Первый пенный огнетушитель был изобретен в России еще в 1906 году: русский химик Александр Лоран запатентовал способ тушения огня при помощи химической реакции кислотной и щелочной составляющих. В пылающий резервуар с нефтью заливался состав «Лорантин», генерирующий пену. Испытания были успешны!

Поиски эффективных средств против пожара продолжаются. Сейчас в лидерах – Институт технической химииПермского федерального исследовательского центра УрО РАН. Здесь в последние 12 лет работают над огнетушащими порошковыми составами, способными ликвидировать любое воспламенение. Молодые ученые изобрели новое средство, которое можно использовать в стандартных огнетушителях и в случае техногенных пожаров.

Оказалось, что самым эффективным материалом для пожаротушения является аммофос – обычное сельхозудобрение. Гранулы аммофоса измельчают и получают мелкодисперсный порошок, который распыляется при тушении пожара. Но выяснилось, что аммофос очень гигроскопичен: он способен впитывать влагу из воздуха, что приводит к слипанию его частиц, и порошок просто не может выброситься из огнетушителя и выполнить свою функцию – погасить огонь. Нужно было добиться малого – исключить слипание и слеживание порошка при хранении. Поэтому придумали разбавлять аммофос инертными компонентами, стойкими к влаге. Путем экспериментов удалось создать уникальный наполнитель, который делает свойства порошка беспрецедентными.

Новый наполнитель существенно повышает эффективность порошка при тушении пожара. Например, известно, что стандартный двухкилограммовый огнетушитель, который должен находиться в автомобиле по нормам пожарной безопасности, принятым в России, может потушить очаг возгорания диаметром 0,9 метра. Такой же огнетушитель, но заряженный пермским порошком, способен потушить уже четыре подобных очага, причем в два раза больших по площади.

Помимо создания огнетушащего порошкового состава общего назначения, командой ведется работа по улучшению системы подавления взрыва метана в горнодобывающей промышленности. В угольных шахтах, опасных из-за образования высокой концентрации метана и наличия взвешенной горючей пыли, используются автоматические средства локализации взрывов. Их эффективность напрямую зависит от скорости создания заслона из частиц огнетушащего порошкового состава, перекрывающего поперечное сечение выработки.

Системы локализации взрывов способны подавить источник возгорания на начальной стадии горения. Проскоки пламени за пределы порошкового заслона можно нейтрализовать только с помощью быстрого выброса навстречу движению фронта огня через форсуночную систему распыла. Для этих целей командой под руководством Игоря Вальцифера, старшего научного сотрудника Института технической химии Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, был разработан инновационный состав с улучшенными реологическими свойствами, т. е. с уменьшенной силой взаимодействия между частицами порошковой композиции и с меньшими затратами энергии.

Эта работа проводилась пермскими учеными совместно с зарубежными коллегами из Ариэльского университета (Израиль) по программе Международных исследовательских групп (МИГ) – уникального проекта Пермского края. Коллективно был разработан новый функциональный наполнитель на основе модифицированного диоксида кремния с монодисперсными частицами, который и позволяет улучшить реологические свойства огнетушащего порошка.

Лабораторные методы не подходят для доказательства результативности в таких сложных случаях – нужны условия, максимально приближенные к реалиям. Поэтому были проведены эксперименты по моделированию взрыва метана на испытательном стенде. Он был создан на территории Харбинского инженерного университета, где совместно с китайскими учеными прошли испытания нового средства пожаротушения.

Стенд – 30-метровая труба – заполняется взрывоопасной смесью. Эксперимент считается успешным, если не будут обнаружены проскоки пламени по срезу трубы. По условиям испытания огонь должен быть потушен на максимально коротком расстоянии и за предельно сжатый срок. Эффективность пермского порошка оказалась выше всех мировых аналогов, достигая 98 процентов!

Все открытия и разработки пермских исследователей получили патенты. И сейчас команда находится в двух шагах от серийного производства. Осталось только получить разрешительную документацию.

Для внедрения все готово: на опытной площадке Института технической химии создана технологическая линия по производству 20 тонн огнетушащего порошкового состава в месяц. Здесь могут производиться и порошки для огнетушителей, и порошки для снаряжения автоматических систем пожаротушения, которые используют для защиты сложных технологических и производственных линий, атомных электростанций, оборудования нефтяного и угольного производства, для нужд оборонно-промышленного комплекса.

Молодые участники проекта становились победителями всероссийского конкурса инновационных и технологических проектов «Большая разведка», бизнес-конкурсов от Фонда содействия инновациям по программам «Умник», «СТАРТ-1» и «СТАРТ-2». Присоединиться к мировому лидерству просто: ученик – это тот, кто начинает свое движение с того момента, до которого дошел учитель, и продолжает идти дальше. Высокие достижения группы пермских исследователей гарантируют успех!

Жми в химию!