Аннотация. В статье рассмотрены особенности разработки и испытаний арктического лафетного ствола ООО «Коруфайер», предназначенного для эксплуатации при температуре окружающей среды до -60 °C. Показано, что надежная работа пожарного оборудования в условиях Крайнего Севера обеспечивается не отдельным техническим решением, а совокупностью конструктивных факторов: применением коррозионностойких материалов, специальных поворотных узлов, усиленных зубчатых передач, низкотемпературных смазочных материалов и решений, упрощающих техническое обслуживание. Отдельное внимание уделено длительному циклу климатических испытаний, проведенных в специализированной климатической камере Лаборатории сертификационных испытаний средств тушения пожаров Академии ГПС МЧС России.
Ключевые слова: лафетный ствол, арктическое исполнение, ООО «Коруфайер», низкие температуры, пожаротушение, климатические испытания, поворотные механизмы, пожарная техника.
На сегодняшний день значительная часть критически важных объектов экономики Российской Федерации расположена в районах Крайнего Севера и арктической климатической зоны [1]. Для таких объектов пожарная безопасность имеет особое значение, поскольку они, как правило, относятся к объектам непрерывного технологического цикла, а развитие аварийной ситуации в условиях удаленности, низких температур и сложной логистики может привести к тяжелым последствиям.
Одним из ключевых элементов противопожарной защиты таких объектов являются стационарные и переносные лафетные стволы, предназначенные для подачи огнетушащих веществ (далее – ОТВ) на значительное расстояние. Однако эксплуатация ствольной пожарной техники в арктических условиях предъявляет к оборудованию существенно более высокие требования, чем эксплуатация в умеренном климате [2,3].
При температуре от -40° C до -60 °C меняются свойства материалов, возрастает сопротивление в подвижных соединениях, снижается эластичность уплотнений, увеличивается вязкость смазочных материалов, а остаточная влага во внутренних полостях ствола может приводить к замерзанию и повреждению его отдельных элементов. Особенно чувствительными к таким условиям являются поворотные механизмы лафетного ствола, поскольку именно они обеспечивают наведение струи в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Для объекта защиты это имеет принципиальное значение: даже при сохранении прочности корпуса и герметичности оборудования ствол не может считаться полноценно работоспособным, если оператор не способен быстро и безопасно изменить направление подачи ОТВ.
С учетом указанных факторов специалистами ООО «Коруфайер» был разработан лафетный ствол арктического исполнения, рассчитанный на эксплуатацию при температуре окружающей среды до -60 °C (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Арктический лафетный ствол разработки ООО «Коруфайер»
При создании арктического лафетного ствола основной задачей было не просто «адаптировать» стандартное изделие под низкие температуры, а разработать конструкцию, которая сохраняет управляемость, герметичность и надежность при длительном воздействии экстремально низких температур.
Особое внимание было уделено материалам и конструкции основных узлов. В изделии применяются коррозионностойкие материалы, включая нержавеющую сталь и латунь, что повышает стойкость оборудования к атмосферному воздействию, влаге, перепадам температур и агрессивным эксплуатационным условиям. Такое решение особенно важно для промышленных объектов, расположенных в северных регионах, где оборудование может длительное время находиться на открытом воздухе.
Не менее важным направлением стала проработка механики поворота. Для сохранения работоспособности при низких температурах в конструкции разработанного лафетного ствола применены специальные поворотные узлы и усиленные элементы передачи усилия (Рисунок 2). Использование крупных зубчатых передач позволяет обеспечить более устойчивую и предсказуемую работу механизма наведения, снизить чувствительность к росту сопротивления в подвижных соединениях и сохранить возможность управления стволом даже после глубокого охлаждения.
Иными словами, работоспособность изделия при -60 °C обеспечивается не только применением специальной низкотемпературной смазки. Смазочный материал действительно играет важную роль, однако решающим является комплексный подход: подбор материалов, геометрия сопрягаемых деталей, надежность поворотных механизмов, размеры и прочность элементов передачи, качество обработки поверхностей, защита узлов от неблагоприятных внешних воздействий и ремонтопригодность конструкции.
Рисунок 2 – Поворотный механизм арктического лафетного ствола
Отдельным преимуществом конструкции является удобство технического обслуживания. Арктическое оборудование должно быть не только надежным, но и понятным для эксплуатационного персонала.
Поэтому при разработке арктического лафетного ствола ООО «Коруфайер» большое внимание было уделено доступности основных узлов, простоте контроля состояния поворотных механизмов и возможности выполнения регламентного обслуживания без сложных операций. Такая конструктивная логика позволяет снизить трудоемкость эксплуатации, упростить периодическую проверку оборудования и повысить готовность ствола к применению.
Для подтверждения работоспособности изделия были проведены климатические испытания в Лаборатории сертификационных испытаний средств тушения пожаров
Академии ГПС МЧС России. Испытания выполнялись в специализированной климатической камере при температуре -60 °C (Рисунок 3).
Рисунок 3 – Испытание лафетного ствола в климатической камере
Важно отметить, что подобные испытания представляют собой длительный и технически сложный цикл. Подготовка, проведение и анализ испытаний заняли около трех месяцев. Само изделие подвергалось выдержке в условиях экстремально низкой температуры в течение трех часов, что позволило оценить не кратковременное воздействие холода, а реальную способность конструкции сохранять работоспособность после глубокого охлаждения.
Продолжительная выдержка при -60 °C необходима для того, чтобы низкая температура воздействовала не только на наружные элементы корпуса, но и на внутренние узлы, поворотные механизмы, уплотнения, соединения и элементы передачи усилия. Только при такой продолжительности температурного воздействия возможно объективно оценить сохранение функциональных характеристик изделия.
Методика испытаний предусматривала оценку следующих параметров:
– сохранность геометрии корпуса;
– отсутствие остаточных деформаций;
– герметичность конструкции;
– состояние уплотнительных элементов;
– работоспособность поворотных механизмов;
– возможность наведения ствола в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
– отсутствие заклинивания подвижных узлов после глубокого охлаждения;
– сохранение эксплуатационной пригодности изделия после температурного воздействия.
По результатам испытаний было установлено, что арктический лафетный ствол
ООО «Коруфайер» сохранил работоспособность после выдержки при температуре -60 °C. Корпус изделия не получил остаточных деформаций, герметичность была сохранена, разрушения уплотнительных элементов не выявлены, поворотные механизмы сохранили подвижность и не имели признаков заклинивания.
Особое значение имеет сохранение управляемости ствола после воздействия
температуры -60 °C. Для лафетного ствола недостаточно просто выдержать холод без разрушения корпуса. Оборудование должно оставаться функциональным: поворачиваться, наводиться, сохранять герметичность и обеспечивать подачу ОТВ в заданном направлении.
Именно поэтому при разработке изделия ООО «Коруфайер» основное внимание было сосредоточено на поворотных механизмах и узлах наведения. Эти элементы наиболее чувствительны к низким температурам и во многом определяют реальную пригодность лафетного ствола к применению на объекте.
Разработка арктического лафетного ствола ООО «Коруфайер» показала, что надежная работа ствольной пожарной техники при температуре до -60 °C может быть обеспечена только при комплексном подходе к проектированию.
Ключевыми факторами работоспособности являются не только специальные смазочные материалы, но и конструкция поворотных узлов, применение коррозионностойких материалов, усиленных зубчатых передач, надежных уплотнений, а также обеспечение простоты обслуживания оборудования.
Климатические испытания, проведенные в специализированной камере при температуре
-60 °C с выдержкой изделия в течение трех часов, подтвердили сохранение герметичности, отсутствие деформаций, сохранение подвижности механизмов наведения и отсутствие заклинивания узлов.
Таким образом, арктический лафетный ствол разработки ООО «Коруфайер» может рассматриваться как специализированное инженерное решение для объектов, эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера и арктической климатической зоны. Его работоспособность при температуре до -60 °C обеспечивается не отдельным элементом конструкции, а совокупностью технических решений, подтвержденных длительным циклом климатических испытаний.
Список литературы:
1. Двоенко, О. В. Опыт исследования работоспособности пожарно-спасательной техники в условиях низких температур / О. В. Двоенко, И. А. Гусев, А. А. Шульпинов // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. — 2017. — № 3. — С. 28–37.
2. СП 485.1311500.2020. Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования. — М.: МЧС России, 2020.
3. ГОСТ 34778–2021. Техника пожарная. Стволы пожарные лафетные. Общие технические требования. Методы испытаний. — М.: Стандартинформ, 2021.