فوم آتش نشانی ابزاری حیاتی برای مقابله با آتش سوزی در محیط های مختلف صنعتی، تجاری و خطرناک است. اثربخشی آن در اطفا حریق عمدتا به فرمول منحصر به فرد آن نسبت داده می شود که یک لایه پتو مانند بر روی سطح سوخت ایجاد می کند و با خفه کردن حریق و جلوگیری از انتشار بخارات قابل اشتعال آتش را مهار می کند. فرمولاسیون فوم آتش نشانی فرآیند پیچیده ای است که شامل ترکیب مواد خاص برای دستیابی به ویژگی های عملکرد مطلوب مانند نسبت انبساط، زمان زهکشی و راندمان اطفاء است. این فرمول ها می توانند بر اساس نوع آتش سوزی، روش کاربرد و ملاحظات زیست محیطی متفاوت باشند.
در این مقاله، اجزای کلیدی و فرمول فوم اطفا حریق را بررسی خواهیم کرد همچنین به نقش سورفکتانت‌ها، تثبیت‌کننده‌ها، حلال‌ها و سایر افزودنی‌ها در فرمول‌بندی فوم‌های متناسب با خطرات و چالش‌های آتش‌سوزی مختلف خواهیم پرداخت.
با به دست آوردن دانش در مورد علم فرمولاسیون فوم آتش نشانی، متخصصان ایمنی آتش نشانی، پاسخ دهندگان اضطراری و ذینفعان صنعت می توانند تصمیمات آگاهانه ای در مورد انتخاب و استفاده از عوامل فوم بگیرند و در نهایت توانایی آنها را برای محافظت از جان، اموال و محیط زیست در این رویداد افزایش دهند.
انواع فوم آتش نشانی
فوم آتش نشانی یک عامل اطفا حریق همه کاره است که برای خاموش کردن موثر انواع آتش سوزی طراحی شده است. انواع مختلفی از فرمولاسیون فوم آتش نشانی وجود دارد که هر کدام برای رسیدگی به خطرات و کاربردهای خاص آتش سوزی طراحی شده اند. در اینجا چند نوع متداول فوم آتش نشانی آورده شده است:
- فوم تشکیل دهنده فیلم آبی (AFFF): AFFF یکی از پرکاربردترین فوم های آتش نشانی است. که شامل سورفکتانت های فلوئوردار است. این نوع فوم یک لایه نازک روی سطح سوخت ایجاد می کند و با جدا کردن سوخت از اکسیژن، آتش را مهار می کند. AFFF در برابر آتش سوزی های کلاس B که شامل مایعات قابل اشتعال است موثر است و برای استفاده در سیستم های فوم تنفسی و غیر تنفسی مناسب است.
- فوم تشکیل دهنده فیلم آبی مقاوم در برابر الکل (AR-AFFF): AR-AFFF یک نوع تخصصی از فوم آتش نشانی است که برای مقابله با آتش سوزی شامل حلال های قطبی و سوخت های الکلی طراحی شده است. این شامل افزودنی های خاصی است که یک مانع محافظ بر روی سطح سوخت ایجاد می کند و از نفوذ آب به سوخت جلوگیری می کند و از خاموش شدن موثر اطمینان می دهد.
- فوم پروتئینی: فوم های مبتنی بر پروتئین از پروتئین های طبیعی مانند پروتئین حیوانی یا جایگزین های پروتئین مصنوعی به دست می آیند. این فوم ها در برابر آتش سوزی های کلاس A که شامل مواد قابل احتراق جامد مانند چوب، کاغذ و منسوجات است بسیار موثر هستند. فوم پروتئینی یک پوشش ضخیم و پایدار روی سطح سوخت تشکیل می دهد که آتش را خفه می کند و از احتراق مجدد جلوگیری می کند.
- فلوئوروپروتئین فوم (FP): فوم فلوروپروتئین خواص فوم پروتئینی را با قابلیت های تشکیل فیلم AFFF ترکیب می کند. این به ویژه در برابر آتش سوزی های مبتنی بر هیدروکربن موثر است، عملکرد اطفای عالی و مقاومت در برابر برداشت سوخت را ارائه می دهد. فوم FP معمولا در محیط های پرخطر مانند پالایشگاه های نفت، کارخانه های پتروشیمی و آشیانه های هواپیما استفاده می شود.
- فوم با انبساط بالا: فوم با انبساط بالا یک نوع تخصصی از فوم است که حجم زیادی از فوم با نسبت انبساط بالا تولید می کند. در درجه اول برای اطفاء حریق در فضای محدود، مانند انبار کشتی، تونل و مناطق زیرزمین استفاده می شود. فوم با انبساط زیاد اکسیژن را جابجا می کند و یک پوشش فوم متراکم ایجاد می کند و به سرعت آتش را خفه می کند و گسترش آن را سرکوب می کند.
- فوم با انبساط متوسط: فوم با انبساط متوسط تعادلی بین نسبت انبساط و چگالی فوم ارائه می دهد و آن را برای طیف گسترده ای از کاربردهای اطفاء حریق مناسب می کند. معمولاً در سناریوهایی مانند مهار نشت، مخازن ذخیره مایعات قابل اشتعال و آشیانه هواپیما استفاده می شود.
- فوم با انبساط کم: فوم کم انبساط با نسبت انبساط کم و چگالی بالا مشخص می شود، که آن را برای کاربردهایی ایده آل می کند که در آنها به پوشش های فومی بادوام نیاز است، مانند آتش سوزی، کنترل محیط، و مهار نشت سوخت
انتخاب فوم آتش نشانی به عواملی مانند نوع آتش سوزی، سوخت درگیر، روش کاربرد و ملاحظات زیست محیطی بستگی دارد. شناخت ویژگی ها و قابلیت های انواع فوم های آتش نشانی برای انتخاب مناسب ترین فوم برای مبارزه موثر با آتش سوزی و اطمینان از ایمنی پرسنل و اموال ضروری است.
مشخصات فنی فوم آتش نشانی
فرمولاسیون فوم آتش نشانی از چندین جزء کلیدی تشکیل شده است که هر کدام هدف خاصی را در خاموش کردن آتش انجام می دهند. این اجزا به طور معمول شامل سورفکتانت ها، آب، تثبیت کننده های کف، حلال ها و مواد افزودنی هستند.
- سورفکتانت ها: سورفکتانت ها مواد اولیه فعال در فرمولاسیون فوم های آتش نشانی هستند. آنها کشش سطحی آب را کاهش می دهند و اجازه می دهند راحت تر روی سطح سوخت پخش شود و یک پوشش فوم منسجم ایجاد کند. سورفکتانت ها همچنین به محصور کردن بخارات قابل اشتعال کمک می کنند و از آزاد شدن و احتراق مجدد آنها جلوگیری می کنند.
- آب: آب ماده اولیه در فرمولاسیون فوم آتش نشانی است. به عنوان پایه فوم عمل می کند و اثر خنک کنندگی لازم را برای سرکوب آتش فراهم می کند. غلظت و کیفیت آب مصرفی می تواند بر عملکرد فوم تأثیر بگذارد.
- تثبیت کننده های فوم: تثبیت کننده های فوم به فرمولاسیون فوم های آتش نشانی اضافه می شوند تا پایداری و طول عمر آنها را افزایش دهند. این ترکیبات به حفظ یکپارچگی پوشش فوم با جلوگیری از زهکشی و فروپاشی کمک می کند و از مهار آتش پایدار اطمینان حاصل می کند.
- حلال‌ها: گاهی اوقات حلال‌ها در فرمول‌های فوم برای بهبود سازگاری بین سورفکتانت‌ها و آب، افزایش انبساط کف یا تسهیل گسترش سریع استفاده می‌شوند. حلال های رایج مورد استفاده شامل الکل ها و گلیکول ها هستند.
- افزودنی ها: افزودنی های مختلفی ممکن است در فرمولاسیون فوم آتش نشانی گنجانده شود تا عملکرد آنها را با خطرات خاص آتش سوزی یا شرایط محیطی مطابقت دهد. این افزودنی ها می توانند شامل بازدارنده های خوردگی، مواد ضد یخ، مواد غلیظ کننده و رنگ ها باشند.
- بهینه سازی فرمولاسیون: فرمولاسیون فوم آتش نشانی شامل بهینه سازی غلظت و ترکیب مواد برای دستیابی به ویژگی های عملکرد مطلوب، مانند نسبت انبساط، زمان زهکشی، راندمان اطفاء و اثرات زیست محیطی است. این فرآیند بهینه سازی ممکن است شامل آزمایش و ارزیابی گسترده باشد تا اطمینان حاصل شود که فوم استانداردهای نظارتی و الزامات عملیاتی را برآورده می کند.
- ملاحظات کاربرد: انتخاب فرمولاسیون فوم آتش نشانی به عواملی مانند نوع و اندازه آتش، سوخت درگیر، روش کاربرد (مانند سیستم های اسپرینکلر، خاموش کننده های قابل حمل، نمایشگرهای فوم) و ملاحظات محیطی (مانند دما، شرایط باد).
به طور خلاصه، فرمولاسیون فوم آتش نشانی یک فرآیند پیچیده است که شامل انتخاب دقیق و ترکیب مواد برای ایجاد عوامل مهار آتش موثر است. درک ترکیب شیمیایی و مکانیک فرمولاسیون فوم برای متخصصان درگیر در ایمنی آتش سوزی و واکنش اضطراری برای مبارزه موثر با آتش سوزی و محافظت از جان و اموال ضروری است.
اهمیت چگالی فوم آتش نشانی در اطفا حریق
تنظیم چگالی فوم آتش نشانی شامل تنظیم دقیق غلظت کنسانتره فوم و آب است. چگالی فوم آتش نشانی معمولا بر حسب حجم آن واحد اندازه‌گیری می‌شود، به طور معمول از واحد کیلوگرم بر لیتر یا پوند بر گالن استفاده می‌شود. مقدار دقیق چگالی فوم بستگی به نوع فوم، ترکیب شیمیایی و شرایط استفاده آن دارد. برای مثال، فوم‌های متفاوت با چگالی‌های مختلف برای انواع کاربردها وجود دارند؛ از جمله فوم‌های با چگالی پایین برای کاربردهایی که نیاز به فوم پایدار با زمان پایداری طولانی دارند، و فوم‌های با چگالی بالا برای کاربردهایی که نیاز به فوم با قدرت انفجاری و پوشش بالا دارند.
چگالی فوم به جرم کنسانتره فوم در واحد حجم آب مورد استفاده برای تولید محلول کف اشاره دارد. نقش مهمی در تعیین نسبت انبساط، پایداری و قابلیت خاموش کردن فوم دارد. چگالی فوم بالاتر معمولاً منجر به فوم متراکم تر با پوشش بهتر و کارایی خاموش می شود.
همچنین بخوانید: سیستم اطفا حریق فوم ؛ اجزا، انواع، کاربرد و استانداردها
عوامل موثر بر تراکم کف
- غلظت کنسانتره فوم
غلظت کنسانتره فوم در محلول آب، عامل اولیه موثر بر تراکم کف است. افزایش غلظت فوم کنسانتره منجر به افزایش چگالی می شود، همینطور کاهش آن منجر کاهش چگالی فوم می شود. تنظیم غلظت کنسانتره را می توان با استفاده از تجهیزات تناسبی انجام داد.
- کیفیت آب
کیفیت آب مورد استفاده برای رقیق کردن کنسانتره فوم می تواند بر تراکم کف تأثیر بگذارد. آب سخت حاوی سطوح بالای مواد معدنی ممکن است بر پایداری و چگالی فوم تأثیر بگذارد. استفاده از آب نرم شده یا دیونیزه شده می تواند به حفظ عملکرد ثابت کف کمک کند.
- روش استفاده
روش استفاده از فوم، مانند دستگاه های مکش هوا یا برون ده، می تواند بر تراکم فوم تأثیر بگذارد. دستگاه های هواکش، هوا را به محلول فوم وارد می کنند و باعث افزایش انبساط و کاهش چگالی می شوند، در حالی که دستگاه های غیر مکشی فوم متراکم تری با چگالی بالاتر تولید می کنند.
بهینه سازی تراکم فوم
- آزمایش و ارزیابی
تنظیمات چگالی فوم باید بر اساس آزمایش و ارزیابی دقیق باشد تا از عملکرد مطلوب اطمینان حاصل شود. انجام آزمایش‌های میدانی با استفاده از غلظت‌های مختلف کنسانتره فوم و روش‌های کاربردی می‌تواند به تعیین موثرترین چگالی فوم برای خطرات خاص آتش‌سوزی کمک کند.
- مانیتورینگ و کنترل
تجهیزات مانیتورینگ مانند نسبت فوم، دبی سنج ها و فشارسنج ها امکان نظارت و کنترل در زمان واقعی تراکم فوم را در حین عملیات اطفاء حریق فراهم می کند. کالیبراسیون و نگهداری منظم تجهیزات برای حفظ تنظیمات دقیق تراکم فوم ضروری است.
تطبیق با شرایط آتش سوزی: الزامات چگالی فوم ممکن است بسته به نوع و اندازه آتش، سوخت درگیر و عوامل محیطی مانند باد و دما متفاوت باشد. آتش نشانان باید آماده باشند تا چگالی فوم را به صورت پویا تنظیم کنند تا با شرایط متغیر آتش سازگار شوند و از مهار آتش موثر اطمینان حاصل کنند.
به طور کلی، تنظیم چگالی فوم آتش نشانی مستلزم در نظر گرفتن دقیق غلظت فوم، کیفیت آب و روش کاربرد برای دستیابی به عملکرد مطلوب فوم برای خاموش کردن انواع آتش‌ها است. تخصص حرفه ای، همراه با تجهیزات مناسب و روش های آزمایش، برای مدیریت موثر تراکم فوم در عملیات اطفا حریق ضروری است.
استاندارد فوم آتش نشانی
فوم آتش نشانی ابزاری حیاتی برای مهار آتش است. با خنک کردن آتش و پوشش دادن سوخت، جلوگیری از تماس آن با اکسیژن و سرکوب احتراق عمل می کند. استانداردها و دستورالعمل های متعددی در رابطه با فوم آتش نشانی چه در سطح بین المللی و چه در سطح منطقه وجود دارد. در اینجا چند استاندارد قابل توجه وجود دارد:
- NFPA 11: یک استاندارد بین المللی شناخته شده ایالات متحده برای فوم آتش نشانی با انبساط کم، متوسط و زیاد است. طراحی، نصب، بهره برداری، آزمایش و نگهداری سیستم های فوم برای حفاظت در برابر آتش را پوشش می دهد.
- BS EN 13565-1 & BS EN 13565-2 : این موارد استانداردهای اروپایی شناخته شده بین المللی در مورد سیستم های فوم آتش نشانی ثابت هستند. آنها توسط کمیته استانداردسازی اروپا (CEN) در سال 1998 معرفی شدند.
- ICAO : سازمان بین المللی هوانوردی غیرنظامی (ایکائو) فوم های هوانوردی را که برای خاموش کردن آتش سوزی و نشت سوخت هواپیما استفاده می شود، مدیریت می کند. استانداردهای ایکائو عملکرد اطفا فوم آتش نشانی، مقاومت در برابر سوختگی و سایر معیارها مانند ترکیب کف، سم شناسی، اکوتوکسیکولوژی و زیست تخریب پذیری را تایید می کنند.
همچنین بخوانید: استاندارد NFPA 11 سیستم اطفا حریق فوم
توجه به این نکته مهم است که در حال حاضر هیچ استاندارد بین المللی شناخته شده اروپایی یا ایالات متحده وجود ندارد که به طور خاص به آزمایش زیست تخریب پذیری فوم ها بپردازد. آزمایش سالیانه کنسانتره فوم توسط بسیاری از نهادهای بین المللی و استانداردهای آتش نشانی توصیه می شود تا اطمینان حاصل شود که عملکرد آنها به خطر نمی افتد. تولید کنندگان معتبر کنسانتره فوم معمولاً حداقل عمر 10 ساله را برای محصولاتی که به درستی در ظروف اصلی نگهداری می شوند ارائه می دهند.
تاریخ انقضا فوم چقدر است؟
فوم آتش‌نشانی به عنوان یک ماده شیمیایی است دارای تاریخ انقضای خاصی است. که معمولا بر اساس عواملی مانند شرایط نگهداری، ترکیبات شیمیایی، و شرایط محیطی تعیین می‌شود. این موضوع می‌تواند بسته به نوع فوم، تولید کننده، و دستورالعمل‌های تولید متغیر باشد. به عنوان مثال، برخی از فوم‌های آتش‌نشانی ممکن است تحت شرایط خاص نگهداری، مانند دمای آب و هوا، نور خورشید، و تماس با هوا یا آب، تغییر در ویژگی هایشان تغییر کند که می‌تواند منجر به کاهش کارایی واقعی آنها شود.
