معرفی انواع فوم آتش نشانی و کاربرد آن

فوم آتش نشانی که به اسم کف آتش نشانی نیز شناخته می شود ماده ای است که برای خاموش کردن آتش استفاده می شود و نمونه ای از کپسول های خاموش کننده حریق به شمار می رود.

همه ی ما در مواجهه با آتش سوزی به فکر خاموش کردن آن با آب هستیم اما نکته مهمی که وجود دارد این است که در همه ی موارد آتش سوزی آب مناسب اطفا حریق نیست. دلیل آن این است که آب چگالی بیشتری از مواد اشتعال زا دارد و این مسئله موجب می شود که مواد اشتعال زا بر روی سطح آب قرار بگیرد و آب شروع به جوشیدن کند و در پی این اتفاق آب بخار می شود و باعث می شود تا حجم حریق افزایش یابد.

در برخی آتش سوزی ها ما با نوعی از حریق به اسم آتش سوزی الکتریکی مواجه می شویم و باید بدانید که در این موارد آب به عنوان یک رسانای الکتریکی نه تنها به مهار آتش کمک نمی کند بلکه باعث افزایش حریق می شود.

راهکار تمامی این آتش­سوزی­ها استفاده از کف اطفا حریق است. کف اطفا حریق از ترکیب آب، هوا و یک ماده کف زا تشکیل شده است. عملکرد فوم آتش نشانی به گونه ای است که با جلوگیری از رسیدن اکسیژن به آتش باعث خاموش شدن حریق می شود.

.

فوم آتش نشانی چیست؟

اگر بخواهیم فرآیند اطفا حریق را با فوم آتش نشانی به صورت دقیق تر بیان کنیم؛ می توان گفت که فوم آتش نشانی از حباب های کوچکی تشکیل شده است که از هوا پر شده اند و چگالی کمتری از مواد اشتعال زا مانند بنزین، روغن و… دارند و با پاشش آن بر روی حریق، یک لایه از کف همانند پتو بر روی آتش ایجاد می شود و باعث خاموش شدن آتش سوزی می شود.

یک نوع از فوم آتش نشانی که به صورت بشکه یا سطل های درپوش ارائه می شود به اسم فوم با غلظت بالا شناخته می شود که یکی از اصطلاحات کف آتش­نشانی است.

اصطلاحات فوم آتش نشانی

زمانی که فوم غلظت بالا را با مقدار مناسبی آب ترکیب کنیم به صورتی که هوا به آن اضافه نشود محلول فوم به دست می آید که از دیگر اصطلاحات رایج فوم آتش نشانی است و به این نام شناخته می شود.

فوم نهایی یک اصطلاح دیگر از فوم آتش­نشانی است که با مخلوط کردن محلول فوم با هوا فوم نهایی حاصل می شود.

انواع فوم آتش نشانی

تقسیم بندی فوم های آتش نشانی براساس معیارهای مختلفی صورت میگیرد و به صورت کلی به دو دسته مکانیکی و شیمیایی تقسیم بندی می شوند. با مراجعه به لینک زیر برای اطلاع دقیق از تجهیزات آتش نشانی کلیک کنید.

• فوم پروتئینی (Protein Foam): این نوع فوم از پروتئین‌های طبیعی ساخته شده و برای خاموش کردن آتش‌های هیدروکربنی مناسب است.
• فوم پروتئین مقاوم به الکل (Alcohol-Resistant Protein Foam): نوعی فوم پروتئینی که به ترکیبات مقاوم به الکل مجهز شده و برای اطفای حریق‌های آتش‌زا با الکل استفاده می‌شود.
• فوم ترکیبی (Synthetic Foam): این فوم از ترکیبات شیمیایی ساخته شده و مناسب برای آتش‌های هیدروکربنی و قطبی مانند الکل‌ها و استرها است.
• فوم فلور و پروتئین (Fluoroprotein Foam): این نوع فوم، ترکیبی از پروتئین و ترکیبات فلور است و برای اطفای حریق‌های هیدروکربنی و سطوح نفتی مناسب است.
• فوم آبی و مقاوم به الکل (Aqueous Film-Forming Foam – AFFF): این نوع فوم به‌طور خاص برای خاموش کردن آتش‌های هیدروکربنی استفاده می‌شود و روی سطح سوخت یک لایه فیلم آب تشکیل می‌دهد.
• فوم فیلم‌ساز مقاوم به الکل (Alcohol-Resistant Aqueous Film-Forming Foam – AR-AFFF): نوع پیشرفته‌تر AFFF که برای اطفای آتش‌های ترکیبات قطبی مانند الکل‌ها مناسب است.
• فوم ترکیبی فلوئورده مقاوم به الکل (Fluorinated Alcohol-Resistant Foam): ترکیبی از مواد فلوئوردار که هم در برابر آتش‌های هیدروکربنی و هم قطبی مقاوم است.

فوم شیمیایی

فوم شیمیایی همان طور که از نام آن مشخص است از اختلاط دو ماده شیمیایی به وجود می آید. این ترکیب شامل یک ماده اسیدی مثل سولفات آلومینیم و قلیایی مثل بیکربنات سدیم است.  برای ساختن ماده نهایی کمی آب و یک ماده تثبیت کننده به این ترکیب اضافه می شود.

فوم مکانیکی

فوم مکانیکی

فوم مکانیکی از دیگر انواع فوم‌های آتش‌نشانی است که امروزه به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع فوم با ترکیب کردن مقدار مناسبی از آب و فوم با غلظت بالا تهیه می شود. برای دستیابی به فوم نهایی، فرآیند هوادهی انجام می‌گیرد. نکته قابل توجه این است که فوم مکانیکی خود به دو دسته طبیعی و مصنوعی (AFFF) تقسیم می­شود

فوم طبیعی شامل چهار بخش است:
فوم پروتئینی منظم (PF)

اولین نمونه از فوم طبیعی فوم پروتئینی منظم (PF) است.

اگر به نام این نوع از فوم توجه کنید متوجه می شوید که پایه اصلی مواد تشکیل دهنده آن از پروتئین تهیه می شود. سرعت انتشار این نوع فوم از فوم های سنتزی کمتر است. با این وجود، این فوم‌ ها نسبت به فوم‌ های سنتزی از نظر سازگاری با محیط زیست برتری دارند و قابلیت تجزیه‌ پذیری دارند. و علاوه بر آن از دیگر ویژگی های منحصر به فرد این فوم‌ ها مقاومت بیشتر آن ها در برابر حرارت است. مواد اولیه فوم های پروتئینی شامل مواد سمی، شاخ حیوانات، پر پرندگان و گیاهان است که به عنوان منابع طبیعی برای تولید اسیدهای آمینه مورد نیاز برای کف های پروتئینی طبیعی استفاده می شود.

کاربرد فوم ‌های پروتئینی می ‌تواند در مواد اشتعال ‌زا که در مخازن استفاده می‌ شوند، باشد.

فوم فلوروپرتئین (FPF)

فوم فلوروپروتئین (FPF) یکی دیگر از انواع فوم‌ های پروتئینی است که به آن مقدار کمی از فعال‌کننده فلوئور اضافه می شود. افزودن فلوئور به فوم های پروتئینی باعث حرکت ساده تر آن ها می شود، زیرا این فعال‌کننده با کاهش نیروی کشش سطحی، قابلیت جابجایی فوم را افزایش می ‌دهد.

فوم فلوئوروپرتئین به عنوان یک عامل اطفا حریق در مخازن بزرگ نفت، صنایع فرآوری، پتروشیمی و شیمیایی استفاده می شود و همچنین برای پاشش فوم در زیر آب روغن و سایر کاربردها استفاده می شود.

این فوم دارای دو ویژگی منحصر به فرد است که آن را از فوم ‌های پروتئینی متمایز می ‌کند: اول، مقاومت آن در برابر اختلاط با هیدروکربن ‌ها و دوم، سازگاری بیشتر آن با مواد شیمیایی خشک اطفا کننده است.

فوم فلوروپروتئین لایه نازک (FFFP)

فوم فلوروپروتئین لایه نازک (FFFP)، که به عنوان تری اف پی نیز شناخته می‌شود، یکی از انواع فوم‌های پروتئینی است که از ترکیب فوم‌های پروتئینی و مقدار مشخصی از مواد فعال کننده سطحی فلوئوردار شیمیایی تولید می‌شود. فرمولاسیون این فوم نسبت به فوم‌های مصنوعی (AFFF) و فوم فلوروپروتئین (FPF) پیچیده‌تر است. این ویژگی ها سبب شده که فوم فلوروپروتئین لایه نازک در مقایسه با دو نوع دیگر، عملکرد بهتری در اطفای حریق داشته باشد.

فوم فلوروپرتئین لایه نازک مقاوم الکلی (AR-FFFP)

فوم فلوروپروتئین با لایه نازک مقاوم الکلی (AR-FFFP) از ترکیب فوم پروتئینی، مواد فعال سطحی فلوئور دار و یک نوع پلیمر پلی‌ساکارید تولید می‌شود.

عملکرد این فوم به گونه ای است که پلیمر پلی ساکارید موجود در آن، فوم را از سوخت جدا کرده و پوششی قوی ایجاد می کند. عملکرد آن برای حلال های قطبی، الکل ها و هیدروکربن های قابل حل در آب مناسب است.

تا اینجا با انواع فوم‌های اطفاء حریق طبیعی آشنا شدیم و در ادامه به بررسی فوم‌های آتش‌نشانی مصنوعی خواهیم پرداخت.

فوم های آتش نشانی مصنوعی

فوم‌های مصنوعی که به آن‌ها فوم‌های سنتزی نیز گفته می‌شود، از ترکیب مواد فعال سطحی، عوامل فوم‌ساز و مقدار مشخصی از افزودنی‌های دیگر تولید می‌شوند. به دلیل مواد شیمیایی موجود در این فوم ها در مقایسه با فوم های طبیعی سموم بیشتری دارند و به همین خاطر برای محیط زیست مضر می باشند. انواع فوم‌های مصنوعی به دسته‌های کلاس A، پرتوسعه، لایه نازک آبی (AFFF) و لایه نازک آبی مقاوم الکلی (AR-AFFF) تقسیم می‌شوند.

فوم مصنوعی کلاس A

فوم مصنوعی کلاس A یکی از مهم ترین فوم های مصنوعی است. این فوم به دلیل وجود مواد فعال سطحی هیدروکربنی، پایدارکننده‌ها، بازدارنده‌ها و حلال‌ها به یکی از فوم‌های خیلی مهم تبدیل شده است. ترکیب این مواد باعث کاهش نیروی کشش سطحی آب می‌شود و در نتیجه نفوذپذیری و ترشوندگی بهتری می شود.

این ترکیب، فومی چسبنده ایجاد می‌کند که قادر است بخار مواد قابل اشتعال را کنترل کرده و شرایط مناسبی برای خنک‌سازی آن‌ها فراهم کند.

علاوه بر استفاده از این فوم برای خاموش کردن آتش، می‌توان از آن برای کنترل و محصور کردن آتش نیز بهره برد. کاربرد فوم مصنوعی کلاس A در مکان‌هایی مانند انبارهای کاغذ، زغال‌سنگ و ساختمان‌های چوبی مشاهده می‌شود. فوم آتش‌نشانی پرتوسعه یکی از انواع فوم‌های کلاس A است که با ترکیب مواد فعال سطحی (Detergents) تولید می‌شود.

فوم لایه نازک آبی (AFFF)

فوم لایه نازک آبی (AFFF) که به اختصار به معنای Aqueous Film Forming Foam است، یکی از انواع فوم‌های آتش‌نشانی به شمار می‌آید که از ترکیب مواد مصنوعی ایجاد میشود.

یکی از ویژگی های این فوم قدرت آن در گسترش حباب های فوم بر روی سطوح در حال حریق است. بخش عمده‌ای از این فوم از حلال‌هایی با نقطه جوش بالا تشکیل شده است.

مواد به کار رفته در این حلال‌ها مانند اتر گلیکول، موجب کاهش نقطه انجماد می‌شوند، و همچنین شامل تنظیم‌کننده‌های ویسکوزیته و تقویت‌کننده‌های کف می‌باشد.

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

فوم لایه نازک آبی مقاوم در برابر الکل (AR-AFFF) یکی دیگر از نمونه های فوم‌ مصنوعی است که کاربرد آن برای اطفا حریق ‌های ناشی از هیدروکربن ‌ها، حلال‌ های قطبی و سایر مواد سوختنی و محلول در آب است.  برخلاف حریق ‌های معمولی هیدروکربنی، این نوع مایعات را  نمی توان با آب خاموش کرد و به سرعت با آب ترکیب می ‌شوند، که این موضوع عملیات اطفا حریق را به فرآیندی حساس تبدیل می‌ کند.

مایعاتی مانند حلال ‌های قطبی، الکل‌ ها و هیدروکربن ‌های آبدوست که حلالیت بالایی در آب دارند، به دلیل آبدوستی، می توانند به پوشش های فومی که برای اطفا حریق یا کنترل بخارات قابل اشتعال استفاده می شوند، آسیب برسانند. از آنجایی که لایه آخر این فوم ها حاوی آب است و گروه های (OH) جذب آب می شوند و این باعث کاهش لایه کف می شود. در نتیجه، تماس یا ترکیب این مایعات با یکدیگر منجر به تخریب، کاهش استحکام و در نهایت از بین رفتن حباب‌ های فوم می ‌شود؛ به طوری که پوشش فومی ایجاد شده بر روی سطح ماده سوختنی از بین رفته و شرایط برای حریق دوباره عوامل آتش ‌زا فراهم می ‌شود. برای حل این مشکل، از فوم ‌های مقاوم استفاده می ‌شود.

ویژگی های کف آتش نشانی:

ما تا اینجا شاهد تنوع در کف های آتش نشانی بودیم که تنوع ایجاد شده برای درجات مختلف آتش سوزی کاربرد دارد، در ادامه شاهد یک سری از ویژگیهای کف های آتش نشانی خواهیم بود:
قطعه قطعه شدن
هنگام پاشش فوم بر روی سطح درحال سوختن ممکن است با موانعی در طری مسیر برخورد کند، برخورد کف با این موانع نباید به¬گونه¬ای باشد که یکدست بودن فوم بهم بخورد و علاوه بر آن باید چسبندگی مناسبی هم داشته باشد تا یه یک پوسس گسترده و یپارچه ایجاد کند. به این ویژگی قطعه قطعه شدن گفته می شود.
مقاومت گرمایی
توانایی حباب‌های فوم در ایجاد بافتی مستحکم و مقاوم در برابر شعله‌های مستقیم و تماس با سطوح داغ، به گونه‌ای که حباب‌های تشکیل‌شده کمترین میزان تخریب را تجربه کنند، به عنوان مقاومت گرمایی فوم شناخته می‌شود.

مقاومت در برابر مواد آتش زا:
فوم‌های مقاوم در برابر حریق، با استفاده از ترکیبات ویژه‌ای تولید می‌شوند که خاصیت ضد اشتعال داشته و از ورود مواد سوختنی به درون حباب‌های فوم جلوگیری می‌کنند. این ویژگی، مقاومت فوم را در برابر آتش و مواد آتش‌زا افزایش می‌دهد.

تاریخ انقضای کف آتش نشانی

کپسول های آتش نشانی به تدریج فرسوده و غیرقابل استفاده می شوند. طبق استاندارهای انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA)، دستورالعمل های خاصی برای زمان تعویض و شارژ این کپسول ها وجود دارد که دانستن آن برای صاحبان مشاغل و مدیران تاسیسات بسیار مهم است.

کپسول‌های آتش‌نشانی یکبار مصرف: این نوع کپسول‌ها باید هر ۱۲ سال یکبار تعویض شوند.

کپسول‌های آتش‌نشانی قابل شارژ: این کپسول‌ها نیاز به شارژ هر ۶ سال یکبار دارند.

لازم به ذکر است که پس از گذشت این دوره‌های مشخص، ممکن است کپسول‌ها هنوز قابل استفاده باشند، اما کارایی و ایمنی آن‌ها کاهش خواهد یافت.

با توجه به اینکه کپسول ‌های آتش‌ نشانی تاریخ انقضای مشخصی ندارند، تعیین زمان مناسب برای تعویض آن ‌ها ممکن است دشوار باشد. برای ارزیابی نیاز به تعویض کپسول آتش‌ نشانی، لازم است به علائم آسیب یا فرسودگی بدنه آن توجه شود. نشانه‌ هایی مانند زنگ‌ زدگی، فرو رفتگی، نشتی و آسیب‌ های سطحی می‌ توانند نشان‌ دهنده ضرورت تعویض یا تعمیر کپسول باشند.

خلاصه‌ی مطالبی که خواندید را در جدول زیر برایتان آورده‌ایم: