برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

فوم (Foam) یا كف آتش نشانی یكی از بهترین خاموش كننده های حریقهای گروه B (مایعات قابل اشتعال ) می باشد. كفهای اطفاء حریق مجموعه ای از حبابهای مملو از هوا یا گاز می باشند كه به روشهای متعدد از محلولهای كف بدست می آیند.

بعلت اینكه چگالی این حبابها از چگالی سبك ترین مایعات قابل اشتعال كمتر است این حبابها در سطح مایعات قابل اشتعال شناور شده و با جایگزینی هوا، سرد كردن، ایجاد لایه پایدار مقاوم در مقابل بخارات متصاعده و تولید مواد جاذب آب (در جداره حباب) موجب اطفاء حریق می گردند. اصولاً كف برای ایجاد یك پوشش یكنواخت و شناور بر روی مایعات آتش گیر و سوختنی كه سبك تر از آب هستند جهت جلوگیری از آتش گیری و یا اطفاء آنها بكار می رود و این كاربرد كف همچون جدا كننده هوا از آتش و سرد كنندة سطح ماده سوختنی عمل می كند . همچنین با جلوگیری از ایجاد بخارات آتش گیر مایعات سوختنی از عمل احتراق مجدد جلوگیری می كند و با داشتن خاصیت چسبندگی به سطح مایع سوختنی، از آتش سوزی ماده در اثر سرایت آتش های مجاور جلوگیری می كند. كف می تواند به عنوان پیشگیری از حریق ، كنترل كننده آن و همچنین جهت خاموش كردن حریق های ناشی از مایعات سوختنی بكار گرفته شود.

كف مورد نیاز در آتش نشانی می باید با توجه به درصد كف، نوع كف، تناسب ساز مناسب و سرلولة كفساز مناسب تولید و به محل حریق پاشیده شود. لذا در جزوه حاضر به این امر پرداخته می شود.


 

شناخت كف اطفایی

1-1- تاریخچه استفاده از كف آتش نشانی

انسان از زمانهای بسیار قدیم با آتش و حریق روبرو بوده است و بالطبع آب را كه به راحتی در دسترسش بوده، بعنوان یك خاموش كننده آتش شناخته است. تا اواخر قرن هیجدهم كه انقلاب صنعتی بطور وسیعی صورت گرفت و تولید و مصرف انواع مواد ئیدروكربنی (نفتی) در صنعت بطور وسیعی گسترش پیدا نمود و همه گیر شد مشكل آتش سوزی مخازن نفتی و مایعات آتش گیر و سوختنی با توجه به اینكه سطح سوز می باشند، وزن مخصوص آنها پایین‌تر از وزن مخصوص آب می باشد، غیر قابل حل شدن در آب هستند (مایعاتی كه روی آب شناورند)، با دریافت حرارت به سادگی تبخیر می شوند و با آب اطفاء نمی شوند بعنوان یك معضل بزرگ خود نمایی نمود.

محققان در جستجوی ماده‌ای بعنوان خاموش كننده مایعات قابل اشتعال بودند؛ در سال 1877 میلادی یك محقق انگلیسی بنام جی جانسون اولین پیشنهاد استفاده از كف بعنوان خاموش كننده آتش را به ثبت رساند. هدف از بكارگیری كف تولید تركیبی بود كه بتواند بر روی مایعات نفتی با توجه به خاصیت كف زایی آن طوری قرار گیرد كه آتش را خاموش و از شعله ور شدن مجدد آن جلوگیری نماید.

در سال 1904 میلادی آزمایشهای  عملی برای استفاده از كف های ساخته شده توسط محقق روسی بنام لورنت كه امروزه كف شیمیایی (CHEMICAL  FOAM) نامیده می‌شود  انجام شد. این كف در اطفاء حریق آتش سوزی یك مخزن بزرگ (مخزنی به قطر 35 فوت ) در شهر باكو بكار گرفته شد و بطور موفقیت آمیزی عمل نمود كه پس از آن مانند سایر ابداعات بشر كف آتش نشانی نیز تكامل یافته و امروزه انواع آن با قدرت و خاصیت های مختلف بسیار ساده در اختیار مصرف كنندگان قرار می گیرد.

1-2) تعریف كف

1-2-1- كف ماده‌ای است كه برای خاموش‌كردن آتش‌سوزی مایعات قابل اشتعال (گروه B) بكار می رود. اگر چه كف را می توان برای اطفاء بعضی دیگر از گروههای حریق نیز بكار برد، اما اثر كف در اطفاء حریقهای مایعات بیشتر است.

1-2-2) كفهای اطفاء حریق مجموعه ای از حبابهای مملو از هوا یا گاز می باشند كه به روشهای متعدد از محلولهای كف بدست می آیند و بعلت اینكه چگالی این حباب ها از چگالی سبك ترین مایعات قابل اشتعال كمتر است این حبابها در سطح مایع شناور شده و با جایگزینی هوا، سرد كردن ، ایجاد لایه پایدار مقاوم در مقابل بخارات متصاعده و تولید مواد جاذب آب ( در جداره حباب) موجب اطفاء حریق می گردند.

1-2-2- اصطلاحات كف :

در این جزوه بعلت اینكه برای واژه های انگلیسی برخی از مواد و وسائل كف و كفسازها لغت فارسی معادل كه در عین مفهوم بودن ناآشنا نیز نباشد وجود نداشت از كلماتی كه رساننده معنی باشد استفاده گردیده است.

مایع كف :

برای آنچه از طرف كارخانه سازنده كف در داخل ظروف عرضه می شود كه معادل
FOAM liquid)) ، (FOAM concentrate) ، (FOAM  compound) می باشد.

محلول كف :

برای مایعی كه درصدی از مایع كف و آب با هم مخلوط شده اند این عمل در اینداكتور انجام می گیرد كه در آن كف با توجه به درصد آن با میزان آب مناسب با هم مخلوط می شوند و تولید محلول كف می گردد كه معادل (FOAM  solution) می باشد.

حباب كف :

محصول نهایی كف كه از سرلوله كفساز خارج می شود كه معادل (FINISHED  FOAM) می باشد.


 

 

شناخت مكانیزم عملكرد كف روی آتش

كف بر روی حریق چهار عمل اصلی انجام می دهد و یك عمل فرعی ، كه در ذیل به شرح آنها می پردازیم.

الف ـ مقداری از حرارت حریق را می گیرد (براثر اختلاف دمایی كه بین حریق و كف وجوددارد و طبق قوانین تعادل حرارتی دو ماده كه در كنار یكدیگر قرار می گیرند، مقداری از حرارت حریق توسط كف جذب می شود).

ب ـ از برخاستن بخارات قابل اشتعال جلوگیری بعمل می آورد.(كف بر روی حریق با تشكیل سدی از برخاستن بخارات قابل اشتعال و اختلاط آن با اكسیژن و ادامه حریق جلوگیری بعمل می آورد).

ج ـ از رسیدن اكسیژن به مایع در حال اشتعال جلوگیری به عمل می آورد (همانطور كه كف از برخاستن بخارات قابل اشتعال جلوگیری می كند از نفوذ اكسیژن به سمت بخارات قابل اشتعال جلوگیری می كند).

دـ از برگشت شعله و ایجاد حریق مجدد جلوگیری می نماید. (یكی از مشخصه های خوب كف آن است كه با توجه به تشكیل لایه ذكر شده، از شعله وری مجدد، كه حتی الامكان انفجار را هم در بر دارد، جلوگیری می كند).

همانطوری كه قبلاً گفته شد كف یك عمل فرعی نیز در محیط انجام می دهد . رقیق كردن هوای محیط حریق به علت گرما و تبخیر آب موجود در كف و تبدیل آن به بخار باعث می گردد كه عمل رانش هوای محیط اطراف صورت گرفته و باعث رقیق شدن هوای محیط منطقه عملیاتی می گردد.


 

 

انواع كف

3-1- طبقه بندی كف در ابعاد مختلف:

«انواع مایع كف »

مایع كف بطور كلی از سه نظر دسته بندی می شود:

3-1-1- مایع كف از نظر مواد تشكیل دهنده (مواد اولیه)

3-1-2- مایع كف از نظر تشكیل حباب (مثلث كف)

3-1-3- مایع كف از نظر توسعه حجمی ( انبساط حجمی)

3-1-1- مایع كف از نظر مواد تشكیل دهنده:

مایع كف از نظر مواد تشكیل دهنده بطور كلی به دو دسته تقسیم می شوند:

الف ـ مایع كف هایی كه پایه پروتئینی دارند :

مایع كف هائی كه پایه پروتئینی دارند ممكن است به سه شكل تقسیم شوند:

الف ـ پروتئین حیوانی : از ضایعات گاو و گوسفند مانند شاخ، سم ، استخوان و خون .

ب ـ پروتئین گیاهی : بعضی از گیاهان و قارچ ها دارای مواد پروتئینی هستند كه جهت تولید كف از این گیاهان استفاده می گردد.

ج ـ پروتئین آزمایشگاهی : بعضی از كشورها به دلیل نداشتن پروتئین قوی، پروتئین لازم در تولید مایع كف را در آزمایشگاه از تركیب مواد یا تجزیه بعضی مواد دیگر بدست می‌آورند.

د ـ تحت عنوان كف های مصنوعی (سینتاتیك) شهرت دارند كه بنیان آنها از مواد مصنوعی می باشد. مایع كف‌های پروتئینی معمولاً جهت خاموش كردن حریق‌هایی كه در سطوح آزاد اتفاق می افتد ، بكار می روند.

مایع كفهای پروتئینی به دو دسته تقسیم می شوند:

الف ـ مقاوم در برابر الكلها

ب ـ غیر مقاوم در برابر الكلها

مایع كفهای پروتئینی كه در برابر حل شدن در الكلها مقاومت می كنند ، مقاوم در برابر الكلها نامیده می شوند، جهت خاموش كردن آتش سوزی الكلها از این نوع مایع كف‌ها استفاده می گردد.

این نوع مایع كف‌ها جزء مایع كف‌های مخصوص محسوب می شوند.

مایع كف‌های پروتئینی كه در الكلها حل می شوند غیر مقاوم در برابر الكلها خوانده شده، جزء مایع كفهای معمولی محسوب می گردند و جهت خاموش كردن مایعات قابل اشتعال كه در آنها حل نمی شوند مورد استفاده قرار می گیرند.

ب ) مایع كف‌هایی كه پایه غیر پروتئینی دارند :

این نوع مایعات كفی را به نام مایع كف‌های سینتاتیك (مصنوعی) می شناسند. از مواد شیمیایی تشكیل شده و توسعه حجمی آنها زیاد می باشد.

این كف معمولاً جهت خاموش كردن حریق هایی بكار می رود كه در محیط های بسته صورت گرفته است و جایگزین اكسیژن می گردد.

نمودار انواع مایع كف از نظر مواد تشكیل دهنده:

انواع مایع كف از نظر مواد تشكیل دهنده

مایع كفهایی كه پایة پروتئینی دارند. مایع كفهایی كه پایة غیرپروتئینی دارند. مقاوم در برابر الكلها غیرمقاوم در برابر الكلها


 

سایر مایع كف‌های ساخته شده از این دسته بندی خارج نیستند و فقط ممكن است مواد شیمیایی آنها كمی با یكدیگر اختلاف داشته باشد.

3-1-2- مایع كف از نظر تشكیل مثلث كف :

جهت دستیابی به حبابهای كف به دخالت سه عامل، مایع كف، آب و هوا نیاز می باشد.

مایع كف‌ها بطور كلی از نظر تشكیل مثلث به دو دسته تقسیم می شوند:

الف ) مایع كف شیمیایی

ب ) مایع كف مكانیكی

الف ـ مایع كف شیمیایی :

مایع كف شیمیایی از تركیب شیمیایی دو محلول سولفات آلومینیوم و بی‌كربنات سدیم (محلول جوش شیرین) بدست می آید . این نوع مایع كف معمولاً در خاموش كننده های دستی كه ظرفیت آنها 2 گالن بوده ، ساخته شده و بزرگتر و كوچكتر از دو گالن به صرفه نبوده و اكنون نسبت به ساخت و تهیه این نوع خاموش كننده ها چندان توجهی نمی گردد.

مثلث تشكیل حباب این نوع مایع كف در داخل خاموش كننده تشكیل می شود یعنی از تركیب محلول سولفات آلومینیوم و بی كربنات سیدیم تولید هیدرات آلومینیوم و سولفات سدیم و گاز CO2 (گاز كربنیك) می گردد. فرمول واكنش بصورت زیر می باشد:

6CO3H Na  + (SO4) 3AL2                 3SO4Na2 + 2AL (OH)3 + 6CO2

در نتیجه مثلث آن بصورت زیر خواهد شد:

هیدرات آلومینیوم و سولفات سدیم آب گاز O2


 

از این رو این نوع مایع كف، مایع كف شیمیایی گفته می شود.

توجه: هیدرات آلومینیوم و سولفات سدیم موادی هستند كه عمل تولید كف را بر روی حریق انجام می دهند.

ب ـ مایع كف مكانیكی :

تولید حباب كف در این نوع مایع كف بصورت مكانیكی انجام می گیرد.

یعنی وقتی كه مایع كف با آب مخلوط شده، به سر لولة كفساز می رود و در آنجا با جذب هوا به صورت حباب در می آید.

در این حالت مثلث آن به شكل زیر خواهد بود.

مایع كف هوا آب


 

 تمام كف‌های مایع پروتئینی و غیر پروتئینی چون مثلث كف آنها بطور مكانیكی تشكیل می‌گردد مایع كف مكانیكی محسوب می شوند.

نمودار زیر انواع مایع كف از نظر تشكیل مثلث كف را نشان می دهد.

نمودار مایع كف از نظر تشكیل مثلث كف

مایع كف شیمیایی

                              

3-1-3- انواع كف از نظر انبساط حجمی:

كف‌ها از نظر توسعة حجمی بطور كلی به سه دسته تقسیم می شوند.

الف ) كف كم توسعه

ب ) كف میان توسعه

ج ) كف پر توسعه

الف ـ كف كم توسعه:

كف‌هایی كه انبساط حجمی آنها یك به پنجاه می باشند جزء كف‌های كم توسعه محسوب شده، ولی این نوع كف‌ها معمولاً در عمل دارای انبساط حجمی بین یك به پنج تا یك به پانزده، بسته به نوع وسایل تهیه كف و توسعة حجمی كف دارند.

ب ) كف میان توسعه :

كف‌هایی كه انبساط حجمی آنها از یك به پنجاه تا یك به پانصد می باشند كف‌های میان توسعه نامیده می شوند. این نوع كف‌ها معمولاً در عمل بین یك به هفتاد و پنج الی یك به یكصد و پنجاه بسته به نوع وسایل تهیه كف و توسعة حجمی كف دارند.

ج ـ كف میان توسعه:

كف‌هایی كه انبساط حجمی آنها یك به پانصد تا یك به هزار و پانصد باشند مایع كفهای پرتوسعه گفته می شوند. این نوع مایع كف معمولاً در عمل، بسته به نوع وسایل تهیه كف دارای انبساط حجمی بین یك به هفتصد و پنجاه الی یك به هزار می باشند.

نمودار انواع كف از نظر انبساط حجمی

انواع كف از نظر انبساط حجمی

كف كم توسعه كف میان توسعه كف پر توسعه


 

از گفته های بالا می توان به یك نتیجه كلی در انواع كف دست یافت كه توسط نمودار نمایش داده می شود.


 

                   كف پرتوسعه             كف میان توسعه             كف كم توسعه

                 تا                 تا                               

انواع كف مایع كف

از نظر مواد تشكیل دهنده             از نظر انبساط حجمی             از نظر تشكیل مثلث

          مایع كف كم توسعه           مایع كف پرتوسعه          مایع كف شیمیائی      مایع كف مكانیكی

                       مایع كف میان توسعه

مایع كفهایی كه پایة پروتئینی دارند (سنگین )               مایع كفهائی كه پایه غیرپروتئینی دارند (ٍسبك)

مقاوم در برابر الكلها           غیر مقاوم در برابر الكلها


 

 

4-1- اثر مایع كف روی مواد دیگر:

مایع كف مورد مصرف علاوه بر اینكه باید قدرت خاموش كنندگی و پوشانندگی زیادی داشته باشند، پس از استفاده روی وسایل تولید كف و وسایلی كه روی آنها پاشیده می شود باید اثر سوء نداشته باشد . همانطور كه در بحث PH به آن اشاره خواهد شد اثر كف بر روی مواد مربوط به PH آن می گردد كه در توضیح مشخصات فنی به آن اشاره می‌گردد. بطور كلی اثر مایع كف در روی مواد هر چه كمتر باشد، مایع كف مرغوبتر است و این موضوع زمانی تحقق پیدا خواهد كرد كه PH آن به عدد هفت نزدیكتر باشد. اثر كف‌ها بر روی محیط بسته با توجه به خاصیت تجزیه پذیری آنها متفاوت می باشند و هر كفی كه خاصیت تجزیه‌پذیری زیادی داشته باشند اثرات نامطلوب كمتری را بر محیط خواهد داشت، ولی در مورد معدن باید خاصیت تجزیه پذیری آن را كاهش داد.

بطور كلی باید از پاشیدن كف بر روی گیاهان و درختان خودداری نمود. در رودخانه ها و مكانهایی كه حیوانات آبزی زندگی می كنند، از آلوده كردن آب باید اجتناب كرد. آشامیدن آبهایی كه آلوده به مایع كف هستند برای انسان و حیوان مضر خواهد بود.

پاشیدن كف بر روی البسه و پارچه به مرور باعث پوسیدگی آنها می گردد. پاشیدن كف به اعضای حساس بدن مانند چشم و گوش و دهان می توانند اشكالاتی در سیستم بوجود آورد، به همین سبب به هنگام وقوع چنین حوادثی باید فوراً اعضای آلوده را با آب تمیز شستشو داد.


 

 

آشنایی با مشخصات فنی مایع كف:

مایع كف‌های مكانیكی جای خود را در علم اطفاء حریق باز نموده و مایع كف شیمیایی را از میدان بدر برده است. بهمین سبب بحث ما در اینجا مربوط به مشخصات فنی مایع كف‌های مكانیكی می باشد. البته مایع كف‌های شیمیایی نیز می توانند دارای یك چنین مشخصاتی باشند.

5-1- نام مایع كف

یكی از مشخصه‌های فنی مایع كف ، نام آن می باشد ، زیرا بعضی از مایعات كف با نام خود ، نوع مایع كف را بیان می كنند و گاهی نیز با نام خود چند مشخصة فنی را ارائه می دهند. بعنوان مثال، مایع كف FP70 در این نوع مایع كف F مخفف كلمه (FLUORO) (فلوئور) و P مخفف كلمه (PROTEIN) (پروتئین) و 70 شماره استاندارد آن می باشد.

كشورهای تولید كنندة مایع كف دائماً در حال آزمایش و اختلاط مواد گوناگون هستند تا به مادة  اطفایی مفید تر و مؤثرتر دست یابند. به همین سبب جدولی درست كرده و در آن هر ماده اطفایی جدید بدست آمده را یاد داشت نموده وشماره گذاری می كنند. برای هر یك از شماره های جدول مزبور پرونده ای تشكیل و تمام مشخصات مایع كف را در آن ضبط می نمایند.

در مایع كف FP70 رقم 70 از این سلسله شماره ها می باشد.

5-1-1- مایع كف AFFF :

در این نوع مایع كف A مخفف كلمه (Aqueous) (مایع ـ آبی ـ آبدار) و F اول مخفف كلمه (Film) (فیلم) و F دوم مخفف كلمة (Forming) (تشكیل دادن ـ تشكیل) و F سوم مخفف كلمه (Foam) (كف) می باشد كه مفهوم كلی آن به شرح زیر می باشد:

Aqueous  Film  Forming  Foam

5-1-2- مایع كف تشكیل دهنده قشر نازك:

نام مایع كف صرفاً جنبة بیان مشخصات فنی را در نظر نمی گیرد بلكه جنبة تبلیغات را نیز مد نظر دارد. مثلاً در توصیف مشخصه فنی مایع كف AFFF جهت بیان پوشش قشر نازك بر روی مایعات آن را به فیلم (فیلم مصرفی عكاسی ها و سینماها) تشبیه كرده اند، كه در اینجا جنبة تبیلغات را بیشتر مدنظر داشته است تا بیان مشخصة فنی آن را.

5-2- مواد تشكیل دهنده مایع كف:

متأسفانه به علت جوان بودن صنعت تولید مایع كف در كشور از مواد تشكیل دهندة آنها اطلاعات كمی در دست است. مثلاً در مورد مایع كف فلورو پروتئین می دانیم كه پروتئین ـ فلوئور و مواد تثبیت كننده و غیره . . .  بكار برده شده است. اما از هر كدام چه مقدار و تحت چه شرایطی با یكدیگر در هم آمیخته‌اند مشخص نیست ویا در مایع كفهای غیرپروتئینی مثلاً شنیده می شود كه بعضی از كارخانه های سازنده از موادی به نام تیروك و سیكال نام می برند، در حالی كه در هیچ یك از كتب شیمی شاید به یك چنین نامهایی برخورد نشود. بعضی از كارخانجات سازنده جهت مخفی نگهداشتن فرمول مواد تولیدی خود از اسامی رمز استفاده می كنند. شاید تیروك و سیكال نیز از این نمونه نامها باشند. بهر حال مواد تشكیل دهندة مایع كف‌ها دقیقاً مشخص نیست.

5-3- درصد مایع كف :

یكی از مشخصات قابل تأمل مایع كف، درصد آن می باشد كه باید دقت بیشتری در مورد این مشخصه صورت گیرد.

تعریف درصد مایع كف: نسبت اختلاط مایع كف به آب را درصد مایع كف گویند كه می‌تواند بصورت وزنی و یا حجمی بیان شود.

بطور مثال وقتی می گوییم مایع كف 3% است، مفهومش این است كه در هنگام استفاده از این نوع مایع كف باید سه حجم از مایع كف مزبور را با نود و هفت حجم آب مخلوط كرد و یا در مایع كف 6% باید 6 حجم از مایع كف را با نود و چهار حجم آب مخلوط كرده و از آن استفاده نمود.

تغییرات در این اختلاط باعث اشكالات زیر می گردد:

«اگر آب بیشتر از حد معین شده باشد»:

1ـ محلول كف رقیق می شود.

2ـ از تولید حباب آن كاسته می شود و انبساط حجمی آن كم می گردد.

3ـ مقاومت حبابها كم می گردد.

4ـ به علت كمی حجم، وزن حبابها سنگین شده و به زیر مایع در حال اشتعال می رود.

«اگر مایع كف بیشتر از حد معین باشد»:

1ـ مقداری از مایع كف هدر می رود.

2ـ حبابها ریزتر و كم حجم تر می گردند.

3ـ از مقاومت حبابها كاسته می شود.

4ـ به علت كمی حجم ، حبابهای كف سنگین شده و به زیر مایع در حال اشتعال می رود.

بنابراین در مورد اختلاط آب و مایع كف باید دقت بیشتری به عمل آید

http://hajiabbasi.blogfa.com/post-19.aspx

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :