سیستم اطفا حریق فوم ؛ اجزا، انواع، کاربرد و استانداردها

سیستم اطفا حریق بر اساس عامل خاموش کننده مورد استفاده دارای انواع مختلفی مثل سیستم آبی، گازی و فوم است. در مطالب قبلی مقالات گنجینه پاوان به بررسی سیستم اطفا حریق آبی و گازی پرداختیم. در این مطلب قصد داریم جوانب مختلف سیستم اطفا حریق فوم را مورد بررسی قرار دهیم.

سیستم اطفای حریق فوم چیست؟

در یک سیستم اطفا حریق فوم، کف یا فوم (foam) به عنوان عامل خاموش کننده مورد استفاده قرار می گیرد. این عامل کف کننده از حباب های کوچک پر از هوا تشکیل شده است که چگالی کمتری نسبت به آب دارند. فوم از آب، کنسانتره فوم و هوا تشکیل شده است. تولید کنندگان مختلف محلول های فوم و کنسانتره مخصوص به خود را دارند. نسبت فوم به آب بستگی به کاربرد دارد.

ماده فوم یا کنسانتره فوم آتش نشانی چیست؟

کنسانتره فوم آتش نشانی (firefighting foam concentrate) که به عنوان ماده فوم یا محلول فوم نیز شناخته می شود، یک ماده شیمیایی است که برای ایجاد کف آتش نشانی با آب مخلوط می شود. این ماده یکی از اجزای حیاتی سیستم های اطفاء حریق مبتنی بر فوم است و برای خاموش کردن یا کنترل آتش با خفه کردن و خنک کردن شعله ها استفاده می شود.

کنسانتره فوم معمولاً حاوی مخلوطی از آب، سورفکتانت ها، تثبیت کننده های کف و سایر مواد افزودنی است. سورفکتانت ها (Surfactants)، مخفف عوامل فعال سطحی (surface-active agents)، ترکیبات شیمیایی هستند که معمولا در صنایع و کاربردهای مختلف از جمله آتش نشانی استفاده می شوند. این مواد دارای خواص منحصر به فردی هستند که به آنها اجازه می دهد کشش سطحی بین دو ماده مانند آب و روغن را کاهش داده و به طور مؤثرتری مخلوط شوند. در اطفاء حریق، سورفکتانت ‌ها اغلب در کنسانتره‌های فوم برای ایجاد فوم اطفاء حریق با   اطفای پیشرفته استفاده می‌ شوند.

سورفکتانت ‌های موجود در کنسانتره فوم آتش نشانی کشش سطحی آب را کاهش می‌ دهند و به آن اجازه می‌دهند راحت ‌تر پخش شود و یک پوشش فوم ضخیم و منسجم روی مواد در حال سوختن ایجاد کند.

ماده فوم می تواند مایع قابل اشتعال یا قابل احتراق را با خنک کردن و جدا کردن منبع احتراق از سطح خاموش کند. کف آتش نشانی، آتش و بخارات را به طور یکسان فرو می نشاند و خفه می کند. همچنین می تواند از احتراق مجدد جلوگیری کند.

سیستم اطفای حریق فوم دستی، سیار و ثابت

از لحاظ نوع کاربری می توان سیستم اطفای حریق فوم را به دو نوع دستی یا قابل حمل و سیستم ثابت تقسیم کرد:

سیستم اطفا حریق فوم دستی

سیستم اطفا حریق فوم قابل حمل یک دستگاه دستی است که حاوی عامل اطفا کننده فوم است. این دستگاه به گونه ای طراحی شده است که به راحتی توسط افراد برای سرکوب آتش سوزی های کوچک قابل حمل و کار است. کپسول های آتش نشانی فوم قابل حمل معمولاً دارای یک ظرف تحت فشار پر از کنسانتره فوم و یک گاز پیشران هستند. پس از فعال شدن، کنسانتره کف با آب مخلوط می شود تا کف ایجاد شود، سپس روی آتش ریخته می شود تا خفه شود و آن را خاموش کند. کپسول های فوم قابل حمل معمولاً در محیط های مسکونی، تجاری و صنعتی برای مقابله با آتش سوزی کلاس A و کلاس B استفاده می شوند.

سیستم اطفای حریق فوم سیار

سیستم‌ اطفای حریق فوم سیار وسایل نقلیه یا تریلرهای تخصصی هستند که مجهز به مخازن فوم، پمپ‌ ها و تجهیزات آتش ‌نشانی با ظرفیت بالا هستند. این سیستم ها به منظور ارائه یک راه حل متحرک و همه کاره برای مقابله با آتش سوزی شامل مایعات قابل اشتعال یا در شرایطی که حجم زیادی از فوم مورد نیاز است، طراحی شده اند.

سیستم اطفا حریق فوم ثابت

سیستم اطفا حریق فوم ثابت که به عنوان سیستم فوم ثابت یا سیستم اطفا فوم ثابت نیز شناخته می شود، یک سیستم حفاظت آتش ثابت نصب شده است. برای شناسایی و سرکوب خودکار آتش سوزی در مناطق یا خطرات خاص طراحی شده است. سیستم ‌های فوم ثابت معمولاً در محیط‌ های پرخطر استفاده می ‌شوند که احتمال آتش ‌سوزی در مقیاس بزرگ شامل مایعات قابل اشتعال یا سایر مواد قابل اشتعال وجود دارد. این سیستم ها معمولا اتوماتیک هستند و با تشخیص وقوع حریق توسط تجهیزات اعلام حریق، به طور خودکار فعال می شوند.

اجزای سیستم اطفای حریق فوم

سیستم های اطفاحریق فوم معمولاً از اجزای زیر تشکیل شده اند:

• نازل فوم
• فوم پورر
• فوم چمبر
• فوم میکر
• بلدر تانک
• فوم اینداکتور
• فوم دوزینگ سیستم
• ماده یا کنسانتره فوم
• فوم اسپری نازل

مکانیسم عملکرد سیستم اطفا حریق فوم

سیستم ‌های مهار فوم برای خنک کردن حریق و پوشش دادن منبع حریق برای جلوگیری از تماس با اکسیژن و کاهش توانایی احتراق استفاده می ‌شود. زمانی که فوم پخش می شود، سطح سوخت را خفه می کند یا می پوشاند. سپس محتوی آب فوم، سوخت و ناحیه کف را که سوخت را می پوشاند خنک می کند تا از احتراق مجدد از طریق بخارات قابل اشتعال جلوگیری کند.

سیستم ‌های اطفای حریق فوم بسیار شبیه به یک سیستم آبپاش مرطوب طراحی شده ‌اند که در آن آب ذخیره ‌شده از طریق شبکه ‌ای از لوله‌ ها جریان می ‌یابد و سپس از طریق نازل ‌ها تخلیه می ‌شود. تفاوت اصلی با سیستم های فوم و سایر سیستم های اسپرینکلر مرطوب سنتی، افزودن عامل کف کننده است. این عامل کف کننده جدا از آب ذخیره می شود و این دو قبل از تخلیه در سیستم لوله کشی مخلوط می شوند.

در انتهای لوله یک نازل قرار دارد. عامل کف کننده در آخرین لحظه قبل از تخلیه به آب اضافه یا خارج می شود. هنگامی که آب با عامل کف‌ ساز مخلوط می ‌شود، انبساط اتفاق می ‌افتد و پوشش بسیار زیادی از کف برای پر کردن مناطق گسترده ایجاد می‌ کند.

کاربرد سیستم اطفا حریق فوم

موارد استفاده سیستم ‌های اطفاء حریق فوم معمولا در مناطق بزرگی هستند که مایعات قابل اشتعال یا قابل احتراق زیادی موجود است. برخی از این موارد عبارتند از:

• تأسیسات پتروشیمی
• آشیانه هواپیما
• کاربردهای دریایی و فراساحلی
• انبارها و تأسیسات ذخیره سازی
• تاسیسات تولیدی و صنعتی
• اسکله های بارگیری و جایگاه های سوخت

بیشترین استفاده از سیستم فوم در این مناطق به دلیل قابلیت فوم است که علاوه بر خاموش کردن حریق، از شعله ور شدن مجدد آن جلوگیری می کند.

انواع فوم آتش نشانی

انواع مختلفی از فوم های آتش نشانی وجود دارد که با توجه به خواص و عملکرد آنها برای کاربردهای خاص انتخاب می شوند. برخی از فوم ها ضخیم، چسبناک هستند و پوشش های سخت و مقاوم در برابر حرارت را روی سطوح مایع در حال سوختن تشکیل می دهند. سایر فوم ها نازک تر هستند و با سرعت بیشتری پخش می شوند. برخی از فوم ها قادر به تولید یک فیلم آب بندی بخار بر روی سطح مایع هستند. برخی دیگر در حجم زیاد برای سیلاب‌زدایی سطوح و پر کردن حفره‌ها استفاده می‌شوند. هر کدام از این فوم ها بسته به هدف مورد نظرشان، خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوتی دارند.

3 نسبت انبساط بسته به دستگاه های تناسب و تخلیه فوم مورد استفاده وجود دارد: فوم با انبساط کم، متوسط و بالا.

فوم انبساط کم

نسبت انبساط فوم <20

فوم با انبساط کم (Low Expansion Foam) معمولاً در آتش سوزی های هیدروکربنی گسترده مانند ذخیره سازی مخازن، پالایشگاه ها، فرودگاه ها و کشتی ها استفاده می شود. فوم با چگالی بالا با استفاده از نازل‌ها یا مانیتورهای ثابت/متحرک، فواصل و ارتفاعات طولانی را امکان‌پذیر می‌کند و امکان اطفاء حریق را از فاصله ایمن فراهم می‌کند. حباب ها بسیار کوچک، متراکم و سنگین هستند. پتو فوم پایدار است و پوششی قوی ایجاد می کند. فوم کم انبساط جریان پذیری خوبی دارد. به سرعت بالای سوخت پخش می شود و به سطوح عمودی می چسبد. با تشکیل یک لایه آبی یا پلیمری سوخت را از اکسیژن جدا می کند. علاوه بر این، نسبت بالای آب آن اثر خنک کنندگی قابل توجهی را تضمین می کند. فوم کم انبساط به شرایط جوی مانند باد یا باران حساس نیست.

فوم انبساط متوسط

نسبت انبساط فوم ≥ 20 تا < 200

فوم انبساط متوسط (Medium Expansion Foam) بیشتر توسط گروه های آتش نشانی شهرداری، برای سطوح کوچک مانند تصادفات جاده ای، ذخیره حلال یا برای کنترل نشت مواد شیمیایی خطرناک استفاده می شود. مقدار زیادی فوم تمام شده با حداقل مقدار محلول پیش مخلوط و در مدت زمان کوتاهی تولید می شود. پتوی فوم ضخیم به سرعت بالای سوخت پخش می شود و سوخت را از اکسیژن جدا می کند و در نتیجه آتش خاموش می شود. آب موجود برای کنترل سریعتر آتش و جلوگیری از احتراق اثر خنک کنندگی اضافی ایجاد می کند. چگالی کم آن را نسبت به باد و هوای بد کمی حساس می کند.

 

فوم انبساط بالا

نسبت انبساط فوم ≥ 200

فوم با انبساط بالا (High Expansion Foam) در مبارزه با آتش سوزی های کلاس A، کلاس B و LNG در داخل و خارج از خانه استفاده می شود. نسبت انبساط (هوا-فوم) از 50:1 تا 1000:1 آنها را برای کاربردهای مختلف از جمله آشیانه هواپیما، مناطق ذخیره مایعات قابل اشتعال و تاسیسات LNG مناسب می کند.

هنگامی که با ژنراتورهای با انبساط بالا استفاده می شود، این فوم توده ای از حباب ها را ایجاد می کند که حجم زیادی مانند آشیانه هواپیما، انبارها، انبارهای کشتی، شفت معدن و کاربردهای مختلف افقی یا عمودی را پر می کند.

فوم فلوروپروتئین

فوم فلوروپروتئین (Fluoroprotein Foam) از یک کنسانتره فوم پروتئینی به دست می‌آید که مقادیر کمی سورفکتانت فلوروشیمیایی به آن اضافه می‌شود تا کفی با جریان راحت‌تر تولید کند. این فوم همچنین اولئوفوبیک (هراس از چربی: چربی و روغن ها را دفع می کند) است که آن را به ویژه برای تزریق زیرسطحی در نزدیکی پایه مخزن ذخیره مایع قابل اشتعال کلاس B مناسب می کند.

فوم تشکیل لایه آبی (AFFF)

فوم تشکیل دهنده فیلم آبی (Aqueous Film-Forming Foam) یا (AFFF) آتش‌ های مربوط به محصولات نفتی مانند گاز طبیعی مایع و لاستیک را مهار و ایمن می‌کند. و همچنین برای اطفا حریق مایعات قابل اشتعال و احتراق مانند سوخت دیزل، نفت خام و بنزین استفاده می شود. می توان آن را از طریق طیف گسترده ای از سیستم های تحویل، دستی و اتوماتیک اعمال کرد که تطبیق پذیری فوق العاده ای را فراهم می کند.

کاربردهای این فوم طیف گسترده ای شامل کشتی ‌های نظامی و غیرنظامی، پایگاه‌ های نظامی و فرودگاه ‌ها، پالایشگاه ‌ها، مزارع مخازن و سایر عملیات مربوط به حمل و نقل، پردازش یا جابجایی مایعات قابل اشتعال است.

AFFF فن آوری های سورفکتانت فلوئورو و هیدروکربن را برای مهار آتش و بخار برای آتش سوزی های سوخت هیدروکربنی کلاس B ترکیب می کند. محلول های فوم AFFF از سه مکانیسم سرکوب برای شکست سریع آتش و مقاومت در برابر سوختن استفاده می کنند:

1. پتوی فوم، اکسیژن رسانی به سوخت را مسدود می کند.
2. مایع از پتوی فوم خارج می شود و یک لایه آبی تشکیل می دهد که بخار سوخت را سرکوب می کند و سطح سوخت را می بندد و از انتشار بخارهای آتش سوزی در هوا که هم قابل اشتعال و هم برای محیط زیست سمی هستند جلوگیری می کند.
3. محتوای آب محلول فوم یک اثر خنک کننده برای سرکوب آتش اضافی ایجاد می کند.

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

فوم تشکیل دهنده فیلم آبی مقاوم در برابر الکل (Alcohol-Resistant Aqueous Film-Forming Foam)، آتش سوزی سوخت های هیدروکربنی و همچنین سوخت های حلال قطبی مانند متانول، اتانول و استون را مهار و ایمن می کند. این ماده یک پلیمر محلول در آب (پلی ساکارید) را با فناوری سورفکتانت AFFF ترکیب می ‌کند تا یک پوشش فوم با مکانیسم‌ های خنک ‌کننده و مهارکننده آتش ‌سوزی مانند AFFF ایجاد کند.

تاسیسات پرخطر مانند پالایشگاه ها، کارخانه های داروسازی، مناطق فرآیندی اغلب به فوم های AR-AFFF نیاز دارند.

استانداردهای سیستم اطفای حریق فوم

سیستم های اطفا حریق فوم مطابق با استانداردها و دستورالعمل های مختلف طراحی و نصب می شوند تا از کارایی و انطباق آنها با مقررات ایمنی اطمینان حاصل شود. برخی از استانداردهای رایج مورد اشاره برای سیستم های اطفاء حریق فوم عبارتند از:

 

NFPA 11: استاندارد برای فوم با انبساط کم، متوسط و زیاد: این استاندارد که توسط انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) منتشر شده است، الزامات طراحی، نصب، بهره برداری و نگهداری سیستم های اطفاء حریق فوم را ارائه می کند.

 

NFPA 16: استاندارد برای نصب سیستم های اسپرینکلر فوم-آب و اسپری فوم-آب: این استاندارد NFPA الزامات طراحی، نصب و نگهداری سیستم های اسپرینکلر فوم-آب و اسپری فوم-آب را فراهم می کند.

 

NFPA 30: مایعات قابل اشتعال و احتراق: این استاندارد دستورالعمل هایی را برای ذخیره سازی، جابجایی و استفاده از مایعات قابل اشتعال و احتراق ارائه می کند. این شامل الزامات حفاظت در برابر آتش، از جمله استفاده از سیستم های اطفاء حریق فوم در کاربردهای خاص است.

 

BS EN 13565-1 و BS EN 13565-2: استانداردهای اروپایی شناخته شده بین المللی در مورد سیستم های فوم آتش نشانی ثابت هستند.

گنجینه پاوان؛ ارائه دهنده خدمات طراحی و نصب سیستم اطفا حریق فوم

شرکت گنجینه پاوان عضو وندور لیست سازمان آتش نشانی استان تهران خدمات ارزیابی خطر، مشاوره، آموزش، تامین، مهندسی و طراحی، نصب و اجرا، تست و راه اندازی و تعمیر و نگهداری را در مورد سیستم اطفا حریق فوم و سایر سیستم های اطفا حریق، اعلام حریق، سیستم F&G و ایمنی صنعتی و تجهیزات حفاظت فردی ارائه می کند.

جهت دریافت مشاوره رایگان و کسب اطلاعات تکمیلی با کارشناسان ما در گنجینه پاوان تماس حاصل فرمایید.

 

منابع

reliablefire.com

chemguard.com

bio-ex.com