کپسول آتش نشانی فوم (کف)

کپسول آتش نشانی فوم یا کف برای اولین بار توسط مهندس و شیمیدان معروف روسی به نام  الکساندر لوران در سال 1902 اختراع شد. در این نوع کپسول، انواع مختلف سورفکتانت (ماده فعال سطحی) وجود دارد که باعث تولید فوم یا کف می‌شود. اجزای فوم یا کف ضد بازدارنده عبارتند از: حلال‌های آلی (مثلا ترتیلیتی تریتییلن گلیکول و هگزیلن گلیکول)، تثبیت کننده‌های کف (مانند الوار لوریل)، سورفکتانت‌های با غلظت کمتر از 1% و مهارکننده‌های خورندگی. فوم یا کفی که برای خاموش کردن آتش استفاده می‌شود، مایعی است که به سرعت بر روی مواد شعله ور شده قرار می‌گیرد و مانع از بلند شدن گاز قابل اشتعال از روی این مواد می‌شود. و با گسترده شدن بر روی سطح خارجی ماده در حال اشتعال از رسیدن اکسیژن موجود در هوا به سطح آتش ممانعت بعمل می‌آورد. وزن مخصوص این نوع کف یا فوم همواره کمتر از وزن مخصوص مایعات در حال سوختن است و بنابراین در سطح آن‌ها شناور شده و به پائین نمی‌رود. کپسول‌های آتش نشانی فوم معمولا به دو صورت شیمیایی (chemical foam) و مکانیکی (mechanical foam) تولید می‌شوند. ترکیب اصلی کسپول فوم از نوع مکانیکی آب و کف و گاز و کف می‌باشد. همچنین بی کبرنات سدیم و آلومینیوم سولفات ترکیب اصلی در بیشتر فوم‌های شیمیایی است. این نوع خاموش کننده‌ها (فوم شیمیایی) به دلیل مشکلات و نقاط ضعفی که داشته‌اند از بازار مصرف خارج شده‌اند. هم چنین لازم به ذکر است که شدت پرتاب کپسول های اطفاء حریق فوم در حدود ۵ متر می‌باشد و درجه ترکیب آن با آب برابر نسبت ۱ به ۸ است به عبارت دیگر به ازای هر ۸ لیتر آب ۱ لیتر کف یا فوم اضافه می‌کنند. ضمناً گنجایش این نوع خاموش کننده‌ها معمولاً ۹ لیتر است.

انواع طبقه بندی فوم با توجه به قابلیت گسترش (نرخ انتشار):

 

1- فوم های با قابلیت گسترش اندک (نرخ انتشار کم)

فوم هائی مانند AFFF که دارای نرخ انتشار کمتر از 20 برابر هستند، دارای ویسکوزیته اندک و به صورت متحرک می‌باشند و می‌توانند به سرعت مناطق بزرگی را تحت پوشش قرار دهند.

2- فوم های با قابلیت گسترش متوسط (نرخ انتشار متوسط)

اين نوع از فوم ها دارای نسبت گسترش 20 تا 100 برابر هستند.

3- فوم های دارای قابلیت گسترش زیاد (نرخ انتشار زیاد)

این نوع فوم ها دارای عدد انبساطی بیش از 200-1000 هستند و برای مکان‌ها و فضاهای محصوری مانند پناهگاه‌ها مناسب هستند زیرا در صورت بروز خطر آتش سوزی در آن‌ها نیاز به خاموش کردن سریع آتش است.

4- فوم های مقاوم در برابر الکل

در این نوع از فوم ها یک لایه محافظ بین فوم و سطح در حال سوختن تشکیل می‌شود که این خاصیت در نهایت باعث جلوگیری از تجزیه فوم توسط الکل در حین آتش سوزی می‌شود. فوم مقاوم در برابر الکل در برابر آتش سوزی ناشی از سوخت‌های حاوی اکسیژن (از جمله MTBE) و یا آتش سوزی مایعات حاوی حلال‌های قطبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انواع کلاس بندی های  فوم (کف)

1- فوم کلاس A

که در اواسط دهه 1980 برای مبارزه با آتش سوزی توسعه یافت. این نوع فوم باعث کاهش مقدار کشش سطحی آب می‌شود و در جذب و اشباع حریق کلاس A با آب کمک می‌کند. این خاصیت به سرکوب آتش کمک می‌کند و می‌تواند مانع از احتراق مجدد شود. تجارب خوبی که از استفاده از آن تاکنون به دست آمده برای مبارزه با انواع دیگر آتش سوزی کلاس A مانند آتش سوزی‌های ساختمانی استفاده می‌شود.

2- فوم کلاس B

فوم کلاس B برای آتش سوزی کلاس B یعنی آتش سوزی‌های ناشی از احتراق مایعات قابل اشتعال طراحی شده است. استفاده از فوم کلاس A بر روی یک آتش سوزی در کلاس B ممکن است نتایج غیر منتظره و زیان باری به بار آورد زیرا فوم‌های کلاس A برای تشکیل بخارهای انفجاری تولید شده توسط مایعات قابل اشتعال طراحی نشده‌اند. فوم کلاس B نیز دارای دو زیرمجموعه اصلی است: – فوم های مصنوعی فوم‌های مصنوعی عموماً بر اساس سورفکتانت‌های مصنوعی تولید می شوند. آنها روی سطح خارجی مایعات دارای ساختار ملکولی هیدروکربنی، بهتر جریان پیدا می کنند و براحتی بر سطح خارجی آنها انتشار می‌یابند و برای شکستن سریع شعله‌های آتش مناسب هستند. آنها از جمله آلاینده‌های مهم آب‌ها و منابع زیرزمینی هستند. این نوع فوم‌ها شامل موارد ذیل می‌شوند:
  • فوم‌های تشکیل دهنده فویل آب (AFFF) که عموماً بر پایه آب هستند و اغلب حاوی سورفکتانت‌های حاوی هیدروکربن مانند سدیم آلکال سولفات و فلوئوروزورفکتانت، مانند فلوریتلومر، اسید پرفلووروکاتانیک (PFOA) و یا پرفروفیوکتن سولفونیک اسید (PFOS).
  • فوم‌هائی مقاوم که در برابر واکنش پذیری با الکل (AR-AFFF) مقاوم هستند و می‌توانند یک غشاء محافظتی را ایجاد کنند.
از فوم مقاوم در برابر الکل در مبارزه با آتش سوزی ناشی از سوخت حاوی اکسیژن از جمله MTBE و یا آتش سوزی مایعات حاوی حلال‌های قطبی استفاده می‌شود. – فوم های فلوروپروتئینی نوعی کف پروتئینی مقرون بصرفه و کارآمد است که دارای ویژگی خفه کردن سریع آتش بوده و مقاومت مناسبی را از خود در برابر آتش نشان می‌دهد. این نوع ماده، پوشش پایداری از حباب را بر روی سطح آتش‌های هیدرو کربنی و دیگر مایعات محترقه ایجاد می‌کند. فوم فلوروپروتئینی در شرایط معمولی و محیطی در زمان‌های طولانی بشکل پایدار باقی می‌ماند. با این حال، به دلیل امکان بروز فساد و از بین رفتن مخزن‌های پلاستیکی حاوی آن، لازم است از قرار دادن کپسول‌های حاوی آن در برابر تابش مستقیم نور آفتاب جلوگیری کرد. هم چنین لازم است از پرتاب این نوع مخازن از مکان‌های مرتفع جلوگیری کرد و آن‌ها را بر روی پالت‌هائی مخصوص قرار داد.

کاربردها و مصارف فوم (کف)

هر نوع فوم دارای کاربردها و مصارف خاص خود است. از فوم‌های با قابلیت انتشار بالا در زمانی استفاده می‌شود که یک فضای محصور مانند زیر زمین یا انبار باید به سرعت پر شود. فوم‌های با قابلیت انتشار اندک نیز برای مایعات و نشتی‌های در حال سوختن استفاده می‌شود. AFFF بهترین راه برای نشتی‌های ناشی از سوخت جت است و AR-AFFF نیز برای سوزاندن الکل مناسب است. بیشترین مقدار انعطاف پذیری توسط AR-AFFF یا AR-FFFP به دست می‌آید. هم چنین از AR-AFFF هم باید در مناطقی استفاده شود که در آن گازوئیل با اکسیژن مخلوط شده است. زیرا الکل از تشکیل غشاء واسط میان  فوم FFFP و بنزین جلوگیری کرده و سبب تجزیه فوم می‌شود و عملاً این نوع فوم بی‌فایده خواهد بود.