Паровой пожарный насос

Паровой пожарный насос — это тип пожарного насоса, приводимого в действие паровой машиной, предназначенный для подачи воды под высоким давлением для тушения пожаров. В отличие от ручных или конных приводов, паровые насосы обеспечивали непрерывную и значительно более мощную подачу воды, что стало революцией в пожарном деле в XIX — начале XX века. Они относятся к классу поршневых насосов двойного действия, где паровая машина и насосные цилиндры объединены в единую конструкцию.

История

Предпосылки появления

До середины XIX века основным средством тушения пожаров в городах были ручные пожарные насосы (заливные трубы), которые приводились в действие мускульной силой пожарных. Их производительность была ограничена (до 200–300 литров воды в минуту), а напор — невысок. С ростом городов и промышленности, особенно после появления многоэтажных зданий и фабрик, ручные насосы перестали справляться с крупными пожарами. Возникла потребность в механизированных средствах, способных подавать воду на большие расстояния и высоту.

Первые разработки

Первые попытки создания парового пожарного насоса относятся к началу XIX века. В 1829 году в Лондоне инженер Брайтвейт (John Braithwaite) и пожарный инспектор Эриксон (John Ericsson) построили первый практически пригодный паровой пожарный насос. Он был установлен на колёсную тележку и весил около 2 тонн. Машина могла подавать до 1000 литров воды в минуту на высоту до 30 метров. Однако из-за громоздкости и медленного разогрева котла (до 20 минут) она не получила широкого распространения в Лондоне, но привлекла внимание пожарных служб других стран.

В 1840 году в США инженер Пол Ходж (Paul Hodge) построил паровой насос для Нью-Йоркской пожарной службы. В 1852 году компания «Cincinnati Fire Department» (США) впервые в мире приняла на вооружение паровой пожарный насос «Uncle Joe Ross» (построен компанией A. B. Latta & Co). Этот насос имел вертикальную паровую машину и мог подавать 1500 литров воды в минуту. Его успешное применение на крупных пожарах в Цинциннати продемонстрировало преимущества паровых машин перед ручными.

Развитие в России

В России первые паровые пожарные насосы появились в 1860-х годах. В 1863 году на петербургском заводе «Берд» (ныне — «Адмиралтейские верфи») был построен первый отечественный паровой пожарный насос. Он был установлен на конную повозку и весил около 3 тонн. В 1864 году такие насосы поступили на вооружение пожарных команд Москвы и Санкт-Петербурга. К концу XIX века паровые насосы стали основным средством тушения пожаров в крупных городах Российской империи. Они производились на заводах «Нобель» (Санкт-Петербург), «Брянском заводе» (Брянск), «Густав Лист» (Москва) и других.

Распространение и вытеснение

К 1880-м годам паровые пожарные насосы стали стандартом в пожарных службах Европы и Северной Америки. Они выпускались в виде самоходных (на паровой тяге) и конных повозок. В 1900-х годах появились первые автомобильные пожарные насосы с двигателями внутреннего сгорания, которые были компактнее, быстрее разогревались и не требовали обслуживания парового котла. К 1920-м годам паровые насосы были практически полностью вытеснены бензиновыми и дизельными насосами. Однако в некоторых странах (например, в Великобритании и США) они оставались на вооружении до 1950-х годов.

Устройство и принцип действия

Основные компоненты

Паровой пожарный насос состоит из следующих основных узлов:

• Паровой котёл — обычно огнетрубный или жаротрубный, работающий на угле, дровах или (реже) на нефти. Котёл обеспечивал нагрев воды до состояния пара под давлением 8–12 атмосфер.
• Паровая машина — поршневой двигатель двойного действия, преобразующий энергию пара в механическую работу. Обычно имела один или два цилиндра.
• Насосная часть — один или два поршневых насоса двойного действия, соединённых с паровой машиной общим валом или кривошипно-шатунным механизмом. Насосы забирали воду из всасывающего рукава и подавали её в напорный рукав.
• Рама и ходовая часть — колёсная тележка (конная или самоходная) для транспортировки к месту пожара.
• Вспомогательное оборудование — золотниковые распределители пара, предохранительные клапаны, манометры, водомерные стёкла, топка, дымовая труба.

Принцип действия

1. Разогрев котла: перед выездом или по прибытии на пожар кочегар разжигал топку, нагревая воду в котле до кипения. Время разогрева составляло от 15 до 30 минут в зависимости от конструкции и погоды.
2. Подача пара: после достижения рабочего давления (обычно 8–12 атм) пар открывал золотниковый клапан и поступал в цилиндр паровой машины. Поршень машины начинал возвратно-поступательное движение.
3. Работа насоса: движение поршня паровой машины через кривошипно-шатунный механизм передавалось на поршни насоса. При ходе поршня в одну сторону вода засасывалась в цилиндр насоса, при обратном ходе — выталкивалась в напорный рукав. Благодаря двойному действию насоса вода подавалась непрерывно.
4. Подача воды: вода под давлением до 15–20 атмосфер поступала в пожарный рукав и далее к стволу (брандспойту). Производительность составляла от 1000 до 3000 литров в минуту.

Типы паровых пожарных насосов

• Конные паровые насосы — наиболее распространённый тип. Насос и котёл монтировались на двух- или четырёхколёсной повозке, которую тянули лошади. Пожарная команда (обычно 6–8 человек) управляла насосом на месте.
• Самоходные паровые насосы — паровой насос устанавливался на шасси с паровым двигателем, который обеспечивал движение. Такие машины были редкостью из-за сложности и высокой стоимости. Пример — «Merryweather Steam Fire Engine» (Великобритания).
• Стационарные паровые насосы — устанавливались в пожарных депо или на промышленных объектах (фабриках, заводах) для постоянного использования. Они имели больший вес и мощность, чем передвижные.

Применение и значение

Преимущества перед ручными насосами

• Непрерывная подача воды: паровой насос мог работать часами без перерыва, в то время как ручные насосы требовали постоянной смены уставших пожарных.
• Высокое давление: позволяло подавать воду на высоту до 40–50 метров (до 10–12 этажей) и на расстояние до 100–150 метров.
• Производительность: в 5–10 раз выше, чем у ручных насосов (до 3000 л/мин против 300 л/мин).
• Эффективность на крупных пожарах: паровые насосы могли тушить пожары на фабриках, складах и в многоэтажных зданиях, где ручные насосы были бесполезны.

Недостатки

• Время разогрева: от 15 до 30 минут, что могло быть критично при быстром распространении огня.
• Громоздкость и вес: конные паровые насосы весили 2–4 тонны, что затрудняло их транспортировку по узким улицам и в условиях бездорожья.
• Потребность в топливе и воде: для работы требовался запас угля или дров, а также вода для котла. На пожаре часто приходилось использовать воду из гидрантов или водоёмов.
• Обслуживание: требовался квалифицированный кочегар и механик для управления паровой машиной.
• Пожароопасность: сам паровой котёл мог стать источником возгорания при неисправности.

Значение в истории пожарного дела

Внедрение паровых пожарных насосов стало важнейшим этапом в развитии городского пожаротушения. Они позволили значительно сократить время ликвидации крупных пожаров и уменьшить ущерб от них. В России паровые насосы активно использовались вплоть до 1920-х годов, а в некоторых городах (например, в Москве и Санкт-Петербурге) — до 1930-х годов. Они стали прообразом современных пожарных автомобилей, заложив принцип механизированной подачи воды.

Интересные факты

• Самый мощный паровой пожарный насос XIX века — «The Niagara» (США, 1872 год) — мог подавать до 4500 литров воды в минуту при давлении 12 атмосфер.
• В 1890 году на Всероссийской пожарной выставке в Санкт-Петербурге был представлен паровой насос завода «Нобель», который за 1 час работы подавал 120 000 литров воды.
• В некоторых странах (например, в Великобритании) паровые пожарные насосы использовались до 1950-х годов, а в музеях и на исторических реконструкциях они эксплуатируются до сих пор.
• Конные паровые насосы часто называли «паровыми лошадьми», так как они заменяли несколько десятков пожарных, работающих вручную.

Источники

• «История пожарной техники» — под редакцией В. И. Соколова, Москва, 1985.
• «Пожарное дело в России» — А. А. Шапошников, Санкт-Петербург, 2003.
• «Steam Fire Engines: A History» — John H. White, Smithsonian Institution Press, 1985.
• «The Development of Firefighting Equipment» — David G. M. Wood, Shire Publications, 1990.
• «Пожарные насосы и их применение» — П. П. Козлов, Москва, 1912.