سیستم اطفا حریق فوم اتوماتیک چگونه کار می کند؟


سیستم اطفاء حریق فوم یکی از سیستم های مقابله با حریق کلاس B (آتش سوزی با مایعات قابل اشتعال) است که با پوشاندن سطح مایع و جلوگیری از رسیدن اکسیژن به بن حریق و همچنین خنک کاری و کاهش دمای محیط، آتش را خاموش می کند. این سیستم برای مهار آتش سوزی در مخازن مایعات سریع الاشتعال مثل بنزین، گازوئیل، نفت و دیگر میعانات و همچنین تجهیزاتی هیدرولیک که از روغن در آنها استفاده می شود کارساز است. این امکان وجود دارد که سیستم اطفا حریق با فوم به صورت کاملا اتوماتیک، حریق را تشخیص داده و با آن مقابله نماید. در این مقاله سعی داریم تا روند این شیوه را توضیح دهیم. با ما همراه شوید. فوم های قابل استفاده برای اطفاء حریق انواع مختلفی دارند که هر کدام موارد مصرف متفاوتی داشته و براساس ضرورت می توان ار آنها استفاده نمود ولی در این مقاله ما با پر کاربردترین نوع آن آشنا شده و سیستم های اطفاء حریق بر پایه آن را بررسی می کنیم. بدیهی است که برای آشنایی بیشتر با دیگر انواع آن می توانید از وبسایت های مرجع یا دیگر مقالات ما در این زمینه استفاده نمایید. بهتر است پیش از هر چیز با فوم متشکل از لایه آبی یا (Aqueous Film Forming Foam) که به اختصار به (AFFF) مشهور است آشنا شویم. (AFFF) ماده ای است که اخیراً در صنعت حفاظت از حریق بسیار مورد توجه قرار گرفته است. اگرچه این ماده یک ماده خاموش کننده آتش مؤثر است، اما محققان متوجه شده‌اند که نگرانی‌های زیست‌ محیطی را نیز با خود به همراه دارد.

“فوم متشکل از لایه آبی” یا (AFFF) چیست؟
فوم متشکل از لایه آبی یا (AFFF) یک ماده اطفاء حریق بسیار موثر است که در مواردی که خطر مایعانات و مایع های قابل اشتعال وجود دارد یا به زبان دیگر با حریق های کلاس B روبرو هستیم، استفاده می شود. برخی از کاربردهای آن عبارتند از:
– کارخانه های شیمیایی
– عملیات تجاری مانند تانکرهای نفتی و سکوهای دریایی
– پالایشگاه های نفت، پایانه ها و مزارع ذخیره سازی سوخت فله
– آشیانه های هواپیما
– تاسیسات ذخیره سازی و پردازش مایعات قابل اشتعال

“فوم متشکل از لایه آبی” یا (AFFF) چگونه کار می کند؟
فوم متشکل از لایه آبی امروزه بسیار در اطفاء حریق در صنایع بزرگ مورد استفاده قرار میگیرد زیرا این ماده یک راه حل فوق العاده موثر در اطفاء حریق برای آتش سوزی های بر پایه مایع های قابل اشتعال (Combustible Fluids) است. این فوم در هنگام نشست بر روی مایع در حال سوختن، یک لایه نازک آب تولید می کند که در سطح آتش پخش می شود تا شعله را خاموش کند. این لایه همان چیزی است که مصدر نام (AFFF) نیز هست و با سرکوب بخار برخواسته از مایع قابل اشتعال، به طور موثر آتش را خفه می کند. این فوم همچنین با خنک کردن و جلوگیری از احتراق مجدد سوخت داغ، آتش را مهار می کند و از این رو است که می تواند بزرگترین آتش سوزی های بر پایه مایعات را کنترل نماید.

نگرانی های بهداشتی و زیست محیطی درباره استفاده از (AFFF)
اگرچه AFFF یک ماده خاموش کننده آتش بسیار موثر است، اما توسط آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده آمریکا (EPA) و دیگر موسسات فعال در این زمینه به عنوان خطری برای سلامت انسان و سلامت محیط زیست ارائه شده است. فوم متشکل از لایه آبی مرسوم در بازار حاوی مواد شیمیایی فلورین با نام اختصاصی فلفلوروآلکیل (polyfluoroalkyl) یا PFAS است.
متأسفانه، آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده آمریکا اعلام کرده است که PFAS خطرناک است. آنها رقیق، تخریب یا ناپدید نمی شوند و خطرات قابل توجهی برای سلامت انسان به همراه دارند چون می توانند در آب های زیرزمینی و خاک رسوخ و حرکت کنند. طبق تحقیقات این موسسه، PFAS با اثرات نامطلوب بر سلامت انسان از جمله: سرطان، آسیب کبدی، بیماری و عدم تعادل تیروئید، اختلالات ایمنی، بیماریهای قلبی عروقی و موارد دیگر مرتبط است. از آنجایی که PFAS پایداری منفی دارد، می تواند در آب آشامیدنی، خاک و حتی بتن رسوخ کند و آب آشامیدنی را آلوده نماید. از این جهت جایگزین هایی مانند فوم های بدون فلورین به تازگی به بازار معرفی شده اند.

روش کار سیستم اطفاء حریق با استفاده از فوم (Foam Suppression System)
برای آنکه بتوان از فوم برای اطفاء حریق استفاده کرد ابتدا باید آنرا با درصد مشخصی با آب مخلوط کرد تا مخلوط آب و فوم (Foam Solution) تهیه شود. تصویر متحرک زیر روند مخلوط شدن این دو مایع را در مخلوط کننده (Foam Proportioner) نشان می دهد.

میزان اختلاط فوم با آب بستگی به نوع فوم دارد. در صنایع معمولا از فوم 3% استفاده می شود و آن بدین معناست که این فوم باید با 97% آب مخلوط شود تا مخلوط آب و فوم مناسب تهیه شود. البته فوم های 1%، 2% و 6% نیز توسط برخی سازندگان تولید می شوند. عمل مخلوط کردن توسط مخلوط کننده (Foam Proportioner) انجام می شود. این تجهیز با استفاده از خاصیت ونتوری (Venturi Effect) میزان دقیقی از فوم را به داخل کشیده و با آب جاری مخلوط میکند. هر چه سرعت آب بیشتر باشد، میزان فوم بیشتری نیز در آن مخلوط می شود و همیشه درصد دقیق برقرار باقی می ماند.
فوم غلیظ قبل از اینکه با آب مخلوط شود در مخزنی خاص ذخیره می شود. این مخزن که به مخزن کیسه ای (Bladder Tank) معروف است برای این نوع از سیستم های اطفاء حریق ساخته و پرداخته شده است. این مخزن یک کیسه ضخیم لاستیکی یک تکه در خود دارد که فوم غلیظ را در خود نگهداری میکند. بیرون کیسه در فضای بین کیسه و بدنه فلزی مخزن با آب پر شده است. این آب در زمان اطفاء حریق به کیسه حاوی فوم فشار آورده و باعث انتقال فوم از مخزن به مخلوط کننده شده و مخلوط آب و فوم را می سازد. فیلم زیر این روند را نشان می دهد.

همانگونه که در این فیلم نیز بدان اشاره می شود، سیستم اطفاء حریق فوم بر پایه آب ورودی به سیستم عمل می کند و با سازوکاری فوم را به مقدار مشخص با آن مخلوط کرده و به سمت نازل های پاشش فوم گسیل می کنند. مخلوط آب و فوم برای تبدیل شدن به فوم منبسط شده نیاز به مخلوط شدن با هوا دارد. در حقیقت اختلاط با هواست که حجم بالای فوم را تضمین میکند و این عامل می تواند در اسرع وقت کل سطح مایع در حال سوخت را بپوشاند. اگر همه موارد به درستی صورت گرفته باشد ولی هوا به هر دلیل با مخلوط آب و فوم صورت نگیرد، نتیجه یک مایع آب مانند رنگی خواهد بود که عملکرد خاصی نخواهد داشت.
بر همین اساس است که مخلوط شدن هوا در زمان پاشش یکی از شروط لازم برای عملکرد مناسب سیستم است. نازل های پاشش فوم انواع مختلف و متفاوتی دارند که در ادامه به بعضی از آنها می پردازیم.

انواع نازل های پاشش فوم (Foam Nozzle)
نازل های پاشش فوم با نازل های آب و آب پاش ها (Fire Sprinkler)ی معمول سیستم های اطفاء حریق آبی متفاوت است. در این نازل ها مخلوط کردن هوا بسیار اهمیت دارد و همین موضوع حجم این نازل ها را بزرگتر و ساخت آنها را پیچیده تر می کند.
فوم نازل های معمول که برخی از انواع آنرا در تصویر زیر می بینید شباهتهایی با اسپرینکلرهای آب دارد ولی از آنها بزرگتر و حجم مخلوط آب و فوم خارج شده از آنها بسیار بیشتر است.

نوع دیگر که ژنراتور فوم (Foam Generator) نام دارد حجم های بسیار بزرگی دارند و با استفاده از توری فلزی، حجم بالایی از هوا را با مخلوط آب و فوم ترکیب کرده و خروجی بسیار مناسبی را برای سیستم های اطفاء حریق فوم مهیا می نماید.

این تجهیزات در برخی موارد می توانند به فن های الکتریکی هم مجهز باشند تا بتوانند حجم بیشتری از هوا را با فوم ترکیب نمایند. در فیلم زیر کارکرد این نوع از تجهیزات را می بینید.

در موارد دیگر سیستم های تولید فوم قابل حمل (Portable Foam Generator) را نیز می توان بررسی کرد. این تجهیزات بیشتر توسط آتش نشانان استفاده می شوند و در زمان نیاز می توانند حجم بالایی از فوم را برای خاموش نمودن آتش تولید نماید.

سیستم اطفاء حریق فوم برای مخازن سوخت
مخازن سوخت یکی از دشوارترین محل ها برای اطفاء حریق تست چون مقدار زیاد سوخت این امکان را به حریق می دهد که در کمترین زمان، بیشترین رشد را داشته و حرارت های بسیاربالایی را ایجاد کند. این حرارت باعث میشود که نزدیک شدن به مخزن از زمین و هوا مشکل شود و در صورتیکه این حرارت در زمان طولانی باقی بماند، ساختار مخزن را از بین برده و سوخت می تواند به دیگر نقاط منتقل شده و حریق را به کل کارخانه سرایت دهد.
بهترین راهکار برای اطفاء حریق مخازن سوخت (بنزین، گازوئیل، نفت، قیر و…) سیستم اطفاء حریق فوم اتوماتیک از پیش نصب شده است. این سیستم می تواند در زمان بروز حریق حجم بالایی از فوم را در درون مخزن تزریق کرده و با این کار، فوم سطح مایع در حال اشتعال را پوشانده و مانع رسیدن اکسیژن به ماده سوختنی شده و آتش را کنترل می کند. به این دلیل که در مخلوط آب و فوم مقدار زیادی هوا به صورت حباب های کف وجود دارد، این مخلوط بسیار سبک تر از همه مایعات است و همیشه بر روی آنها قرار میگیرد و می تواند در همه حال آتش را خفه کند.
تولید فوم در این روش هم همانگونه که پیشتر بدان اشاره شد، از طریق اختلاط فوم ذخیره شده در مخزن کیسه ای (Bladder Tank) با آب جاری به نسبت ثابت انجام می شود. اما قسمت متفاوت در محل خروج فوم و ورود به مخزن است. برای اینکه فوم در حجم بالا بتواند بر روی مایع در حال اشتعال تخلیه شود باید از تجهیزی مخصوص با نام محفظه فوم (Foam Chamber) استفاده نمود.

محفظه فوم در بالای دیواره مخازن نصب شده و اطراف آن درزبندی می شود. در این حالت با اینکه ممکن است سقف مخزن سوخت کاملا بسته باشد، فوم با حجم مورد نیاز از طریق محفظه فوم به داخل مخزن تزریق می شود.
لازم به ذکر است که در مواردی که خروجی محفظه فوم قابل روئیت نباشد باید یک خروجی فرعی کوچک در بیرون از مخزن وجود داشته باشد تا هم بتوان در موقع حریق رسیدن و خروج فوم را به صورت مرئی بررسی کرد و هم بتوان در موقع تست سیستم از آن استفاده نمود.
در ادامه باید به بحث تشخیص حریق در مخازن سوخت نیز کمی بپردازیم. معمولا تشخیص حریق در این مخازن توسط آشکارسازهای حرارت خطی (Linear Heat Detector) انجام می شود. کابل حساس به حرارت بر روی سقف و یا در بالای دیواره های مخازن پیچیده می شوند تا بتوانند افزایش حرارت ناشی از حریق را تشخیص دهند. درجه حساسیت این کابل ها به شرایط محیطی و طراحی مرتبط است و باید با دقت انتخاب شود. در بیشتر موارد می توان از دو کابل حساس به دمای متفاوت در کنار هم استفاده کرد تا دقت سیستم بالا رفته و اطمینان به عملکرد آن افزایش یابد.
در شرایط دیگر برای تشخیص سریع تر حریق می توان از آشکارسازهای شعله (Flame Detector) نیز استفاده نمود.

این آشکارسازها با دقت بالایی سطح مایع درون مخزن را از زوایای مختلف تحلیل میکنند و به محض به وجود آمدن حریق یا بروز آتش، موج های ساطع شده از آن را دریافت و بروز حریق را تشخیص می دهند و سیگنال خطر را تابلوی کنترل سیستم اطفاء اتوماتیک مخابره می کنند. تابلوی کنترل نیز با طی روند از پیش تعیین شده برای روشن شدن آژیرهای اعلام حریق، الگوریتم اطفاء حریق را آغاز کرده و شیرهای رهاسازی آب و فوم را باز می کنند. بدین صورت اطفاء اتوماتیک مخازن صورت می پذیرد.

سیستم فوم دوزینگ چیست؟
سیستم فوم دوزینگ (Foam Dosing) از جمله سیستم های جدید و پیشرو در زمینه ذخیره و تزریق فوم غلیظ در سیستم های اطفاء حریق بر پایه آب و فوم است. در این سیستم دیگر خبری از تانک ذخیره کیسه ای نیست و فوم در یک مخزن ساده فلزی یا پلاستیکی ذخیره می شود. تزریق فوم در داخل آب توسط پمپ فوم (Foam Pump) انجام می شود که یک پمپ هیدرولیک است و با فشار آب شبکه کار می کند پس هر چقدر فشار و دبی آب بیشتر شود، تزریق فوم هم به همان نسبت بیشتر می شود و بالعکس. بنابراین این سیستم می تواند همواره یک مخلوط آب و فوم با درصد ثابت را تولید کند که این مخلوط می تواند از طریق نازل فوم یا هر سیستم دیگر بر روی آتش اعمال شود.
به دلیل ساخت مخازن کیسه ای در خارج از کشور و سخت بودن روند واردات این کالاها، سیستم فوم دوزینگ که در داخل کشور هم تولید می شود اخیرا توانسته سهم خوبی در بازار کسب کرده و در پروژه های زیادی به خوبی کاراریی خود را نشان دهد.
در اینجا می توانید اطلاعات بیشتری از این سیستم به دست آورید.

ما در این مقاله سعی کرده ایم که سیستم های اطفاء حریق بر پایه فوم را بیشتر بررسی کرده و به خواننده اطلاعات مفیدی را منتقل نماییم. این سیستم با وجود حساسیت های محیط زیستی که به آن وارد است می تواند در زمینه کنترل حریق های بزرگ، کمک شایانی به صنایع داشته باشد.
شما هم می توانید نظرات و سوالات خود را در زیر همین مطلب بنویسید و با ما به اشتراک بگذارید.

تیم تولید محتوای آذرندامشاهده نوشته ها

آذرندا همواره تلاش نموده تا با تولید محتوای مفید، بروز و دقیق در ارتقای فرهنگ استفاده از سیستم های اعلام و اطفاء حریق نقشی داشته باشد. از این رو تیم تولید محتوا به این موضوع پرداخته و مطالب را تولید و بررسی می نمایند.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

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

اگر سوالی در زمینه فعالیت ما دارید، در فرم تماس با ما مطرح کرده و منتظر تماس ما باشید