История спринклерных систем пожаротушения

История спринклерных систем пожаротушения. Часть 1. Системы
перфорированных трубопроводов
Предшественниками современных спринклерных систем пожаротушения были системы перфорированных трубопроводов с
открытыми отверстиями. Система, как и следует из названия, представляла собой несколько труб с перфорацией, то есть
небольшими отверстиями, прикрепленных к потолку и разделенных на секции. Строго говоря, в современной
классификации, это была скорее дренчерная система, поскольку трубы не были заполнены водой, а отверстия были
открыты.
Схема расположения оросительных отверстий в перфорированном трубопроводе
Примечательно, что первым изобретателем стационарной установки водяного пожаротушения с использованием
перфорированных трубопроводов был замечательный инженер-гидротехник К.Д. Фролов. В 1769-1770 годы им был
разработан проект и действующий макет прототипа установки водяного пожаротушения. В описании проекта автор
указывал, что его пожарная машина может быть использована в качестве водопроводной установки.
Козьма Дмитриевич Фролов
Двигателем служило водоналивное колесо, приводящее в движение кривошипно-шатунный 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, проект был положен в архив, а конструкция так и не запатентована.
Стационарная установка пожаротушения конструкции Фролова, 1770 год
В 1806 году Джон Кэрри подал в Лондоне заявку на патент, содержащий концепцию перфорированных трубопроводов для
противопожарной защиты зданий, однако так и не получил одобрения. Впервые в мире, система водяного пожаротушения
была установлена в новом здании Королевского театра Друри-Лейн, построенного по проекту Бенджамина Уайетта.
Система включала в себя цилиндрический герметичный резервуар на 400 бочек (около 95 м3), питающий 10-дюймовую
трубу, которая разветвлялась во все части здания. От распределительных труб отводились более тонкие, в которых были
устроены отверстия диаметром ½ дюйма в три ряда. Система была спроектирована полковником, сэром Уильямом
Конгривом, которого можно считать первым проектировщиком систем водяного пожаротушения, и запатентована в том же
году. После первого испытания, резервуар заполнялся с помощью парового пожарного насоса водопроводной службы
Лондона, с которой был заключен контракт «на приведение насоса в полную готовность для заполнения резервуара в
течение 20 минут после подачи соответствующей тревоги».
Сэр Уильям Конгрив второй - первый проектировщик систем автоматического пожаротушения
Управление системой производилось с помощью нескольких клапанов, которые было необходимо открывать вручную в
случае обнаружения возгорания. Все здание было поделено на секции, для того, чтобы подавать воду только в ту часть,
где она необходима, обеспечивая необходимый напор и предотвращая лишние повреждения от воды.
В последующие годы было подано множество патентов, в которых предлагалось использовать напорные баки,
размещаемые в верхней части здания и распределительные трубы. При разработке конструкций систем пожаротушения
зданий и кораблей впервые было применено основное свойство спринклерной системы – автоматическая активация во
время пожара. Открытие управляющих клапанов или распылительных отверстий в трубах производилось в результате
расплавления пробок, выполненных из гуттаперчи, лекгоплавкого металла или других составов, например смеси воска,
резины и стеарина, которые плавились при необходимой температуре. В некоторых патентах предлагались схемы с
управлением клапанами с помощью веревок, которые сгорали в огне и автоматически открывали секционные клапаны.
Система управления секционными клапанами пожаротушения. Иллюстрация из патента Ф. Гриннелла 1882 года
В США системы с перфорированными трубопроводами начали использоваться с 1852 года для защиты текстильных
заводов. Легкая промышленность быстро развивалась, пожары на предприятиях были обычным явлением. И именно
благодаря заказам от текстильных предприятий, спринклерные системы так быстро развивались. В поздних системах с
перфорированными трубопроводами использовались отверстия диаметром 1/10 дюйма (0,25 мм), размещенные на
расстоянии в 9 дюймов друг от друга на обращенной к потолку стороне трубы. Таким образом, когда управляющие клапаны
системы открывались, вода разбрызгивалась вверх, на потолок, откуда уже распределялась на пол.
Существовало несколько типов систем с перфорированными трубопроводами: система Фрэнсиса, система Уайтинга,
система Гриннелла и система Холла. Каждая из них имела собственные характерные недостатки, например
распределительные трубопроводы с отверстиями системы Холла монтировались из оцинкованной листовой стали,
подобно печным трубам. Использование таких материалов делало систему дешевой, однако плохо отражалось на
способности противостоять коррозии и высокому давлению воды.
Не только система Холла, но и все системы с перфорированными трубопроводами в целом, обладали значительным
недостатком. Они не могли обеспечить достаточную точность подачи воды на очаг пожара, вода подавалась по всей
секции, и ущерб от тушения небольшого возгорания иногда превышал вероятный ущерб от самого пожара. Кроме того,
отверстия быстро засорялись отходами текстильного производства, и требовали регулярной очистки, а испытания
невозможно было провести, не заливая водой всю защищаемой секцией часть здания. Однако, несмотря на все
недостатки, перфорированные трубы решали свою основную задачу по локализации и тушению возгораний, что давало
уверенность, что автоматические противопожарные системы будут развиваться и дальше.
История спринклерных систем пожаротушения. Часть 2. Первые автоматические спринклеры. Генри Пармели
Опубликовано в Блог, Пожаротушение | Тэги великобритания, история, пожаротушение, Россия, США