стала эффективна для тушения углеводородов (пена S тушит только на средней или высокой кратности). Пена AFFF низкой кратности значительно быстрее растекается, устойчива к ветру, температуре и дыму.

Я обязательно посвящу теме сравнения AFFF и S несколько постов, поскольку тема большая и крайне важная.

Специалисты Советского союза оценили преимущества AFFF на крупномасштабных испытания на Бакинском пожарном полигоне осенью 1973 года. Однако стоимость углеводородного синтетического пенообразователя, с которыми работали ГПС в то время была в разы ниже, чем у самого дешевого AFFF.

Эффективность и безопасность использования AFFF убедила специалистов инициировать создание советской фторсинтетики. Впрочем, эти усилия не увенчались успехом по ряду причин, главная из которых цена: производство фторПАВ (поверхностно-активных веществ, ключевого компонента AFFF) дорого и наукоемко. При этом для его освоения требовалась научная и производственная база, которая в Советском Союзе была направлена на оборонную промышленность.

Для получения пены низкой кратности за рубежом было разработано огромное количество специализированных пеногенераторов:

• пенные дренчеры;
• камеры низкократной пены для тушения резервуаров;
• всплывающие насадки для тушения вертодромов;
• высоконапорные пеногенераторы для подслойного тушения;
• лафетные стволы с соответствующими насадками;
• специализированные пеногенераторы для тушения железнодорожных эстакад, причальных комплексов, тухнологического оборудования.

Пенное тушение после распада СССР

После развала СССР и с переходом к рыночной экономике на постсоветское пространство хлынули зарубежные пенообразователи и оборудование для пенного пожаротушения.

В результате конкуренции погибли производители исходных компонентов для углеводородных пенообразователей. По данным Теплова Г.С. производство последнего из компонентов, производившегося в России, — хлорсульфоновой кислоты, было прекращено в 2004 году. В настоящее время все заводы, занимающиеся синтезом углеводородных ПАВ из компонентов, импортируют их. Остальные производители пенообразователей либо смещивают готовые компоненты по собственным рецептурам, либо разбавляют уже готовые концентраты.

Более радужная ситуация с системами дозирования и генераторами пены. Российские производители разработали собственные аналоги зарубежных образцов. Получили развитие и советские ГПС: появились генераторы повышенной дальности  «Турбопен» и «Пурга».

пенное пожаротушение сегодня

Прошло 55 лет с момента появления двух подходов к тушению пеной.

Концепция тушения пеной средней кратности с пенообразователем S актуальная только для передвижной (или лучше переносной) пожарной техники.

Американский подход с использованием пленкообразующих пенообразователей победил и бурно развивается. Современные пенообразователи стали более дешевыми, экологичными, эффективными и надежными. А вот с универсальностью пришлось проститься, ведь даже для горючих углеводородных жидкостей согласно NFPA и EN существует несколько классов пенообразователей c разной огнетушащей способностью и сопротивляемостью к повторному возгоранию. И современная промышленность требует новых разработок. Для водорастворимых горючих жидкостей нужны свои пенообразователи, для подслойного тушения высокооктановых топлив — другие, для покрытия опасных криогенных жидкостей (аммиак) — третьи.

На производителей пенообразователей давят экологические стандарты.

Поэтому я четко вижу следующие тренды в пенном тушении:

• повышение экологичности пенообразователей (полимерные пленкообразующие пенообразователи вместо фторированных);
• дальнейшее углубление специализации пенообразователей и пожарного оборудования.

 

Если у вас есть предложения, фотографии, сканы статей, нормативных документов по этой теме — выкладывайте их их на форуме.