כיבוי אש מבוסס קצף: סקירה כללית

ישנן דרכים רבות לכיבוי אש. בהתאם למצב, ניתן לתכנן מערכת כיבוי אש כך שתעבוד עם מגוון חומרי כיבוי. מים רגילים משמשים לעיתים קרובות, מכיוון שהם זמינים בקלות ויעילים במקרים רבים. עם זאת, מים אינם תמיד הבחירה הטובה ביותר. אפשרויות נוספות כוללות גזים אינרטיים, חומרים כימיים יבשים או רטובים, וסוגים שונים של קצף לכיבוי אש. בפוסט זה נדון ביישומי קצף.

תכנון ותחזוקה נאותים של מערכת כיבוי אש מבוססת קצף מחייבים הבנה של אופן השימוש בקצף וסיבות השימוש בו. ראשית, נבחן את יישומי הקצף בתחום כיבוי האש.

מתי להשתמש במערכת כיבוי אש מבוססת קצף

קצף התפשטות גבוהה יכול לשמש גם לכיבוי אש בחלל סגור. כאשר נעשה בו שימוש במנהרת רכבת, האנגר מטוסים או חלל מוגדר אחר, הקצף יעיל במילוי מהיר של האזור וחניקת הלהבות.

לבסוף, לקצף יש גם אפקט קירור בדומה למים, שכן תמיסת הקצף מורכבת ברובה ממים (~97%).

לפני שנעמיק במושגים אלו, בואו נבחן מתי קצף כיבוי אש אינו מתאים.

מתי לא להשתמש בקצף לכיבוי אש 

קצף אינו מומלץ בתרחישים הבאים:

• Electrical fire – Where high voltage electricity is involved, the use of foam is highly dangerous. Foam contains water, which is an electrical conductor. Therefore, the risk of electrocution is high. However, it is possible to use foam on an electrical fire if the electricity is first disconnected.
• 3-dimensional fires – Foam works best when it can form a blanket or barrier between flammable liquid and air. If a fire is spread out in three dimensional space the foam can’t smother it effectively.
• Pressurized gases – NPG, LPG, and other fuels which are gaseous at atmospheric temperature and must be pressurized and liquefied to store are typically not appropriate candidates for foam-based fire protection. These substances are very volatile and can release a large volume of vapors.
• Burning metals – When water or water-based substances are applied to some burning metals, it can form a chemical reaction that releases a lot of heat. It can actually explode like fireworks and create a very dangerous situation.

סוגי קצף כיבוי אש

קצף קוטבי לעומת קצף לא-קוטבי

מבחינה כימית, קיימים שני סוגים עיקריים של קצף כיבוי אש: פולרי ולא-פולרי. אלה מתאימים לשני סוגים עיקריים של נוזלים דליקים. חשוב להשתמש בסוג הקצף הנכון בהתאם לסוג הנוזל הקיים.

• Polar foam is used for polar flammable liquids, meaning liquids whose molecules have a positive charge on one end and a negative charge on the other. These are typically solvents, such as alcohol, used in the chemical and petrochemical industries.
• Non-polar foam is designed for use with non-polar liquids, whose molecules do not carry a polarized electrical charge. These are typically hydrocarbons such as crude oil and gasoline.

רוב ציוד כיבוי האש המיועד לשימוש עם מים מתאים לשימוש עם שני סוגי הקצף. עם זאת, על המתכנן ואנשי התחזוקה להכיר את תכונות כל תמיסת/תרכיז קצף ולבחור את הגדרות הציוד המתאימות לכל אחד.

קצף התפשטות נמוכה לעומת גבוהה

דרך נוספת לסווג קצף לכיבוי אש היא לפי שיעור ההתפשטות. קצף מיוצר על ידי ערבוב תרכיז קצף עם מים ליצירת תמיסת קצף. תמיסה זו עוברת לאחר מכן דרך אביזר פיזור (כגון דיזה) שמכניס אוויר לתערובת ומגדיל משמעותית את נפח הקצף הסופי.

קצף התפשטות נמוכה מתאר קצף שמתרחב בנפח פי 2 עד 20 מצפיפות המים ועד לקצף המוגמר. בדרך כלל נעשה בו שימוש כאשר המטרה היא ליצור שכבת דיכוי אש על פני שטח של נוזל דליק.

קצף התפשטות בינונית (התרחבות פי 20-200) וקצף התפשטות גבוהה (התרחבות פי 200-1000) משמשים בדרך כלל למילוי מהיר של נפח גדול במרחב סגור, כגון מרתף, מנהרת מכרה או האנגר מטוסים.

כל סוג קצף ושיעור התפשטות דורשים ציוד שונה ו/או הגדרות שונות בציוד. על המתכננים ואנשי התחזוקה לבדוק מול יצרני הקצף והציוד כדי להבטיח שימוש נכון והתאמה מלאה.

ציוד כיבוי אש מבוסס קצף

מערבלי מינון

תמיסות קצף מורכבות מ-1-6% תרכיז קצף, והשאר מים. במערכת כיבוי אש מבוססת קצף טיפוסית, תרכיז הקצף מאוחסן במיכל אחסון. היחס המדויק בין קצף למים תלוי בסוג הקצף בו נעשה שימוש. להשגת היחס הנכון נדרש אביזר מיוחד הנקרא פרופורציונר, המזרים את כמות התרכיז הנכונה אל קו המים.

ישנם שני סוגים עיקריים של מערבלי קצף: בונה לחץ ואטמוספרי. כל סוג מערבל מתוכנן להיות יעיל באחוז מסוים של תרכיז.

מערבל אטמוספרי: סוג זה של מערבל משתמש בלחץ אטמוספרי כדי לשאוב את תרכיז הקצף דרך המערכת, בדומה לקשית בכוס מים. המים עוברים דרך אוריפיס קטן, ויוצרים אפקט ונטורי אשר יוצר יניקה מספקת למשיכת התרכיז ממיכל אחסון אטמוספרי קטן אל תוך התמיסה. מערבל מסוג זה מיועד למהול 3-6% תרכיז קצף במים.

מגופי הצפה

מגופי הצפה הם רכיב קריטי בכל מערכת כיבוי אש מבוססת קצף. בדרך כלל, יהיה מגוף הצפה על צנרת המים. בנוסף למגוף ההצפה הראשי, יש גם מגוף קצף המספק את תרכיז הקצף לפרופורציונר. רוב מגופי הצפה לכיבוי אש מתאימים לשימוש עם מים, תמיסת קצף או תרכיז קצף.

מגופי בקרת לחץ הם גם רכיב קריטי שיש לקחת בחשבון. לחץ מבוקר מאפשר קביעת מינון ויחסי יישום מדויקים יותר. במערכת קצף, מומלץ שתהיה בקרת לחץ הן בצד המים והן בצד הקצף של המערכת.

התקני פריקה

לאחר שהחומר המקציף עורבב במים, יש להשתמש במתקן פריקה כדי להקציף אותו. קיימים סוגים שונים של מתקני פריקה עבור סוגי קצף שונים. קצף התפשטות נמוכה ניתן לשימוש עם דיזות סטנדרטיות. קצפי התפשטות בינונית וגבוהה דורשים ציוד מיוחד כגון גנרטור קצף המסוגל לערבב נפח גדול של אוויר לתוך התמיסה. מערכת יניקה עבור סוג קצף זה יכולה להגדיל את נפח התמיסה ב-200 עד 1000 אחוזים. 

סוגי מערכות כיבוי אש מבוססות קצף למיכלי אחסון

מכלי אחסון לדלק נוזלי הם מועמדים עיקריים למערכות כיבוי אש, מאחר שנפחים גדולים של נוזלים דליקים יוצרים פוטנציאל סיכון גבוה. בעת תכנון מערכת כזו חשוב להתחשב בסוג מכל האחסון. קיימים שני סוגים עיקריים של מכלי אחסון: כאלה עם גג קבוע לעומת כאלה עם גג צף. כל אחד מהם דורש סוג שונה של מערכת כיבוי אש מבוססת קצף.

כיבוי אש למכלי אחסון גג צף

במכל אחסון עם גג צף, גג המכל צף בחופשיות על פני נוזל המילוי. כאשר שואבים נוזל מהמכל, הגג יורד וכך מבטל את החלל הריק במכל. סוג זה של מכל אחסון מתוכנן כדי לצמצם או למנוע את הימצאות האדים בתוך המכל. הדבר מסייע להפחתת קצב ההתאיידות של הנוזל. בנוסף, הוא מפחית את הסיכון לשריפה, כיוון שמה שנשרף הוא האדים ולא הנוזל עצמו. עם זאת, בהיקף הגג יש אטם גמיש שמאפשר לגג לצוף. אדים עלולים לדלוף סביב האטם הזה, וליצור סכנת שריפה פוטנציאלית.

במקרה זה, מערכת כיבוי אש תת-קרקעית לא תסייע, משום שהגג הנמוך מונע היווצרות שכבת קצף על פני הנוזל. במקום זאת, חלקו העליון של הגג מוגן באמצעות ציוד מיוחד הנקרא בריכת קצף.

תמיכה מקצועית למערכות יישום קצף

חטיבת כיבוי האש של ברמד מחויבת למצוינות בתכנון ובשירות ללקוח. לקבלת סיוע בתכנון וביישום מערכת כיבוי אש מבוססת קצף, פנו לנציג ברמד באזורכם.