سیستم فوم هوای فشرده چیست؟

سیستم فوم هوای فشرده (CAFS) فوم ضد حریق به منظور خاموش کردن آتش یا محافظت از مناطق نسوخته استفاده می شود. این سیستم در اطفاء حریق های مختلف قابل استفاده است.

اجزای معمولی عبارتند از منبع آب، پمپ گریز از مرکز ، مخازن کنسانتره فوم، سیستم تناسب فوم تزریق مستقیم در سمت تخلیه پمپ، محفظه یا دستگاه اختلاط، کمپرسور هوای چرخشی و سیستم های کنترل برای اطمینان از مخلوط کردن صحیح کنسانتره، آب و هوا.

شرح

سیستم فوم هوای فشرده به عنوان یک سیستم پمپاژ آب استاندارد تعریف می شود که دارای یک نقطه ورودی است که در آن هوای فشرده به محلول فوم برای تولید کف اضافه میشود. کمپرسور هوا همچنین انرژی لازم را تامین می کند تا فوم هوای فشرده را از طریق نازل ها به حرکت در می آورد.

 

ثابت شده است که CAFS به هر سه ضلع مثلث آتش به طور همزمان حمله می کند. فوم سوخت را پوشانده و در نتیجه ظرفیت سوخت را برای جستجوی منبع اکسیژن کاهش می دهد. محلول CAFS به سقف ها و دیوارها می چسبد و به کاهش سریع گرما کمک می کند.

 

 

CAFS ممکن است به هر خاموش کننده سبک آب تحت فشار که با فوم شارژ شده و با هوای فشرده تحت فشار است اشاره کند.

تاریخ پیدایش

این ایده که آب ابزار کاملی برای اطفاء حریق نیست مدتهاست مورد توجه قرار گرفته است، همانطور که توسط WE Clark (1991) اعلام شده ، “فرایند خاموش کردن آتش توسط آب دشوار و به طور کلی پرهزینه است”  . هزینه نصب شبکه های آب به اندازه کافی بزرگ،  نصب و نگهداری شیرهای آتش نشانی و تهیه و نگهداری پمپ های آتش نشانی، شیلنگ آتش نشانی و نازل ها، آب را به یک ماده خاموش کننده نسبتاً گران قیمت تبدیل می کند . استفاده از آب به سختی راه ایده آلی برای خاموش کردن آتش است .

لیبسون (1996) می افزاید: «آب یک عامل خاموش کننده ناکارآمد است. نیاز به استفاده از مقادیر زیاد با هزینه های مالی و فیزیکی دارد. این هزینه ها به آتش نشان و جامعه تحمیل می شود.»

استفاده از مواد افزودنی کف به آب برای خاموش کردن به ثبت اختراع انگلیسی در سال 1877 برای روشی برای تولید فوم شیمیایی برمی گردد (Liebson, 1991, p. xi).

نیروی دریایی سلطنتی در دهه 1930 با عواملی که توسط هوای فشرده کف می‌شوند CAFS را آزمایش کرد .(دارلی، 1994) و نیروی دریایی ایالات متحده از سیستم‌های فوم هوای فشرده (CAFS) در دهه 1940 برای آتش‌سوزی مایعات قابل اشتعال استفاده کرد.

در اواسط دهه 1970، مارک کامینز، در حالی که برای خدمات جنگل تگزاس کار می کرد، یک سیستم گسترش آب در تگزاس را توسعه داد. آقای کامینز CAFS را اختراع کرد و در سال 1982 پتنت 4318443 ایالات متحده را صادر کرد. این CAFS پیشگام کلاس A از مواد شوینده ظرفشویی یا مشتقات صابون کاج استفاده می کرد که به آسانی به عنوان ضایعات صنایع تولید کاغذ محلی در دسترس بود، به عنوان یک عامل کف کننده مخلوط شده به عنوان 8 تا 9 قسمت عامل با 91 تا 92 قسمت آب و جریان تا ۳۰ گالون آمریکایی (۱۱۰ لیتر) . در دقیقه مدت زمان با استفاده از سیلندرهای هوای فشرده به جای کمپرسورها محدود شد (پتنت ایالات متحده و خارجی صادر شده برای مارک کامینز همچنین شامل انواع کمپرسورهای هوا و ژنراتورهای گاز بی اثر بود).

در اواسط دهه 1980، تحقیقات دفتر مدیریت زمین ایالات متحده با همکاری مارک کامینز، منجر به ویژگی های طراحی مدرن کمپرسورهای هوای دوار، پمپ های گریز از مرکز و سیستم های تناسب فوم تزریق مستقیم شد (فورنل، 1991؛ IFSTA). ، 1966). CAFS در سال 1988 در طول آتش‌سوزی‌های پارک یلوستون مورد توجه ملی قرار گرفت، زمانی که مسافرخانه چهار طبقه قدیمی وفادار با پوشاندن آن با فوم هوای فشرده با موفقیت محافظت شد (دارلی، 1994).

انواع فوم

CAFS قادر به ارائه طیف وسیعی انواع فوم مفید است که از نوع 1 (بسیار خشک) تا نوع 5 (مرطوب) برچسب گذاری شده است، که از نسبت هوا به محلول تقسیم می شوند و تا حدی با کنسانتره کنترل می شود. درصد آب فوم های نوع 1 و 2 دارای زمان تخلیه طولانی هستند، به این معنی که حباب ها نمی ترکند و آب خود را به سرعت از دست می دهند و مدت زمان طولانی دارند. فوم های مرطوب مانند نوع 4 و 5 در مجاورت گرما سریعتر تخلیه می شوند.

CAFS در اشکال مختلفی ارائه می شود رایج ترین آنها ارائه به صورت کپسول های 50 ، 70 ، 100 لیتری می باشد که به صورت دستی ، اتوماتیک و ماشینی می باشد.

 

 

مزیت اصلی استفاده از CAFS داشتن توانایی منحصر به فرد برای تولید طیف گسترده ای از کیفیت فوم یا انواع فوم برای ارائه مناسب ترین واکنش فوم در شرایط آتش سوزی است. این به افسر آتش نشانی این مزیت را می دهد که بهترین نوع فوم را به صورت سفارشی برای استفاده تاکتیکی و مشکل آتش ایجاد کند. .

پس از آزمایش یک فوم خشک نوع 2 در چندین موقعیت، «نتیجه  این است که فوم های خشک  (نوع II؛ شاید نوع I) باید برای سرکوب بخارات، محافظت از سازه های نسوخته، ایجاد خطوط آتش سوزی در مناطق وحشی با سوخت نسوخته استفاده شوند. و این که اطفاء حریق ساختاری به فوم مرطوب تری نیاز دارد (نوع IV یا نوع V)؛ و اینکه هم تعمیرات اساسی ساختاری و هم تعمیرات اساسی به فوم نوع V نیاز دارد.”

برای اطفای ساختاری با فوم هوای فشرده، استفاده از ۰٫۵ فوت مکعب (۰٫۰۱۴ متر مکعب) را توصیه می کند. در دقیقه به ۱ گالون آمریکایی (۳٫۸ لیتر) نسبت “هوا به محلول فوم” در دقیقه، با نرخ تناسب فوم کلاس A 0.5٪. این نرخ جریان را از یک شیلنگ معمولی 1-3/4 اینچی ۱۲۰ گالون آمریکایی (۴۵۰ لیتر) تولید می کند در دقیقه محلول فوم و ۶۰ فوت مکعب (۱٫۷ متر مکعب) در دقیقه هوای فشرده. این نسبت محلول هوا به فوم یک فوم نهایی مرطوب و تخلیه سریع تولید می کند که به سرعت شعله را از بین می برد و دمای محفظه آتش را کاهش می دهد. این نسبت همچنین اجازه می دهد تا سرعت جریان محلول فوم (مایع) نسبی بالاتری داشته باشد تا به حفظ بالاترین سطح ایمنی آتش نشان کمک کند.

ویژگی های سیستم CAFS

در واقع سیستم CAFS به دلیل نوع فوم و قدرت فوق العاده ای که در مهار آتش دارد می تواند در مدت زمان بسیار کمی آتش را از هر نوعی که باشد مهار کند. ۴ عامل اصلی آتش یعنی هوا، ماده سوختنی، حرارت و واکنش های زنجیره ای هستند که هر یک از این عوامل به خوبی در سیستم فوم هوای فشرده مهار می شوند.

فوم هوای فشرده یا CAFS یکی از مفید ترین ابزارهایی است که می تواند در هر کارخانه، سازمان، خانه، اداره و یا محیط طبیعی برای مهار آتش به کار گرفته شود.

• مقرون به صرفه بودن سیستم CAFS

گاهی وقت ها قبول هزینه ای کم، از به وجود آوردن هزینه های زیادی جلوگیری می کند. مجهز شدن به سیستم اطفا حریق یکی از همین موارد است. با هزینه کمی که برای تجهیزات آتش نشانی و تجهیزات اطفا حریق می شود، می توان از بسیاری خسارات سنگین و بعضاً جبران ناپذیر جلوگیری کرد.

از طرفی دلایل زیادی مبتنی بر به صرفه و اقتصادی تر بودن سیستم فوم هوای فشرده ایمن صنعت E-MEN CAFS وجود دارد که در ذیل به آنها اشاره خواهیم کرد:

• ظرفیت بسیار بالا سیستم CAFS

همانطور که می دانید و در مطالب دیگر گفته شد، یکی از مهم ترین ویژگی های سیستم فوم هوای فشرده CAFS ، ظرفیت خروجی بسیار بالا این سیستم است که باعث شده هر یک سیلندر اطفا حریق با تکنولوژی CAFS هم از لحاظ حجم مواد اطفایی و هم مدت زمان قابل اطفا، معادل 11 عدد سیلندر اطفا حریق معمولیِ هم ظرفیت است.

همچنین تمام سیستم های اطفا حریق با تکنولوژی CAFS از این ویژگی برخوردارند و در مقایسه با سیستم های هم ظرفیت دیگر 11 الی 20 برابر قابلیت بهره برداری بیشتری دارند.

• هزینه شارژ و تعمیر پایین

وقتی شما می توانید به جای خرید 11 کپسول اطفا حریق معمولی، 1 سیلندر اطفا حریق CAFS تهیه کنید، تا حد زیادی در هزینه شارژ و تعمیر سیلندر ها صرفه جویی کرده اید.

نیازی نیست عمل شارژ و تعمیر بر روی 11 کپسول خاموش کننده انجام شود و فقط 1 سیلندر کفس را شارژ و در صورت نیاز تعمیر می کنید.

• صرفه جویی در هزینه برق، پمپ، ژنراتور، تانکر و آب

نکته جالبی که در مورد سیستم فوم هوای فشرده ایمن صنعت E-MEN CAFS ، با تمام مزیت ها و ویژگی های آن، وجود دارد این است که در این سیستم اطفا حریق از هیچ گونه برق یا پمپی استفاده نشده است که در پی آن صرفه جویی زیادی در هزینه های خرید، تعمیر و نگه داری پمپ ها و ژنراتور ها را به دنبال دارد.

از طرفی یکی از ویژگی های بسیار مهم سیستم فوم هوای فشرده کفس، استفاده بسیار کم از آب در فرآیند حباب سازی و پس از آن اطفا حریق است. این یعنی صرفه جویی در هزینه خرید و نگه داری تانکر های آب، آب و مجددا پمپ ها و ژنراتور ها.

• کاهش خسارات آب

مطالعات اخیر NIFC به این نتیجه رسید که 90 درصد از آب مورد استفاده جهت خاموش کردن آتش نتوانسته است آتش را خاموش کند زیرا آب به سطح مواد مشتعل نفوذ نمی کند. در مطالعه ای دیگر NIFC به این نتیجه رسید که تقریبا 75 سنت از هر دلاری که بعد از آتش سوزی به عنوان خسارت قلمداد می شود، نتیجه خسارت وارده توسط آب است. بنابراین وقتی 90 درصد از آبی که برای اطفا حریق استفاده می کنیم هیچ کاری انجام نمی دهد و از طرفی 75 درصد خسارت ها به خاطر آب است نه آتش ، آیا نباید از CAFS استفاده کرد ؟

(معمولا از هر 100 میلیون تومان خسارت در اثر آتش سوزی، تنها 25 میلیون تومان آن در اثر آتش است و 75 میلیون تومان باقی خسارت وارده توسط آب می باشد).

سیستم CAFS همانطور که گفته شد از آب بسیار کمی در روند حباب سازی و اطفا خود استفاده می کند در نتیجه خسارات وارده توسط آب، با سیستم کفس بسیار کاهش یافته تقریبا به صفر می رسد.

• کاهش خسارات آتش

در اینکه آتش و آتش سوزی از زیان بار ترین حادثه هاست جای هیچ شکی نیست؛ همانطور که هیچ شکی در قابل جلوگیری و کنترل بودن آتش و آتش سوزی نیست.

همچنین ثانیه ها در امر اطفا حریق بسیار مهم اند. هرچه زودتر بتوان آتش را مهار کرد، خسارت کمتری نیز به بار می آید.

قدرت بالایی که سیستم اطفا حریق CAFS در خاموش کردن آتش دارد باعث شده تا  سرعت اطفا حریق در این سیستم بسیار بالا باشد.

همچنین سیستم فوم هوای فشرده کفس قابلیت طراحی و اجرا به صورت سیستم اطفا حریق اتوماتیک و سیستم اطفا حریق نیمه اتوماتیک را دارد. با سرعت بالایی که این سیستم خاموش کننده آتش دارد، می توان تا حد زیادی از خسارات احتمالی جلوگیری کرد.