عوامل اطفاء حریق

عوامل اطفاء حریق کدام اند؟ از چه موادی برای اطفاء حریق استفاده می شود؟ کدام ماده برای اطفا حریق بیشتر در دسترس است؟ دی اکسید کردن چگونه موجب اطفا حریق می شود؟ در این مقاله به این سوالات و سوالات مشابه پاسخ داده خواهد شد؟ همراه ما باشید.

1- عوامل اطفاء حریق – آب

آب از زمان‌ های دور یکی از متداول ترین عوامل اطفاء حریق مورد استفاده و یکی از در دسترس ترین عوامل اطفاء حریق است. آب در خاموش کننده‌های دستی، سیستم‌ های نصب شده و از طریق شلنگ‌ های آتش نشانی قابل استفاده بوده و به عنوان پایه در سیستم‌ های آب و فوم استفاده می‌شود.

آب کارائی خوبی دارد زیرا ظرفیت بالائی برای جذب گرما دارد. جذب گرما، دمای مواد در حال سوختن را تا دمای پائین‌تر از دمای آتش گیری آن ها خنک می‌کند. به عنوان مثال، یک پوند آب در دمای اتاق ۲۱ درجه سانتی گراد حدود ۱۵۰ بی تی یو ۱۵۸ کیلو ژول گرما جذب می‌کند. و دمای آن تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد دمای جوش آب بالا می‌رود.

1-1- تبخیر آب و اطفا حریق

هنگامی که آب تبخیر می‌شود، حدود ۹۷۰ بی تی یو 1023 کیلوژول گرمای دیگر را جذب می‌کند. طی تبدیل آب به بخار، حداکثر امتیاز اعمال آب کسب می‌شود. تبخیر شدن آب طی استفاده از آب نیز آسیب وارده ناشی از آب به مواد در حال سوختن را کاهش می‌دهد. تحت شرایط واقعی اطفاء حریق امکان تبخیر ۱۰۰ درصد یا حتی نزدیک به آن وجود ندارد اما هدف، اعمال به نحوی است که بیشترین تبخیر سازی ممکن فراهم شود.

سایر عوامل اطفاء حریق که قصد بحث در مورد آن‌ها را در ادامه داریم به صورت ترتیبی طبقه بندی نشده‌اند. عوامل اطفاء حریق تا حدی اختصاصی هستند و هر یک نیاز خاصی را برآورده می‌سازند. برخی از عوامل اطفاء حریق در بیش از یک گروه طبقه بندی شده اما هیچ یک از آن ها به اندازه آب در دسترس نبوده یا از لحاظ اقتصادی به اندازه آب مناسب نیستند.

2- عوامل اطفاء حریق – مواد شیمیائی خشک

یکی دیگر از عوامل اطفاء حریق عوامل شیمیائی خشک، مانند پودر ریزی هستند در حد پودر گچ که دارای پایه‌ای از چندین ترکیب شیمیائی هستند. این عوامل در دو گروه در دسترس هستند، مواد شیمیائی خشک معمولی برای حریق‌های نوع B و C و مواد شیمیائی خشک چندمنظوره برای اطفاء حریق‌های گروه های A و B و C استفاده می‌شوند.

هر دو گروه از این عوامل از طریق اختلال در واکنش شیمیائی زنجیره‌ای عمل می‌کنند. مواد شیمیائی خشک چندمنظوره ترکیباتی هستند که به سطوح می‌چسبند و به این دلیل است که این مواد برای اطفای حریق‌های گروه A مؤثر هستند درصورتی که برای اطفاء حریق گروه A نیاز نباشد، مواد شیمیائی خشک معمولی بهتر است برای نواحی دارای خطر حریق گروه های B و C استفاده شوند.

1-2- قابلیت چسبندگی؛ ضعف بزرگ در حریق ماشین آلات

قابلیت چسبندگی، یک ضعف در حریق تجهیزات و ماشین آلات به شمار می‌رود زیرا پاک سازی آن بسیار دشوار می‌شود. حتی در مواد شیمیائی خشک معمولی، مشکل پاک سازی، بزرگ ترین ضعف به شمار می‌رود. این نوع از عوامل اطفاء حریق معمولاً سریع ترین نابودکننده حریق مایعات قابل اشتعال در دسترس است. مواد شیمیائی خشک در خاموش کننده‌های قابل حمل، خاموش کننده‌های چرخ دار، در وسایل نقلیه، در سیستم‌های نصب شده با کاربرد موضعی هم در ساختمان‌ها و هم روی وسیله وسایل نقلیه استفاده می‌شود. درصورتی که ماده شیمیائی خشک توسط افراد آموزش دیده استفاده شود، این مواد، عوامل اطفاء حریق قوی برای حریق‌های مایعات قابل اشتعال هستند.

2-2- بی کربنات جوش سدیم

یکی از متداول ترین عوامل اطفاء حریق، عامل شیمیائی خشک معمولی، بی کربنات سدیم جوش شیرین است. متداول ترین عامل شیمیائی خشک چند منظوره منوفسفات آلومینیوم است. عامل شیمیائی خشک معمول مورداستفاده جهت حفاظت در برابر مایعات قابل اشتعال، بی کربنات پتاسیم است که از آن به عنوان Purple K یاد می‌شود. Purple K دو برابر مؤثرتر از عامل خشک شیمیائی خشک معمولی در اطفاء حریق مایعات قابل اشتعال است.

3- عوامل اطفاء حریق – هالون ها

یکی دیگر از عوامل اطفاء حریق عوامل هیدروکربنی هالوژنه که معمولاً به آن‌ها هالون می‌گویند گروهی از عوامل گازی هستند که در کنترل حریق مؤثرند.

دو هالون متداول مورداستفاده برای کنترل حریق ۱۲۱۱ و ۱۳۰۱ است. هالون ۲۱۱ معمولاً در خاموش کننده‌های قابل حمل استفاده می‌شود و هالون 13 و 01 معمولاً در سیستم‌های نصب شده به کار می‌رود. عوامل هالونی عمدتاً حریق را از طریق تداخل در واکنش‌های زنجیره‌ای خاموش می‌کنند. مهم ترین مزیت این عوامل آن است که باقی ماند‌های به جائی نمی گذارند به همین دلیل آن‌ها برای حفاظت از کامپیوترها و تجهیزات حساس، مناسب هستند.

1-3- انواع هالون ها و کاربرد های آن ها در اطفاء حریق

• انواع کوچک تر (انواع سبک تر از 17 پوند) تنها برای حریق‌های گروه B و C به کار می روند.
• ( انواع بزرگ تر 17 پوند) و بزرگ تر برای حریق‌های گروه های A ،B و C به کار می‌روند.

هالون ها به صورت تحت فشار و به صورت مایع نگهداری و هنگامی که از کپسول خارج می‌شوند، سریعاً تبخیر می‌شوند. مزیت دیگر این عوامل، قابلیت حفظ آن‌ ها است.

اگر اتاق با غلظت مناسب حدود ۷ درصد از هالون پر شود تا زمانی که این غلظت حفظ شود، آتش اتفاق نخواهد افتاد. هالون‌ها با توجه به سرعت کنترل حریق بین مواد شیمیائی خشک و دی اکسیدکربن طبقه بندی می شود. هالون، گران ترین عوامل اطفاء حریق هستند. هالون یکی از مواد شیمیائی است که در تخریب لایه ازون دخیل است.

2-3- توقف تولید هالون در آمریکا

تولید هالون در ایالات متحده متوقف شده است اما به عنوان عوامل اطفاء حریق تایید شده در سیستم‌های موجود باقی مانده است. مطابق با قانون هوای پاک (CAA) ، ایالات متحده تولید و واردات هالون‌های استفاده نشده ی ۱۲۱۱، ۱۳۰۱ و ۲۴۰۱ را از ژانویه ۱۹۹۴ ممنوع کرده است که این امر در تبعیت از پروتکل مونترال است.

این پروتکل در مورد موادی است که لایه ازون را تخریب می‌کند. هالون‌های بازیافته و تولیدات قدیمی پیش از ژانویه ۱۹۹۴ تنها منابع هالون امروزی به شمار می‌روند. هالون در خاموش کننده‌های قابل حمل چرخدار، وسایل نقلیه و سیستم‌های ثابت، سیستم‌های نصب شده ی با کاربرد موضعی هم در ساختمان و هم در وسایل نقلیه و سیستم‌های سیلابی استفاده می‌شود.

5-1- عوامل اطفاء حریق – دی اکسید کربن

یکی دیگر از عوامل اطفاء حریق دی اکسید کربن (co2) یک عامل کنترل عامل گازی کنترل حریق است که تحت فشار و به صورت مایع نگهداری می‌شود. این عامل برای اطفاء حریق‌های گروه b و c به کار می‌رود. مزیت بزرگ دی اکسید کربن آن است که باقی مانده‌ای بر جای نمی گذارد و رسانا نیست. دی اکسید کربن توانائی کنترلی هالون یا جایگزین‌های آن را ارائه نمی‌دهد اما هزینه آن بسیار کمتر است. دی اکسید کربن با محروم کردن حریق از اکسیژن، حریق و اطفا می‌کند.

عیب اصلی دی اکسیدکربن این است که می‌تواند خطر نقصان اکسیژن را در محل‌های مورداستفاده از آن ایجاد کند به طوری که ریسک قابل ملاحظه‌ای برای کارکنان ایجاد کند. این عامل در خاموش کننده‌های قابل حمل، خاموش کننده‌های چرخ دار، سیستمهای ثابت و در وسایل نقلیه سیستم‌های نصب شده و کاربری محلی هم در ساختمان‌ها و هم نصب شده روی وسایل نقلیه و سیستم‌های نصب شده سیلابی استفاده می‌شود. سیستم‌های نصب شده با کاربری محلی هم در ساختمان‌ها و هم نصب شده روی وسایل نقلیه و سیستم‌های نصب شده سیلابی استفاده می‌شود.

4- عوامل اطفاء حریق – فوم کف آتش‌نشانی

به گروه عمومی عوامل اطفاء حریق اطلاق می‌شود که شامل تنوع وسیعی از فوم‌های ویژه با کاربردهای خاص می‌شود. فرم در خاموش کننده‌های دستی، خاموش کننده‌های چرخ دار، از طریق شلنگ‌های دستی، سیستم‌های ثابت و انواعی از سیستم‌های نصبی استفاده می‌شود. دو نوع اصلی فوم، فوم شیمیائی و مکانیکی است.

فوم‌های شیمیائی با واکنش شیمیائی تولید و به ندرت استفاده می‌شوند. فوم‌های مکانیکی ترکیب از ترکیب افشره ی فوم با نسبت خاصی از آب تولید می‌شوند تا محلول فوم تشکیل شود. از چندین نوع وسیله ی ترکیب نسبت مشخص آب و فوم استفاده می‌شود. یکی از متداول ترین این وسایل این – لاین اِدکتور است.

لوله ی برداشت داخل افشره ی فوم قرار داده شده و آب از طریق اِدکتور جریان می‌یابد. آب عبوری یک ونتوری ایجاد می‌کند که افشره ی فوم رابه داخل جریان می‌کشد. شیر سنجش درصد افشره را کنترل می‌کند تا مخلوط مناسبی تشکیل شود. محلول فرم از طریق شلنگ به نازل جریان می‌یابد. هوا به محلول فوم در نازل طی فرآیندی که هوادهی نامیده می‌شود وارد می‌شود تا فوم نهائی تشکیل شود.

1-4- فوم چیست و چه کاربردی در اطفاء حریق دارد؟

فوم ماده‌ای پر حباب است که در ظاهر مشابه کف صابون است.

فوم برای اطفاء حریق‌های گروه A و B مناسب است اما اختصاصاً برای اطفای حریق‌های گروه B طراحی شده است.

فوم چندین روش اطفاء بحث شده را در بردارد. اکثر مقدار فوم، آب است و از این رو قابلیت خنک سازی را نیز ارائه می‌دهد. فوم جهت شناور شدن روی سطح مایع قابل اشتعال طراحی شده تا مانعی بین سطح ماده سوختنی و هوا تشکیل دهد و ازاین رو مانع رسیدن اکسیژن شود. این مانع به این صورت عمل می‌کند که ماده سوختنی را از طریق درزبندی آن از شرایط حریق جدا می‌کند. تمامی فوم‌های مکانیکی دو ویژگی اصلی دارند که باید آنها را مدنظر قرارداد: درصد ترکیب و نسبت توسعه. درصد ترکیب درصد حجمی افشره فوم با آب است. متداول ترین درصد، 3 است که ممکن است به آن فوم 3 درصد نیز اطلاق شود.

2-4- انواع فوم

فوم در انواع 1، 9، 6، 3 درصد تولید می‌شود.

انواع ساده ی فوم اغلب در انواع بیش از یک درصد در دسترس هستند. نسبت توسعه فوم به هنگام هوادهی است.

به سمت توسعه 1 به 0 نشان می‌دهد که به ازای هر فوت مکعب 3/ 28 لیتر (محلول فوم، ۰ فوت مکعب) 328 لیتر فوم نهائی تولید خواهد شد.

گروه‌های اصلی نسبت‌های توسعه‌ای فوم، نسبت‌های کم 1 به 10 و نسبت‌های زیاد 1: 100 تا 1: 1000 است.

3-4- مقایسه کیفیت فوم ها

چندین فاکتور در تمامی فوم‌ها رایج هستند که به عنوان معیاری برای مقایسه کیفیت آن‌ها به کار می‌رود.

فوم باید قادر به ایجاد جریان آزاد روی سطح مایع باشد.

این توانائی جریان، فوم را قادر می‌سازد تا روی سطح مایع پخش شود و به پوشش سریع و کامل مایع کمک می‌کند.

فوم در زمان اعمال شروع به از دست دادن آب خواهد کرد و سرعتی که در آن آب از دست می‌رود نرخ زهکشی یا درین فوم است.

هر چه میزان درین کمتر باشد مدت پوشش فوم بیشتر خواهد بود.

ازآنجائی که فوم به عنوان یکی از عوامل اطفاء حریق استفاده می‌شود، مقاومت گرمائی آن نیز یک ویژگی مهم محسوب می‌شود.

فوم باید قادر به تحمل گرمای حریق و سطوح داغ باشد.

این توانائی گه گاه به عنوان مقاومت در برابر آتش سوزی بیان می‌شود.

به صورت اختصاصی تر، این ویژگی فوم درحفظ پوشش مؤثر در نزدیکی حریق است.

در ضمن، فوم باید در برابرآلودگی به محصولاتی که فوم به آن‌ها اعمال می‌شود مقاومت کند.

از این خاصیت به عنوان (برداشت سوخت) یاد می‌شود. چندین نوع خاص از فوم استفاده می‌شود.

هر نوع فوم مزایا و معایب خود را دارد.

ماهیت خطر تحت حفاظت فاکتور اصلی در زمان تصمیم گیری در مورد فوم خاصی است که مؤثرترین فوم باشد.

5- عوامل اطفا حریق – فوم پروتئینی

یکی از قدیمی ترین عوامل اطفاء حریق فوم پروتئینی که از مواد طبیعی ساخته شده است.

یکی از قدیمی ترین نوع فوم‌های مکانیکی است.

این فوم مقاومت گرمائی بالائی را فراهم نموده و پوشش پایدار و چسبناکی را ایجاد می‌کند.

این نوع فوم با جریان آزاد نیست و از این رو حریق را به سرعت کنترل نمی کند.

امروزه فوم پروتئینی کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد که این امر به دلیل پیشرفت در تولید فوم‌های مصنوعی است.

مناسب ترین فوم در وضعیت‌ هایی است که در آن مقاومت گرمائی زیاد و پایداری طولانی مدت مهم هستند.

ضمناً این نوع فوم با عوامل شیمیائی خشک سازگار نیست.

6- عوامل اطفا حریق – فوم AFFF

یکی دیگر از عوامل اطفاء حریق فوم AFFF فومی با جریان آزاد است که حریق را به سرعت کنترل می‌کند.

فوم AFFF، متداول ترین نوع فوم است.

می‌توان آن را به طور مؤثر در تنوع وسیعی از موقعیت‌های حریق به کار برد.

این نوع فوم حریق را در اکثر موقعیت‌ها نسبت به انواع دیگر فوم‌ها سریعتر کنترل می‌ کند.

مزیت مهم دیگر این فوم، سازگاری آن با عوامل شیمیائی خشک است.

این ویژگی استفاده از این عوامل به صورت ترکیبی که عموماً سیستم‌های دو عاملی نامیده می‌شوند را میسر می‌سازد که این امر کارائی هر یک را افزایش می‌دهد.

مواد شیمیائی خشک سرعت بیشتری را در اطفاء حریق نسبت به فوم دارد و فوم می‌تواند سطح سوخت را در برابر اشتعال مجدد ایمیل نماید.

این شرایط نیازی به بکارگیری توسط تجهیزات مخصوص ندارد.

7- عوامل اطفا حریق – فوم الکلی

یکی دیگر از عوامل اطفاء حریق فوم الکلی بسیار مشابه با فوم AFFF است.

به استثنای اینکه این نوع فوم برای استفاده در حریق‌های حلال‌های قطبی طراحی شده است.

این مواد حلال‌های قطبی ( مایعات محلول در آب ) نظیر الکل، متیل اتیل کتون و سایر حلال‌ها هستند.

اثربخشی AFFF‌ های معمولی را برای اطفاء حریق‌های ناشی از آن ها را از بین می‌برند.

فوم‌های الکلی مواد شیمیائی اضافه دارند که باعث تشکیل غشائی روی سطح حلال می‌شود.

به طوری که از تجزیه فوم جلوگیری می‌کنند.

از این نوع فوم‌ها می‌توان در حریق مایعات قابل اشتعال معمولی استفاده کرد.

فوم فلوئور و پروتئین برخی از امتیازات فوم پروتئینی و برخی از امتیازات AFFF را دارند.

این فوم مقاومت گرمائی بالاتری نسبت به FFF و مقاومت مؤثری را در برابر برداشت سوخت دارد.

این فوم جریان آزادتری را نسبت به فوم پروتئینی دارد و برای تزریق زیر سطحی ایده آل است

به طوری که تکنیک مورد استفاده جهت اطفاء حریق مخازن بزرگ مایعات قابل اشتعال است.

در ضمن این فوم با عوامل شیمیائی خشک سازگار است.

فوم با توسعه ی زیاد برای استفاده حریق‌های مکان‌های بسته مناسب است.

این نوع فوم جایگزین گرما و دود در محل حریق می شود اگر تهویه کافی طی اعمال سوم فراهم شود.

8- عوامل اطفا حریق – پودر خشک

یکی از متداول ترین عوامل اطفاء حریق پودر خشک می باشد که برای کنترل حریق فلزات قابل احتراق گروه D طراحی شده است. متداول ترین عوامل اطفاء حریق در این گروه 1 – G و Met – L – X است. پودرهای خشک از طریق ایجاد پوسته ی سخت بر روی فلز درحال سوختن عمل می‌کنند. برای اطفاء حریق، این پوسته باید به طور کامل در حال سوختن را بپوشاند. این عوامل معمولاً توسط بیل یا خاموش کننده‌های قابل حمل اعمال می‌شود. گرافیت و کلرید سدیم دو نوع متداول از این عوامل هستند.

9- عوامل اطفا حریق – مواد شیمیایی تر

آخرین مورد از عوامل اطفاء حریق که در این مقاله به آن پرداخته شده است عوامل شیمیائی تر می باشد.

عموماً استات پتاسیم به طور ویژه‌ای برای حریق روغن و چربی مورد استفاده در پخت وپز طراحی شدند.

این عوامل در خاموش کننده‌های قابل حمل و سیستم‌های نصب شده در دسترس می‌باشند.

10- جایگزین‌های هالون در اطفاء حریق

به دلیل مشکلات زیست محیطی هالون، در سال‌های اخیر جایگزین‌هایی برای این ترکیب به بازار ارائه شده است.

INERGEN ساخت کارخانه ی Ansul و ترکیبی از نیتروژن، آرگون و دی اکسید کربن است.

هوای معمولی حدود ۲۱ درصد اکسیژن و یک درصد دی اکسید کربن دارد.

میزان اکسیژن را در محل حفاظت به 5/12 درصد کاهش و دی اکسیدکربن را تا ۴ درصد افزایش می‌دهد.

احتراق با شعله ی باز نیازمند حدود ۱۵ درصد اکسیژن است.

1 FM – 200 و 1 و 1 و 2 و 3 و 3 و 3 – هپتافلوئوروپروپان شرکت شیمیائی Great Lakes

1 FE – 36 و 1 و 1 و 3 و 3 و 3 هگزافلوئوروپروپان شرکت Pont

این ترکیب جایگزین هالون 1211 دانسته شده است.

عمدتاً در خاموش کننده‌های دستی استفاده می‌شود.

در ضمن ممکن است از این ترکیب در سیستم‌های جلوگیری از انفجار استفاده شود.