در ادامه مطالبی که به معرفی انواع حریق و دلایل وقوع حریق پرداختیم؛ موضوع مطلب جدید وبلاگ مرکز اعلام حریق آرات به معرفی پرکاربردترین مواد خاموش کننده حریق که برای مهار انتشار حریق مورد استفاده قرار میگیرد، اختصاص یافته است. سرعت عمل در خاموشکردن حریق یکی از نکات مهمی است که باید به آن توجه شود. هرچه حجم آتش کمتر باشد زودتر میتوان آن را مهار کرد. اما پیش از هر چیزی باید با انواع مواد خاموش کننده حریق و موارد مصرف آنها آشنا باشید.
انواع خاموش کننده آتش
خاموش کننده آتش به انواع مختلفی تقسیم میشود و هر یک طبقهبندی خاصی دارد و برای کنترل حریق در موارد مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
۱. خاموش کننده پودری: این خاموش کننده آتش معمولاً شامل پودرهای مختلفی است که با مواد قابل اشتعال و آتشسوزی ترکیب شده است. از جمله معروفترین خاموش کنندههای پودری میتوان به خاموش کنندههای ABC اشاره کرد که برای مواد مختلف از جمله چوب، کاغذ، مواد پلاستیکی، مایعات قابل اشتعال و گازها مؤثر هستند.
۲. خاموش کننده کربندیاکسید (CO2): این نوع خاموش کننده آتش برای حریقهای الکتریکی و ماشینآلات برقی مناسب است CO2.، بدون ایجاد آب بخار و کم شدن اکسیژن در محیط، آتش را خاموش میکند.
۳. خاموش کنندههای کفشکهای روغنی :(Foam) این نوع خاموش کننده آتش برای حریقهای نفتی و روغنی مناسب می باشد. این خاموش کنندهها پوششی از شکل فوم ایجاد میکنند که اکسیژن را قطع میکند و به آتش دسترسی میدهد.
۴. خاموش کننده آب و پنتآکسید :(Water and Water Mist) آب به عنوان یک خاموش کننده آتش ارزان و در دسترس است. خاموش کنندههای آبی معمولاً برای حریقهای ساده و جزئی مناسب هستند. همچنین، پنتآکسید (Water Mist) که آب را به اندازهی بسیار کوچکی تبدیل میکند و به صورت میست آتش را خاموش میکند، برای کنترل حریقهای حساس مانند حریقهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده میشود.
۵. خاموش کننده هالوژنه: این نوع خاموش کننده معمولاً برای حریقهایی که با انواع مختلف مواد شیمیایی ایجاد میشود، مورد استفاده قرار میگیرد.
در هر صورت، انتخاب نوع مناسب خاموش کننده آتش به نوع آتشسوزی، محل حریق و شرایط محیطی مربوطه وابسته است. همچنین باید حتماً قوانین و مقررات مربوط به استفاده از خاموش کنندهها رعایت شود و آموزشهای لازم برای استفاده صحیح از آنها دریافت گردد.
هنگام خرید خاموش کننده های آتش، به موارد زیر توجه کنید
انواع مختلفی از خاموش کننده آتش وجود دارد که برای موارد مختلف مانند آتش سوزیهای الکتریکی، چوب، روغن، گاز و … مناسب است. انتخاب نوع مناسب برای نیازهای خاص شما مهم می باشد. ظرفیت خاموش کننده نشاندهنده حجم ماده خاموش کننده داخل آن است. این ظرفیت باید با توجه به ابعاد و محل استفادهی شما انتخاب شود. اطمینان حاصل کنید که خاموش کنندهی خریداری شده دارای تاییدیهها و استانداردهای لازم برای کیفیت و ایمنی باشد. تاریخ انقضاء خاموش کننده نیز مهم است و باید در هنگام خرید خاموش کننده در نظر گرفته شود. حتماً قبل از خرید، قوانین مرتبط با حمل و نقل خاموش کننده آتش و ایمنی مرتبط با آن را نیز بررسی کنید.
در نهایت، به دلیل اهمیت ایمنی و عملکرد صحیح خاموش کننده آتش ، توصیه میشود خرید خود را از منابع معتبر انجام دهید و از اصالت محصولات اطمینان حاصل کنید. مجموعه ما با کارشناسان خبره در زمینه ی اطفاء حریق می تواند به شما برای خرید بهتر مشاوره دهد. با کمک گروه آرات می توانید خریدی مطمئن را تجربه نمایید. این مجموعه در زمینه فروش خاموش کننده آتش دارای سابقه ای درخشان می باشد.
عوامل موثر در قیمت خاموش کننده آتش
یکی از سوالاتی که در هنگام خرید خاموش کننده آتش ممکن است پیش آید قیمت خاموش کننده آتش می باشد. باید بدانید که قیمت خاموش کننده آتش به برند آن و فاکتورهای دیگری وابسته است. کیفیت کپسول های آتش نشانی با یکدیگر متفاوت است و طبیعی است که این عامل موجب تفاوت قیمت در آن ها می گردد. در این جا لیستی از قیمت خاموش کننده های آتش در اختیار شما قرار می گیرد که با توجه به کاربرد مورد نظر می توانید انواع آن را انتخاب نمایید. کپسول های آتش نشانی در وزن های مختلف وجود دارند. قیمت کپسول های فوم و گاز نیز برای شما قرار داده شده است. از دیگر محصولاتی که می توانید برای خاموش کردن آتش از آن استفاده نمایید کپسول پودر و گاز می باشد. این کپسول ها نیز در اندازه های مختلف وجود دارند.
به طور کلی به ازای هر 250 تا 300 متر مربع باید از یک خاموش کننده استفاده نمود. فاصله ی هر نقطه از محیط با خاموش کننده های آتش نباید بیشتر از 25 متر مربع باشد. برای ساختمان های چند طبقه نیز به ازای هر طبقه باید یک خاموش کننده خریداری شود.
مهمترین مواد خاموش کننده حریق چه ویژگیهایی دارند؟
هر خاموشکننده ممکن است برای موارد خاصی از آتش کاربرد داشته باشد. به طور کلی، برای خاموشکردن حریق مواد مختلفی بکار برده میشود که هرکدام بسته به نوع و میزان آتش مورد استفاده قرار میگیرند. این مواد به 4 گروه مواد خاموش کننده حریق تقسیم میشوند. در برخی موارد به خاطر لزوم سرعت عمل و خاموش کردن سریعتر حریق، از دو یا چند مواد خاموش کننده حریق به طور همزمان استفاده میشود.
1. مواد خاموش کننده حریق: آب عنصر کلیدی!
از سادهترین و موثرترین روشهای کنترل حریق میتوان به استفاده از آب اشاره کرد. البته استفاده از آب مزایا و در عین حال محدودیتهای خاص خود را دارد و همانقدر که میتواند مفید باشد در صورت استفادهی نابجا میتواند ایجاد خطرات بیشتر و گسترش حریق را با خود به همراه آورد. آشنایی با مزایا و معایب استفاده از آب این مساله را روشنتر خواهد ساخت.
مزایای استفاده از آب به عنوان خاموش کننده حریق
- فراوان و ارزانبودن آب – به ویژه عدم نیاز به تصفیهی کامل آن
- ویسکوزیتهی پایین و قابلیت انتقال آسان آب
- دارای ظرفیت گرمایی ویژهی بالا – ظرفیت گرمایی آب 5 برابر آلومینیوم و 10 برابر روی و مس است.
- غیرقابل تجزیه بودن آب حتی در دماهای بالا
- توان سردکنندگی بالای آب – در حجم مساوی آب 6.5 برابر سردکنندهتر از CO₂ است. لازم به ذکر است توان خنککنندگی آب شور به عنوان مواد خاموش کننده حریق از آب معمولی خیلی کمتر است.
معایب استفاده از آب به عنوان خاموش کننده حریق
- سنگین بودن آب آن را برای حمل و نقل و اطفاء حریق دشوار میسازد.
- آب هادی الکتریسیته است و به همین خاطر استفاده از آن به عنوان مواد خاموش کننده حریق در مواردی که اتصالی برق نیز وجود دارد خطر برقگرفتگی را بالا مییرد.
- استفاده از آب میتواند با خطر تخریب همراه باشد. استفاده از آب با فشار بالا و با استفاده از جت قدرت تخریب بالایی دارد که میتواند بسیار خطرناک و همینطور خسارتبار باشد.
- امکان تخریب مواد و محصولاتی مانند داروها، اثاثیهها، کارتنهای بستهبندی، رنگ و غیره به وسیلهی آب
- امکان واکنش دادن آب با موادی مانند سدیم، پتاسیم، کاربید کلسیم و غیره
- به خاطر افزایش حجم زیاد آب در زمان تبخیر، استفاده از آب به مایعات قابل احتراقی مانند نفت یا روغن باعث پرتاب این مایعات و گسترش حریق میشود.
- آب دارای کشش سطحی است و به همین خاطر نمیتواند به تل مواد مانند زغال سنگ، خاک اره و غیره نفوذ کند. البته با افزودن مواد خیسکننده به آب قدرت نفوذ آن بالا میرود.
نکات استفاده از آب به عنوان ماده خاموش کننده حریق
در استفاده از آب به عنوان مواد خاموش کننده حریق باید با توجه به نوع ماده و گسترش حریق، آن را به صورت قطرات ریز و با فشار نسبتا بالا استفاده کرد. برای پاشیدن آب به فواصل دور میتوان آن را به صورت جت و به مقدار زیاد بکار برد. امروزه پاشندههایی طراحی و ساخته شدهاند که میتوانند با مهپاشی آب به صورت قطرات میکرونی، بازدهی خاموشکنندگی آب را تا حد زیادی بالا ببرند. به این پاشندهها آیفکس یا IFEX (Impulse Fire Extinguishing Technology) میگویند. استفاده از این نوع پاشنده کارآیی اطفاء حریق را چندین برابر میکند و محدودیتهای استفاده از آب برای اطفاء حریقهای دستهی B را نیز رفع میکند.
آبِ سبک (Light Water)
آبِ سبک یا آبِ نازک، آبی است که با مادهای به نام سورفکتانت (ترکیب خاصی از دترجنتها مانند فلورین کربن) مخلوط میشود. در صورت استفاده از این آب بر روی مایعات نفتی، وارد آنها نشده و به صورت یک لایهی نازک روی آنها مینشیند. در فرودگاهها در مواقع فرود یک هواپیمای معیوب روی سطح زمین این آب پاشیده میشود.
آب حاوی خیس کننده
در مواقعی که نفوذ آب به داخل تل مواد مورد نظر است از دترجنتها برای کاهش کشش سطحی آب استفاده میشود. این روش اجازه میدهد آب به درون تودهی مواد مانند زغال و تل مواد گیاهی نفوذ کند و حریق را در عمق نیز خاموش کند.
2. مواد خاموش کننده حریق: کف آتشنشانی
کف به عنوان خاموش کننده حریق به صورت محلول تهیه میشود و هنگام پاشیدهشدن توسط سرلولههای کفساز با آب و هوا مخلوط شده و ایجاد حباب میکند. به دلیل گسترش فراوان کف، این ماده روی حریق را پوشانده و مانع رسیدن اکسیژن و بالارفتن گازهای ناشی از حریق میگردد. یکی از مزایای استفاده از کف به عنوان مواد خاموش کننده حریق، توسعهی خوب آن و پخششدن آن روی سطح مادهی در حال سوختن به خاطر سبکی آن است. مدت زمان ماندگاری کف روی آتش نیز از مزایای این ماده محسوب میشود. کف در دو گروه اصلی تهیه میشود:
- کف شیمیایی
- کف مکانیکی
الف) انواع کف آتش نشانی خاموش کننده حریق: کف شیمیایی
کف شیمیایی از واکنش بین دو مادهی شیمیایی در آب به دست میآید. این دو ماده شامل محلول سولفات آلومینیوم %13 و محلول بیکربنات سدیم 8 % (جوش شیرین) است. بعلاوه یک مادهی تثبیتکننده نیز به محلول اضافه میشود که به پایداری آن کمک کند. از محصولات واکنش این نوع کف میتوان به گاز CO₂ اشاره کرد که درون حبابهای کف جای میگیرد و به اطفاء حریق کمک میکند. میزان گسترش و پخششدن کف شیمیایی بستگی به نسبت محلولها، غلظت و همینطور ترکیب و خلوص مواد مولد کف دارد. این نسبت میتواند تا حدود هفت تا سی برابر حجم محلول مواد مولد کف باشد.
ب) انواع کف آتش نشانی خاموش کننده حریق: کف مکانیکی
کف مکانیکی یا کف هوایی امروزه به طور وسیعی مورد استفاده قرار میگیرد. این کف با داخل کردن هوا به درون آبی بدست میآید که مقداری مادهی غلیظ کفکننده در آن حل شده است. این عمل معمولا توسط سرلولههای کفساز انجام میشود. درجه و توسعهی کف، به نسبت حجم هوا به محلول کف و غلظت مادهی کفکننده در آب بستگی دارد. این نوع کف گسترش بسیار زیادی دارد و حتی در نوع کف پرتوسعه تا یک هزار برابر حجم محلول کفساز نیز میرسد.
از کف مکانیکی پرتوسعه به عنوان یکی از مواد خاموش کننده حریق، میتوان در حریقهای گسترده و در مواقعی که زمان اهمیت بسیار زیادی دارد یا کنترل حریق مواد ارزشمند و مهار آتشسوزی در مکانهایی که محصور هستند، استفاده کرد. در صورتی که در یک مکان افرادی به دام حریق افتاده باشند استفاده از کف مناسب نیست. کف مکانیکی به سه دستهی زیر تقسیم میشود:
- LX¹ – کف سنگین (کمتوسعه) با نسبت افزایش حجمی تا 20 برابر محلول کفساز
- MX² – کف متوسط، با نسبت افزایش حجمی 20 تا 200 برابر محلول کفساز
- HX³ – کف سبک (پرتوسعه) با نسبت افزایش حجمی 200 تا 1000 برابر محلول کفساز
ترکیبات انواع کف مکانیکی به عنوان ماده خاموش کننده حریق:
شرکتهای تولیدکنندهی کفهای خاموشکننده به طور مداوم در حال پژوهش و تحقیق برای ساختن کفهایی با نسبت توسعهی بالاتر هستند. مهمترین ویژگیهای کف نسبت توسعه و همینطور مدت ماندگاری آن روی حریق است. ترکیبات کفی که در بازار وجود دارند معمولا با نامهای تجاری معرفی میشوند و ترکیبات آنها به نمایش گذاشته نمیشود. با وجود این، شرکتها موظف هستند مشخصات مربوط به نحوهی محلولسازی، نسبت توسعه و ملاحظات کاربردی آن را درج کنند. ترکیبات یا انواع کف مکانیکی شامل مواد زیر است:
- کف پروتئینی
- کف فلورو پروتئین
- کف نازک
- کف مقاوم
کف پروتئینی مهار کننده حریق
مواد تشکیلدهندهی کف پروتئینی ترکیبات نباتی و حیوانی است و از برادهی شاخ، سم و خون حیوانات، شیرین بیان، نوعی صابون و مواد نگهدارندهی کف (ساپونین، کلرین و روغن سرخ ترکی) تشکیل شده است. در برخی از این کفها نیز 5 الی 10 درصد NACL نیز اضافه میشود. برای کف کمتوسعه غلظت 4% آن در آب تهیه میشود.
کف فلورو پروتئین خاموش کننده حریق
برای تهیهی این نوع کف، علاوه بر مواد مورد استفاده در کف پروتئینی مقداری فلورئین نیز اضافه میشود که قابلیت خاموشکنندگی کف بدست آمده را بیشتر کند.
کف نازک خاموش کننده حریق
این کف از ترکیب یک سورفکتانت مانند فلورین کربن برای تشکیل لایهی نازک آب بدست میآید. این کف در صورت پرتاب به روی مایعات نفتی به آنها نفوذ نکرده و به صورت یک لایهی نازک روی این مایعات را میپوشاند. در فرودگاهها پیش از فرود یک هواپیمای معیوب، سطح فرودگاه با این کف پوشانده میشود.
کف مقاوم خاموش کننده حریق
این کف معمولا از ترکیب مواد کف پروتئینی با مواد تثبیتکنندهی حباب در برابر حلکنندگی الکل بدست میآید. از کف مقاوم برای خاموشکردن مایعات قابل اشتعال محلول در آب مثل الکلها استفاده میشود. غلظت مناسب محلول این نوع در آب 4 تا 6 درصد است که کفی سنگین تولید میکند.
3. مواد خاموش کننده حریق: گاز CO₂
از دیگر مواد خاموش کننده حریق میتوان به گاز CO₂ اشاره کرد. CO₂ یا دیاکسیدکربن گازی غیرقابل احتراق، بیبو، غیر سمی و سنگینتر از هوا است که دارای چگالی 1.5 بوده و هادی الکتریسیته نیست. مکانیسم عمل این گاز در مواجهه با حریق به سه شکل است:
- خفهکردن آتش با تشکیل یک لایهی سنگین و مقاوم در برابر عبور هوا
- رقیقکردن اکسیژن هوا در اطراف محوطهی حریق
- سردکردن آتش
مزایای استفاده از گاز دی اکسید کربن به عنوان خاموش کننده حریق
دیاکسیدکربن در زمان تبدیل فاز از حالت مایع به گاز به ازای یک کیلوگرم مایع به 0.5 مترمکعب گاز افزایش پیدا میکند. این نسبت مایع به گاز حدود 450 برابر است.تبدیل فاز از مایع به گاز گرمای زیادی جذب میکند. دیاکسیدکربن به عنوان یکی از مواد خاموش کننده در مواردی که مادهی سوختنی برای ادامهی حریق قادر به تولید اکسیژن است، موثر نیست.
از ویژگیهای CO₂ میتوان به خسارت نداشتن برای مواد موجود در حریق اشاره کرد. به همین خاطر در مواردی که مواد باارزش دچار حریق شده است استفاده از گاز CO₂ مناسبتر از آب است. این گاز بعلاوه برای حریقهای الکتریکی و الکترونیکی بسیار مناسب است چرا که به خاطر عدم هدایت برق و عدم وجود مواد باقیمانده، باعث اتصال یا خرابی در سیستمهای حساس نمیشود.
میزان تراکم لازم گاز CO2 بعنوان مواد خاموش کننده حریق باید چقدر باشد؟
برای خاموش کردن آتش، تراکم CO₂ در هوا باید متناسب با مادهی در حال سوختن باشد. به طور کلی برای تمام حریقها باید حداقل 34% تامین شود. برای هر مترمکعب از فضای محدودهی حریق باید حداقل 0.68 کیلوگرم مایع CO₂ در نظر گرفته شود. این نسبت میتواند با توجه به نوع حریق، مشخصات آن و همینطور اهمیت مواد در حال سوختن میتواند تا 1.5 کیلوگرم به ازای هر مترمکعب افزایش پیدا کند.
اشاره کردیم که برای خاموشکردن حریق از مواد مختلفی استفاده میشود که این مواد به 4 دسته تقسیم میشوند. مواد خاموشکننده شامل مواد سردکننده، مواد خفهکننده، مواد رقیقکنندهی هوا و مواد محدودکنندهی واکنشهای زنجیرهای شیمیایی میشود. در بخش قبلی به معرفی آب و مزایا و معایب آن، کف آتشنشانی و انواع آن (کف شیمیایی و کف مکانیکی) و گاز CO₂ پرداختیم. در این مطلب به معرفی سایر مواد خاموش کننده حریق میپردازیم.
4. مواد خاموش کننده حریق: پودرهای خاموشکننده
یکی از راههای ساده و متداول برای خاموشکردن حریق، خفهکردن آن است. این پودرهای خاموشکننده معمولا پودر برخی از مواد شیمیایی مانند بیکربنات سدیم، بیکربنات پتاسیم با پایهی اوره، کلرید سدیم یا فسفات منوآمونیوم تکمیل شده به وسیلهی فرآیندهای ویژه هستند. از این مواد برای ایجاد مقاومت نسبت به سفت شدن و فشرده شدن و جذب رطوبت و سیالیت استفاده میشود که عاملی برای اطفاء آتش از طریق کاهش غلظت اکسیژن یا بخار سوخت در هوا و ایجاد حائل برای دسترسی مواد سوختنی به هوا هستند.
کلاس پودرهای خاموش کننده حریق
از ترکیبات پودری میتوان برای خاموش کردن انواع حریق نوع A، B و C استفاده کرد و در استفادههای عمومی معمولا از این ترکیب مواد خاموش کننده حریق استفاده میشود. به این ترکیبات پودر شیمیایی یا Chemical Powder گفته میشود و با پودر خشک یا Dry Powder متفاوت است.
از پودر شیمیایی برای اطفاء حریق دستهی A استفاده میشود اما از آنجایی که این پودرها اثر سردکنندگی کمی دارند و با ریختن روی مواد، کالاها و تجهیزات از خود اثر به جا میگذارند اغلب به دلایل اقتصادی استفاده از آنها توصیه نمیشود؛ مگر اینکه استفاده از آب محدودیت داشته باشد. بعلاوه برای حریق دستهی A، اگر آتش در عمق مواد سوختنی نفوذ کرده باشد کارآیی پودر بسیار کم خواهد بود. ترکیبات بسیار ریزی که با نام تجاری آئروسل پودری معروف به DSPA نیز در این دسته قرار میگیرد.
شیوهی عملکرد پودرهای خاموشکننده حریق
پودرهای شیمیایی روی حریق پاشیده میشوند و باعث پوشاندن آتش و جلوگیری از رسیدن اکسیژن به آن (به اصطلاح خفهشدن آتش) میشوند. عملکرد پودرها به عنوان یکی از مواد خاموش کننده حریق بر روی سطح حریق است و آتش را به صورت سطحی خاموش میکنند. به همین خاطر استفاده از پودرها برای خاموشکردن حریقهای عمقی که اغلب دمای بالایی نیز دارند، توصیه نمیشود.
پودرها به علاوه در دمای بالاتر از 60درجهی سانتیگراد پایداری کافی ندارند و امکان چسبیدن آنها در محفظهی کپسول زیاد است.
تاثیر ابعاد پودر بر قدرت خاموش کنندگی آتش
قطر دانههای پودر، بسته به نوع و شرکت سازندهی آن حدود 10 تا 75 میکرون است. هرچه قطر این ذرات کوچکتر باشد کارآیی پودر بیشتر خواهد بود. پودرهای شیمیایی تحت فشار ازت یا CO₂ در سطح قاعدهی حریق به صورت جارویی پاشیده میشوند. اگر فرد آموزش کافی دیده باشد به راحتی میتواند آتش را خاموش کند. فرمولاسیون پودرها عمدتا به صورت زیر است:
- کربناتها: شامل کربنات و بیکربنات سدیم و پتاسیم – ترکیب فراوانتر در این فرمولاسیون، کربنات پتاسیم است.
- سولفاتها: شامل سولفات سدیم و سولفات پتاسیم
- فسفاتها: شامل مونوآمونیوم فسفات و دی آمونیوم فسفات
- پودر مانکس (Monnex): ترکیبی از اوره و بیکربنات یا کربنات دوپتاس و مواد دیگری که از حدود 14 عامل تشکیل شده و 6 برابر پودرهای خاموشکننده دیگر موثرتر هستند. سمّیت این نوع پودر کم و قدرت پاشش و سیّالیت آن زیاد است.
مقدار پودر خاموشکننده به عنوان یکی از مواد خاموش کننده حریق استفاده میشود با توجه به پاشش روی سطح مادهی سوختنی، بر اساس اطفاء بنزین، 2 کیلوگرم در هر مترمربع سطح حریق است. این مقدار با توجه به سرعت گسترش حریق و اهمیت اطفاء، تا 10 کیلوگرم به ازای هر مترمربع از سطح حریق نیز قابل افزایش است.
انواع پودر خاموش کننده حریق: پودر خشک
یکی از مواد خاموش کننده حریق، پودر خشک است که برای خاموش کردن حریق فلزات قابل اشتعال مثل سدیم، پتاسیم، منیزیم و مانند آن مورد استفاده قرار میگیرد. پودر خشک از طریق قطع دسترسی مواد آتشگیر به اکسیژن هوا کار میکند. انواع پودر خشک شامل گروههای زیر است:
- نوع S: شامل مخلوط کلرورسدیم، کلرورپتاسیم و کلرورباریم است. این پودر پس از پاشیدهشدن روی فلز، پوستهی ضخیمی روی فلز آتشین ایجاد میکند. این نوع پودر با اسامی تجارتی مانند TEC² عرضه میشود.
- نوع C: این پودر مخلوط گرانیت، کلرورسدیم، گل خشک و خون خشکشدهی حیوانات است. پودر نوع C با نامهای تجاری DX و آلومایت عرضه میشود. برای جلوگیری از کلوخه شدن این پودر، مواد دیگری هم به آن میافزایند.
- پودرهای خالص: گرافیت، تالک، نمک، Na₂CO₃ (سودا اش) از این دستهاند.
غیر از این سه نوع پودر که اشاره کردیم، ترکیبات تجاری دیگری به صورت محلول و با نام TMB (تری منوکسی بروکسین) در اطفاء حریق فلزات استفاده میشود. این پودر کاملا بیرنگ است. بعلاوه اسید بوریک نیز با غلظت 9 تا 17 درصد موثر است اما خود این دو ترکیب ایجاد حریق ثانویه میکنند که میتوان آنها را با آب کنترل کرد.
انواع پودر خاموش کننده حریق: پودر تر
برای اطفاء حریق گروه F از روشی برای بکارگیری از پودر استفاده میشود که به آن پودر تر میگویند. پودر تر ترکیبی از پودر کربنات پتاسیم یا استات پتاسیم در آب است که برای خاموش کردن آتش روغنهای آشپزخانهای کاربرد دارد. این پودر به عنوان یکی از مواد خاموش کننده حریق از طریق قطع دسترسی مادهی آتشگیر با اکسیژن هوا عمل میکند.
5. مواد خاموش کننده حریق: ترکیبات هالوژنه (هالن و HFC)
مواد هالوژنه از مشتقات CH₄ یا C₂H₆ است که به جای یک یا چند هیدروژن، یک یا چند عنصر هالوژنه (شامل I-CL-Br-F) در آن جایگزین شده است. وجود فلئور در این ترکیبات باعث افزایش پایداری و بیاثر بودن آنها میشود. مواد هالوژنه به عنوان یکی از مواد خاموش کننده حریق، در هنگام اطفاء هیچ اثر تخریبیای از خود به جای نمیگذارند و برای اطفاء حریق بسیار خوب عمل میکند. اما استفاده از این ماده به خاطر داشتن اثرات مخرب زیست محیطی ترکیبات آن، ممنوع شده است.
برخی از سیستمهای اتوماتیک اطفاء حریق با استفاده از ترکیبات هالوژنه طراحی شدهاند. مکانیسم اثر این نمونه از مواد خاموش کننده حریق تا حدودی شبیه CO₂ است. البته مواد هالوژنه اثربخشی قویتری دارد و از آنجایی که سنگینتر از هواست میتواند به سرعت روی حریق را پوشانده و مانع رسیدن اکسیژن به آن و گسترش حریق شود. پاشیدن مواد هالوژنه روی حریق میتواند باعث رقیقشدن اکسیژن هوا در اطراف حریق شده و آن را مهار کند.
مزیت استفاده از مواد هالوژنه
مزیت مواد هالوژنه به خاطر کنترل واکنشهای زنجیرهای در فرآیند سوختن است. این ماده در هنگام تغییر فاز از حالت مایع به بخار، افزایش حجمی حدودا 1500 برابری دارد که در مقایسه با دیاکسیدکربن بیش از 3 برابر تغییر حجم محسوب میشود. به این ترتیب در یک وزن مساوی قدرت خاموشکنندگی آنها 2 تا 3 برابر بیشتر از CO₂ و معادل پودر شیمیایی مانکس است.
ترکیبات هالوژنه با کنترل سرعت واکنشهای زنجیرهای به صورت موثری آتش را مهار میکنند. در شرایط یکسان، برای خاموش کردن آتش میزان مورد نیاز مواد هالوژنه یک چهارم میزان مورد نیاز CO₂ است. برای اطفاء حریق با ترکیبات هالوژنه به ازای هر مترمکعب از فضای محدودهی حریق، تقریبا حدود 150 تا 250 گرم مایع مورد نیاز است.
ترکیبات هالوژنه علاوه بر اینکه خفهکنندهی خوبی برای حریق هستند، فلئور موجود در آنها باعث ثبات حرارتی خاموشکننده تا 900 درجهی سانتیگراد و جلوگیری از متلاشیشدن آن میشود. به این ترتیب استفاده از مواد هالوژنه خاموشکننده برای حریق مواد پرارزش یا موادی که واکنشهای زنجیرهای در آنها زیاد است، کاربرد دارد. خاموش کنندهی ترکیبات هالوژنه برای استفاده در محدودههای کوچک ولی مهم، تجهیزات یا مواد قابل اشتعال مانند ماشینهای الکتریکی و الکترونیکی، حریقهای مواد جامد پرارزش، سایتهای دیسپاچینگ، مراکز مخابراتی و مانند آن کاربردی دارد.
هالن یکی از مهمترین مواد خاموش کننده حریق
استفاده از هالنها به عنوان مواد خاموش کننده حریق از اوایل قرن بیست مرسوم شد. اولین هالن مورد استفاده نیز تتراکلرورکربن بود که به خاطر ایجاد فسژن (ترکیبی سمّی) در هنگام اطفاء مورد استقبال قرار نگرفت. بعدها هالنهای دیگری نیز تولید شد که در دههی پنجاه میلادی تعداد آنها به بیش از 60 نوع رسید. برای معرفی هالنها از فرمول بسته یا کد 5 رقمی استفاده میشود. در این نامگذاری روش اختصاص کد از چپ به راست به ترتیب زیر است:
- اولین عدد نمایندهی تعداد کربن C
- دومین عدد نمایندهی تعداد فلئور F
- سومین عدد نمایندهی تعداد کلر Cl
- چهارمین عدد نمایندهی تعداد برم Br
- پنجمین عدد نمایندهی تعداد ید I
اگر عدد سمت راست یا عدد آخر صفر باشد، نوشته نمیشود. به همین خاطر برخی از کدها 4 رقمی نوشته میشوند. هالنها برای مهار انواع حریق کاربرد دارند ولی به خاطر گرانبودن یا ملاحظات زیست محیطی، به طور محدود و تنها برای حریقهای دستهی E مورد استفاده قرار میگیرند. استفاده از ترکیبات هالن سنتی مانند (CBrF₃ (1301)، CBrClF₂ (1211 و (C₂F₂Br₂ (2402 به علت اثرات سمی مخربی که دارند، ممنوع است.
ملاحظات زیست محیطی در استفاده از هالن ها به عنوان ماده خاموش کننده حریق
برای این هالنها از جایگزینهای مناسبتری مانند هیدروفلوروکربنها HFCs و گازهای بیاثر IG سازگار با محیط زیست و متداول استفاده میشود. هیدروفلوروکربنها به دلیل ملاحظات قانونی زیست محیطی به عنوان جایگزین هالنها استفاده میشوند که اکثر آنها از نظر ساختمان مولکولی شبیه آنها هستند ولی اثر تخریبی محدودی دارند. معروفترین این دسته با نامهای تجاری (HFC-227(EA با فرمول CF₃CHFCF₃ و FM-200 با فرمول CF₃CHCH₃ هستند.
برخی ترکیبات جامد مانند جوش شیرین، کلرورپتاسیم و کربنات پتاسیم نیز در این گروه قرار میگیرند. کنترل واکنشهای زنجیرهای توسط ترکیبات HFC برای مهار حریق بسیار موثر است اما گرانتر از سایر روشها است و میتوان از آن به صورت مکمل یا حتی انحصاری برای خاموشنمودن حریق مواد، کالاها یا تجهیزات پرارزش بکار رود.
هالنهای سنتی معروف
- 1301 یا CF₃Br برومو فلورومتان یا فلوژکس 13B1 یا همان فرئون – این هالن در حالت فشرده به شکل مایع است و پس از رها شدن به صورت گاز متصاعد میشود.
- 104 یا CCL₄ تترا کلرور کربن – این نمونه از مواد خاموش کننده حریق علیرغم کارآیی خوب، به علت تولید گاز فسژن (COCL₂) در هنگام مواجهه با حریق که یک گاز سمّی و خطرناک است، مورد استفاده قرار نمیگیرد.
- 1001 یا CH₃Br متیل بروماید – این هالن یک خاموشکنندهی بسیار سریع است و در تراکم 3.5 تا 5 درصد از ادامهی حریق جلوگیری میکند.
- 1202 یا CF₂Br₂ دی برومو دی فلورو متان
- 1211 یا CF₂BrCL برومو کلرو دی فلورو متان
- 2402 یا C₂F₄Br₂ دی برومو تترا فلورو اتان
کدام هالنها ظرفیت اطفای حریق دارند؟
در تحقیقات وسیعی که توسط آمریکاییها در گروه شیمی ارتش انجام شد، مشخص شد که 4 هالن به طور خاص قابلیت زیادی برای اطفاء حریق دارند؛ این هالنها شامل 1202، 1211، 1301 و 2402 میشوند. در بین این موارد، هالن 1202 موثرترین و سمیترین هالن و 1301 (برومو تریفلورومتان یا فلوژکس) دومین هالن موثر و دارای کمترین سمّیت است. بنابراین به تدریج این ترکیب جایگزین سایر ترکیبات هالوژنه گردید. خاموشکردن حریق توسط هالن بر اساس مکانیسمهای زیر انجام میگیرد:
- رقیقسازی اکسیژن هوا
- نشستن روی آتش (بخاطر چگالی بالا)
- مکانیسم رادیکالی: رادیکالهای آزاد حاصل از هالن با مولکولهای سوخت واکنش میدهد و رادیکالهای هیدروژنی و اکسیژن را از بین برده و رادیکالهایی با فعالیت کم تولید میکند.
- مکانیسم یونی: در این حالت یونهای حاصل از هیدروکربنها توسط برم (Br) جذب میشوند و باعث تاخیر در اکسیداسیون میشوند.
محدودیتهای استفاده از هالنها بعنوان مواد خاموش کننده حریق
یکی از عواملی که استفاده از هالنها را محدود میکند، اثرات زیست محیطی آنهاست. اگرچه ترکیبات هالن به ندرت مورد استفاده قرار میگیرند اما میتوانند با انتشار در جو به خاطر عمر طولانی و ترکیب با ازن استراتوسفر، باعث تخریب آن شده و ایمنی جو در برابر پرتوهای ماوراءبنفش را کاهش دهند. معاهدههای بینالمللی به خصوص معاهدهی مونترال استفاده از این ترکیبات را محدود کرده است. برخورد برخی از ترکیبات هالنها با آتش نیز میتواند ترکیباتی به وجود آورد که باعث مسمومیت افراد میشود.
در میان عناصر هالنها، کلر از همه فعالتر است و بیشتر باید مورد توجه قرار گیرد. اگرچه هالنها به خاطر خواص ویژهای که دارند در اطفاء حریق بسیار مناسب هستند اما توصیه میشود فقط در مواردی از آنها استفاده شود که بکارگیری CO₂ امکانپذیر یا موثر نیست و یا ترکیبات HFC در دسترس نیستند.
به طور کلی استفادهی وسیع از هالنها توصیه نمیشود. این مورد از مواد خاموش کننده حریق در مقایسه با CO₂ بسیار گران است و اغلب توجیه اقتصادی ندارد. امروزه جایگزینهای هالن که اکثر آنها نیز از نظر ساختمان مولکولی شبیه هالنها هستند ولی تخریب کمتری دارند، معرفی شدهاند. این گروه تحت نام کلی هیدروفلوروکربنها (HFCs) و گازهای بیاثر (IG) که مخلوطی از آرگون و ازت است معرفی میشوند ولی از نظر تجاری فراگیر نشدهاند.
