От «Аполлона» к пожарному

От «Аполлона» к пожарному

Любая органика может гореть – это аксиома. Но еще в Античность люди поняли, что риск можно свести к минимуму, воспользовавшись тем, что сегодня мы называем достижениями химической науки. Профессор Академии Государственной противопожарной службы, действительный член Национальной академии наук пожарной безопасности Борис Серков в интервью «Нефтехимии РФ» рассказал, как это работает.

Профессор Академии Государственной противопожарной службы, действительный член Национальной академии наук пожарной безопасности Борис Серков
Приходится сталкиваться со стереотипами в вопросах пожарной опасности?

Когда я начал преподавать в академии, часто задавал слушателям вопрос: как охарактеризовать пожарную опасность полимерных материалов? Некоторые слушатели не задумываясь отвечали: «Они легко воспламеняются, хорошо горят, выделяют много дыма и токсичных продуктов». А потом удивлялись, когда я ставил двойку.

За что двойка?

Такой ответ потерял актуальность минимум 40 лет назад. Я даже не говорю о сегодняшних продуктах из модифицированных полимеров, – их очень тяжело поджечь. Но еще в 1970-х качество пластиков значительно изменилось: в их состав начали добавлять специальные вещества – антипирены, препятствующие горению. Более того, на основе полимерных композиций стали создавать решения для разных отраслей, улучшающие безопасность.

С чем был связан такой бум исследовательской работы?

Интенсивное применение в промышленности открытий химической науки привело к развитию химии полимеров. Появились новые материалы – эффективные, дешевые, декоративные. Но, имея органическую природу, они были пожароопасными. Более того, сложилась точка зрения, что ухудшение пожарной статистики связано с массовым применением полимеров. В 1970-х у СССР в одном вопросе возник грустный паритет с США. Это объем ущерба от пожаров. И у них, и у нас в год гибло порядка 10 тыс. человек. Но мы расходились в оценке финансового ущерба. Американцы не скрывали, что прямой ущерб от пожаров равен 7–8 млрд долл., косвенный – 60–80 млрд.

Большие деньги были вложены в создание новых пластиков пониженной пожарной опасности
В СССР не давали подобных цифр, показывали только динамику – процент материального ущерба, который снижался. Тогда еще говорили: «Картошки сгнивает больше, чем мы теряем от пожаров». Американцы так не считали, они сильно обеспокоились и приняли программу для изменения ситуации. Повсеместно начала внедряться локальная автоматика обнаружения и сигнализации о пожаре. Специалисты исследовали большое количество материалов на выявление их реальной опасности. Наконец, большие деньги были вложены в создание новых пластиков пониженной пожарной опасности и повышенной огнезащиты. Многое было сделано для повышения культуры использования полимеров.

Использования в быту?

Прежде всего в быту. Уже тогда коттеджи, автомобили, небоскребы – практически все было нашпиговано полимерами. Вопрос их правильного применения – один из самых важных. В конце концов, электричество – опасная субстанция?

Опасная, конечно.

Но мы же его используем?

Постоянно.

Термостойкую ткань придумали для космонавтов, а сегодня из нее делают не только костюмы пожарных, но и воздушные шары

Потому что с детства нас учат делать это правильно: в розетку пальцы не совать и за голый провод руками не хватать. Должна быть четкая система правил применения полимерных материалов, как, впрочем, любых других. Существует понятие «треугольник пожара». Огонь вспыхивает тогда, когда есть три компонента: окислитель, источник, горючее. Используются полимеры в условиях, где присутствует кислород – идеальный окислитель. Источник, как бы мы ни старались исключить его, найдется. Остается горючее, то есть сам материал. Можно ввести в его состав какие-то решения (те же антипирены) или разорвать связь между компонентами треугольника пожара.

Казалось бы, просто…

Люди додумались до этого тысячи лет назад. Еще в античном мире ткани обрабатывали соляными растворами, мешающими горению. Но наибольший вклад в защиту материалов внес французский химик Жозеф Луи Гей-Люссак. Во время войн деревянные укрепления хорошо горели. Для их защиты Гей- Люссак исследовал много разных вариантов и пришел к выводу, что лучше всего подойдут соли фосфорной кислоты. Сейчас, конечно, составы современные, но в основе лежат идеи Гей- Люссака.

Неужели в середине XX века, когда уже массово использовались полимеры, не создавали правил по их применению?

У каждой страны свой опыт. В США, например, активно принимались такие правила. Когда я начал заниматься вопросом, а это был 1968 год, на столе лежала огромная стопка микрофильмов с перечислением зарубежных испытаний и стандартов.

Вы должны были создать советские аналоги?

Для костюмов советских космонавтов была создана специальная ткань – аналог американского номекса
К сожалению, нет. В СССР иногда такие проблемы устранялись на местах. Я работал в НПП «Звезда», наше руководство решило, что, если мы хотим оставаться на ведущих позициях, должны решить эти вопросы, скажем так, на своем уровне.

Чем занималось предприятие?

Разработкой космических систем. В 1967 году во время наземных испытаний погибли три американских астронавта – на модели корабля «Аполлон-1» произошло возгорание. В СССР системной работы по созданию технологии защиты космонавтов от пожара не вели. Но мой непосредственный руководитель, Семен Абрамович Янтовский, решил, что вопросы пожарной безопасности необходимо ставить на научную платформу.

Что вы предприняли?

Мы решили использовать новые материалы в костюмах. Американцы пошли по тому же пути, и материалы, которые они тогда создали, до сих пор применяются. Так, пожарные используют номекс – материал на основе огнестойких волокон.

Что стало результатом вашей работы?

Мы создали аналогичный по сути материал, из которого были изготовлены костюмы наших космонавтов, принявших участие в совместном полете советского корабля «Союз-19» и американского «Аполлона» в 1975 году. Перед стартом американцы уделили много внимания безопасности экипажей и прямо сказали: мол, ребята, мы знаем, что у вас нет ничего из спецодежды, купите наш материал и сшейте костюмы для ваших космонавтов. Но вы же понимаете, на это советская сторона не пошла. Один из высокопоставленных руководителей, ответственных за полет, вызвал меня к себе и сказал: «Что, космический корабль можем сделать, а штаны не можем?»

И вы взялись…

В апреле мы начали работать, а в октябре, когда американцы приехали на очередные испытания в Звездный городок, наши ребята уже были одеты в макеты новых костюмов. Материал был отправлен в Хьюстон, в исследовательскую лабораторию. У меня до сих пор хранится заключение, что он соответствует всем требованиям.

Это был успех.

Да. На фотографиях космонавт Алексей Леонов в нашем костюме. США хотели даже купить технологию, но, конечно, этого не случилось. И в широкую продажу наш материал тоже не пустили.

От советских наработок, если говорить о массовом применении, ничего не осталось?

Есть специальные химические пропитки, защищающие от пожара исторические здания и сооружения, где требуется особая ответственность
Однозначно так нельзя говорить. Но системного подхода, как у американцев, у нас все же не было. В советское время только два ведомства проводили исследования. Это НИИ противопожарной обороны в Балашихе, который разработал весьма эффективные составы для огнезащиты металлических конструкций, и Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций в Москве, разработавший ОФП – огнезащитное фосфатное покрытие, тоже больше для металла. Разработки этих организаций были успешно использованы в строительной практике.

А для дерева?

Только Сенежская лаборатория, которая создала огнезащитный состав на основе идей Гей-Люссака. На сегодняшний день, когда все рынки открыты, мы можем использовать продукцию мировых компаний. Но тем не менее есть российские организации, которые работают в сфере создания продукции для пожарной безопасности и показывают неплохие результаты. Можно назвать московский Институт химической физики, где из модификации отходов зерновой промышленности получают составы, обладающие интересными свойствами. Они «укрывают» древесину при нагреве, образуется вспучивающееся покрытие, которое довольно эффективно защищает поверхность. Некоторые компании, отталкиваясь от идеи Гей- Люссака, используют соли фосфорной кислоты с добавлением азотсодержащих компонентов.

В остальном мы используем зарубежные решения?

В целом да. Но, например, много лет в этой области работает профессор Московского государственного строительного университета Елена Николаевна Покровская. Она создает химические пропитки, защищающие исторические здания и сооружения, где требуется особая ответственность. К примеру, Кижи. И эти разработки показывают очень хорошие результаты.

Какие составы наиболее эффективны?

Сейчас очень эффективными огнегасящими составами являются галогены, но тут требуется тщательная проработка решений, чтобы в процессе горения не увеличивалась токсичность. Опять же вопрос в правильном использовании. В любом случае все материалы, которые предназначены для массового применения, должны проходить всестороннее изучение.

Юрий Сушинов


почитать еще
Покемон  для Золушки

Покемон для Золушки

Можно ли заменить импортные пластики отечественными? Звучит неплохо, но нет. Хотя бы потому, что далеко не все мы научились делать сами. Нужна фея, которая поможет Золушке стать принцессой. Россия – хороший рынок сбыта для всего нового. Взять хотя бы игру Pokеmon Go, которая еще до официального релиза стала сенсацией. Вот только делиться технологиями с нами мало кто хочет, предпочитая прямые продажи или «отверточную» сборку.

читать полностью
Суррогаты наступают

Суррогаты наступают

Риск встретить некачественный товар или поддельный бренд есть всегда – начиная от продуктового рынка и заканчивая выставкой перспективных вооружений. Не являются исключением и изделия из полимеров. В том, почему на прилавках может появиться суррогатный товар и как потребителю распознать его, разбиралась «Нефтехимия РФ».

читать полностью
Современная алхимия

Современная алхимия

В Средние века людей, желающих изменить сущность материалов, к примеру превратить свинец в золото, считали колдунами и без зазрения совести отправляли на костер. Сегодня же такими опытами занимаются тысячи исследовательских лабораторий – пытаются создать стекло прочное, как сталь, или резину, невосприимчивую к огню. И далеко не последнюю роль в таких изысканиях играют полимеры. О том, что получается в итоге, «Нефтехимия РФ» спросила представителей различных индустрий.

читать полностью