نكات عمومي:

 

 اطفاء حريق توسط  فو م اولين پيشرفت حاصله در مورد آتشهاي حيران كننده مايعات  بود. بكار گيري آب در اطفاء حريق مايعات قابل اشتعال بدليل داشتن دانسيته بزرگترآب نسبت به ساير مايعات قابل اشتعال بي تاثير مي باشد. هنگامي كه مقداري مايع قابل اشتعال مانند سوختهاي سنگين نفتی مي سوزد گرماي فوق العاده ايي توليد مي كند. حال اگر در اين حالـت مقـداري آب به آن افزوده شـود بسـرعت آب شروع به جـوشيدن مي نمايد كه منجربه تبخير وافزايش حجمي سريع آب مي شود دراين حالت ممكن است پديده overflow در سطح مايع در حال اشتعال رخ دهد و موجب گسترش آتش گردد. اين پديده سبب پاشش مايعات قابل اشتعال ازسطح مي شود ، قابل ذكر است كه آب بدليل داشتن دانسيتــــــه بيشتر در قسمت پايين تر از سطح  مايع قابل اشتعال قرار گرفته و سبب لبريز شدن سوخت از درون ظــــرف مي گـــــــردد.

يكي ديگر از عوامل موثر در اطفاء حريق با فوم بستگي به حبابهاي توليد شده ايي دارد كه نتيجه مخلــــوط شدن ( كنسانتره فوم+ آب + هوا ) است. اين حبابهاي پر شده از هوا بر روي سطح مايع مشتعل شناور شده وبه همين دليل بين سوخت مشتعل و اكسيژن ايجاد فاصله نموده و موجب خفه شدن شعله مي شود كه نهايتـــــاً اطفاء حريق را در پي خواهد داشت .

 

فومها به دليل داشتن دانسيته كمتر از سوختها مايع در اطفاء حريقهاي مايعات مورد استفاده قرار مي گيرنــــد اين خاصيت شناور ماندن فومها سبب مي شود تا سطح مايع را پوشش دهد وسبب خفه شدن  بخارات مايعات در حـــــــــال سوختن گردد, وهمچنين در صورت ايجاد بخارات سمي توسط مايعات شيميايي آنها را محبوس كرده و از گسترش وانتشار آنها در هوا جلوگيري بعمل مي آورد.

 

حلاليت آب با بعضي از مايعات سوختي همچون حلالهاي قطبي مشكلات فراوان وحيران كنندهايي را براي آتش نشانان ميتواند داشته باشد  اين خاصيت موجب مي شود هنگامي كه فوم روي سطح مايع شناور ميشود آب موجود در فوم باانحلال در داخل حلالهاي قطبي ازداخل فوم توليدي خارج شده و موجب تخريب سريع پوشش فـــوم مي شود . سرانجام اين اتفاقات موجب شده تا فومهاي اطفاء حريقي ساخته شود كه در مقابل سوختهاي حلال آب مقاوم باشد كه معروف به (‌ فومهاي مقاوم الكلي ) مي باشد.

توسعه يافتن صنعت ساخت فوم موجب گشت تا فومهايي ساخته شود كه در  مقابل آتشهاي نوعA  نيز بكار رود.

 

خصوصيات اصلي فومهاي اطفاء حريق شامل موارد زير مي باشد:

 

·        Expansion: مجموع فوم توليدي از محلول فوم زماني كه از داخل ابزار توليد فوم عبور كرده باشد.

 

·    :Stability توانائي فوم ايجاد شده پاياني در نگهداشتن مايع درون آن و همچنين حفظ تعداد، اندازه، و شكــل حبابهاي موجود در فوم و به معناي ديگر توانائي سالم باقيماندن فوم مي باشد.

·        Fluidity: تواناي جريان يافتن و پيشروي فوم بر روي سطح مايعات قابل اشتعال.

·    Contamination resistance: توانائي فوم توليد شده در برابر آلودگيهاي ناشي از مايعي كه  براي آن به كار برده مي شود.

·    Sealing and resealing : توانائي فوم در مسدود كردن و جلوگيري از پيشرفت حوادث و همچنين توانائي پوشش آن در مقابل سطوح داغ و بي شكل    ( اشكال نا متعارف ) .

·        Knock down and extinction : توانائي فوم توليد شده در كنترل و اطفاء حريق .

·    Burn – back resistance : توانائي فوم در بدون تغيير باقي ماندن روي سطح سوخت وقتي كه در مقابل گرما و شعله قرارمي گيرد .

 

عملكرد فومهاي آتش نشاني مي تواند تا حد زيادي تحت تاثير عوامل زير باشد:

 

·        نوع وسيله توليد فوم بكار و روش توليد و نگهداري فوم .

·        نوع كنستانتره فوم بكار رفته شده .

·        نوع آتش و سوخت موجود.

·        تاكتيكهاي بكار گيري فوم .

·        ميزان فوم بكار رفته چه اندازه مي باشد .

·        كيفيت آب بكار رفته در فوم به چه صورت مي باشد .

·        زمان مجاورت در مقابل شعله چه اندازه مي باشد .

تاثيرات وبازده بالاي فومهاي اطفاء حريق اغلب بعد از بررسي دقيق وكامل فاكتورهاي بالا امكان پذير است .

 

تاريخچه پيشرفت فومهاي اطفاء حريق:

 

·        در سال 1877 فوم شيميائي براي اولين بار توسط دانشمندان انگليسي اختراع گرديد .

·    در سال 1904 اولين موفقيت استفاده از فوم شيميائي  در اطفاء حريق يك مخزن نفت با قطر يازده متردر كشور روسيه بود. اين فوم از مخلوط كردن مقدار زيادي از دو ماده شيميائي به وجود آمده بود .

·        در سال 1914 دانشمندان اتريشي فومي توليد كردند كه از مخلوط پودر در داخل آب وبا سرعت بالا بوجود مي آمد .

·    درسال 1920 كنستانتره فوم پروتئيني براي اولين بار توليد گرديد
 همراه با طراحي وسيله اي براي توليد وارائه دادن اولين فوم مكانيكي .

·    درسال 1930 پيشرفت سريع فومهاي شيميائي با مشخصه الكلي همراه بود .معني كــلي از مــكش وتنـاسب مـيزان توسعه براي سيستمهاي فومهاي مـكانيكي همان اندازه اي است كه ما از آنها اطلاع داريم . در همان زمان كار تجربي بر روي انواع تركيبات كنستانتره فوم آغاز گرديد .

·    در سال 1940 توسعه كنستانتره فومهاي پروتئينه %3 كه فضا و وزن كمتري را با توجه به ميزان كارائي آن نسبت به كنستانتره هاي فوم %6 دارند .

·    در سال 1950 مي توانستند فومهاي ، كم، متوسط و پرتوسعه توليد نمايند و همچنين موفق به توليد سنتزهاي جداگانه كنسانتره فـوم ونيز اولين تـوسعه كنستانتره هاي فوم مكانيكي مقاوم در برابر مايعات قابل امتزاج با آب.

·    در سال  1960توسعه بيشتر كنسانتره فومهاي فلورو پروتئين و   AFFF (فوم به فوم فيلم آبدار ), همچنين توسعه بهتر فومهاي مقاوم الكلي صورت گرفت.

·    در سال 1970 توسعه بيشتر كنسانتره فومهاي مقاوم الكلي براي توليد فومهاي چند منظوره كــــه استفاده آن بصورت %3 جهت مايعات هيدروكربني و %6 روي مايعات قابل امتـــــــــــزاج  با آب است ."Hazmat" پيشرفت فومها براي سركوب كردن بخارات ناشي از مواد خطرناك صورت گرفت.

·    در سال 1980 پيشرفت كنستانتره هاي فوم مقاوم الكلي در توليد AFFF ـ AR (AFFF مقاوم الكلي ).پيشرفت فومهاي فلور پروتئين FFFP (فوم فيلمي فلور پروتئين )وكنستانتره هاي فوم چند منظوره FFFP-AR (FFFP مقاوم الكلي )

·    در سال 1990 پيشرفت نمونه اي از كنستانره هاي فوم مقاوم الكلي كه بتوان از آن بصورت3% روي مايعات هيدروكربني ومايعات قابل امتزاج با آب استفاده نمود. معرفي كنستاره فوم جهت اطفاء مواد قابل اشتعال كلاس A .

 

 چگونه فومها عمل اطفاء حريق را انجام مي دهند:

 

فومهاي اطفاء حريق از سوختهاي مايع سبكتر هستند وروي آنها شناور مي مانند .حبابهاي فـوم كـه شكل گرفته اند كمك مي كنند به خواباندن و اطفاء حريق به روش هاي زير :

·        بوسيله جلوگيري از رسيدن هوا (اكسيژن ) به سوخت .

 

·        بوسيله جدا كردن شعله از سطح سوخت .

·        بوسيله محدود كردن بخارات قابل اشتعال.

·    پوشش گرماي تشعشعي كه مي تواند به كاهش گرماي برگشت خورده از شعله به سطح سوخت كمك كند وبه اين ترتيب كاهش تولــيد بخارات قــابل اشــتعال را

       خواهيم داشت .

·    بوسيله خنك كردن سطح سوخت وسطوح فلزي,همچنان كه محلول فوم از فرم كف خارج مي شود .اين عمل باعث توليد بخارات رقيق و كاهش اكسيژن اطراف سوخت مي گردد .

 

توليد فوم نهايي

 

عمومي:

 

از تركيب سه عنصر اصلي كنستانتره فوم ,هوا وآب فوم نهائي توليد مي شود كه معمولاشامل دومرحله است.در اولين مرحله كنستانتره فوم با آب مخلوط شده وتوليد محلول فوم را مي نمايد .كنستانتره فوم بايد در تناسب صحيح با آب مخلوط گردد (معمولا به صورت درصد بيان مي شود ) تا بهترين فوم وعملكرد اطفاء حــريق را داشته باشيم تناسب صحيح مـعمولا بـه وسيلـه ابزار مناسب (متناسب كننده يا ابزار مشابه ) بدست مي آيد. نتيجه آن توليد محلول فوم Premix مي باشد به معناي ديگر كنسانتره فوم و آب مخلوط مي شوند پيش از رسيدن به وسيله توليد فوم بعضي اوقات محلول Premix توليد مي شوند به وسيله مخلوط صحيح و متناسب آب وكنسانتره فوم در داخل محفظه هايي مانند تانك كه درنظر گرفته شده است قبل از پمپ كردن به وسائل توليد فوم. و سايل توليد فومي وجود دارند كه كنسانتره فوم به اندازه مورد نياز در خود وسيله برداشته مي شود و با نام Self inducing (مخلوط شدن در خود وسيلــــه) معروف مي باشد ودر دومين مرحله هوا اضافه مي شود به محلول فوم جهت ساخت حباب ( Aspiration ) براي توليد فوم نهايي. ميزان هوا اضافه شده بستگي به نوع وسيله مورد استفاده دارد نگهدارنده شاخـــــــــــه سازنــده فــوم  عموما فقط ميزان كمي از هوا را با محلول فوم مخلوط مي نمايد بنا بر اين محصول فوم نهائـي با توسعه كم مي باشد(LX ) كه  نسبت حجم فوم نهائي توليد شده به محلول  فوم استفـــــاده شـده جهت توليد  1 به 20 يا كمتر ميباشد و همچنين وسائل ديگروجود دارد كه مي تواند فوم ميان توسعه(MX ) با نسبت توسعه بيشتر از1به  20 ولي كمتر از 1 به  200وفوم پر توسعه ( (HXبا نسبت توسعه بيشتر از  1به 200 و ممكن است كه حتي از  1به 1000نيز بيشتر باشد توليد نمايد.

قسمت ذيل توضيحات بيشتري در رابطه با جزئيات بعضي از فاكتورهاي مهم كه در توليد فوم بكار مي روند مي دهد.

در صد كنسانتره: تمام فومهايي كه معمولا تهيه ميشوند به صورت كنستانتره مايع هستند اين كنستانتره بايد قبل از رسيدن به آتش با آب مخلوط شــودتا محلول فوم ساخته شود معمولا فوم تهيه ميشود در ساختارهايي كه به صورت %6 ،%3 ويا1% كنستانره فوم مي باشند. اين كنستانتره ها طراحي مي شوند كه مخلوط گردد با آبي كه جريــــان دارد.

6% كنستانتره  به معني 6 قسمت كنستانتره فوم در 94 قسمت آب.

3% يعني  3قمت كنستانتره فوم در 97 قسمت آب.

1% ، 1 قسمت كنستانتره آ‘‌در 99 قسمت آب.

كنستانتره  1%اساسا 6 برابر قويتر از كنستانتره 6% مي باشد و كنستانتره 3% دو برابر قويتر از كنستانتره 6% ميباشد به هر صورت توانائي اطفاء حريق فوم توليدي براي يك نوع خاص از كنستانترههاي فوم در  1% ،3% و  6%كنستانتره بايدتقريبا يكسان  باشند.

پائين ترين در صد كنستانتره ,كمترين كنستانتره فوم مورد نياز جهت ساختن فوم نهايي         مي باشد نتيجه استفاده كنستانتره فوم 3% بجاي كنستانتره فوم 6% نصف شدن مقدار فضاي ذخيره سازي فوم مور نياز مي باشــــد با كاهشهاي مشابهي در وزن و هزينه انتقال در حالي كه همان قدرت اطفاء حريق را حفظ مي نمايد ,كنستانتره فوم 1% در دسترس هميشه خوب نيستند مانند كنستانتره فوم مقاوم الكلي وكنستانتره فوم با پايه پروتئيني زيرامحدوده فني جهت ماكزيمم استفاده از بعضي از اجزاء تشكيل دهنده فوم درون مايع وجود دارد.

بسيار مهم است كه ابزار  انتقال فوم مورد استفاده بر روي درصد صحيح خود قرار داشته باشد اگر كنستانتره 3% به وسيله سيستم انتقال كنستانتره 6% انتقال يابد دو برابر مقدار صحيح از كنستانتره فوم مصرف مي شود و محلول غليظ فوم به وسيله كنستانتره 3% بوجود مي آيد, نه تنها منبع كنستانتره فوم خيلي زود خالي ميشود بلكه فوم گران نيز قيمت به هدر خواهد رفت وهمچنين باعث خواهد شد كه فوم نهائي توليد شده داراي كيفيت لازم براي اطفاء حريق نباشد.وهمچنين موجب مي شود فوم غليظ شده به سختي جريان پيدا كند.

روش ديگر استفاده از كنستانتره 3% فوم درجائي است كه در دستگاه جهت استفاده از كنستانتره فوم 1% تنظيم شده است نتيجتا محلول فوم با درصد كمتري از كنستانتره لازم كه بايد جهت اطفاء حريق بكار رود ساخته مي شود.

كنستانتره فوم بسيار مهم است كه با وسائل سازنده فوم و وسائل هدايت فوم سازگاري داشته باشد و به همان اندازه نيز اين مسئله اهميت دارد كه وسائل هدايت فوم بايد مراتبا چك شوند ودقت شود كه بصورت صحيــح عمل نموده و مقدار لازم را هدايت نمايند.

 

Aspiration :

 

پس از انكه محلول فوم بصورت صحيح مخلوط گرديد و به آخرين رشته هوز رسيد به شكلهاي مختلفي مي توان از آن استفاده نمود. عموما فومها بصورت                            non-Aspirated ويا Aspirated استفاده مي گردد, كه ترجيحا بصورت Aspirated استفاده مي شود.

Aspirated: فوم زماني ساخته ميشود كه محلول فوم از ميان وسيله ساخت فوم عبور مي نمايد مانند يك Foam-makingbranch) ) شاخه سازنده فوم. محلول فوم مخلوط در هوا شده ( Aspirate ) وسپس مخلوط مغشوش مي شـــود بــه انـــدازه لازم تا در نهايت بصورت حبابهاي يك اندازه تبديل مي شوند. ( Finished foam )

 

Non-aspirated : لازم بذكر است كه بدون مخلوط شدن محلول فوم با هوا امكان گسترش محلول فوم نمي باشد. بنابراين عبارت ( non-aspirated foam ) اغلب به صورت نا صحيح استفاده مي شود براي شرح محصولي از محلول فوم كه از ميان ابزار مخصوص طراحي شده جهت توليد فوم عبور نكـــرده باشد مانند ( Water branch ). به هر حال استفاده از اين نوع وسائل  مقداركمي اختلاط محلول فوم را با هوا مي دهد زيرا در جريان  حركت محلول فوم هوا به درون آن كشيده مي شود كه ممكن است به شكل جت يه اسپري باشد.

 

محلول فوم  non-aspirated  به اشكال زير با هوا تركيب مي شود :

 

·        موقعي كه شاخه را ترك مي كند.

·        موقعي كه از ميان هوا بصورت آشفته حركت مي كند ( stream )

·    وقتي كه محلول فوم با شئي برخورد مي كند. اين موضوع باعث اختلاط بيشتر مخلوط شدن با هوا ميگردد, اين عمليات كافي است تا هوا به اندازه كافي در محلول فوم كشيده شود وفوم(low expansin)كم توسعه توليد شود, ميزان توسعه كمتر از 4 به 1 است.

·        فوم با مكش اوليه : فوم نهائي كه توليد مي شود به وسيله وسائل توليد فومي كه به اين منظورطراحي شده اند مي باشد .

 

·        فوم با مكش ثانويه : فوم نهائي كه توليد مي شود به وسيله وسائل توليد فومي كه به اين منظور طراحي شده اند.

فومهاي توليدي به وسيله مكش ثانويه داراي كيفيت پائين مي باشد به جهت اختلاط ناكافي محلول فوم و هوا ومخلوط شدن نا مناسب مي باشد .اين عبارت بيان ميكند كه عموما توسعه اين فومها بسيار كم است و زمان بازگشت كوتاهي را نيز دارا مي باشند, شايان ذكر است كه پوشش فومها با زمان بازگشت كوتاه مي تواند سودمند باشد وبه صورت لايه فيلم روي سطح سوخت را بپوشاند. خيلي بعيد به نظر ميرسد كه در محلول فوم در موقع عمليات كاربردي روي آتش به روش مذكور هيچگونه مكش هوائي رخ ندهد.

 

بعضي از افزودنيهاي آب مانند (wetting agents ) ممكن است توليد فرمولهائي كنند كه مانع از توليد كف شود استفاده از اين نوع افزودني ها فومهاي بدون هوا را نتيجه مي دهد . حتي اگر از وسائل مخصوص توليدفوم نيز استفاده شود .

 

ميزان توسعه فوم

 

نكات عمومي :

 

در قسمتهاي گذشته فومهاي توليدي به سه دسته كم توسعه ــ ميان توسعه و پر توسعه تقسيم بندي شده اند.توسعه يا به عبارت ديگر ميزان توسعه براي فوم مقدار فوم توليدي به مقدر محلول فوم استفاده شده مي باشد .براي مثال اگر 100 ليتر محلول از ميان شاخه توليد فوم عبور داده شود و 800 ليتر فوم توليد شود ,بنابر اين ميزان توسعه براي فوم به صورت زير محاسبه مي شود .

ميزان توسعه = مقدار محلول فوم/ مقدار فوم

8 = 100/ 800
اين فوم ميزان توسعه 8 را دارد. انواع محدوده ميزان توسعه فوم هاي اطفاء حريق عبارتند از:

·        كم توسعه :كمتر يا مساوي 20

·        ميان توسعه : بزرگتر از 20 اما كمتر يا مساوي 200

·        پرتوسعه: بزرگتر از 200

فوم هاي توليد يا مكش ثانويه عموما ميزان توسعه كمتر از 4 را دارامي باشند.

 

وسائل مورد استفاده براي توليد فومهاي توسعه مختلف:

 

براي توليد فوم كم توسعه به روش (primary aspirated) معمولا از مسيرهاي توليد فوم كه به اين منظور طراحي شده ويا مولدهاي مكانيكي (mechanical generators) استفاده مي شود.

 

براي توليد فوم كم توسعه به روش (secondary aspirated)معمولا از اسباب استاندارد توزيع آب (نازل مخصوص آب) استفاده مي شود اگر چه طراحي وتوليد بعضي از مانيتورهاي با ظرفيت بالا نيز بكار مي رود براي اين نوع خاص از فوم.

فومهاي ميان توسعه يا پر توسعه معمولا با مكش اوليه وبه وسيله وسائل مخصوص توليد فوم بدست مي آيد ,اين وسائل به وسيله اسپري كردن محلول فوم روي ديواره مشبك ويا توري وسپس هوا دميده مي شود از ميان تور وشبكه .هوا به وسيله يك فن هيدروليكي يا الكتريكي يا بنزيني به گردش در مي آيد .

 

كنستانتره هاي فوم:

 

مقدار مكش محلول فوم نه تنها بستگي به وسيله مورد استفاده دارد بلكه به كنستانتره مورد استفاده نيز مربوط مي شود .براي نمونه كنستانترههاي فوم مصنوعي بكار ميروند(SYNDET) جهت توليد فومهاي كم توسعه ـ ميان توسعه وپر توسعه , كنستانتره هاي فوم پروتئيني بكار مي روند فقط براي توليد فومهاي كم توسعه و ديگر كنستانتره هاي فوم (i.e;AFFF;AFFFAR;FR;FFFP and FFFP-AR) بيشتر براي توليد فومهاي كم توسعه كاربرد دارند ,اگر چه آنها را نيز مي توان براي توليد فومهاي ميان توسعه بكار برد.

 

براي آتشهاي مايعات قابل اشتعال فوم با مكش ثانويه موثر است زيرا فقط توليد فرم فيلمي مي نمايد.

 

فومهاي توليدي كم توسعه را مي توان به مسافتهاي نسبتا زيادي در ارتفاع پرتاب نمود وهمچنين مي توان آن را به خوبي در بسياري از مكانها براي استفاده بر عليه آتشهاي تانكهاي ذخيره بزرگ بكارگرفت.

فومهاي نهائي ميان توسعه را مي توان پرتاب نمود فقط مقداري بالاتر از مسافتهاي كوتاه .به هر صورت با توسعه بين 20الي 200 مقدار زيادي فوم توليد مي شود نسبت به مصرف مقدار كمي از محلول فوم .توانائي جريان پيدا كردن راحت فومهاي ميان توسعه تلفيق شده است با پوشش ايده ال وسرعت بالا براي مناطق بزرگ .

فومهاي توليدي پر توسعه جريان پيدا مي كنند بلا فاصله بعد از خروج از دستگاه سازنده فوم,آنها هيچ گونه پرتاب قابل اندازه گيري را ندارند . آنها مي توانند پوشش دهند سطح بسيار زيادي را به آهستگي به وسيله مقدار زيادي از فوم (مقدار توسعه گاهي اوقات بزرگتر از 1000 مرتبه مي باشد ) كه مي تواند به سرعت  محلهاي سرپوشيده بزرگ راپر كند, فومهاي پر توسعه نسبت به فومهاي كم توسعه وميان توسعه  به خاطر حجم زياد وسبكي در مقابل بادهاي قوي مقاومت كمتري را دارا مي باشند .

 

انواع استفاده:

 

·        فومهاي توليدي با مكش اوليه(primary aspirated):

كم توسعه:

 

             ـ آتشهاي مايعات قابل اشتعال بزرگ (i.e.storage tanks,tank bunds).

             ـ حوادث ترافيك جاده ائي.

             ـ آتش هاي مايعات قابل اشتعال ريزان.

             ـ سركوب كردن بخارات.

             ـ نجات برخوردهاي هواپيما.

             ـ خاموش كننده هاي قابل حمل.

 

ميان توسعه:

 

             ـ سركوب كردن بخارات.

             ـ محدوده تانكهاي ذخيره سازي مايعات قابل اشتعال.

             ـ گذر ها يا كانال هاي اصلي كوچك

             ـ آتشهاي كوچك مربوط به مايعات قابل اشتعال از قبيل حوادث ترافيك جاده ائي.

             ـ ايمن نگهداشتن مبدلها (ترانسفورمرها).

 

  پرتوسعه:

 

      ـ سركوب كردن واطفاءوحمايت از مقادير زياد مانند انبارها ,آشيانه هاي فرودگاه, 

              ـ انبارهاي كشتي,دالان معادن و غيره.

              ـ كانالها يا گذر هاي اصلي.

      ـ سركوب بخارات (شامل مايعات سرد مانندLPG/LNG  ).

·        فومهاي توليدي با مكش ثانويه (secondary aspirated):

              ـ آتشهاي مايعات قابل اشتعال بزرگ (i.e.storage tanks,tank bunds).

              ـ نجات برخوردهاي هواپيما.

              ـ خاموش كننده هاي قابل حمل.