CC BY
22
УДК 614.841
РАЗВИТИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ СРЕДСТВ ПОДАЧИ ВОДЫ НА ПОЖАРАХ
М.Д.Безбородько, М.В. Алешков
Академия Государственной противопожарной службы МЧС России
В материале рассказывается о техническом развитии средств подачи воды для тушения пожаров, применяемых в России в период с середины 19 в. до начала 20 в. прошлого тысячелетия. Рассмотрены особенности конструкций и пути совершенствования пожарных труб и на конной тяге. Дана их краткая характеристика переносных труб. Описаны особенности устройства первых пожарных машин, создаваемых в России после революции 1917 г Приведены технические возможности машин. В описании различных средств подачи воды специально рассматривается вопрос обеспечения их работоспособности в зимних условиях.
Тушение пожаров всегда осуществлялось водой.
Поэтому способы ее подачи все время совершенствовались. В России разработкой оригинальных конструкций подачи воды занимались изобретатели и умельцы. Уже к началу Х1Х века имелись фабрики, выпускающие пожарные трубы [1].
Ручные пожарные трубы (РПТ) изготовляли, главным образом, из меди [2]. Каждая РПТ состояла из одного или двух цилиндров, соединенных клапанной коробкой с воздушным колпаком. В цилиндрах находились поршни, перемещение которых производилось качающимися коромыслами. Все указанные составные части размещались на поддоне, который закреплялся на раме с четырьмя ручками для переноски пожарными.
По существу РПТ — это поршневые насосы. Воздушный колпак предназначался для сглаживания пульсаций давления воды при подаче ее в напорные рукава.
Одноцилиндровые РПТ изготовляли с цилиндрами диаметрами от 2 до 3 3/4 дюймов (один дюйм равен 25,4 мм). Поршень в насосе перемещался рычагом, приводимым в действие одним или двумя пожарными. Всасывающими рукавами обеспечивали заполнение РПТ с глубин от 1,07 до 2,13 м. Они оборудовались напорными льняными рукавами длиной от 1,42 до 7,11 м. По ним подавалась вода в количестве от 20 до 54 л/мин. Длины водяных струй находились в пределах от 8,53 до 17,07 м.
Одноцилиндровые РПТ изготовляли для переноски на носилках или на двухосном железном ходу, перемещаемым пожарными. В последнем случае исполнялись РПТ с наливными ящиками. Вода в них подавалась ведрами.
Более мощными были РПТ с двумя цилиндрами диаметром от 3 3/8 до 5 3/4 дюйма. Их поршни перемещались с помощью качающихся коромысел
(рис.1). Они могли забирать воду с глубин 7-8 м и подавали ее в напорные линии в количестве от 12 до 30 ведер в минуту (150-375 л/мин.).
РИС.1. Ручная пожарная труба
Для подачи воды на каждую из РПТ назначались от 6-8 до 16-20 качальщиков. При напорном рукаве длиной 21 м длины струй достигали величин от 17 до 22 м.
Во избежание замерзания воды во время работы зимой при очень низкой температуре у этих труб непосредственно под поддоном и клапанной коробкой помещали подогреватель. Он представлял собой железную печку для углей.
Пожарные двухцилиндровые трубы изготовлялись и с наливными ящиками вместимостью от 10 до 16 ведер (ведро равно 12,5 л). Они имели и всасывающие рукава. В случае далеко расположенного источника воды ее подносили ведрами.
«Подача воды на пожар с помощью заливных пожарных труб требовала больших затрат ручного труда для ее перекачки по рукавам и непрерывного подвоза конно-бочечными ходами. Так, в конце 18 в. для обслуживания одной заливной трубы назначалось около 50 человек, из них 12 человек в две смены качали коромысла нагнетательного ме-
ханизма (насосы), 8 обслуживали выкидные рукава и ствол, а 30 человек, выстроившись в один или два ряда, подносили к трубе воду ведрами и ушатами" [1].
РИС.2. Пожарная труба с топкой
РПТ в зависимости от диаметра цилиндров имели большую массу от 100 до 320 кг. Поэтому изготавливались трубы на четырехколесном рессорном ходу конной тяги, как показано на рис.2. На них предусматривались сиденья для двух человек, съемная катушка для рукавов. Пожарная труба установлена в наливном ящике вместимостью 14 ведер воды. Особенностью ее является то, что под ее ящиком и сбоку сделана топка, снабженная колосниковой решеткой. Топка устроена объемная и снимается на летнее время.
РИС.3. Трубный ход зимнего обоза
РПТ оборудовались как трубные ходы зимнего обоза [3]. Их рамы непосредственно прикреплены к полозьям саней (рис.3).
Аналогичным образом были обустроены также «бочечные ходы зимнего обоза».
В сильные морозы на стенках «поливных и заборных рукавов», а также в цилиндрах РПТ образовывался лед. Для предотвращения его образования использовалась горячая вода. Ее нагревали в специальных «тепловых чанах» [3]. Такой «тепловой чан» представлял собой котел, устанавливаемый на глухой деревянной платформе. Для условий малоснежной зимы такой котел устанавливался на колесных ходах (рис.4). Для районов с глубоким снежным покровом котлы устанавливались на полозьях [3].
РИС.4. Теплый чан на колесном ходу
С задней стороны котла устроена топка. На его крыше имелось заливное отверстие, через которое наливалась вода. В это же отверстие вставлялся «заборный» рукав для «подливания горячей воды в трубу». Горячую воду можно было забирать в ведра из крана в задней стенке котла (чана).
Из изложенного следуют два важные вывода. Во-первых, пожарные трубы стали сооружать на колесном ходу с конной тягой. Таким образом, из транспортируемого средства она превратилась в транспортное средство. Привод же насосов (труб) осуществлялся вручную качальщиками. Во-вторых, уделялось внимание обеспечению надежной работы труб в зимнее время.
Таким образом, уже на этой ранней стадии создания средств механизации подачи воды на тушение пожаров необходимо было решать задачи от замерзания огнетушащих веществ, т.е по существу их теплоустойчивости.
РИС.5. Паровая труба
В середине Х1Х в. в странах Западной Европы появились паровые пожарные трубы на конной тяге. Были построены паровые трубы и в России [2]. Каждая паровая труба состояла из трех основных частей: трубчатого котла вместимостью 6-8 ведер воды; насоса, имеющего 1-2 пары цилиндров, из которых одна пара паровая, а другая — водяная, и воздушного колпака (рис.5). Описаны технические характеристики трех паровых труб мощностью 40,20 и 15 л.с. В них развивалось давление до 15 атмосфер. Они подавали воду в количестве 180, 120 и 60 ведер в минуту (37,5; 25 и 12,5 л/с.). Обеспечивая длину струй, равных соответственно 65,65 и 54 м, диаметр напорных рукавов был равен 2" (49 мм), а всасывающих 4" и 3" (98 и 73 мм) для трубы мощностью 15 л.с. Недостатком этих труб была их большая масса: 140, 115 и 95 пудов (2240; 1840 и 1520 кг).
При использовании паровых пожарных труб уделялось большое внимание подготовке к работе котла. Парообразование должно начинаться по прибытии на пожар. Поэтому топка котла должна была быть приготовлена заранее. В момент выезда на пожар ее зажигали. Топку готовили в определенном порядке. На колосники клали слой сухих стружек толщиной в три пальца. По нему раскладывали толстыми кусками каменный уголь. По углю укладывали новый слой стружек, на который помещали лучины, перемешанные с углем. Поверх этих слоев снова укладывали слой стружек. Иногда для ускорения зажигания стружки смачивали керосином.
В зимнее время не рекомендовалось избегать перерывов подачи воды, продолжая работу, направляя воду обратно в водоисточник. Во избежание примерзания предохранительного клапана необходимо было отогревать его «струею пара, подводимой, при помощи резиновой трубки, от особого крана котла» [4].
Возимые на конных ходах паровые трубы, как и бензомоторные насосы, стоили очень дорого. Поэтому «в большинстве городов России на вооружении пожарных частей были более дешевые пожарные трубы ручного действия» [1].
На смену РПТ пришли бензомоторные пожарные трубы. Они представляли собой центробежные насосы с бензиновым двигателем, смонтированным на одной раме. Их достоинством была возможность в течение 2-3 минут привести насос в действие вместо минимум 10 минут при использовании РПС. Кроме того, важным было и то, что сравнительно небольшая их масса и габариты позволяли устанавливать их на двухколесном ходу для ручной тяги и четырехосном ходу для конной тяги. Бензомоторные трубы на раме (т.е. переносные) производились и в России. Так, на перенос-
ной бензомоторной трубе на раме устанавливался бензиновый двигатель мощностью 10 л.с. и трехступенчатый центробежный насос с подачей 50 ведер (625 л) в минуту при давлении 6 атмосфер.
Эти средства подачи воды были предшественниками зарубежных пожарных автомобилей. К началу ХХ века в России было не более десяти пожарных автомобилей.
После Октябрьской революции при участии специалистов гарнизонов пожарной охраны и «Автопромторга» создавались пожарные машины на шасси восстановленных зарубежных машин [2]. Некоторые параметры их технических характеристик приведены в табл.1.
Особенностью пожарного автомобиля первой помощи было то, что вода на тушение подавалась под давлением 3-4 атм. сжатым воздухом. Сжатый воздух подавался либо компрессором, приводи -мым в действие от двигателя шасси, либо из баллонов, содержащих его при давлении 110 атмосфер.
Пожарные машины имели маломощные коловратные насосы. Пожарные напорные рукава перевозились на съемных катушках.
Двадцатые годы стали в России периодом перевооружения, перехода с конных обозов на автомобили.
Первым пожарным автомобилем отечественного производства был пожарный насос АМО-Ф-15, выпущенный заводом «Промет» [5]. Некоторые параметры технических характеристик автонасоса и автоцистерны, созданной на шасси АМО, представлены в табл.2.
Эти пожарные автомобили, как и описанные раньше, имели общие черты. Прежде всего укажем, что боевые расчеты размещались на не защищенных от внешней среды сидениях. Следует указать и на то, что часть пожарно-технического вооружения размещалась на специальных стойках над шасси. И, наконец, то, что насосы размещались в корме с открытым к ним доступом.
По такому образцу создавались и другие типы пожарных машин. Так, в качестве шасси для пожарных машин применяли грузовики Я-3 ярославского завода и московские АМО-3. Уже в 1927 году на вооружении пожарной охраны страны было 400, а в 1932 году — 753 автомобиля [7].
Какие-либо особенности эксплуатации этих пожарных автомобилей неизвестны. Однако применение центробежных насосов на них требовало решения ряда инженерных задач. Прежде всего, необходимо было иметь запас воды на машинах для заливки всасывающих труб (рукавов) в случае отказа в работе систем заполнения. Во-вторых, работа маломощных двигателей в транспортном и стационарном режимах потребовала дополнительного их охлаждения в стационарном режиме, т.е.
Таблица 1.
№№ пп Наименование Шасси Грузоподъемно сть, т Запас воды, л Подача насоса, л/с Боевой расчет, чел Длина рукавов, м
1 Автонасос Паккард 2 - 25 14 425
2 Автоцистерна «- « 2 1006 25 6 340
3 Пожарный автомобиль первой помощи Фиат 1,5 368 10 140
Таблица 2.
№№ пп Наименование Шасси Грузоподъемность, т Запас воды, л Подача насоса, л/с Боевой расчет, чел
1 Автонасос АМО-Ф-15 АМО 1,5 - 12 - 15 8
2 Автоцистерна АМО-4 АМО 2,5 1000 20 12
при подаче воды насосом. И, наконец, в-третьих, стало необходимым обогревать насосы в зимнее время при низких температурах.
Все изложенные позиции были реализованы уже на автонасосе ПМЗ-1 — пожарная машина на шасси ЗИС-11 (рис.6). Это специальное удлиненное шасси, унифицированное с серийным грузовиком ЗИС-5 [7,8]. На ПМЗ-1 водитель и командир находятся в закрытой кабине. Боевой расчет в количестве 12 человек размещается на скамейках вдоль машины.
РИС.6. Пожарный АМО -Ф-15
Пожарный центробежный насос Д-20 был размещен открыто на корме, за ним закреплялась рукавная катушка. На насосе был запас воды в количестве 360 л. Это была емкость первой помощи. Вода в ней служила для заполнения системы всасывания (при необходимости) и подачи ее на тушение до установки насоса на водоисточник. В качестве вакуумного аппарата использовался пластинчатый (шиберный) насос, приводимый в работу от вала центробежного насоса специальной муфтой сцепления.
Корпус насоса из чугуна имел рубашку. Она соединялась с системой охлаждения двигателя. Теплая вода из радиатора двигателя поступала в рубашку пожарного насоса, охлаждалась и поступала
по другой трубе во всасывающий патрубок водяной помпы двигателя. Таким образом осуществлялось дополнительное охлаждение двигателя при его работе в стационарном режиме. В зимнее время обогревался насос. Аналогичный пожарный насос был установлен на пожарном автомобиле ПМГ-1 [9].
На шасси грузового автомобиля ЗИС-5 была создана автоцистерна ПМЗ-2 [7,8]. Ее отличие от пожарного насоса ПМЗ-1 состояло в следующем. Боевой расчет был сокращен до 6 человек. Из них два человека находились в кабине, а четыре — вне ее.
На ПМЗ-2 была установлена цистерна для воды вместимостью 1500 л. В зимнее время она могла обогреваться отработавшими газами двигателя. Они проходили по трубопроводу под кузовом в специальную коробку, от нее в четыре жаровых трубы, вваренных внутри цистерны в нижней ее части.
Из изложенного следует, что для совершенствования способов подачи воды от РПТ до первых образцов пожарных автомобилей потребовался значительный исторический период. В течение этого периода осуществлен переход от применения поршневых насосов к насосам центробежным. В климатических условиях нашей страны опытным путем решались проблемы обеспечения надежной работы насосов различных типов в условиях низких температур. Можно утверждать, что были изложены основы решения этой сложной задачи. Следует указать и на то, что использование шасси грузовых автомобилей для создания пожарных машин стало основой размещения боевых расчетов в кабинах и салонах. Рассмотренные вопросы явились основой рациональных компоновок современных пожарных автомобилей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Савельев П.С. Пожарные катастрофы. М.: Стройиздат, 1983. С 43.
2. Справочный каталог пожарных принадлежностей. Л-д, 1926. 0190.
3. Львов А.Д. Городские пожарные команды. Опыт руководства к их устройству и отправлению ими службы. С-Петербург, типогр. А. Якобсона, 1890. С. 352.
4. Панофилин ГА. Пожарный инструмент. М.: Гостехиздательство, 1928. С.86.
5. Вассерман М.Н. Пожарное машиноведение. М.: ОГИЗ-Гострансиздат, 1927. С.375.
6. Курихин О. Пожарный АМО // Техника молодежи. 2000. №3. С.48-49.
7. Кочнев Е. Первые пожарные автомобили // Автотранспорт. 1987. №7. С.57-59.
8. Пожарный автонасос ПМЗ-1 и автоцистерна ПМЗ-2. Паспорт. М.: Стройиздат, 1941. С. 36.
9. Курихин О. Малютка ПМГ-1 // Техника молодежи. 2000. №4. С.24-25.
