ایمنی وآتش نشانی

 

 


              

 

 

 

 


                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


   ترجمــــه :                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                رضا احـمدی

 

 

 

بنام خالق یکتا

فهرست مطالب

 

·       مقدمه                                                                                                                           

·       فوم                                                                                                 

·       نسبتهای افزایش حجم فوم                                                                                                  

·        کنسانتره های فوم کم توسعه                                                                                                 

·       فوم توسعه متوسط                                                                                                              

·       فوم پرتوسعه                                                                                                                      

·       فومهای بدون تزریق هوا                                                                                                        

·       انواع فوم از لحاظ ساختار شیمیایی                                                                                           

·       خصوصیات اصلی یک فوم مناسب                                                                                            

·       مقایسه انواع مختلف فوم                                                                                                     

·       مقایسه انواع اصلی فوم                                                                                                       

·       سوختهای قابل حل در آب                                                                                                  

·       فومهای پلیمری چگونه کار می کنند                                                                                      

·       ضمیمه یک                                                                                          

·       ضمیمه دو                                                                                                                  

·       ضمیمه سه                                                                                                                

·       ضمیمه چهار                                                                                                              

 

 


مقدمه

امروزه استفاده از فوم به عنوان یک خاموش کننده مناسب جهت اطفاء حریقهای کلاس B  که شامل مایعات قابل اشتعال می گردد بسیار رواج یافته است .

هیدروکربنهای مایع بر روی سطح آب شناور می شوند که این امر باعث می شود که در اغلب موارد نتوان از آب به عنوان یک خاموش کننده مناسب برای اطفاء آتشهای کلاس B  استفاده کرد.

از فوم جهت حفاظت تاسیسات ، هنگامی که مواد آتشگیر کلاس B  ذخیره، حمل و یا بکار برده می شوند، استفاده می گردد. با توجه به پیشرفتهای صنعتی بسیار عظیمی که طی دهه های اخیر صورت گرفته و بعلت طیف وسیع مواد سوختی و یا شیمیایی که در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند بنا به ضرورت انواع مختلفی از کنسانتره های فـوم که هر کدام دارای قابلیتها و ویژه گیهای خاصی می باشند تولید و توسعه پیدا کرده اند.

ازاین رو استفاده کنندگان از این محصول پرکاربرد جهت بهره مندی از حداکثر راندمان ممکن و بهینه سازی سیستمهای خود باید با خواص و ویژه گیهای فـومهای متفاوت آشنایی کامل داشته و برای هر ماده با توجه به نوع و ویژه گیهای آن ماده از فـوم مناسبی استفاده نماینـد .

 فوم  ( Foam ) :

کفی که از انتهای نازل خارج می گردد حاصل ترکیب سه عامل می باشد:

کنسانتره فوم                                                       Foam concentrate

آب                                                                                     Water

هوا                                                                                         Air

این سه عامل در دو مرحله با یکدیگر مخلوط شده و تولید کف می نمایند. مرحله اول مرحله مخلوط شدن کنسانتره فوم با آب بوده که مخلوط حاصل بعلت همگن و یکنواخت بودن Solution یا محلول نامیده می شود. برای مخلوط کردن آب و کنسانتره فوم بطور معمول از دو نسبت حجمی 3 و 6 درصد استفاده می شود . البته در برخی موارد از نسبتهایی ما بین 1 تا 6 درصد نیز استفاده می گردد.

این درصدها نشان دهنده میزان کنسانتره فوم موجود در واحد حجم محلول                 ( Solution ) تولیدی می باشد. بطور مثال در یکصد لیتر محلول که با استفاده از کنسانتره فوم 6 درصد تولید شده باشد شش لیتر کنسانتره فوم وجود دارد. به عبارت دیگر می توان گفت که برای تولید محلول 3 درصد باید 3 حجم کنسانتره فوم را با 97 حجم آب مخلوط نمود و یا برای تولید محلول 6 درصد ، 6 حجم کنسانتره را با 94 حجم آب باید مخلوط کرد. کنسانتره های فوم متناسب با این نسبتهای ترکیبی خاص تولید و عرضه می گردند.

مرحله دوم تولید کف تزریق هوا در مخلوط آب و کنسانتره فوم می باشد. کف هنگامی تولید می شود که هوا به محلول اضافه گردد. نازلهای فوم بر اساس ایجاد مکش طبیعی هوا کار می کنند. محلول از سوراخ داخل نازل خارج شده و در نقطه خروج محلول، هوا به جریان محلول خروجی تزریق می گردد و سپس کف حاصل در طول لوله نازل فرصت کافی جهت ایجاد جریان یکنواخت و همگن در خروجی نازل را پیدا می کند.

مخلوط شدن این سه عامل در دو مرحله ای که ذکر شد تولید حجم انبوهی از حباب   می نماید که از هوا پر شده اند.

کف تولید شده بسیار سبک تر از هر نوع مایع قابل اشتعال است و بر روی سطح مایع شناور خواهد شد و مشکلات ناشی از استفاده مستقیم از آب را مرتفع خواهد نمود.

فوم به سه طریق بطور همزمان با آتش مقابله می کند:

1.  ایجاد یک پوشش ( Blanket ) محکم و مقاوم در برابر آتش برای ممانعت از رسیدن اکسیژن به سطح سوخت.

2.     این پوشش همانند سدی در برابر بلند شدن بخارات قابل اشتعال از سطح سوخت عمل می نماید.

3.     آبی که در داخل حبابها وجود دارد باعث خنک شدن سطح سوخت می گردد.

نسبتهای افزایش حجم فوم : (Foam expansion ratios)

 افزایش حجمی که کف تولیدی نسبت به محلول اولیه پیدا می کند بستگی به جنس کنسانتره و میزان تزریق هوا به محلول دارد. به همین دلیل کنسانتره های فوم را از نظر انبساط حجمی که پس از تزریق هوا پیدا می کنند به سه دسته تقسیم می نمایند که هر دسته کاربرد خاص خود را دارا می باشد. دسته بندی کنسانتره ها از نظر افزایش حجم به شرح زیر می باشد:

  1. فومهای با نسبت افزایش حجمی کم (کم توسعه) Low expansion foam نسبت افزایش حجم این نمونه کمتر از 21 برابر می باشد .

2.  فومهای با نسبت افزایش حجم متوسط (توسعه متوسط) Mediumexpansion foamنسبت افزایش حجم این نمونه بین 21 تا 200 می باشد.

  1. فومهای با نسبت افزایش حجم زیاد (پر توسعه)

High expansionfoam نسبت افزایش حجم این نوع بیش از 200 برابر می باشد.

کنسانتره های فوم کم توسعه:   Low expansion foam concentrate

فومهای کم توسعه کاربرد بسیار گسترده تری نسبت به سایر انواع دیگر فوم پیدا کرده اند که این امر بدلیل قابلیت پرتاب آنها به مسافتهای طولانی ، سرعت در پخش شدن لایه کف و ایجاد لایه کف پایدار و مقاوم می باشد.

نکته مهمی که در استفاده از فوم کم توسعه باید به آن توجه نمود این است که میزان تزریق فوم باید بحدی باشد که مدت اطفاء حریق زمان قابل قبولی بوده و لایه کف تولیدی در این مدت مانع از برخاستن بخارات سطح سوخت و آتش گرفتن مجدد آن گردد.

حداقل میزان تزریق فوم که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد بین 4 الی 5/6 لیتر محلول در دقیقه به ازای هر متر مربع از سطح سوخت می باشد. برای مایعاتی که قابلیت اشتعال زیادی دارند این مقدار می تواند افزایش یابد.

فوم توسعه متوسط :                                     Medium expansion foam

فوم توسعه متوسط حجم کف بیشتری نسبت به فوم کم توسعه ایجاد می نماید. بعلت اینکه فوم توسعه متوسط حجم کف بیشتری تولید می نماید بوسیله آن می توان با سرعت بیشتری محوطه ای وسیع را پوشش داد. به همین علت از آن برای پوشش محوطه اطراف مخازن و یا در اطراف محل استقرار ترانسفورماتورها استفاده می گردد.

فوم توسعه متوسط در جاهایی که نیاز به پرتاب فوم به مسافات دور هست، کاربردی ندارد. در شرایطی که احتیاج به تزریق میزان بیشتری هوا به درون محلول باشد می توان از یک فن دمنده هوا استفاده نمود. از این روش در مولدهای فوم پرتوسعه استفاده می گردد.

فوم پرتوسعه :                                               High expansion foam     

از فوم پرتوسعه جهت پر کردن و یا ایجاد پوشش در محوطه های محصور و یا سرپوشیده همانند انبارهای کالا ، آشیانه هواپیماها و یا انبار کشتیها استفاده می گردد. از فوم پرتوسعه همچنین در شرایطی که ارسال نفرات به محل خطرات زیادی را در بر می گیرد مانند محوطه های محصور زیر زمینی ، یخچالهای بزرگ صنعتی ، تونلهای درون معادن و همچنین کانالهای محل عبور کابلهای برق استفاده می گردد.

مزایای زیاد فوم پرتوسعه نسبت به سیستمهای ثابت هالوژنها و نیز زیانهای زیست محیطی هالوژنها باعث جایگزینی تدریجی فومهای پرتوسعه به جای این سیستمها گردیده است.فومهای بدون تزریق هوا (با استفاده از نازل آب): Non aspirating foam    

استفاده از فومهای رایج AFFF این امکان را فراهم کرده است که در برخی شرایط بتوان از فوم بدون تزریق هوا در آن استفاده نمود. کف حاصل از این روش توسعه حجمی بسیار کمتری نسبت به زمانی که هوا تزریق می شود پیدا می کند.

افزایش حجم های متفاوتی را می توان در کف تولید شده ایجاد کرد که این افزایش بسته به نوع مولد کفی که استفاده می کنیم و با تنظیم هوای تزریق شده به درون محلول تغییر می کند.

استفاده از فوم بدون تزریق هوا در نازل به درون محلول از سالهای دهه 60 به تدریج رایج شد که این امر به دلیل تولید فومهای AFFF در آن دهه بود.

از این روش در جاهایی که آتشهای مایعات، کم عمق و پراکنده بوده و نیاز به ایجاد سریع پوشش کف بر روی سطح مایعات در حال سوختن و عدم نیاز به مقاومت زیاد لایه کف در برابر حرارت وجود دارد استفاده می گردد. معمولی ترین نمونه در این رابطه که امروزه نیز کماکان مورد استفاده قرار دارد استفاده از این روش در خاموش کننده های سیار و سیستمهای اسپرینکلر کف سیار می باشد.

انواع فوم از لحاظ ساختار شیمیایی:  Different chemical foam types نمونه های مختلفی از کنسانتره های فوم وجود دارد و این نوع خطر است که تعیین می کند چه نوع کنسانتره و با چه کیفیتی باید مورد استفاده قرار گیرد.

کنسانتره های فوم را می توان بر اساس ساختار شیمیایی و خصوصیات مواد تشکیل دهنده آنها به گروههای زیر تقسیم بندی نمود:

  1. کنسانتره های فوم پروتئینه (P )     

Protein ( P ) foam concentrates   

این نمونه محلول آبداری از پروتئینهای هیدرولیز شده می باشد و معمولا در نسبتهای سه و شش درصد استفاده می گردد.

  1. کنسانتره های فوم فلوئورو پروتئینه (FP )                                                                          Flour protein (FP) foam concentrates                                                                        

 این نمونه همانند فومهای پروتئینه می باشد با این تفاوت که به آن عامل فعال کننده فلوئور افزوده شده است. این نمونه فوم نسبت به فوم پروتئینه از سیالیت بیشتری برخوردار بوده، کنترل و اطفاء آتش به وسیله آن سریعتر صورت می پذیرد و توانایی بسیار بیشتری در ترمیم لایه کف تخریب شده بر روی سطح سوخت دارد. فومهای فلوئورو پروتئینه به آسانی با مواد هیدروکربنی مایع مخلوط نمی شوند و از این رو بازده بیشتری در تشکیل لایه کف بر روی سطح سوخت دارند. این نوع فومها نیز معمولا در نسبتهای سه و شش درصد استفاده می گردند.

  1. کنسانتره های فوم فلوئورو پروتئینه غشایی شکل (FFFP )

Film-forming flour protein (FFFP) foam                         

 این نمونه همانند کنسانتره های فلوئورو پروتئینه بوده با این تفاوت که سیالیت آن بیشتر می باشد. این نوع فوم در برابر مایعات هیدرو کربنی مقاوم بوده و به آسانی به آنها آلوده نمی گردد. این فوم بر روی سطح سوختهای هیدرو کربنی لایه نازک غشایی شکلی تشکیل می دهد. از این فوم نیز غالبا در نسبتهای سه و شش درصد استفاده

 می گردد.

  1. کنسانتره های فوم مصنوعی (S )

Synthetic (S) foam concentrates                                    

این فومها محلولی از هیدرو کربنهای فعال شده هستند. ماده فعال کننده فلوئور در این کنسانتره ها در صورت وجود به حدی نیست که بتواند لایه غشایی شکلی بر روی سطح مایعات هیدرو کربنی ایجاد نماید. این فوم عموما به نسبتهای میان یک تا شش درصد استفاده می گردد. از این نوع فوم به ندرت بعنوان فوم کم توسعه استفاده می شود.

  1. کنسانتره های فوم غشایی شکل آبدار (AFFF )

  Aqueous film-forming foam (AFFF) concentrates      

بنیان و پایه این نمونه فوم، مخلوطی از هیدرو کربنهای عادی و هیدرو کربنهای فلوئوره می باشد. محلول فومی که از کنسانتره های شیمیایی فلوئور ایجاد    می گردد بر روی سطح مایعات هیدرو کربنی تشکیل یک لایه غشایی شکل   می دهد. این کنسانتره معمولا در نسبتهای یک، سه و شش درصد استفاده   می گردد.

  1. کنسانتره های فوم مقاوم در برابر مواد الکلی (قطبی) (AR )  

Alcohol Resistant (AR) foam concentrates                   

از این نمونه برای مایعاتی که لایه فومهای معمولی را تخریب می نمایند استفاده می گردد. این فوم مقاومت بیشتری در برابر ایجاد شکاف در لایه کف تولیدی توسط مولکولهای سطح سوخت دارد. کنسانتره های مقاوم در برابر مواد قطبی از نظر بنیان و ریشه مواد تولید کننده آنها می توانند جزء هر کدام از پنج دسته ذکر شده (AFFF – S FFFP – FP – P  ) باشند و از آنها می توان جهت اطفاء حریق هر نوع مایع هیدرو کربنی ( اعم از قطبی و یا غیر قطبی ) استفاده نمود و عملکرد این فومها کاملا مشابه و مطابق با گروه هم ریشه آنهاست، بدین معنی که یک کنسانتره مقاوم در برابر مواد الکلی می تواند از نوع P ، FP ، AFFF و یا هر نوع دیگر از انواع ذکر شده باشد. فومهای لایه غشایی معمولی (AFFF , FFFP ) نمی توانند لایه غشایی را بر روی مایعات قابل حل در آب ایجاد نمایند. از فومهای AR معمولا به نسبت شش درصد برای اطفاء حریق مایعات قطبی و به نسبتهای سه و یا شش درصد برای سوختهای هیدرو کربنی غیر قطبی استفاده می گردد. بعضی از انواع جدیدتر این نوع فوم به نسبت سه درصد برای تمام مایعات قابل اشتعال اعم از قطبی و غیر قطبی استفاده می گردد.

خصو صیات اصلی یک فوم مناسب  :                          

  properties Important foam

خصوصیات وتواناییهایی که یک فــوم جهت اطفاء موفقیت آمیز حریق نیاز به داشتن آنها دارد بستـگی زیادی به شرایط آتــش سوزی دارد ولی سـه خصوصیت بسیار مهم که می

توان فــومها را از آن جهات بررسی نـمود عبارتنداز:                      

1.     میزان سیالی                                                                               Fluidity

2.     مقاومت در برابر حرارت وبرگشت آتش

    Heat & burn back resistance

3.     میزان آلودگی و آمیخته شدن با سوخت   Fuel tolerance                

سیالیت :

بعضی از انواع فــوم بعلت ساختار شیمیایی خـاص خود از سایـر انواع دیگرسیالیت و روانی بیشتری داشته ومی توانند با توجه بـه شرایط خاص هر آتـش سطح مایعات در حـال سوختن را با سرعـت بیشتری پوشش دهند. در حالیکه این خصوصیت یکی از مهمترین اولویتها در بعضی از شرایط خاص آتش سوزی همانند عملیات نجات در سوانح هوایی که فرو نشاندن آتش نقشی کلیدی در آن بعهده دارد می باشد در سایر موارد از اهمیت کمتری برخوردار می باشد.

مقاومت در برابر حرارت و برگشت آتش:

اطفاء آتش مایعات قابل اشتعال بوسیله فـوم، سریع و آنی نیست بلکه کـاری نیازمند برنامه ریزی و زمانگیر می باشد. به همین علت فـوم باید توانایی مقاومت در برابرحـرارت را داشته باشد. همچنین فـوم باید توانایی مقاومت در برابـر برگشت شـعله را داشته باشد. این فاکتور در مواردی که آتش سوزی مدت مدیدی بطول می انجامد و یا مایع درحال سوختن عمیق باشد ( مانند آتـش سوزی مخازن ) از اهـمیت بسزایی برخورداراست.

میزان آلودگی و آمیخته شدن با سوخت:

همانگونه که می دانیم هنگامی که فـوم با ملایـمت بر روی آتـش استـفاده  می شود بـهتر عمل می نماید ولی در برخی از شرایط آتـش سوزی این امر به سادگی میسر نمی باشد. تزریق آرام فـوم از قسمت بالای مـخزن را با تزریق تحت فشار از قسمت تـحتانی و یا بوسیله مانیتور مقایسه کنید(شکل 1). در برخی از حالتها فـوم تـمایل غیر قابل اجتنـابی به مـخلوط شدن با سوخت دارد مگر اینکه ترکیبات آن بگونه ای باشد که مانع این امر گردد. در صورت مخلوط شدن فـوم با سوخت خاصیت اطفائی فـوم کاهش یافته و سوخت  می تواند مـجددا شعله ور گردد. میزان اهمیت هر یک از این سه عامل بستگی به شرایط خاص هر آتش سوزی و نوع فوم استفاده شده دارد. استفاده موفقیت آمیز از فـوم بستگی به میزان تزریق آن بر روی آتش دارد. میزان تزریق مورد نیاز بر اساس میزان محلول مورد نیاز بر حسب لیتر در دقیقه به ازای واحد سطح محاسبه می گردد. در هر نوع آتش سوزی میزان فـوم مـحاسبه شده حداقل مقدار مورد نیاز می باشد. این میزان تابـع مقدار تـزریق بحرانی فــوم (CRITICAL RATE) که بستـگی به نوع فــوم دارد می باشـــد ولی هیچگاه از هیچ یک از انواع فوم انتظار  نمی رود که آتشهای  واقعی را با میزان تزریق بحـرانی اطفاء نمایند. از فوم با حجم بیشتر معمولا تا دو برابر حداقل میزان مورد نیاز جهت اطفاء موفقیت آمیـز در مقیاس کوچک و آزمایشگاهی استفاده می گردد. اکثر شرکتها مطابق بـاتوصیه های NFPA از میزان تزریق 4.1 Lit/min.m2 تا8.1 Lit/min.m2 بسته به نوع سوخت ، تجهیزات مورد استفاده جهت تزریق فـوم و نوع فـوم مصرفی استفاده می کنند. هنگامیکه آتش سوزی مربوط به مایعات قطبـی باشد حداقل میزان تزریق به 6.5 Lit/min.m2 تغییر یافته وبسته به نوع سوخت می تواند تا    10-12 Lit/min.m2    افزایش یابد.

مقایسه انواع مختلف فوم:      Different foam types compare         

·       کنسانتره فوم پروتئینه استاندارد:

Standard protein foam concentrate

فومهای پروتئینه یک ساختار اسکلتـی شیمیایی در دیواره حبابهای خود ایجاد می نمایند. این فـومها دارای سرعت تخلیه کمی بوده (ویسکوزیته بالا) و تمایل به سفت شدن دارند که این امر می تواند مانع از پخش شدن آنـها بر روی سطح آتش گردد. با این وجود همین ساختار اسکلتـی باعث ایجاد مقاومت بالا در برابر حرارت و برگشت شعله می گردد   میزان مخلوط شدن این نوع فـوم با سوخت  هنگامیکه با فشار بر روی سطح مایع در حال سوختن تزریق می شود زیاد است. این نمونه فـوم ذرات سوخت را بدرون پوشش خود وارد نـموده که این امر باعث ادامه یافتن آتـش می                                                                                                                                                                          گردد .

·       کنسانتره فوم مصنوعی:                    

 Synthetic detergent foam concentrate (s)         

فـومهای کم توسعه مصنوعی از هـیدرو کربنهای فعال شده ای تولیـد می شوند که دارای سیالیت و روانـی بیشتری بوده ولی پایداری آنها نسبت به سایرکنسانتره های فــوم کم توسعه کمتر می باشد. از بدو تولید و توسعه اینگونه فوم در انواع توسعه متوسط و پر توسعه اولویت ومسئله اصلی حجم کف تولیدی بوده نه میزان پایداری لایه کف. پوششهایی که فوم مصنوعی ایجاد می نماید در برابر حرارت و شعله وری مجدد سطح سوخت مقاومت کمی داشته و میزان مخلوط شدن آنها با سوخت بالاست. این نوع فـوم بعلت نفوذ سوخت در لایه کف آن در هنگام استفاده ایجـاد مشکلاتی  می نماید بعلاوه اینکه بعلت پایه و بنیان آنها که هم خانواده مواد شوینده می باشند با سوخت فعل و انفعالات شیمیایی انجام داده و حالتی شبیه به  مخلوط معلق (امولسیون) تشکیل می دهند. تنها کاربرد واقعی و عملی این نمونه فــوم در تولید فـوم پرتوسعه برای حفاظت از فضاهای بزرگ مانند انبـار کشتیها و یا تجهیزات کامپیوتری در دفاتر می باشد(شکل2).

·               کنسانتره فــوم فلوئورو پروتئینه:

Flour protein foam concentrate                                     این نمونه دارای پایه پروتئینه بوده که به آن عامل فلوئور و یا سایر انواع مواد فعال کننده اضافه شده است. بعلت داشتن ریشه پروتئینی ، این فـوم دارای ساختار اسکلتی مشابهی نسبت به فـوم پروتئینه استـاندارد  می باشــد که باعث ایجــاد مقاومت بالا در بـرابـر حـرارت و برگشت شعله می گردد. همچنین مخلوط شدن عوامل فعال کننده فلوئور و کربن با پروتئین باعث ایجاد پوشش بسیار عالی ضد مواد نفتی بر روی حبابهای کف و عدم مخلوط شدن کف با سوخت می گردد. این عوامل فعال کننده فلوئورو کربنه همچنین باعث سیالیت بیشتر کف تولیدی و سرعت بالا در پخش شدن آن بر روی سطح آتش می گردند.

 این عامل باعث می گردد که این نوع فـوم بتواند قسمتهای تخریب شده خود را ترمیم نموده و در برابر لبه های داغ  فلزات (مانند دیواره مخازن) پوششی محکم و غیر قابل نفوذ (از لحاظ جلوگیری از بلند شدن بخارات سطح سوخت و نیز تماس کامل با جداره مخزن) ایجاد نماید.بعلت خصوصیات منحصر بفرد فـومهای فلوئورو پروتئینه است که استفاده از آنها در جاهایی که مایعات هیدرو کربنی قابل اشتعال خطرناکی بکار برده می شوند بصورت امری اجتناب ناپذیر در آمده است.

·               کنسانتره فوم مصنوعی:                                            foam Synthetic

·               غشایی شکل آبدار:            (AFFF) Aqueous forming foam film

این نوع فوم دارای روانی و سیالیت بیشتری نسبت به فومهای فلوئورو پروتئینه می باشد که این امر می تواند باعث تسریع کنترل و اطفاء حریق گردد ولی بعلت اینکه این نوع فوم، هم خانواده مواد شوینده می باشد تمایل به جذب میزان قابل توجهی از سوخت بدرون لایه کف دارد که این امر می تواند موجب شعله وری مجدد سوخت و از بین رفتن لایه کف گردد. این امر خصوصا هنگامی که فوم با فشار زیاد و سرعت بالا در مانیتورها و یا تزریقهای زیر سطحی استفاده می شود مشخص می گردد. برخی از کارخانه های تولید کننده اینگونه مواد جهت کاهش میزان جذب سوخت بدرون لایه کف استفاده از دو-سوم میزان معمول تزریق فوم را توصیه می کنند.

لایه آبداری که توسط کنسانتره های AFFF ساخته می شود دارای سرعت تخلیه بالا (بعلت سیالیت زیاد) بوده و به همین علت از آنها می توان برای تولید کف بدون استفاده از نازل کفساز (NON-ASPIRATED MODE) استفاده نمود. ضخامت لایه کفی که به این روش بدست می آید بین پنج تا ده هزارم اینچ     می باشد. این لایه کف فقط می تواند بر روی سطح سوختهای سرد دوام داشته باشد و در مورد حریقهای مایعاتی که مدت زیادی در حال سوختن بوده اند نقشی جزئی داشته و یا کاملا بی اثر خواهد بود. مضافا اینکه این لایه فقط بر روی سوختهایی خاص و در دمای معینی ایجاد می گردد.

بطور مثال تـحقیقاتی که مرکز تجهیز نیروی دریایی آمریکا انجام داده نشان   می دهد که این لایه بر روی سوختهای مخصوص هواپیماها که دمایی بالای 60 درجه سانتیگراد داشته باشند تشکیل نخواهد شد. با این حال استفاده از فـوم بدون دمیدن هوا بدرون آن دارای مزیتهای خاص خود می باشد .

این افزایش حجمی کم(2تا3برابر، در حالیکه با استفاده از نازل فـوم و تزریق هوا این مقدار به 6 تا10 برابر می رسد) برای آتشهایی که دارای عمق کم و وسعت و پراکندگی زیاد می باشند مناسب بوده و این قابلیت را ایجاد می نماید که بتوان آنرا به مسافات دورتری نسبت به حالت عادی پرتاب نمود. بر همین اساس استفاده از فوم بصورت اسپری این توانایی را ایجاد می نماید که بتوان سطح وسیعتری از آتش را با سرعت بیشتری پوشش داد. کاربرد فوم بدون دمیدن هوا در آن می تواند در مورد سوختهای هم خانواده  نفت سفید موثر واقع شود مانند سوانح هوایی که در آنها سرعت عمل، بعلت خطرات آنی که جان حادثه دیدگان را تهدید می نماید از اهمیت بسزایی برخوردار است. ولی طبق تحقیقاتی که توسط وزارت کشور انگلستان صورت گرفته، مشخص شده است که استفاده از این شیوه در مورد سوختهای بسیار فرار مانند بنزین کاری خطرناک می باشد. حتی در زمینه آتش سوزیهای هواپیماها تحقیقات وزارت کشور انگلستان نشان داده است استفاده از فـومهای AFFF بدون دمیدن هوا در آنها (NON-ASPIRATED MODE) می تواند باعث بهبود آتشگیری سوختی که در حالت عادی فراریت کمی داشته مانند سوختهای دیزل و یا بنزین هواپیما گردد.

 

·         کنسانتره فوم غشایی Film forming                                             

·   شکل فلوئوروپروتئینه:Flour protein foam (FFFP)                     بسیار مطلوب خواهد بود اگر بتوان ترکیبی از عملکرد عالی فومهای فلوئورو پروتئینه (FP) و سرعت بالای اطفاء فـومهای AFFF را در یک فوم ایجاد نمود. این عمل با تولید فومهای فلوئورو پروتئینه غشایی شکل تحقق پیدا کرده است .این نوع فوم دارای پایه فلوئورو پروتئینه بوده که به آن ترکیبات فلوئورو کربن که باعث افزایش سرعت تشکیل لایه کف و سیالیت بیشتر آن نسبت به فومهای فلوئورو پروتئینه معمولی می گردد اضافه شده است . سرعت تخلیه این نوع فوم مشابه فومهای AFFF می باشد ولی توانایی آن در مقاومت در برابر حرارت و برگشت آتش آنرا نسبت به همه انواع فـومهای AFFF  برتر می سازد. مشخصه این نوع فومها آنستکه آنها قادرند بر روی سطح بعضی از سوختها تشکیل یک لایه شناور دهند. این لایه در برابر شعله وری مجدد سوخت بسیار مقاوم بوده و در صورت ایجاد شکاف در لایه کف این پوشش خودبخود ترمیم می گردد.

مقایسه انواع اصلی فــوم:Major foam types compared               

هر جا که حوضچه های بزرگ و عمیق سوخت در کار باشد (مانند مخازن سوخت و محوطه اطراف آنها) فـومهای پروتئینه و یا فلوئورو پروتئینه بصورت   گسترده ای استفاده می شوند . در مقیاس وسیع به ویژه زمانی که با آتش در سوانح هوایی روبرو هستیم پیش از اختراعFFFP آتش نشانها متوجه شده بودند که روش اساسی و مطلوب اقدامات حفاظتـی پس از اطفاء حـریق  (Post fire security  ) به دو شیوه می تواند صورت پذیرد:

1-                ایجاد پوشش با استفاده از فـومهای فلوئورو پروتئینه کم توسعه

2-               ادامه تزریق کف در صورت استفاده از فـومهای AFFF  

با توجه به شرایط آتش سوزی می توان از دو روش بالا جهت تسریع در امر اطفاء حریق و اقدامات حفاظتی مناسب استفاده نمود. 

سوختهای قابل حل در آب نیاز به فومهای الکلی دارند:

سوختهای قابل حل در آب (Water miscible liquids) بر روی انواع فـوم به میزانهایی متفاوت تاثیراتی مخرب می گذارند ، زیرا آنها می توانند آب درون حبابها را تخلیه کرده و درون خود حل نمایند و در نتیجه حباب کف از بین می رود. این نوع سوختها در ردیف سوختهای قطبی قرار می گیرند .

تاثیرات مخرب آنها به میزان گسترده ای بستگی به میزان حلالیت آنها در آب و درجه فراریتشان دارد. به همین علت گسترش کنسانتره های مقاوم در برابر مواد قطبی (AR) نسبت به سایر انواع دیگر آهسته تر صورت گرفته است. در میان انبوه حلالهای قطبی موارد زیر کاربرد گسترده تری دارند:

1.     الکلها (مانند متانول، اتانول و ایزوپروپانل)Alcohols    

2.     کتونها ( مانند استن و متیل اتیل کتون ) Ketones     

3.     وینیل استات                                Vinyl  acetate

4.     اکریلو نیتریل                     Acrylonitrile          

هنگامیکه یک فـوم استاندارد مانند فـوم پروتئینه معمولی ، فلوئوروپروتئینه،AFFF و یا FFFP در اطفاء یک سوخت قطبی استفاده می گردد بر اثر تاثیرات سوخت بر لایه کف این لایه تخریب شده و نمی تواند حریق را اطفاء نماید.

نوع جدیدی از فـوم الکلی که دارای مصارف خاصی می باشد بر اساس بهسازی و تقویت فـومهای پروتئینه ساخته شده است و دیواره  حبابهای فـوم بصورت اسکلتی ایجاد می گردد که دارای سرعت تخلیه پائین بوده و می تواند در برابر اثرات مخرب سوخت بر روی لایه کف مقاومت نماید.کف حاصله از این نوع کنسانتره غلیظ بوده و سیالیت کمی دارد ، به آهستگی جاری شده و تمایل زیادی به شکسته شدن و فروپاشی بعلت ساختار اسکلتی خود دارد ، مگر اینکه به آرامی بکار گرفته شود. پس از آن فـومهایی که حاوی پلیمرهای غیرقابل حل در آب بودند توسعه یافتند. این نمونه میان سطح تماس سوخت با لایه کف پرده  پلیمری حایلی ایجاد می کند. بدینوسیله رونـد تخریب لایه کف در اثر تماس با سطح سوخت کند می شود.

کنسانتره های فـوم پلیمری دارای تاثیرات بیشتری نسبت به سایر انواع پیشین خود در امر اطفاء می باشند. آنها دارای این قابلیت هستند که بر روی مواد قطبی با فشار بیشتری بکار گرفته شوند ، سریعتر آتش را اطفاء نموده و پوشش حفاظتی مناسبی را بر روی سطح سوخت ایجاد می نمایند .

فـومهای پلیمری چگونه کار می کنند:

همانطور که بخوبی می دانیم کف تولید شده ترکیبی از کنسانتره ، آب و هوا می باشد. برای اینکه بدانیم در برخورد فـومها با سوختهای تخریب کننده لایه کف چه اتفاقی رخ می دهد ابتدا باید به ساختار تک تک حبابها با دقت بیشتری توجه نماییم.

 هیدرو کربنهای معمولی با آب مخلوط نمی شوند و لایه کف پایداری بر روی آنها تشکیل می گردد. شکل شماره 3 دیواره حبابها را که حاوی مخلوطی از کنسانتره فـوم و  ذرات آب هستند  نشان می دهد . در شکل برای نشـان دادن عـدم مخلوط شدن سوخت با لایـه کف ، ذرات سوخت با مستطیلهای خالی به رنگ آبی نشان داده شده اند.

در شکل 4سوخت قطبی بوسیله مستطیلهایی که فاقد یک ضلع   می باشند جهت نشان دادن قابلیت مخلوط شدن آنها با آب نشان داده شده است. هنگامی که یک فـوم معمولی (پروتئینه، FP ،AFFF  و یا FFFP )بر روی یک سوخت قطبی بکار برده می شوند لایه فـوم آب خود را از دستمی دهد و حبابها می ترکند (شکل 5). در این حالت اطفاء حریق فقط زمانی اتفاق خواهد افتاد که سوخت بر اثر آبی که از لایه کف بدرون آن تخلیه شده به اندازه کافی رقیق گردد. شکل 6 نحوه پوشش فـوم الکلیFFFP  را نشان می دهد و در شکل 7 ته نشینی لایه پلیمـــری دیده می شود.

شروع ازدست دادن آب از لایه کف باعث می گردد که پوسته پلیمری در میان سطح سوخت و لایه فـوم رسوب نماید.

از فـومهای مقاوم در برابر مواد الکلی می توان هم برای اطفاء سوختهای قابل حل در آب و هم سوختهای غیر قابل حل در آب استفاده نمود ، فقط در برخی موارد نیاز به تغییر درصد مخلوط کردن آب وکنسانتره می باشد.

بر روی هیدرو کربنها ، پلیمرهای آب گریز محلــول، نقش ناچیزی در اطفاء حریق و میزان مقاومت لایه کف در برابر برگشت آتش ایفاء می نمایند. میزان این توانایی مطابق با پایه فـومی که این فوم الکلی بر اساس آن ساخته شده (مانندفـومهای پروتئینه و یا مصنوعی) می باشد.

میزان عمر و دوام فـوم پروتئینه (میزان عمر فـومFoam life time :این زمان معمولا بر اساس مدت زمانی که طول می کشد تا 25 درصد محلول آب و فـوم از لایه کف تخلیه گردد محاسبه می گردد.) متاثر از ساختار اسکلتی دیواره تک تک حبابهای فـــوم می باشد.

در فـومهای مصنوعی که دارای زیر بنا و ساختار مولکولی بزرگی نمی باشند از افزودنیهای شیمیایی دیگری که عموما از خانواده گلیکول اترها می باشند جهت افزایش زمان تخلیه محلول از لایه کف استفاده می گردد.

در مورد حریقهایی که در آن مایعات قطبی در حال سوختن می باشند عکس این موضوع صادق  است. فـومهای لایه غشایی آبدار نوع الکلی شامل مواد شیمیایی مهمی جهت ایجاد لایه غشایی و خاصیت ضد الکلی می باشند. عملکرد این نوع فـوم در برابر مایعات قابل حل در آب تا حد زیادی به نوع  سوخت استفاده شده و روش بکار بردن فـوم بستگی دارد .

بر روی سوختهایی مانند ایزو پروپیل الکل  فقط ایجاد لایه پلیمری بصورت منظم و برنامه ریزی شده بر روی سطح سوخت اطفاء را میسر می سازد.

به همین علت است که همیشه این نوع فـومها هنگامی که به آرامی بکار برده  می شوند (به آرامی برروی سطح آتش تزریق می گردند) بهتر عمل می نمایند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ضمیمـه یک

موارد مهم و اصلی استفاده از انواع مختلف فوم

نوع فــوم

کاربـــــــــرد

میزان گسترش حجمی

FFFP /AFFF

خاموش کننده های سیار

محوطه های عملیاتی واحدها

محوطه های بارگیری

سوانح و حوادث هوایی

سیستمهای اسپرینکلر

آشیانه هواپیماها

بدون دمش هوا در محلول

NON – ASPIRATED MODE

P / FP

FFFP /AFFF

مخازن

سوانح وحوادث هوایی

اسکلـــه ها

کــــــــــم توسعــــــــــــه

LOW EXPANSION

S /FP

FFFP/AFFF

ایجاد پوشش بر روی سطح مواد آتشگیر

حفاظت از ترانسفورماتورها

کانالهای کوچک محل عبور کابلهای برق

توسعــــــــه متــــوسط

MEDIUM EXPANSION

S

انبـــارها ، آشیانه هواپیما

انبار کشتیهـــــــــــــا

تاسیسات LPG   و  LNG

کانالهای بزرگ محل عبور کابلهای برق

پــــــــــــر توسعــــــــــــــه

HIGH EXPANSION

ضمیمه دو

اولویتهای خواص مختلف فـوم در شرایط متفاوت آتش سوزی

نوع آتش سوزی

ترتیب اولویت خواص فــوم

آتشهای کوچک ، پراکنده و کم عمق

سیالیت<< مقاومت دربرابر حرارت< میزان آمیخته شدن با سوخت

آتش سوزی در حوضچه های محتوی مواد سوختی نیمه عمیق

مقاومت در برابر حرارت= میزان آمیخته شدن باسوخت< سیالیت

آتشهایی که مدت زیادی در حال سوختن می باشند ویا آتشهای بسیار عمیق

مقاومت در برابر حرارت= میزان آمیخته شدن با سوخت<< سیالیت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ضمیمه سه

خصوصیات و ویژه گیهای انواع فـــــــــــوم

نوع فـــــوم

خواص و ویژه گیها

شوینده های مصنوعی

SYNTHETIC DETERGENTS

مقاومت کم در برابر حرارت ، عدم آمیخته شدن با سوختهای

فرار،سیالیت خوب ،اطفاء سریع حریق ، حفاظت وپوشش خیلی ضعیف

عوامل فلوئورو کربن

FLUOROCARBON SURFACTANTS

مقاومت کم در برابر حرارت، مخلوط شدن با سوختهای فرار

سیالیت خوب، اطفاء سریع حریق، حفاظت وپوشش خیلی

ضعیف

 

پروتئین های هیدرولیز شده

HYDROLYSED PROTEIN

مقاومت خوب در برابر حرارت، عدم آمیخته شدن با سوختهای فرار، سیالیت کم، اطفاء آرام حریق ، حفاظت وپوشش خوب

فوم غشایی شکل آبدار

AFFF

مقاومت کم در برابر حرارت ، آمیخته شدن با بعضی از سوختها ،سیالیت خوب ، اطفاء سریع حریق ، حفاظت و پوشش خیلی ضعیف

فوم فلوئورو پروتئینه

FLUORO PROTEIN

مقاومت خوب در برابر حرارت ، آمیخته شدن با سوخت ، سیالیت نسبتا خوب ، اطفاء نسبتا سریع حریق ، حفاظت وپوشش خوب

فوم غشایی شکل فلوئورو پروتئینه

FFFP

مقاومت خوب در برابر حرارت ، مخلوط شدن با سوخت ، سیالیت خوب ، اطفاء بسیار سریع حریق، حفاظت وپوشش عالی

 

ضمیمه چهار

خصوصیات و ویژه گیهای انواع فومهای الکلی

پ

خواص و ویژه گیها

فوم پروتئینه الکلی

AR- P

اطفاء آرام حریق ، حفاظت وپوشش خوب ، عدم آمیخته شدن با سوختهای قطبی

فوم فلوئورو پروتئینه الکلی

AR- FP

اطفاء نسبتا سریع حریق ، حفاظت وپوشش خیلی خوب ، تا حدودی با سوختهای قطبی مخلوط می گردد

فوم غشایی شکل فلوئورو پروتئینه الکلی

AR- FFFP

اطفاء سریع حریق ، حفاظت وپوشش خوب ، تقریبا با سوختهای قطبی مخلوط می گردد

نکته: فـوم غشایی شکل آبدار الکلی نیز وجود دارد که خواص و ویژه گیهای آن کاملا مشابه فــوم پایه آن می باشد.

 

 

پایان

+   امین ; ۱۱:٥٩ ‎ب.ظ ; یکشنبه ٢ اسفند ،۱۳۸۸

design by macromediax ; Powered by PersianBlog.ir