فوم آتشنشانی

توضیحات

انواع فوم آتش نشانی

• فوم‌های آتش نشانی شیمیایی
• فوم‌های آتش نشانی مکانیکی

مواد اولیه سازنده فوم آتش نشانی چیست ؟

• رقیق کننده ها
• حلال ها
• مواد فعال سطحی
• اسید استیک
• سولفات آهن
• سدیم کلرید
• بیوساید (زیست کش ها)
• رزین پلی ساکارید

انواع فوم های آتش نشانی نوع طبیعی

• فوم های پروتئینی منظم (PF)
• فوم های فلوروپروتئین (FPF)
• فوم فلوروپروتئین تشکیل دهنده لایه ی نازک (FFFP)
• فوم فلوروپروتئین با تشکیل لایه ی نازک مقاوم الکلی (AR- FFFP)

مکانیزم عملکرد کف اطفاء حریق

• خنک‌سازی ماده سوختنی
• جلوگیری از انتشار و بلند شدن بخارات قابل اشتعال
• مانع رسیدن اکسیژن به مایع سوختنی
• جلوگیری از بازگشت آتش

عملکرد فوم بر آتش

• دمای حریق را کاهش میدهد
• از بلند شدن بخار قابل اشتعال و نفتی ممانعت میکند
• از بر گشت شعله به سمت تیم آتشنشانان جلوگیری میکند
• با جلوگیری از رسید اکسیژین، شعله را خفه میکند

فوم آتش نشانی

آتش نشانان روی سازه های مجتمع چشمه های آب گرم ماموت فوم پاشیدند. در 10 سپتامبر 1988 در طول آتش سوزی یلوستون،

فوم آتش نشانی است فومی که برای مهار آتش استفاده می شود . نقش آن خنک کردن آتش و پوشش دادن سوخت، جلوگیری از تماس آن با اکسیژن و در نتیجه سرکوب احتراق است . فوم آتش نشانی توسط مهندس و شیمیدان روسی الکساندر لوران در سال 1902 اختراع شد.

سورفکتانت های مورد استفاده باید کف در غلظت های کمتر از 1 درصد تولید کنند. سایر اجزای فوم های ضد حریق حلال های آلی (مانند تری متیل تری متیلن گلیکول و هگزیلن گلیکول )، تثبیت کننده های کف (مثلاً لوریل الکل ) و بازدارنده های خوردگی هستند .

نمای کلی

فوم های کم انبساط مانند فوم های تشکیل دهنده فیلم آبی (AFFFs)، نسبت انبساط کمتر از 20 دارند، ویسکوزیته کم، متحرک هستند و می توانند به سرعت مناطق وسیعی را پوشش دهند.
فوم های با انبساط متوسط ​​دارای نسبت انبساط 20-100 هستند.
فوم های با انبساط بالا دارای نسبت انبساط بیش از 200-1000 هستند و برای فضاهای بسته مانند آشیانه ها که نیاز به پر شدن سریع است مناسب هستند.
فوم های مقاوم در برابر الکل حاوی پلیمری هستند که یک لایه محافظ بین سطح در حال سوختن و فوم ایجاد می کند و از تجزیه کف توسط الکل های موجود در سوخت در حال سوختن جلوگیری می کند. فوم‌های مقاوم در برابر الکل برای مقابله با آتش سوخت‌های حاوی اکسیژن ، مانند متیل ترت بوتیل اتر (MTBE) یا آتش‌سوزی مایعات مبتنی بر یا حاوی قطبی استفاده می‌شوند. حلال‌های

فوم های کلاس A

یک ماشین آتش نشانی که فوم کلاس A را در CAFS نشان می دهد سیستم

فوم های کلاس A در اواسط دهه 1980 برای مقابله با آتش سوزی های جنگلی ساخته شدند . فوم های کلاس A کشش سطحی آب را کاهش می دهند که به خیس شدن و اشباع سوخت های کلاس A با آب کمک می کند. اخگرها را در عمق نفوذ کرده و خاموش می کند. این به مهار آتش کمک می کند و می تواند از آتش گرفتن مجدد جلوگیری کند. تجربیات مطلوب منجر به پذیرش آن برای مبارزه با انواع دیگر آتش سوزی های کلاس A ، از جمله آتش سوزی سازه ها شد.

فوم های کلاس B

فوم های کلاس B برای آتش سوزی کلاس B – مایعات قابل اشتعال طراحی شده اند. استفاده از فوم کلاس A در آتش کلاس B ممکن است نتایج غیرمنتظره ای به همراه داشته باشد، زیرا فوم های کلاس A برای مهار بخارات انفجاری تولید شده توسط مایعات قابل اشتعال طراحی نشده اند. فوم های کلاس B دو زیرگروه عمده دارند.

فوم های مصنوعی

مصنوعی ساخته شده اند فوم های مصنوعی بر پایه سورفکتانت های . آنها جریان و پخش بهتری را روی سطح مایعات مبتنی بر هیدروکربن برای مهار سریع شعله ها فراهم می کنند. آنها امنیت پس از آتش سوزی محدودی دارند و آلاینده های سمی آب های زیرزمینی هستند.

فوم های تشکیل دهنده فیلم آبی (AFFF) بر پایه آب هستند و اغلب حاوی سورفاکتانت های مبتنی بر هیدروکربن مانند آلکیل سولفات سدیم و فلوروسورفکتانت ها مانند فلوروتلومرها ، اسید پرفلوروکتانوئیک (PFOA) یا اسید پرفلوئورواکتان سولفونیک (PFOS) هستند.
فوم های تشکیل دهنده فیلم آبی مقاوم در برابر الکل (AR-AFFF) فوم هایی هستند که در برابر عمل الکل ها مقاوم هستند و می توانند یک لایه محافظ تشکیل دهند.
فوم‌های بدون فلوئور (FFF که F3 نیز نامیده می‌شود) عمدتاً بر پایه سورفکتانت‌های هیدروکربنی ساخته شده‌اند و فاقد هرگونه فلوروسورفکتانت هستند.

فوم های پروتئینی

فوم های پروتئینی طبیعی حاوی پروتئین های به عنوان عوامل کف کننده هستند. بر خلاف فوم های مصنوعی، فوم های پروتئینی تجزیه پذیر هستند . آنها آهسته‌تر جریان می‌یابند و پخش می‌شوند، اما پوششی فوم ایجاد می‌کنند که در برابر حرارت مقاوم‌تر و بادوام‌تر است.

فوم های پروتئینی شامل فوم پروتئینی معمولی (P)، فوم فلوئوروپروتئینی (FP)، فلوروپروتئین تشکیل دهنده فیلم (FFFP)، [ نیاز به استناد کامل ] فوم فلوئوروپروتئینی مقاوم در برابر الکل (AR-FP) و تشکیل فیلم مقاوم در برابر الکل است. فلوروپروتئین (AR-FFFP).

برنامه های کاربردی

هر نوع فومی کاربرد خود را دارد. فوم های با انبساط بالا زمانی استفاده می شوند که یک فضای بسته مانند زیرزمین یا آشیانه باید به سرعت پر شود. فوم های کم انبساط برای نشت سوختن استفاده می شود. AFFF برای نشت سوخت جت بهترین است، FFFP برای مواردی که سوخت در حال سوختن می تواند حوضچه های عمیق تری ایجاد کند بهتر است و AR-AFFF برای سوزاندن الکل ها مناسب است. FFF با کارایی بالا جایگزین مناسبی برای AFFF و AFFF-AR برای کاربردهای مختلف هستند. بیشترین انعطاف پذیری توسط AR-AFFF یا AR-FFFP به دست می آید. AR-AFFF باید در مناطقی استفاده شود که بنزین با اکسیژن ها مخلوط می شود، زیرا الکل ها از تشکیل فیلم بین فوم FFFP و بنزین جلوگیری می کنند، کف را می شکنند و فوم FFFP را عملاً بی فایده می کنند.
تکنیک های کاربردی

برای اعمال فوم بر روی آتش وجود دارد 2 تکنیک اصلی کاربرد که توسط استانداردهای اروپایی (EN1568) و بین المللی (ISO7203) به رسمیت شناخته شده است: روش ها با استفاده از فوم کلاس A متفاوت است سه روش -روش رفت و برگشتی روش -Bankshot (bankdown). -روش باران روش جارو زدن (رول) فقط روی استخری از محصول قابل اشتعال در زمین باز استفاده کنید. جریان فوم را روی زمین در مقابل محصول درگیر هدایت کنید. ممکن است نیاز به جابجایی خط شلنگ یا استفاده از چندین خط برای پوشاندن مواد داشته باشد در صورت استفاده از خطوط متعدد، مراقب سایر آتش نشانان در منطقه باشید. روش بانک شات (Bankdown). آتش نشان از یک جسم برای منحرف کردن جریان فوم استفاده می کند تا از سطح در حال سوختن به پایین جریان یابد. برنامه باید تا حد امکان ملایم باشد. فوم را به سمت یک جسم عمودی هدایت کنید. اجازه دهید کف روی مواد پخش شود و یک پتوی فوم تشکیل دهید. روش باران زمانی استفاده می‌شود که نمی‌توانید از روش بانک‌شات یا روش roll-on استفاده کنید جریان فوم را در هوای بالای مواد قرار دهید و بگذارید به آرامی روی سطح بیفتد. تا زمانی موثر است که جریان فوم به طور کامل مواد را بپوشاند اگر شرایط باد نامطلوب باشد ممکن است موثر نباشد

تاریخچه فوم های آتش نشانی

این بخش حاوی مطالبی است که مانند یک تبلیغ نوشته شده است . لطفاً نوشته شده است به بهبود آن با حذف محتوای تبلیغاتی و پیوندهای خارجی نامناسب و با افزودن محتوای دایره المعارفی که از دیدگاه خنثی کمک کنید . ( فوریه 2015 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

آب از دیرباز یک عامل جهانی برای سرکوب آتش بوده است، اما در همه موارد بهترین نیست. به عنوان مثال، آب معمولاً در آتش سوزی نفت بی تأثیر است و می تواند خطرناک باشد. فوم های آتش نشانی برای خاموش کردن آتش سوزی نفت ساخته شده اند.

در سال 1902، روشی برای خاموش کردن آتش مایعات قابل اشتعال با پوشاندن آنها با کف توسط مهندس و شیمیدان روسی الکساندر لوران معرفی شد . معلم بود لوران در مدرسه ای در باکو ، مرکز صنعت نفت روسیه در آن زمان، . لوران که تحت تأثیر آتش سوزی های نفتی بزرگ و غیرقابل اطفاء آن قرار گرفته بود، سعی کرد ماده مایعی بیابد که بتواند به طور مؤثر با آنها مقابله کند. او فوم آتش نشانی را اختراع کرد که با موفقیت در آزمایشات در سال های 1902 و 1903 آزمایش شد. [1] در سال 1904 لوران اختراع خود را به ثبت رساند و اولین خاموش کننده فوم را در همان سال ساخت.

فوم اولیه مخلوطی از دو پودر و آب بود که در یک مولد فوم تولید می شد. به دلیل عمل شیمیایی برای ایجاد آن، فوم شیمیایی نامیده شد. به طور کلی، پودرهای مورد استفاده بی کربنات سدیم و سولفات آلومینیوم مقدار کمی ساپونین یا شیرین بیان بودند که برای تثبیت حباب ها، اضافه شد. خاموش کننده های کف دستی از همان دو ماده شیمیایی در محلول استفاده می کردند. برای فعال کردن خاموش کننده، یک مهر و موم شکسته شد و واحد معکوس شد و به مایعات اجازه مخلوط شدن و واکنش داد. فوم شیمیایی محلول پایداری از حباب های کوچک حاوی دی اکسید کربن با چگالی کمتر از روغن یا آب است و برای پوشاندن سطوح صاف ماندگاری دارد. از آنجایی که سبک تر از مایع سوزاننده است، آزادانه روی سطح مایع جریان می یابد و با یک عمل خفه کننده (حذف/جلوگیری از اکسیژن) آتش را خاموش می کند. امروزه فوم شیمیایی به دلیل وجود ظروف پودری زیاد مورد نیاز حتی برای آتش سوزی های کوچک منسوخ شده است.

در دهه 1940، Percy Lavon Julian نوعی فوم بهبود یافته به نام Aerofoam را توسعه داد . با استفاده از عمل مکانیکی، یک پروتئین کنسانتره مبتنی بر مایع، ساخته شده از پروتئین سویا ، با آب در یک تناسب‌دهنده یا یک نازل هوادهی مخلوط شد تا حباب‌های هوا با عمل جریان آزاد تشکیل شود. نسبت انبساط و سهولت کار آن را محبوب کرده است. فوم پروتئینی به راحتی توسط برخی مایعات قابل اشتعال آلوده می شود، بنابراین باید مراقب بود که کف فقط در بالای مایع سوزانده شود. فوم پروتئینی دارای ویژگی های شکست آهسته است، اما برای امنیت پس از آتش سوزی مقرون به صرفه است.

در اوایل دهه 1950، فوم با انبساط بالا توسط هربرت آیزنر در انگلستان در مؤسسه تحقیقاتی ایمنی در معادن (در حال حاضر آزمایشگاه ایمنی و بهداشت ) برای مبارزه با آتش سوزی معادن زغال سنگ طراحی شد. ویل بی جیمیسون، مهندس معدن پنسیلوانیا، در مورد فوم پیشنهادی در سال 1952 مطالعه کرد و اطلاعات بیشتری در مورد این ایده درخواست کرد. او به همکاری با اداره معادن ایالات متحده روی این ایده ادامه داد و 400 فرمول را آزمایش کرد تا اینکه ترکیب مناسبی پیدا شد. در سال 1964، Walter Kidde & Company (اکنون Kidde ) اختراعات فوم با انبساط بالا را خریداری کرد.

در دهه 1960، شرکت نشنال فوم را تولید کرد فوم فلوئوروپروتئینی . عامل فعال آن یک سورفکتانت فلوئوردار است که خاصیت دفع روغن را برای جلوگیری از آلودگی فراهم می کند. به طور کلی، بهتر از فوم پروتئینی است زیرا عمر پتوی طولانی تر آن ایمنی بهتری را در هنگام ورود برای نجات فراهم می کند. فوم فلوئوروپروتئین دارای ویژگی‌های شکست سریع است و همچنین می‌توان آن را همراه با مواد شیمیایی خشک که فوم پروتئینی را از بین می‌برد استفاده کرد.

در اواسط دهه 1960، نیروی دریایی ایالات متحده فوم تشکیل فیلم آبی (AFFF) را توسعه داد. این فوم مصنوعی ویسکوزیته پایینی دارد و به سرعت در سطح اکثر سوخت های هیدروکربنی پخش می شود . یک لایه آب در زیر فوم تشکیل می شود که سوخت مایع را خنک می کند و از تشکیل بخارات قابل اشتعال جلوگیری می کند. این یک شکست چشمگیر آتش، یک عامل مهم در آتش نشانی نجات تصادف، فراهم می کند.

در اوایل دهه 1970، شرکت National Foam فناوری AFFF مقاوم در برابر الکل را اختراع کرد. AR-AFFF یک فوم مصنوعی است که هم برای مواد هیدروکربنی و هم برای مواد حلال قطبی ساخته شده است . حلال های قطبی مایعات قابل اشتعالی هستند که فوم معمولی آتش نشانی را از بین می برند. این حلال ها آب موجود در فوم را استخراج می کنند و پوشش کف را می شکنند. از این رو، این سوخت ها به یک فوم مقاوم در برابر الکل یا حلال قطبی نیاز دارند. در مقایسه با AFFF استاندارد که می تواند مستقیماً روی آتش اسپری شود، فوم مقاوم در برابر الکل باید از سطحی جدا شود و اجازه داده شود تا به سمت پایین و روی مایع جریان یابد تا غشای آن را تشکیل دهد.

در سال 1993، Pyrocool Technologies Inc. حق اختراع یک عامل مرطوب کننده با خواص خنک کنندگی برتر را به دست آورد که در کلاس A، کلاس B، کلاس D و همچنین آتش سوزی های تحت فشار و سه بعدی شامل سوخت های هیدروکربن و حلال های قطبی موثر است. به عنوان الکل و اتانول عامل مرطوب کننده با نام Pyrocool به بازار عرضه می شود. شرکت Pyrocool Technologies در سال 1998 جایزه شیمی سبز ریاست جمهوری را توسط USEPA دریافت کرد. کارول براونر، مدیر USEPA در سال 1998، Pyrocool را به عنوان “فناوری برای هزاره سوم: توسعه و معرفی تجاری یک عامل خاموش کننده و خنک کننده آتش سوزی مسئول زیست محیطی” توصیف کرد. اختلاف با سازنده، Baum’s Castorine، منجر به تغییر نام تجاری Baum به این فرمول تحت نام Novacool UEF شد و از سال 2008 این محصول را با این نام به فروش رساند.

در سال 2002، BIOEX یک تولید کننده فرانسوی فوم آتش نشانی، پیشگام در تولید فوم های سازگار با محیط زیست، اولین فوم بدون فلوئور (ECOPOL) را وارد بازار کرد. کنسانتره فوم در آتش سوزی های هیدروکربنی کلاس B و حلال قطبی و همچنین در آتش سوزی های کلاس A بسیار کارآمد است. چالش زیست محیطی آنها متقاعد کردن مشتریان خود برای انتخاب نسل جدید محصولات سبز خود بوده است که 100% فاقد فلوئور هستند و اثربخشی آنها ثابت شده است. [9]

در سال 2010، Orchidee International فرانسه اولین فوم بدون فلوئور را با بالاترین عملکرد FFHPF تولید کرد. این فوم دارای رتبه تجزیه پذیری 97% است و در حال حاضر توسط Orchidee International با نام تجاری “BluFoam” به بازار عرضه می شود. این فوم با 3% در آتش سوزی هیدروکربنی و حلال قطبی استفاده می شود.

نگرانی های زیست محیطی و بهداشتی

مطالعات نشان داده اند که PFOS یک آلاینده پایدار، تجمعی و سمی است. اضافه شد. به ضمیمه B کنوانسیون استکهلم در مورد آلاینده های آلی پایدار در می 2009 مقررات در ایالات متحده، کانادا، اتحادیه اروپا، استرالیا و ژاپن تولید جدید را ممنوع کرده است. محصولات مبتنی بر PFOS، از جمله فوم های آتش نشانی. [14] 3M تولید PFOS را در سال 2002 به دلیل نگرانی های سمی متوقف کرد.

خود دارند یک مطالعه که در سال 2015 منتشر شد، نشان داد که آتش‌نشانان به احتمال زیاد سورفکتانت‌های فلوئوردار در جریان خون. در سال 2016، نیروی هوایی ایالات متحده 4.3 میلیون دلار برای سیستم تصفیه آب برای ساکنان پایین دست پایگاه نیروی هوایی پترسون در کلرادو پرداخت کرد.

در ایالات متحده، تخلیه AFFF توسط کشتی ها به آب های سطحی توسط آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) و وزارت دفاع ، مطابق با قانون آب پاک تنظیم می شود .

در استرالیا، در سال 2015 یک اطلاعیه ایمنی عمومی توسط سازمان حفاظت از محیط زیست نیو ساوت ولز به دنبال آلودگی منبع آب در نزدیکی پایگاه RAAF ویلیام تاون صادر شد . منتشر شده بود. های آتش نشانی هستند که توسط پایگاه محلی نیروی هوایی سلطنتی استرالیا قبل از تغییرات پروتکل آموزشی در سال 2008 گزارش شده است که آب های سطحی ، آب های زیرزمینی و ماهی حاوی مواد شیمیایی از فوم علاوه بر تخم مرغ و غذاهای دریایی از جانوران در معرض آب آلوده. این کشف منجر به ممنوعیت همه اشکال ماهیگیری در آبهای فولرتون کوو تا اوایل اکتبر 2016 شد .

از سال 2017، وزارت دفاع استرالیا با دو کت و شلوار دسته جمعی برخورد می کرد که توسط افراد آسیب دیده از آلودگی در ویلیام تاون و مرکز هوانوردی ارتش اوکی آورده شده بود . همراه با بسیاری از فرودگاه ها و خدمات آتش نشانی، وزارت دفاع در حال بررسی آلودگی احتمالی در 18 سایت نظامی در سراسر استرالیا است. در ویلیام تاون نیز مطالعاتی را در مورد جذب و آلودگی باقیمانده در گیاهان، جوجه ها و تخم مرغ انجام می دهد.

نیوزیلند در دسامبر 2017، وزیر محیط زیست اعلام کرد که سطوح بالاتر از حد قابل قبول PFOS و PFOA در آب های زیرزمینی در دو پایگاه نیروی هوایی سلطنتی نیوزلند یافت شد که تصور می شود از استفاده تاریخی از فوم آتش نشانی حاوی این مواد باشد. به ساکنان ساکن در نزدیکی پایگاه‌های هوایی گفته شد تا زمانی که آزمایش‌های گسترده‌تری انجام شود، آب بطری بنوشند.

در سال 2020، سازمان های دولتی ایالتی در ایالات متحده قصد دارند فوم های آتش نشانی را از طریق سوزاندن یا دفن زباله دفع کنند. نزدیک به 1 میلیون گال آمریکا (3800 کیلو گرم) فوم توسط ایالات متحده دفع خواهد شد. خطرات بالقوه سلامتی ناشی از سوزاندن AFFF هنوز توسط EPA و آژانس های دولتی در حال بررسی است.