تعرف على علم الكيمياء
ثبت يقينًا أن استعمال مادة الرغوة (Foam) في الوقت الحاضر ضروري في أعمال مكافحة الحريق باعتبار هذه المادة أحد أهم مواد الإطفاء وبخاصة في منشآت المشاريع الصناعية وخزانات ومصافي النفط ومحطات توليد الطاقة حرائق الطائرات الناتجة عن تحطمها والمستودعات والهناجر والمباني الكبيرة والعالية.
تعريفات هامة خاصة بالرغوة Foam
(1) الرغوة (Foam):
عبارة عن تجمع ثابت لفقاعات صغيرة مليئة بالهواء ذات كثافة أقل من كثافة السوائل الملتهبة وتعطي جودة في التماسك لتغطية الأسطح الأفقية, وتمتاز الرغوة بمقاومتها للتفكك عند تعرضها للرياح أو الحرارة أو اللهب, وذلك نتيجة خلط محلول الرغوة مع الهواء.
(2) مركب الرغوة ( Foam compound):
هو المادة الرغوية المركزة المنتجة من المصانع وتكون ذات قوام غليظ.
هو المادة الرغوية المركزة المنتجة من المصانع وتكون ذات قوام غليظ.
(3) محلول الرغوة ( Foam solution):
هو ناتج خلط مركب الرغوة مع الماء بنسب مختلفة.
(4) الرغوة المتمددة ((Expanded Foam:
هو ناتج خلط محمول الرغوة (ماء + مركب الرغوة) مع الهواء.
(5) تركيز محلول الرغوة ( Foam Concentration):
هو النسبة المئوية من مركز الرغوة المقرر خلطه بالماء فمثلاً:
– تركيز 1% يتطلب أن تكون نسبة الخلط هي 1% مركب رغوة + 99 % مياه.
– وتركيز 3% يتطلب أن تكون نسبة الخلط هي 3% مركب رغوة + 97 % مياه.
– تركيز 6% يتطلب أن تكون نسبة الخلط هي 6% مركب رغوة +94 % مياه.
آلية تكون الرغوة الميكانيكية Mechanical Foam
تتولد الرغوة الهوائية نتيجة خلط الرغوة المركزة بعد تخفيفها بالماء بنسب محددة في مصدر للهواء بواسطة معدات صممت لهذه الغاية قد تكون محمولة أو مثبتة على آليات الإطفاء.
ميكانيكية عمل الرغوة Foam في إطفاء الحريق
- خنق الحريق ومنع وصول الأكسجين اللازم لاستمرار الاشتعال.
- تشكل حاجزاً لمنع تسرب أبخرة الوقود (المواد المشتعلة) .
- عزل اللهب عن سطح السائل المشتعل لكونها ذات مقاومة عالية للنيران .
- تبريد منطقة الحريق وذلك لوجود الماء ضمن تركيب الرغوة.
مجالات استخدام الرغوة (Foam)
- إطفاء السوائل الملتهبة ذات الكثافة الأقل من كثافة الماء.
- الوقاية للحيلولة دون اشتعال السوائل المنسكبة أو المتسربة على الأسطح عن طريق تغطيتها بطبقة متماسكة من الرغوة.
- إطفاء الحرائق السطحية للمواد ذات الخطورة العادية والعالية كحرائق بعض المواد الصلبة (الإطارات المشتعلة).
- إطفاء حرائق السفن.
- غمر مدرج الطائرات في حال فشل الهبوط.
- إطفاء الحرائق في الأماكن المغلقة كغرف البويلرات.
أنواع الرغوة Types of Foams
(1) رغوة عادية التمدد
(أ) رغوة الفلوروبروتين
تعريف رغوة الفلوروبروتين
– تسمى باللغة الإنجليزية: Low Expansion Fluoroprotein Foam (FP)
– هو عبارة عن رغوة بروتينية مضاف إليها الفلورين الذي يجعل الرغوة تقاوم ظاهرة انسكاب السوائل البترولية, يمكن إضافة عنصر الفلورين الصناعي الذي يؤدي الى تكون رغوة جوية تمنع إتمام عملية التبخر التي تتكون على سطح الوقود السائل.
مميزات رغوة الفلوروبروتين:
- متوافق مع البودرة الكيمائية الجافة .
- تتراوح نسبة تمدده من 1:20 ضعف حجمه .
- تمنع تصاعد أبخرة السوائل المشتعلة كما تقاوم عودة الاشتعال.
- غير سام.
- يقبل الامتزاج بالماء العذب والمالح.
- يخزن لفترات طويلة.
- على درجة عالية من التماسك تمنع إعادة اشتعال السوائل البترولية
مجالات استخدام رغوة الفلوروبروتين:
- حرائق الانسكاب للسوائل القابلة للاشتعال.
- منع الأبخرة .
- حوادث المرور بالطرق .
- أرصفة الموانئ .
الخصائص الفنية لرغوة الفلوروبروتين
- نسبة الخلط 3%
- درجة الحموضة PHعند درجة حرارة 20 درجة مئوية:
- درجة التجمد: (-13)درجة مئوية.
- يخزن على درجة حرارة (40) درجة مئوية كحد أعلى.
- يخزن داخل عبوات بلاستيكية ((gallons سعة ((25 or 20 لتر.
(ب) رغوة الكوسيل (Al COSEAL 3% -6%)
تعريف رغوة الكوسيل:
– تسمى باللغة الأنجليزية: Resistant Film Forming Alcohol Fluoroprotein Foam (AR-FFFP)
– هو عبارة عن رغوة فلوروبروتينية ذات طبقة رقيقة وفعالة جداً على السوائل الهيدروكربونية وعلى المواد السائلة المدمرة للرغوة حيث طورت خصيصاً لأداء عالي المستوى ومقاومة أعلى للسوائل القابلة للإشتعال التي تؤثر على كفاءة الرغوة مثل الكحول والزيوت.
مميزات رغوة الكوسيل:
- يصنع من البروتين الطبيعي.
- اللزوجة الجيدة ومقاومته لدرجات الحرارة العالية.
- يتلاءم مع الماء المالح.
- يمكن خلطها بنسب من 3% – 6%.
- فعالية عالية لحجز أبخرة المواد الخطرة الناتجة عن تسرب المواد الكيميائية..
- لا تدخل المواد المطهرة ضمن تركيبه.
مجالات استخدام رغوة الكوسيل:
- إطفاء حرائق المواد السائلة الهيدروكربونية القابلة للاشتعال.
- وإطفاء حرائق الكحوليات.
- إطفاء حرائق المذيبات العضوية.
الخصائص الفنية لرغوة االكوسيل
- درجة الحموضة PH عند درجة حرارة 20 درجة مئوية: (6 – 8)
- درجة التجمد: (-3) درجة مئوية.
- يخزن على درجة حرارة (40) درجة مئوية كحد أعلى.
- يخزن داخل عبوات بلاستيكية ((gallons سعة ((25 or 20 لتر.
القواذف المستخدمة مع الفلوربروتين والكوسيل
(أ) قاذف رغوة 5X
(ب) قاذف رغوة 10X
(2) رغوة متوسطة التمدد (بتروسيل 6%)
تعريف رغوة البتروسيل
– تسمى باللغة الأنجليزية: Petroseal – Medium Expansion Foam Film Forming Fluoroprotein Foam (FFFP)
– هذه الرغوة غالباً ما تُشتق من هيدروكربون منشط للسطح, تستعمل بواسطة معدات ذات تصميم خاص لإنتاج الرغوة بنسب تمدد تتراوح بين 1 إلى 200 من الحجم الأصلي, كما أن لديها القدرة على الانسياب بسهولة مما يجعلها مناسبة لتغطية المساحات الكبيرة بسرعة.
مميزات رغوة البتروسيل:
- يقبل الامتزاج بالماء العذب والمالح .
- لا يتأثر بالتجمد.
- محمل حيوي وغير ضار بالبيئة.
- ثابت وذو مقاومة عالية للحرارة.
- خالي من المطهرات.
- غير سام ولا يسبب تآكل خامات العبوة.
- يمكن استخدامه مع المساحيق الكيمائية الجافة.
مجالات استخدام رغوة البتروسيل:
- حماية المحولات .
- أنابيب و قنوات الكيبلات الصغيرة.
- خزانات السوائل القابلة للإشتعال.
- يستخدم في إخماد جميع أنواع حرائق السوائل البترولية.
الخصائص الفنية لرغوة البتروسيل
- نسبة الخلط 6%
- درجة الحموضة PH عند درجة حرارة 20 درجة مئوية: (6.9 – 7.9)
- درجة التجمد: (-10) درجة مئوية.
- يخزن على درجة حرارة (40) درجة مئوية كحد أعلى.
- يخزن داخل عبوات بلاستيكية ((gallons سعة ((25 or 20 لتر.
القواذف المستخدمة مع رغوة البتروسيل
يتم استخدام نفس القواذف المستخدمة في الرغوة منخفضة التمدد إلا أنها تدفع من خلال قاذف ذو فتحة خروج أكبر من القواذف المستخدمة لرغوة المنخفضة.
(3) رغوة عالية التمدد (3% Expandol)
تعريف رغوة عالية التمدد
– تسمى باللغة الإنجليزية: Expandol – Medium Expansion Foam 3%
– تتكون الرغوة عالية التمدد من فقاعات كبيرة الحجم إذا ما قورنت بفقاعات الرغوة العادية , وتكون ما يسمى بالرغوة ثلاثية الأبعاد يوجد داخل هذه الفقاعات هواء كما تتكون من غلاف رقيق من محلول مائي , وتقوم هذه الرغاوي بإنقاص نسبة الأوكسجين في الهواء المحيط بالحريق إلى أقل من 9%وأيضا إلى تبريد المواد المراد إطفاؤها, ويستخدم في إنتاجها وسائل ميكانيكية .
مميزات رغوة عالية التمدد:
- يقبل الامتزاج بالماء العذب والمالح.
- تتراوح نسبة تمدده من 1:250 ضعف حجمه .
- على درجة عالية من التماسك والمزوجة تمنع إعادة اشتعال السوائل البترولية .
- غير سام ولا يسبب تآكل خامات العبوة .
- مناسبة لعملية الغمر الكلي للمساحات والأحجام الكبيرة .
- يستخدم لطرد وإزاحة الهواء والحرارة والدخان والأبخرة المتصاعدة من الحيز المشتعلة وإحلال الماء للتبريد والفقاعات لمنع الأبخرة من التصاعد والأكسجين من الاختلاط بها.
- يتم إنتاجه من عناصر هيدروكربونية صناعية.
- يجب ارتداء جهاز تنفس أثناء المرور داخل الرغوة , حيث تحتوى على غازات ناتجة عن الاحتراق.
مجالات استخدام رغوة عالية التمدد:
- حرائق الطائرات.
- وحرائق السفن.
- حرائق السوائل البترولية.
- قمع الأبخرة وتبريد السوائل .
- حرائق الأقبية.
الخصائص الفنية لرغوة البتروسيل
- نسبة الخلط 1% و 3%
- درجة الحموضة PH عند درجة حرارة 20 درجة مئوية: (8 – 6)
- درجة التجمد: (-3) درجة مئوية.
- يخزن على درجة حرارة (40) درجة مئوية كحد أعلى.
- يخزن داخل عبوات بلاستيكية ((gallons سعة ((25 or 20 لتر.
(4) رغوة طبقية التمدد
تعريف رغوة طبقية التمدد
– تسمى باللغة الإنجليزية: Aqueous Film Forming Foam – AFFF
– هذا المركز عبارة عن مواد صناعية بلاستيكية يمكنها تكوين الرغوة المستندة على الفلورين و المثبتات , والمخففة عادة بالماء إلى 1% أو 3% أو 6% , الرغوة تعمل على تكوين طبقة رقيقة من المحلول المائي (الغشاء) الذي يقوم بدور مانع للهواء أو الأوكسجين كما وأنه قادر على قمع أبخرة الوقود ومنعها من التكون على سطح الوقود.
– والرغاوى الصناعية تتكون من عنصري الكربون والفلور بنسب معينة وتعتبر من أكفأ وأجود أنواع الرغاوى , حيث إنها سريعة الانتشار ويكفى سمك قليل منها على سطح السائل المشتعل لإطفائه , ويعود السبب في ذلك إلى التماسك القوى بين ذرات الكربون والفلور.
– ويمكن لهذا النوع من الرغاوى أن يستخدم لتغطية السوائل القابلة للالتهاب قبل أن تشتعل لمنعها من الاشتعال حيث تتكون طبقة من المياه (غشاء رقيق من الماء) بين الرغاوى والسائل تمنع اشتعاله.
مميزات رغوة طبقية التمدد
- يمكن خلطه بالماء العذب أو الماء المالح.
- الرغوة المتكونة ليا القدرة على الانتشار بالتساوي.
- تعمل على منع صعود بخار المادة السائلة ومنع الأوكسجين الهوائي من الوصول إلى سطح السائل.
- يمكن تخزينه لفترات طويلة دون تغير مواصفاته.
– يستخدم هذا النوع من الرغوة مع الأجهزة المحمولة على الظهر (Back Pack) ويستخدم في حرائق السيارات والغابات وفي حرائق الأماكن الضيقة.
ملاحظات هامة جداً
(1) لا تخلط نوعين من مركب الرغوة في خزان واحد أو وعاء واحد.
(2) تجنب خلط مركب الرغوة القديم مع الجديد ومراعاة استخدام الأقدم أولاً.
(3) أغسل خزان الرغوة جيداً عند استعمال نوع آخر من الرغوة.
(4) الرغوة منخفضة التمدد يمكن دفعها إلى مسافات بعيدة تقدر بحوالى 21 م.
(5) يمكن دفع الرغوة متوسطة التمدد لمسافات قصيرة ( تقدر بحوالي 14م) وتنتج كميات كبيرة من الرغوة مما يتناسب والمسافة التي يمكن أن تدفع بها.
(6) الرغوة عالية التمدد خفيفة بدرجة كبيرةإلى الحد الذي يسهل معه تأثره الشديد بالرياح ويندفع من الأجهزة لأقرب مسافة ممكنة.
(7) التأكد من إحكام أغلاق غطاء خزان الرغوة لكى لا تسمح للهواء الجوي بالدخول وحصول ترسب مادة الرغوة.
آلية تكون الرغوة الميكانيكية
أولاً/ مازجات الرغوة (الناقصات, خلاط) (Inductors)
– تم تطوير هذه الأنواع من المازجات لتتناسب مع القواذف, وتعمل هذه المازجات على إدخال مركب الرغوة الى الماء لإنتاج محلول الرغوة (Foam) من خلال النظام الفنشوري ويتراوح معدل المزج (الخلط) 0% إل %6 ويمكن استخدام المازجات مع جميع أنواع الرغاوي.
– توجد مازجات الرغوة بأنواع متعددة وكون الاختلاف بينها , حسب معدل التدفق (200, 400, 800) حيث يستخدم القاذف الذي يتناسب مع معدل التدفق المطلوب.
– إن عدم التناسب في استخدام المازج مع القواذف يؤدي إلى حدوث ضغط عكسي في القواذف مما يؤدي إلى حدوث خمل في عمل المازج.
ثانياً/ مولدات الرغوة المحمولة ذات التمدد العالي Portable Foam Generator
– يتم إنتاج الرغوة عالية التمدد عن طريق استخدام هذا النوع من الأجهزة التي يمكن من خلالها إنتاج كميات كبيرة جداً من الرغوة وفي وقت قصير جداً.
– يمتاز هذا النوع من الأجهزة بخفة الوزن وسهولة الحمل وهو مزود بنظام حث محسن بحيث يتم استخدام أقل تركيز من الرغوة وبمعدل 4.5 لتر/دقيقة تشغيل.
ثالثاً/ خلاط الرغوة المثبت على آليات الإطفاءFixed Foam mixing system
– يستخدم هذا النوع في آليات الإطفاء (إطفاء كاملة التجهيز, التدخل السريع) ويتراوح معدل الخلط فيه من %1 إلى 6% ويمكن استخدامه مع جميع أنواع الرغاوي.
– يعمل هذا النوع من خلال تكوين ضغط سلبي بسبب مرور الماء في أنبوب فينشوري مما يؤدي إلى شفط الرغوة من خزان الرغوة الموجود داخل آلية الإطفاء كاملة التجهيز أو من خلال أوعية بلاستيكية في آلية التدخل السريع إلى داخل الخلاط وبالتالي إنتاج مزيج من مادة الرغوة (الفوم) مع الماء والذي يمر من خلال الخراطيم لينتج بالنهاية الرغوة الجاهزة بسبب دخول الهواء إلى مزيج الرغوة(الفوم) من خلال فتحات الهواء في القاذف.
– يجب المحافظة على وجود الضغط السالب عند فتحة الشفط للمضخة ولذلك وعند أخذ الماء من تنك التزويد أو نقاط الهيدرنت يجب أن لا يمر ذلك عن طريق فتحة شفط المضخة ولكن يتم أخذ الماء إلى التنك الموجود في الآلية مباشرة عن طريق فتحات التزويد الخاصة بذلك ومن ثم تقوم المضخة الرئيسية بشفط الماء من التنك.
خصائص الرغوة الجيدة
يجب أن تتوفر الخصائص التالية في الرغوة حتى يبقى غطاء الفوم متماسكاً:
(1) خاصية الالتصاق : تلتصق على الجدران العمودية والأفقية بشكل جيد .
(2) مقاومة للحرارة قدر الإمكان : حتى لا تتكسر الفقاعات بفعل الحرارة .
(3) قوة تماسك الفقاعات : حتى لا تتكسر من الهواء أو الماء .
(4) خاصية الانزلاق : تنساب الرغوة فوق سطح السائل المشتعل بسيولة حتى تغطيه وتمنع وصول الهواء له.
(5) تتناسب مع البودرة الكيماوية الجافة : حتى لا تتكسر الفقاعات بفعل ذرات البودرة.
(6) اللزوجة ومقدرة تماسك جزيئات المواد السائلة .
(7) الثقل النوعي 1.18% أو أقل .
(8) خلوه من المواد السامة والضارة .
تخزين الرغوة Storage of Foams
صلاحية وجاهزية الرغوة
(1) عدم تحريك الرغوة بشكل نهائي وذلك كون المادة التي يتم تصنيع الرغوة منها هي مواد صناعية متجانسة على خلاف الرغوة العضوية القديمة التي تصنع من مواد عضوية تحتوي على مكونات صلبة تترسب مع الزمن.
(2) إجراء فحص دوري (من سنة إلى سنتين) لدى المختبرات للتأكد من صلاحية الرغوة بالاعتماد على المواصفة القياسية (ISO 7203:1-2) ،2) (NFPA 11,1998 section 8- وذلك بالتنسيق مع إدارة المختبرات والمواد الخطرة وإدارة الإطفاء والإنقاذ.
(3) مدة صلاحية الرغوة تتراوح من (10) إلى (15) سنة وحسب ظروف التخزين.
تخزين الرغوة في أوعية التخزين.
(1) أن يكون المستودع جيد التهوية.
(2) يفضل تخزين الرغوة في أماكن لا تزيد درجة حرارتها عن 25 درجة مئوية لغايات بقاء خصائص الرغوة ثابتة لفترة زمنية طويلة , ويجب أن لا تزيد درجة الحرارة في أماكن التخزين عن 42 درجة مئوية.
(3) يجب حفظ أوعية الرغوة فوق عوازل خشبية )طبليات( لحفظا من تأثير الرطوبة.
(4) حفظ الرغوة في أوعية بلاستيكية أو أوعية مصنوعة من معدن ستانلس ستيل أو معادن معالجضد التآكل.
(5) ضرورة مراعاة عزل كل نوع من أنواع الرغوة وعدم خلط أي نوع بنوع أخر.
(6) عدم حفظ أوعية الرغوة تحت أشعة الشمس (التخزين الخارجي).
(7) تدوين كافة المعلومات على عبوات الرغوة من حيث سنة الصنع وتاريخ دخولها المستودع لتحديد الفترة الزمنية لصلاحية مادة الرغوة في حال تفريغها من الأوعية الأصلية.
(8) التأكد من نظافة الوعاء وصلاحيته لتخزين مركب الرغوة داخله مع ضرورة تدوين نوع المركب وتاريخ الصنع.
تخزين الرغوة في خزانات آليات الإطفاء
(1) يجب أن يكون الخزان مملوء بالرغوة باستمرار لمنع دخول الهواء وزيادة الترسبات.
(2) يجب أن لا يخلط بالخزان نفسه أكثر من نوع واحد من الرغوة وذلك للمحافظة على تناسق الرغوة.
(3) غسل خطوط الرغوة (الفوم) بعد كل حادث وينطبق الحال على كافة المعدات والخراطيم التي استخدمت بها الرغوة.
(4) يجب المحافظة على آليات الإطفاء محمية من أشعة الشمس المباشرة والتقلبات الجوية المختلفة.
(5) إجراء تجربة عملية لخلط مادة الرغوة مع الماء في آليات الإطفاء كل ثلاثة شهور على أن لا تزيد كمية الرغوة المستخدمة عن ( 10 لترات) كحد أقصى مع التأكيد على غسل خطوط الرغوة بعد التجربة العملية لإزالة بقايا الرغوة والترسبات من الخطوط.
أقرأ أيضا هذه الموضوعات:
أقرأ أيضا هذه الموضوعات:
المراجع: مادة الأطفاء الرغوة / (Foam)الموقع الرسمي لإدراة الإطفاء والإنقاذ /المديرية العامة للدفاع المدني / المملكة الأردنية الهاشمية (الأنترنت)
شكرا لمعلوماتك القيمه