В феврале 1918 Виноградов был командирован в Архангельск для организации продовольственной помощи Петрограду, избран заместителем председателя Архангельского губисполкома. В 1918 году руководил подавлением кулацкого мятежа в Шенкурском уезде, стал одним из создателей Котласского укреплённого района и Северо-Двинской военной флотилии, корабли которой под командованием Виноградова участвовали в боях с иностранными интервентами на котласском направлении. В ночь с 10 на 11 августа 1918 года П. Ф. Виноградов предпринял бой у Двинского Березника. Подойдя с потушенными огнями на судах флотилии к Березнику, П. Ф. Виноградов начал разгром противника, открыв, как он сам писал, «ураганный шквальный огонь». Бой длился 2 часа 10 минут. Потери противника были велики. В этом небольшом сражении враг впервые получил отпор на Северной Двине.