Спринклерная установка Фредерика Гриннеля
Опубликовано: 03.09.2018
Первая известная плавкая составная головка спринклера была изобретена в 1874 году Генри Пармели, чтобы защитить его фабрику «Пармели и Ко» по производству фортепьяно. Это изобретение привлекло внимание представителей текстильной промышленности. Ткацкие фабрики и склады также были особенно уязвимы перед пожарами и терпели из-за них огромные материальные и людские потери на протяжении всей истории своего развития. Идея спринклеров быстро распространилась по всему индустриальному миру.
В 1896 году был введен стандарт для установки спринклерных систем . Первые комитеты по стандартизации состояли из руководителей страховых компаний, которые попытались привнести некоторый порядок в ранее вынесенные постановления и рекомендации, чтобы иметь возможность контролировать потери от пожаров.
Спустя семь лет Пьер Ориоль из Канта (Франция) создает «автоматический пожаротушитель Ориоля». Принцип его действия не имел особых отличии от уже известных систем, кроме конструкции оросителя. Для разбрызгивания воды автор изобретения использовал сетчатый распылитель В том же 1881 году Фредерик 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.
Спринклер системы Гриннеля: короткая трубка 1 диаметром ½", ввинчиваемая в водопроводную трубу и закрываемая снизу плоским клапаном 2; клапан удерживается рычажком 3 и подпоркой 4. Подпорка 4 прикрепляется к медной дуге аппарата с помощью слабого припоя, который плавится при температуре 73 °C
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 отвечал спринклер «Гриннель», получивший широкое распространение в Америке, а затем и во всех промышленно развитых странах.
В Англии 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 с водопроводными 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.
В России установка спринклеров «Гриннель» началась с 1891 года. Работа по созданию автоматических установок водяного пожаротушения 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 электрическую 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».
Только в 1930-х годах, когда Grinnell Company начала проектировать и устанавливать системы противопожарной защиты «первого поколения» для подвалов жилых домов, спринклеры появились на рынке жилых зданий. Grinnell разработали головку спринклера «Speedex», время реакции которого на повышение температуры выше критического значения было значительно снижено, чем у использовавшихся в промышленности спринклеров.
В России спринклерные системы пожаротушения появились в 90-х годах XIX века. Основными потребителями спринклерных систем также были владельцы фабрик и заводов, которые по достоинству оценили способность систем ликвидировать пожар в самом его начале. Также стимулом к установке являлось уменьшение до 45% страховых выплат для зданий, оборудованных системой автоматического пожаротушения. К началу революции в России насчитывалось около 400 фабрик и заводов, находившихся под защитой установок пожаротушения.
С ликвидацией в начале революции страховых обществ и упразднением непосредственных владельцев предприятий, лично заинтересованных в сохранности фабричного имущества и уменьшении расходов на страхование, распространение спринклерных систем приостановилось. Упадок промышленности, приведший к временной остановке или сокращению большинства фабрик и заводов, стало причиной утраты работоспособности систем.
Grinnell Company закрыла свой филиал в России, запас спринклеров ее производства иссяк. Для поддержания этой отрасли было создано акционерное общество «Русский спринклер». Его спринклеры представляли собой более или менее точное, в смысле размеров отдельных частей, общей конструкции и материалов, воспроизведение спринклеров системы Гриннеля.
В 1925 году завод «Русский спринклер» изготавливал более 300 шт. спринклеров в день, что свидетельствует о повышенном спросе на подобные системы. В дальнейшем АО «Русский спринклер» стало родоначальником организации «Спецавтоматика».
В течение некоторого времени ряд производителей спринклеров для удешевления конструкции использовал в качестве уплотнительного материала резиновые прокладки. Однако в процессе эксплуатации резина теряла эластичность, что приводило к потере герметичности. Также при пожаре были отмечены случаи, когда из-за наличия в конструкции резиновой прокладки после разрушения термочувствительного элемента крышка оросителя прилипала к корпусу и спринклер не срабатывал. Такие случаи были зафиксированы при пожаре на многих объектах в США. После этого производителями была проведена широкомасштабная акция по отзыву и замене всех спринклеров с резиновыми уплотняющими кольцами. В Российской Федерации применение оросителей с резиновым уплотнением запрещено.
