Perlindungan Kebakaran Berbasis Busa: Sebuah Tinjauan

Ada banyak cara untuk memadamkan api. Tergantung pada situasinya, sistem perlindungan kebakaran dapat dirancang untuk bekerja dengan berbagai agen pemadam kebakaran. Air biasa sering digunakan karena mudah didapat dan efektif dalam banyak kasus. Namun, air tidak selalu menjadi pilihan terbaik. Pilihan lain meliputi gas inert, agen kimia kering atau basah, serta berbagai jenis busa pemadam kebakaran. Pada postingan ini, kami akan membahas aplikasi busa.

Desain dan pemeliharaan yang tepat dari sistem perlindungan kebakaran berbasis busa memerlukan pemahaman tentang bagaimana dan mengapa busa digunakan. Mari kita lihat terlebih dahulu aplikasi busa dalam perlindungan kebakaran.

Kapan menggunakan sistem perlindungan kebakaran berbasis busa

Busa biasanya merupakan agen pemadam kebakaran yang dipilih dalam situasi di mana cairan yang mudah terbakar atau mudah menyala disimpan di tangki atau fasilitas penyimpanan massal. Busa sangat efektif ketika cairan yang mudah terbakar memiliki permukaan tempat busa dapat diaplikasikan. Berbeda dengan air, yang lebih berat daripada sebagian besar cairan yang mudah terbakar dan akan tenggelam ke dasar tanpa efektif, busa pemadam kebakaran lebih ringan dan akan naik ke permukaan. Di sana, busa membentuk selimut di atas permukaan, mengurangi pembentukan uap, mencegah oksigen mencapai cairan yang mudah terbakar, dan secara efektif menutup potensi kebakaran.

Busa ekspansi tinggi juga dapat digunakan untuk memadamkan api di ruang tertutup. Ketika digunakan di terowongan kereta api, hanggar pesawat, atau ruang terbatas lainnya, busa efektif untuk dengan cepat memenuhi area dan menutup api.

Akhirnya, busa juga memiliki efek pendinginan seperti air karena larutan busa sebagian besar terdiri dari air (~97%).

Sebelum kita membahas konsep-konsep ini lebih dalam, mari kita pertimbangkan kapan busa perlindungan kebakaran tidak sesuai digunakan.

Kapan TIDAK menggunakan busa untuk perlindungan kebakaran 

Busa tidak direkomendasikan dalam skenario berikut:

• Kebakaran listrik – Jika melibatkan listrik bertegangan tinggi, penggunaan busa sangat berbahaya. Busa mengandung air, yang merupakan konduktor listrik. Oleh karena itu, risiko tersengat listrik sangat tinggi. Namun, busa dapat digunakan pada kebakaran listrik jika aliran listrik telah diputus terlebih dahulu.
• Kebakaran 3 dimensi – Busa bekerja paling baik ketika dapat membentuk selimut atau penghalang antara cairan yang mudah terbakar dan udara. Jika api menyebar dalam ruang tiga dimensi, busa tidak dapat memadamkannya secara efektif.
• Gas bertekanan – NPG, LPG, dan bahan bakar lain yang berbentuk gas pada suhu atmosfer dan harus diberi tekanan serta dicairkan untuk penyimpanan biasanya bukan kandidat yang tepat untuk perlindungan kebakaran berbasis busa. Zat-zat ini sangat mudah menguap dan dapat melepaskan volume uap yang besar.
• Logam yang terbakar – Ketika air atau zat berbasis air digunakan pada beberapa logam yang terbakar, dapat terjadi reaksi kimia yang melepaskan banyak panas. Hal ini bahkan dapat meledak seperti kembang api dan menciptakan situasi yang sangat berbahaya.

Jenis-jenis busa perlindungan kebakaran

Busa polar vs. non-polar

Secara kimiawi, terdapat dua jenis utama busa perlindungan kebakaran: polar dan non-polar. Keduanya sesuai dengan dua jenis utama cairan yang mudah terbakar. Penting untuk menggunakan jenis busa yang tepat sesuai dengan jenis cairan yang ada.

• Busa polar digunakan untuk cairan mudah terbakar jenis polar, yaitu cairan yang molekulnya memiliki muatan positif di satu ujung dan muatan negatif di ujung lainnya. Cairan ini biasanya berupa pelarut, seperti alkohol, yang digunakan dalam industri kimia dan petrokimia.
• Busa non-polar dirancang untuk digunakan dengan cairan non-polar, yaitu cairan yang molekulnya tidak membawa muatan listrik terpolarisasi. Cairan ini biasanya berupa hidrokarbon seperti minyak mentah dan bensin.

Sebagian besar peralatan perlindungan kebakaran yang dirancang untuk digunakan dengan air dapat digunakan untuk kedua jenis busa. Namun, perancang dan petugas pemeliharaan harus mengetahui sifat masing-masing konsentrat/larutan busa dan memilih pengaturan peralatan yang sesuai untuk setiap jenis.

Busa ekspansi rendah vs. tinggi

Cara lain untuk mengkategorikan busa perlindungan kebakaran adalah berdasarkan tingkat ekspansi. Busa dihasilkan dengan mencampurkan konsentrat busa dengan air untuk membuat larutan busa. Larutan ini kemudian melewati perangkat pelepas (seperti nosel) yang memasukkan udara ke dalam campuran dan secara signifikan meningkatkan volume busa yang dihasilkan.

Busa ekspansi rendah adalah busa yang mengembang dalam volume 2-20 kali dari kepadatan air hingga menjadi busa jadi. Ini biasanya digunakan ketika tujuannya adalah untuk membentuk lapisan penahan api di permukaan cairan yang mudah terbakar.

Busa ekspansi sedang (20-200x ekspansi) dan busa ekspansi tinggi (200-1000x ekspansi) biasanya digunakan untuk dengan cepat mengisi volume besar ruang tertutup, seperti ruang bawah tanah, terowongan tambang, atau hanggar pesawat.

Setiap jenis busa dan tingkat ekspansi memerlukan peralatan yang berbeda dan/atau pengaturan yang berbeda pada peralatan tersebut. Perancang dan petugas pemeliharaan harus berkonsultasi dengan produsen busa dan peralatan untuk memastikan penggunaan yang tepat dan kompatibilitasnya.

Peralatan Perlindungan Kebakaran Berbasis Busa

Proporsioner

Larutan busa terdiri dari 1-6% konsentrat busa, dan sisanya air. Dalam sistem perlindungan kebakaran berbasis busa yang umum, konsentrat busa disimpan di dalam tangki penyimpanan. Proporsi pasti antara busa dan air tergantung pada jenis busa yang digunakan. Untuk mencapai proporsi yang tepat diperlukan peralatan khusus yang disebut proporsioner, yang memasukkan jumlah konsentrat yang sesuai ke dalam saluran air.

Ada dua jenis proporsioner utama: bertekanan dan atmosferik. Setiap jenis proporsioner dirancang untuk efektif pada persentase konsentrat tertentu.

Proporsioner bertekanan: Dalam sistem ini, konsentrat busa didorong melalui sistem dengan menggunakan tekanan. Hal ini dapat dilakukan dengan pompa atau dengan kantong bertekanan 

tangki. Yang terakhir adalah tangki air yang di dalamnya terdapat bladder tempat konsentrat busa disimpan. Bladder konsentrat tersebut diberi tekanan dari luar oleh tekanan air di sekitarnya. Pompa atau bladder bertekanan mendorong konsentrat masuk ke dalam proporsioner.

Proporsioner atmosferik: Jenis proporsioner ini menggunakan tekanan atmosfer untuk menyedot konsentrat busa melalui sistem seperti sedotan di dalam segelas air. Air mengalir melalui lubang kecil, menciptakan efek Venturi yang menghasilkan hisapan cukup kuat untuk menarik konsentrat dari wadah penyimpanan atmosferik kecil ke dalam larutan. Jenis proporsioner ini dirancang untuk memproposikan 3-6% konsentrat busa ke air.

Katup deluge

Katup Deluge adalah komponen penting dari setiap sistem perlindungan kebakaran berbasis busa. Biasanya, akan ada sebuah katup deluge pada pipa air. Selain katup deluge utama, terdapat juga katup busa yang menyediakan konsentrat busa ke proporsioner. Sebagian besar katup deluge untuk perlindungan kebakaran dapat digunakan baik dengan air, larutan busa, maupun konsentrat busa.

Katup pengendali tekanan juga merupakan komponen penting yang perlu dipertimbangkan. Tekanan yang terkontrol memungkinkan proporsi dan laju aplikasi yang lebih akurat. Dalam sistem busa, sebaiknya terdapat pengendalian tekanan pada sisi air maupun sisi busa dari sistem.

Perangkat pembuangan

Setelah konsentrat busa dicampurkan ke dalam air, diperlukan alat pengeluaran untuk mengaduknya hingga menjadi busa. Berbagai jenis alat pengeluaran tersedia untuk berbagai jenis busa. Busa ekspansi rendah dapat digunakan dengan nosel standar. Busa ekspansi sedang dan tinggi memerlukan peralatan khusus seperti generator busa yang mampu mencampurkan sejumlah besar udara ke dalam larutan. Sistem aspirasi untuk jenis busa ini dapat meningkatkan volume larutan sebesar 200-1000 persen. 

Jenis sistem perlindungan kebakaran berbasis busa untuk tangki penyimpanan

Tangki penyimpanan bahan bakar cair merupakan kandidat utama untuk perlindungan kebakaran karena volume besar cairan yang mudah terbakar menciptakan potensi bahaya yang tinggi. Saat merancang sistem seperti ini, penting untuk mempertimbangkan jenis tangki penyimpanan yang digunakan. Ada dua jenis utama tangki penyimpanan: tangki dengan atap tetap dan tangki dengan atap mengambang. Masing-masing memerlukan jenis sistem perlindungan kebakaran berbasis busa yang berbeda.

Perlindungan kebakaran untuk tangki penyimpanan atap tetap

Tangki penyimpanan atap tetap adalah tangki standar yang berisi sejumlah cairan. Ketika cairan keluar dari tangki, ruang berisi uap terbuka di atasnya. Melindungi bagian luar atap tangki seperti ini tidak efektif karena adanya potensi uap di dalam tangki yang dapat menyala dan meledak, sehingga merusak atau menghancurkan peralatan perlindungan kebakaran yang ada di atap. Sebagai gantinya, sistem perlindungan kebakaran bawah permukaan biasanya digunakan. Dalam sistem ini, larutan busa masuk ke dalam tangki dari bagian bawah. Setelah dilepaskan melalui cairan yang mudah terbakar dengan menggunakan nosel khusus, busa akan mengapung di atas permukaan cairan, membentuk selimut pelindung di permukaan.

Perlindungan kebakaran untuk tangki penyimpanan atap mengapung

Pada tangki penyimpanan atap mengapung, atap tangki mengapung bebas di permukaan cairan. Ketika cairan dikeluarkan dari tangki, atap akan turun untuk menghilangkan ruang kosong di dalam tangki. Jenis tangki penyimpanan ini dirancang untuk meminimalkan atau menghilangkan keberadaan uap di dalam tangki. Hal ini membantu mengurangi laju penguapan cairan. Selain itu, risiko kebakaran juga berkurang, karena yang terbakar adalah uapnya, bukan cairannya sendiri. Namun, di sekeliling atap terdapat segel fleksibel yang memungkinkan atap tetap mengapung. Uap dapat keluar melalui segel tersebut, sehingga menimbulkan potensi bahaya kebakaran.

Dalam kasus ini, sistem perlindungan kebakaran bawah permukaan tidak akan membantu karena atap yang rendah mencegah terbentuknya selimut busa di permukaan cairan. Sebagai gantinya, bagian atas atap dilindungi dengan peralatan khusus yang disebut kolam busa.

Dukungan ahli untuk sistem aplikasi busa

Divisi perlindungan kebakaran BERMAD berkomitmen penuh terhadap keunggulan dalam desain dan layanan pelanggan. Untuk bantuan terkait desain dan kebutuhan aplikasi sistem perlindungan kebakaran berbasis busa Anda, hubungi perwakilan BERMAD di wilayah Anda.