خاموش‌کننده فوم: مکانیزم اطفاء حریق مایعات قابل اشتعال
خاموش‌کننده‌های فوم، تجهیزات اطفاء حریق تخصصی هستند که به طور موثر برای مهار حریق‌های ناشی از مایعات قابل اشتعال (کلاس B) به کار می‌روند. مکانیزم عملکرد این خاموش‌کننده‌ها مبتنی بر ایجاد لایه‌ای از فوم پایدار بر روی سطح ماده در حال احتراق است. این لایه فوم چند عملکرد کلیدی را انجام می‌دهد:
جداسازی منبع سوخت از اکسیژن: پوشش فوم، مانع از رسیدن اکسیژن موجود در هوا به سطح مایع قابل اشتعال شده و فرآیند احتراق را متوقف می‌کند.
مهار انتشار گازهای قابل اشتعال: لایه فوم، از تبخیر و انتشار گازهای قابل اشتعال از سطح مایع جلوگیری کرده و بدین ترتیب، منبع سوخت حریق را محدود می‌سازد.
خنک‌سازی (تا حدی): اگرچه مکانیزم اصلی اطفاء توسط فوم، خفه‌سازی است، اما وجود آب در ساختار فوم تا حدی به خنک‌سازی سطح حریق نیز کمک می‌کند.
کیفیت و پایداری فوم تولید شده، نقش تعیین‌کننده‌ای در کارایی خاموش‌کننده و در نهایت، هزینه تمام شده آن دارد.
تاریخچه کشف فوم اطفاء حریق
نخستین خاموش‌کننده فوم در سال 1902 توسط مهندس و شیمی‌دان روسی، الکساندر لوران، اختراع شد. نوآوری لوران در استفاده از مواد فعال سطحی گوناگون بود که قادر به تولید فوم با غلظت‌های پایین (کمتر از 1 درصد) بودند. الهام‌بخش این اختراع، مشاهده آتش‌سوزی‌های گسترده نفتی در باکو، مرکز صنعت نفت روسیه در آن زمان، و دشواری مهار آن‌ها بود. آزمایش‌های موفقیت‌آمیز در سال‌های 1902 و 1903، کارایی این اختراع را به اثبات رساند. نخستین فوم‌های تولید شده، حاصل واکنش شیمیایی بین پودر و آب بودند و به همین دلیل، “فوم شیمیایی” نام گرفتند.
اصول عملکرد خاموش‌کننده فوم
با توجه به اینکه چگالی آب از اغلب مایعات قابل اشتعال بیشتر و چگالی فوم از آن‌ها کمتر است، فوم به سرعت بر روی سطح مایع شعله‌ور پخش شده و یک پوشش عایق ایجاد می‌کند. این پوشش، علاوه بر ممانعت از رسیدن اکسیژن به سطح حریق و جلوگیری از صعود گازهای قابل اشتعال، به اطفاء حریق کمک می‌کند. استفاده از آب به تنهایی برای خاموش کردن حریق‌های ناشی از مایعات قابل اشتعال، به دلیل عدم اختلاط آب با این مایعات و احتمال گسترش سطح حریق، توصیه نمی‌شود.
فوم‌های اطفاء حریق بر اساس نرخ انبساط (نسبت حجم فوم تولید شده به حجم محلول اولیه) و کاربردشان، دسته‌بندی می‌شوند.
انواع طبقه بندی فوم بر اساس نرخ انبساط
فوم‌های با نرخ انبساط کم: این فوم‌ها، مانند AFFF (Aqueous Film Forming Foam)، دارای نرخ انبساط کمتر از 20 برابر و ویسکوزیته پایین هستند. سیالیت بالای آن‌ها امکان پوشش سریع سطوح وسیع را فراهم می‌کند.
فوم‌های با نرخ انبساط متوسط: نرخ انبساط این فوم‌ها بین 20 تا 100 برابر است.
فوم‌های با نرخ انبساط زیاد: این فوم‌ها دارای نرخ انبساط بیش از 100 تا 200 برابر بوده و برای استفاده در فضاهای محدود و بسته که نیاز به اطفاء سریع حریق وجود دارد، مناسب هستند.
نوع دیگری از فوم‌ها، فوم‌های مقاوم به الکل (AR-AFFF) هستند. در حریق‌های ناشی از الکل‌ها و سوخت‌های حاوی اکسیژن یا حلال‌های قطبی، فوم‌های معمولی تجزیه می‌شوند. فوم‌های مقاوم به الکل با تشکیل یک لایه محافظ بین فوم و سطح مایع در حال سوختن، از این تجزیه جلوگیری می‌کنند.
انواع کلاس بندی فوم بر اساس کاربرد
فوم کلاس A: این فوم‌ها که در اواسط دهه 1980 توسعه یافتند، با کاهش کشش سطحی آب، قابلیت جذب آب توسط سوخت‌های جامد کلاس A (مانند چوب و کاغذ) را افزایش داده و از شعله‌وری مجدد جلوگیری می‌کنند. این فوم‌ها در اطفاء حریق‌های ساختمانی نیز کاربرد دارند.
فوم کلاس B: این فوم‌ها به طور خاص برای اطفاء حریق‌های ناشی از مایعات قابل اشتعال (کلاس B) طراحی شده‌اند. استفاده از فوم کلاس A برای این نوع حریق‌ها می‌تواند نتایج نامطلوبی به همراه داشته باشد، زیرا برای مهار گازهای تولید شده از مایعات قابل اشتعال فرموله نشده‌اند.
کاربرد فوم اطفاء حریق در کپسول‌های آتش‌نشانی
فوم به عنوان عامل اطفاء حریق در کپسول‌های آتش‌نشانی، با ایجاد پوشش بر روی سطح مواد در حال سوختن، ضمن سرد کردن (به میزان محدود) و جلوگیری از انتشار گازهای قابل اشتعال، مانع از رسیدن اکسیژن به حریق شده و در نهایت منجر به خاموش شدن آن می‌گردد. کپسول‌های آتش‌نشانی فوم معمولاً به دو نوع شیمیایی و مکانیکی تولید می‌شوند. فوم مکانیکی از ترکیب آب و ماده کف‌زا (سورفکتانت) به همراه هوا یا گاز تولید می‌شود، در حالی که فوم شیمیایی از واکنش بین بی‌کربنات سدیم و سولفات آلومینیوم حاصل می‌شد که به دلیل برخی محدودیت‌ها، امروزه کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شدت پرتاب خاموش‌کننده‌های فوم معمولاً در حدود 5 متر و ظرفیت آن‌ها حدود 9 لیتر است. این کپسول‌ها برای اطفاء حریق‌های کلاس A و B مناسب هستند و بسته به نوع حریق، روش استفاده متفاوتی دارند. کاربرد اصلی آن‌ها مهار حریق‌های ناشی از مایعات قابل اشتعال است، اما برای اطفاء حریق مواد جامد نیز قابل استفاده هستند. با این حال، برای حریق‌های ناشی از روغن‌های پخت و پز مناسب نیستند. انتخاب نوع فوم مناسب، بستگی به نوع حریق و شرایط محیطی دارد. در فضاهای بسته مانند زیرزمین‌ها یا انبارها که احتمال گسترش سریع حریق وجود دارد، از فوم‌های با نرخ انبساط بالا استفاده می‌شود.
نحوه شناسایی کپسول‌های آتش‌نشانی فوم
کپسول‌های آتش‌نشانی فوم معمولاً دارای بدنه قرمز رنگ با یک نوار کرم رنگ در قسمت بالایی مخزن هستند که آن‌ها را از سایر انواع خاموش‌کننده‌ها متمایز می‌کند.
نحوه استفاده از خاموش‌کننده‌های فوم
بررسی وضعیت: قبل از استفاده، از شارژ کامل کپسول و سالم بودن ضامن اطمینان حاصل کنید.
حفظ فاصله ایمن: در فاصله ایمن از حریق قرار گرفته و سپس ضامن را بکشید تا خاموش‌کننده فعال شود.
اطفاء حریق کلاس B: در صورت امکان، نازل را به سمت یک سطح عمودی در مجاورت آتش نگه دارید تا فوم به آرامی روی سطح مایع جاری شده و آن را بپوشاند. هدف قرار دادن مستقیم شعله ممکن است باعث گسترش آن شود.
اطفاء حریق کلاس A: نازل را مستقیماً به سمت پایه آتش نشانه گرفته و با حرکت دادن جت فوم به صورت جارویی از چپ به راست، تمام سطح درگیر را پوشش دهید.
