معرفی انواع فوم آتش نشانی و کاربرد آنها

5/5 - (3 امتیاز)

هنگام آتش سوزی اولین اقدام که به نظر منطقی می آید، اطفا حریق به کمک آب است. استفاده از آب برای مهار آتش از زمان قدیم بهترین روش بوده است. اما باید بدانید که آب برای تمامی آتش ها مناسب نیست. برای مثال آتش سوزی های سوخت آنها از نوع روغنی می باشد؛ آب نه تنها کمکی نمی کند، بلکه می تواند خطرات و آسیب هایی را به دنبال خود داشته باشد. در آتش سوزی های الکتریکی نیز به همین صورت است. چرا که آب می تواند باعث برق گرفتگی شود؛ همین امر باعث شد تا فوم آتش نشانی روی کار بیاید.

برای استفاده از فوم آتش نشانی می توانید از تجهیزاتی مانند نازل و مانیتور آتش نشانی استفاده کنید که هر کدام انواع مختلفی دارند. برای اطلاعات بیشتر می توانید به بخش مانیتور آتش نشانی مراجعه کنید.

اصطلاحات فوم آتش نشانی

  • فوم با غلظت بالا: این نوع فوم با غلظت بالا تولید شده است که در قالب بشکه و سطل های درپوش دار به شما عرضه می گردد.
  • محلول فوم: وقتی فوم غلظت بالا را با رعایت تناسب با مقداری آب ترکیب کنیم، قبل از آنکه به آن هوا اضافه کنیم، یک مایع جدید به دست می آید که به آن محلول فوم می گوییم.
  • فوم نهایی: بعد از به دست آوردن محلول فوم، اگر آن را با هوا ترکیب کنیم فوم نهایی به دست می آید. هوا از طریق همزن های مخصوص و یا تجهیزات هوا دهنده انجام می شود. برای اطفا حریق از فوم نهایی استفاده می شود.

فوم آتش نشانی از چه موادی تشکیل شده است؟

فوم های آتش نشانی بیش از ۵۰ است که تولید می شوند و هر روزه قابلیت های جدیدی به آنها اضافه می شود. این فوم ها که یکی از مهم ترین تجهیزات اطفا حریق هستند از طرفی آسیبی به محیط زیست نمی رساند. همچنین فوم های مورد استفاده در دنیای امروز دارای انواع مختلفی هستند که برای آتش های مختلف به کار گرفته می شوند.

فوم آتش نشانی

مواد اولیه فوم اطفا حریق

فوم ها به طور کلی از آب، حلال ها، مواد ضد خوردگی، رنگدانه و… تشکیل می شوند.

  • رقیق کننده ها: اصلی ترین رقیق کننده های فوم، آب است.
  • حلال ها: حلال های فوم شامل پروپانول، بوتوکسی اتانول، اتانول، تری اتانول آمین، اتیلن گلیکول، تترا اتیلن گلیکول دی متیل اتر، ایزو پروپانول و… می شود. این حلال ها را شرکت های مختلف با توجه به نوع فوم در میزان درصدهای مختلف استفاده می کنند.
  • مواد سطحی فعال: مواد سطحی فعال را مواد مانندالکیل پلی گلیکو ساید، الکیل دی متیل آمید اسید، اکتیل فنوکسی پلی اتوکسی اتانول، سولفات منیزیم و… تشکیل می دهند.

اسید سیتریک، سولفات آهن، سدیم کلرید و… مواد دیگری هستند که در تولید فوم آتش نشانی مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع فوم آتش نشانی

فوم های آتش نشانی بر اساس معیارهای مختلفی می توانند تقسیم بندی شوند. برای مثال روش تولید آنها، کلاس آتشی که قابلیت اطفا آن را دارند، ساختار شیمیایی و… البته به طور کلی فوم ها به دو دسته اصلی مکانیکی و شیمیایی تقسیم بندی می شوند. اما تولید فوم های شیمیایی دیگر متوقف شده و فقط در میزان محدودی تولید و مورد استفاده قرار می گیرند.

فوم شیمیایی

این فوم تشکیل شده از واکنش مستقیم دو ماده شیمیایی است. معمولا از دو ماده محلول قلیایی مانند بیکربنات سدیم با اسیدی مانند سولفات آمونیم به دست می آید. در آخر نیز مقداری آب و مواد پایدار کننده به محلول اضافه می گردد.

فوم مکانیکی

امروزه تمام فوم هایی که مورد استفاده قرار می گیرند از نوع فوم مکانیکی هستند. این فوم از ترکیب فوم غلظت بالا به همراه آب با یک نسبت معین تشکیل می شود. سپس هوادهی صورت می گیرد تا فوم نهایی آماده شود. کیفیت فوم های مکانیکی به میزان ترکیب فوم غلظت بالا و آب بستگی دارد.

فوم های مکانیکی خود به دو دسته تقسیم می شوند که عبارت اند از:

  • طبیعی
  • مصنوعی (ساختگی)

همچنین این فوم بر اساس غلظتی که دارد به سه دسته انبساط پایین، انبساط متوسط، انبساط زیاد تقسیم بندی می شود.

فوم های آتش نشانی طبیعی و مصنوعی

فوم اطفا حریق طبیعی

فوم آتش نشانی طبیعی یکی از انواع فوم های مکانیکی است. این فوم های طبیعی به 4 بخش تقسیم می شود.

فوم پروتئینی منظم (PF)

این فوم از دسته فوم های مکانیکی طبیعی است که به طور قابل توجهی از زمان جنگ جهانی اول به بعد تولید و مورد استفاده قرار گرفت. این نوع فوم پایه پروتئینی دارد که سرعت انتشار کمتری نسب به فوم های سنتزی دارد اما در مقابل مقاومت گرمایی و پوشش مستحکم تری دارد. از طرفی دیگر فوم های پروتئینی نسبت به فوم های سنتزی قابلیت تجزیه شدن در طبیعیت را دارند و از این بابت با طبیعت سازگار هستند.

منشا فوم های پروتئینی منبع طبیعی است که از نظر پروتئین و اسید آمینه هایی همچون کراتین غنی شده باشد که می توان از سم، شاخ حیوانات، پر پرندگان و گیاهان به عنوان منبعی برای تامین این نوع اسید آمینه ها استفاده کرد. نمونه های ترکیب شده این نوع فوم با درصدهای 3 و 6 درصد قابل تهیه می باشد. این مدل فوم را می توان برای مایعات قابل اشتعال که در مخازن نگهداری می شوند و… استفاده کرد.

فوم فلوروپروتئین (FPF)

فوم فلوروپروتئین از مشتقات فوم های پروتئینی است که مقدار کمی از مواد فعال کننده سطحی فلوئور دار به آن اضافه شده است. مواد فعال سطحی فلوئور دار شیمیایی که در این فوم به کار رفته است همان ترکیبی است که با غلظت کمتر در فوم های AFFF توسعه یافته مورد استفاده قرار می گیرد. اما همین مقدار اندک باعث شده تا این فوم نسبت به فوم پروتئینی منظم و راحت تر حرکت کند. چرا که مواد فعال کننده سطح با کاهش دادن کشش سطحی قدرت سیالیت موجود در آنها را افزایش می دهد.

فوم فلوروپروتئین به دلیل برتری هایی که نسبت به فوم پروتئینی دارد از آن برای عملیات های اطفا و یا جلوگیری از حریق در مخزن های بزرگ نفتی، پالایشگاه ها، پتروشیمی ها، صنایع شیمیایی و همچنین برای تزریق فوم در زیر سطح مایعات نفتی و… مورد استفاده قرار می گیرد. اما از این فوم برای عملیات ها و آتش سوزی های فرودگاهی کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

دو ویژگی مهمی که فوم فلوروپروتئین را نسبت به فوم های پروتئینی متمایز می کند؛ اول مقاومتی است که این فوم در برابر مخلوط شدن با هیدروکربن ها دارد و دیگری میزان سازگاری است که نسبت به مواد شیمیایی خشک اطفا کننده در حد بالاتری قرار دارد.

فوم فلوروپروتئین لایه نازک (FFFP)

این فوم را تری اف پی (Three F P) نیز تلفظ می کنند. پایه اصلی این فوم، فوم های پروتئینی به علاوه میزان مشخصی از مواد فعال سطحی فلوئور دار شیمیایی است. فرمولاسیون و ترکیبات این فوم در مقایسه با فوم های FPF و AFFF پیچیده تر و پیشرفته تر است. همین امر سبب شده تا فوم فلوروپروتئین لایه نازک نسبت به فوم های دیگر اثر بخشی بیشتری برای اطفا آتش سوزی های مایعات قابل اشتعال داشته باشد. فوم تغلیظ شده FFFP با میزان غلظت 3 و 6 درصد در بازار قابل تهیه است.

فوم فلوروپرتئین لایه نازک مقاوم الکلی (AR-FFFP)

این فوم از ترکیب فوم پروتئین، مواد فعال سطحی فلوئوردار شیمیایی به همراه نوعی از پلیمرهای پلی ساکارید ویژه تولید می شود. هنگامی که این فوم برای حلال های قطبی، الکل ها و یا هیدروکربن هایی که قابلیت حل شدن در آب را دارند، مورد استفاده قرار می گیرد. پلیمر پلی ساکارید موجود در این فوم با به وجود آوردن یک پوشش محکم و با دوام باعث می شود تا فوم از سوخت جدا شود. با این کار تا حد امکان از تخریب پوشش های تولید شده خود جلوگیری می کند.

فوم های فلوروپروتئین لایه نازک مقاوم در برابر الکل با غلظت های 3 و 6 درصد موجود است. غلظت 3 درصد این نوع فوم برای سوخت های هیدروکربنی غیرقابل حل در آب و غلظت 6 درصد این فوم برای حلال های فوم ها مانند AR-FFFP 3% است به طوری که می توان آن را برای سوخت الکلی و حتی غیر الکلی نیز استفاده کرد.

مطلب پیشنهادی : خودرو آتش نشانی فوماتیک چیست و چه کاربردی دارد؟

فوم آتش نشانی مصنوعی

این نوع فوم از ترکیب مواد فعال در سطح، عوامل فوم ساز به همراه مقدار معینی از دیگر مواد افزودنی که برای عملیات های اطفا حریق تولید می گردند که به آنها فوم های سنتزی می گویند. در ترکیبات فوم سنتزی مقدار قابل توجهی مواد شیمیایی از جمله مواد فعال سطحی مختلف یا همان دترنجنت ها مورد استفاده قرار می گیرد که به همین علت نسبت به فوم های طبیعی سموم بیشتری دارد که می تواند کمی برای محیط زیست آسیب رسان باشد.

نحوه اثرگذاری فوم آتش نشانی

انواع فوم مصنوعی

قوم های مصنوعی (ساختگی) نیز به دسته های کلاس A، پر توسعه، لایه نازک آبی (AFFF) و لایه نازک آبی مقاوم الکلی (AR-AFFF) تقسیم بندی می شوند.

فوم مصنوعی کلاس A

از مهم ترین موادی که در فرمولاسیون فوم مصنوعی کلاس A وجود دارند می توان به مواد فعال سطحی هیدروکربنی، پایدار کننده ها، بازدارنده ها و حلال ها اشاره کرد. این ترکیب باعث می شود تا از کشش سطحی آب کاسته شود و ویژگی نفوذ پذیری و مرطوب کنندگی آن را بهبود ببخشد. حاصل این ترکیب فوم چسبنده ای است که علاوه بر اینکه بخار مواد قابل اشتعال را مهار می کند، وضعیت را برای عملیات خنک کنندگی آن ها فراهم می کند.

فوم کلاس A معمولا با غلظت کم مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین مقدار فومی که به نسبت آب به کار گرفته می شود می تواند از 0/1 تا 1 درضد متغیر باشد. از فوم کلاس A علاوه بر اطفا آتش می توان برای کنترل و محصور کردن حریق نیز استفاده کرد. چرا که مانند عوامل مرطوب کننده، کشش سطحی آب را کاهش می دهد. از این فوم می توان در انبارهای کاغذ، ذغال سنگ، ساختمان های چوبی و… استفاده کرد.

فوم آتش نشانی پر توسعه

فوم پر توسعه یکی از انواع فوم های کلاس A می باشد که از ترکیب مواد فعال سطحی (Detergents) تشکیل شده اند. منظور از دترجنت ها (Detergents) ترکیبی از مواد فعال سطحی است. فوم پر توسعه را می توان با نسبت 5/1 تا 5/2 درصد با آب ترکیب کرد و بعد از آن محلول ساخته شده با هوا مخلوط می گردد تا به فوم پر توسعه تبدیل شود.

فوم لایه نازک آبی (AFFF)

AFFF مخفف عبارت Aqueous Film Forming Foam است. این فوم از دسته فوم های مصنوعی (سنتزی) است که در غلظت های 1، 3 و 6 درصد قابل تهیه می باشد. فوم لایه نارک آبی می تواند به بالاترین سرعت گسترش حباب های فوم روی سطوح در حال سوختن دسترسی پیدا کند. این فوم از ترکیب مواد مصنوعی تولید می شود. حدود 1 تا 5 درصد از فوم را مواد فعال سطحی غیر یونی و حدود 5 تا 10 درصد آن را مواد فعال کننده سطحی فلوئورو کربن تشکیل می دهد. علاوه بر این موارد، حدود 20 تا 30 درصد دیگر را حلال هایی تشکیل می دهند که دارای نقطه جوش بالایی هستند. ترکیبات این حلال ها شامل کاهش دهنده های نقطه انجماد مثل اتر گلیکول، عوامل تنظیم کننده ویسکوزیته و تقویت کننده فوم می باشد.

کمتر از 1% از این فوم را نمک ها و ترکیبات فلزی تشکیل می دهند و باقی فوم از آب تشکیل شده است. فوم غلیظ شده دارای مواد فعال کننده فلورو کربنی سطح است که ضریب انتشار آن از صفر بزرگ تر است. به همین خاطر دارای خاصیت تشکیل فومی است که بتواند لایه نازکی را برای اطفا بخارهای منتشر شده از سطح مواد هیدرو کربنی ایجاد کنند که این فرایند “تشکیل لایه نازک” نام دارد.

فوم لایه نازک آبی مقاوم در برابر الکل (AR-AFFF)

از این فوم برای هیدروکربن ها، حلال های قطبی و دیگر مواد سوختنی و محلول در آب استفاده می شود. چرا که بر خلاف حریق های هیدروکربنی استاندارد، این نوع مایعات قابل اشتعال آمادگی آن را دارند که به سرعت با آب ترکیب شوند. به همین خاطر عملیات اطفا حریق ویژه و حساس تری دارند. مایعات آتش زا مانند حلال های قطبی، انواع الکل ها و دیگر هیدروکربن هایی که قابلیت انحلال پذیری خوبی با آب دارند به دلیل خاصیت آب دوستی که دارا هستند، می توانند هر گونه پوشش فومی را که به منظور اطفا حریق یا فرونشاندن بخارهای بلند شده از مواد به کار گرفته شده را تخریب کنند. به خاطر آب موجود در لایه نهایی این فوم ها مواد آب دوست مانند (OH) به دلیل خاصیت آب دوستی، به سمت آب جذب می شوند.

در نتیجه در صورت تماس یا ترکیب با یکدیگر باعث تخریب، فروکش کردن و سپس از بین رفتن حباب های فوم می شوند که در این حالت پوشش فوم روی کل سطح ماده سوختنی از بین می رود و مجددا باعث احیا عوامل آتش زا می شود. برای برطرف کردن این مشکل از فوم های مقاوم الکلی استفاده می کنیم که اساس تولید این فوم مانند همان فوم AFFF می باشد با این تفاوت که در نسبت و درصد مواد شیمیایی مصنوعی و مواد فلوئوردار تغییراتی ایجاد می شود.

فوم اطفا حریق

ترکیبات و نسبت های فوم مقاوم الکلی

اما از مهم ترین تغییراتی که در فرمولاسیون این فوم ایجاد شده است، ترکیبات و موادی است که باعث می شود تا در برابر الکل مقاوم باشد. این خاصیت به دلیل وجود ترکیبی از پلیمر است که جرم مولکولی تقریبا بالایی دارد و به دلایل مختلف معمولا از پلیمرهای پلی ساکاریدی استفاده می شود. فوم های آتش نشانی مقاوم در برابر الکل طوری ساخته می شوند که 3 درصد از آنها برای سوخت های هیدروکربنی و 6 درصد برای حلال های قطبی و الکلی استفاده می شود.

اما سازندگان امروزی این فوم، آن را به گونه این تولید می کنند که بتوان از آن غلظت 3 درصدی برای هر دو نوع سوخت هیدروکربنی و حلال های قطبی و الکلی استفاده کرد. به همین خاطر شما این نوع فوم را با نشان 3 به 3 می شناسید.

ویژگی های فوم آتش نشانی

با وجود تنوع در فوم های آتش نشانی اما هنوز نمی توان از یک فوم برای هر نوع آتش سوزی استفاده کرد. فوم های مختلف ایجاد شدند تا برای کلاس های مختلف آتش اثرگذاری بهتری داشته باشند. این فوم ها ویژگی هایی دارند که مهم ترین آنها شامل موارد زیر می شود:

قطعه قطعه شدن

فوم برای گسترده شدن روی سطح در حال سوختن امکان دارد که هنگام پاشش با موانعی برخورد کند. قطعه قطعه شدن فوم در زمان برخورد با موانع باید به گونه ای باشد که یکپارچگی سطح فوم بر هم نخورد. فوم علاوه بر اینکه باید چسبندگی خوبی داشته باشد که از این طریق بتواند در پوشش گسترده و یک دستی را ایجاد کند. اما در مقابل نباید دارای ویسکوزیته بالا باشد. به دلیل اینکه گرانروی بالای فوم می تواند توانایی فوم را زمان عبور از سطح مواد کاهش دهد.

نقش مقاومت گرمایی در فوم آتش نشانی

توانایی حباب های فوم برای کمک به بافت محکم تر و مقاومت لازم در مقابل شعله های مستقیم آتش و تماس با سطوحی که دما آنها افزایش پیدا کرده است. به گونه ای که کمترین میزات تخریب در حباب های تشکیل شده آن به وجود آید، مقاومت گرمایی فوم م گویند.

مقاومت فوم در برابر مواد سوختنی

میزان مقاومت فوم در برابر ورود مواد سوختنی به داخل ترکیبات نشان می دهد یا قابلیت ترمیم سطحی که برای به حداقل رساندن ورود مواد سوختنی به ساختار حباب های تشکیل شده، مقدار مقاومت آن فوم را در مقابل  مواد سوختنی و آتش زا نشان می دهد.

اطفا بخار مواد و مایعات قابل اشتعال

سطح توانمندی فوم برای اطفا بخارهای مایعات قابل اشتعال معیاری بسیار مهم است. چرا که این ویژگی می تواند از آتش گرفتن بخار مایعات و موادی که هنوز مشتعل نشده اند، جلوگیری کند.

منبع :‌ Wikipedia

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *