การป้องกันอัคคีภัยด้วยโฟม: ภาพรวม

มีหลายวิธีในการดับไฟ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ ระบบป้องกันอัคคีภัยสามารถออกแบบให้ทำงานร่วมกับสารดับเพลิงหลากหลายประเภท น้ำเปล่าเป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปเนื่องจากหาได้ง่ายและมีประสิทธิภาพในหลายกรณี อย่างไรก็ตาม น้ำอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดเสมอไป ทางเลือกอื่น ๆ ได้แก่ ก๊าซเฉื่อย สารเคมีชนิดแห้งหรือเปียก และโฟมดับเพลิงประเภทต่าง ๆ ในบทความนี้ เราจะพูดถึงการใช้งานโฟมดับเพลิง

การออกแบบและบำรุงรักษาระบบป้องกันอัคคีภัยด้วยโฟมอย่างเหมาะสม จำเป็นต้องเข้าใจถึงวิธีการและเหตุผลในการใช้โฟม ก่อนอื่นเรามาดูการประยุกต์ใช้โฟมในงานป้องกันอัคคีภัยกันก่อน

เมื่อใดควรใช้ระบบป้องกันอัคคีภัยแบบโฟม

โฟมมักเป็นสารดับเพลิงที่เลือกใช้ในสถานการณ์ที่มีการเก็บของเหลวไวไฟหรือเชื้อเพลิงในถังหรือสถานที่เก็บขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อของเหลวไวไฟนั้นมีผิวหน้าที่สามารถฉีดพ่นโฟมลงไปได้ แตกต่างจากน้ำซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าของเหลวไวไฟส่วนใหญ่และจะจมลงสู่ก้นถังโดยไม่เกิดประสิทธิภาพ โฟมดับเพลิงมีน้ำหนักเบากว่าและจะลอยขึ้นสู่ผิวด้านบน ที่นั่นโฟมจะสร้างชั้นปกคลุมบนผิวหน้าของเหลว ลดการเกิดไอ ป้องกันไม่ให้ออกซิเจนสัมผัสกับของเหลวไวไฟ และช่วยดับไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โฟมขยายตัวสูงยังสามารถใช้ดับไฟในพื้นที่ปิดได้อีกด้วย เมื่อใช้ในอุโมงค์รถไฟ โรงเก็บเครื่องบิน หรือพื้นที่ที่กำหนดไว้ โฟมจะมีประสิทธิภาพในการเติมเต็มพื้นที่อย่างรวดเร็วและปกคลุมเปลวไฟจนดับลง

สุดท้ายแล้ว โฟมยังมีคุณสมบัติในการระบายความร้อนเช่นเดียวกับน้ำ เนื่องจากสารละลายโฟมประกอบด้วยน้ำเป็นส่วนใหญ่ (~ 97%)

ก่อนที่เราจะเจาะลึกแนวคิดเหล่านี้มากขึ้น ลองพิจารณาก่อนว่าโฟม การป้องกันอัคคีภัย ไม่เหมาะสมในกรณีใดบ้าง

เมื่อไม่ควรใช้โฟมสำหรับการป้องกันอัคคีภัย 

ไม่แนะนำให้ใช้โฟมในกรณีต่อไปนี้:

• ไฟฟ้าลัดวงจร – ในกรณีที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าแรงสูง การใช้โฟมถือว่าอันตรายอย่างมาก เนื่องจากโฟมมีน้ำเป็นส่วนประกอบ ซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้า ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงสูงต่อการถูกไฟฟ้าช็อต อย่างไรก็ตาม สามารถใช้โฟมดับไฟฟ้าได้หากตัดกระแสไฟฟ้าออกก่อน
• ไฟที่เกิดในสามมิติ – โฟมจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อสามารถสร้างชั้นปกคลุมหรือเป็นกำแพงกั้นระหว่างของเหลวไวไฟกับอากาศได้ หากไฟลุกลามกระจายอยู่ในพื้นที่สามมิติ โฟมจะไม่สามารถดับไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ก๊าซที่มีแรงดัน – NPG, LPG และเชื้อเพลิงอื่น ๆ ที่อยู่ในสถานะก๊าซที่อุณหภูมิห้องและต้องอัดแรงดันและทำให้เป็นของเหลวเพื่อจัดเก็บ มักไม่เหมาะสำหรับการป้องกันอัคคีภัยด้วยโฟม เนื่องจากสารเหล่านี้มีความระเหยสูงและสามารถปล่อยไอระเหยในปริมาณมาก
• โลหะที่กำลังลุกไหม้ – เมื่อใช้น้ำหรือสารที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบกับโลหะบางชนิดที่กำลังลุกไหม้ อาจเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมา ซึ่งอาจทำให้เกิดการระเบิดคล้ายดอกไม้ไฟและสร้างสถานการณ์ที่อันตรายอย่างมาก

ประเภทของโฟมดับเพลิง

โฟมชนิดมีขั้ว vs. โฟมชนิดไม่มีขั้ว

ในทางเคมี โฟมดับเพลิงมีอยู่สองประเภทหลัก คือ แบบขั้วและแบบไม่มีขั้ว ซึ่งสอดคล้องกับของเหลวไวไฟสองประเภทหลัก การเลือกใช้โฟมให้เหมาะสมกับประเภทของของเหลวที่มีอยู่จึงเป็นสิ่งสำคัญ

• โฟมชนิด Polar ใช้สำหรับของเหลวไวไฟชนิด Polar ซึ่งหมายถึงของเหลวที่โมเลกุลมีประจุบวกที่ปลายด้านหนึ่งและประจุลบที่ปลายอีกด้านหนึ่ง โดยทั่วไปจะเป็นตัวทำละลาย เช่น แอลกอฮอล์ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี
• โฟมชนิดไม่ขั้วได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับของเหลวที่ไม่มีขั้ว ซึ่งโมเลกุลไม่มีประจุไฟฟ้าขั้ว โดยทั่วไปได้แก่ ไฮโดรคาร์บอน เช่น น้ำมันดิบและน้ำมันเบนซิน

อุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัยส่วนใหญ่ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับน้ำ สามารถใช้กับโฟมทั้งสองประเภทได้ อย่างไรก็ตาม ผู้ออกแบบและเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาควรตระหนักถึงคุณสมบัติของน้ำยาโฟมแต่ละชนิด และเลือกตั้งค่าอุปกรณ์ให้เหมาะสมกับแต่ละประเภท

โฟมขยายตัวต่ำ vs. โฟมขยายตัวสูง

อีกวิธีหนึ่งในการจำแนกโฟมดับเพลิงคือแบ่งตามอัตราการขยายตัว โฟมจะถูกผลิตโดยการผสมหัวเชื้อโฟมกับน้ำเพื่อสร้างสารละลายโฟม จากนั้นสารละลายนี้จะผ่านอุปกรณ์จ่าย (เช่น หัวฉีด) ซึ่งจะเติมอากาศเข้าไปในส่วนผสมและช่วยเพิ่มปริมาตรของโฟมที่ได้อย่างมาก

โฟมขยายตัวต่ำ หมายถึงโฟมที่มีปริมาตรขยายตัวเพิ่มขึ้น 2-20 เท่าจากความหนาแน่นของน้ำจนกลายเป็นโฟมสำเร็จรูป โดยปกติจะใช้ในกรณีที่ต้องการสร้างฟิล์มป้องกันไฟบนผิวหน้าของของเหลวไวไฟ

โฟมขยายตัวปานกลาง (ขยายตัว 20-200 เท่า) และ โฟมขยายตัวสูง (ขยายตัว 200-1000 เท่า) มักใช้เพื่อเติมเต็มพื้นที่ปิดขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว เช่น ห้องใต้ดิน อุโมงค์เหมือง หรือโรงเก็บเครื่องบิน

โฟมแต่ละประเภทและอัตราการขยายตัวต้องใช้อุปกรณ์ที่แตกต่างกันและ/หรือการตั้งค่าบนอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน ผู้ออกแบบและเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาควรตรวจสอบกับผู้ผลิตโฟมและอุปกรณ์เพื่อให้แน่ใจว่าใช้งานได้อย่างถูกต้องและเข้ากันได้

อุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัยด้วยโฟม

เครื่องผสมอัตราส่วน

สารละลายโฟมประกอบด้วยหัวเชื้อโฟม 1-6% ที่เหลือเป็นน้ำ ในระบบป้องกันอัคคีภัยด้วยโฟมทั่วไป หัวเชื้อโฟมจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บ อัตราส่วนของโฟมต่อน้ำที่แน่นอนขึ้นอยู่กับประเภทของโฟมที่ใช้ การผสมอัตราส่วนที่ถูกต้องจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะที่เรียกว่าโปรพอร์ชันเนอร์ ซึ่งจะจ่ายหัวเชื้อโฟมในปริมาณที่เหมาะสมเข้าสู่ท่อน้ำ

มีโปรโพชั่นเนอร์หลักสองประเภท ได้แก่ แบบแรงดันและแบบบรรยากาศ โดยแต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาให้มีประสิทธิภาพที่อัตราส่วนของสารเข้มข้นที่แตกต่างกัน

เครื่องผสมแรงดัน: ในระบบนี้ น้ำยาโฟมจะถูกผลักผ่านระบบด้วยแรงดัน ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ปั๊มหรือถุงแรงดัน

ถังน้ำชนิดหลังนี้เป็นถังน้ำที่มีถุงบรรจุอยู่ภายใน ซึ่งใช้สำหรับเก็บน้ำยาโฟม ถุงบรรจุน้ำยาโฟมนี้จะถูกกดดันจากแรงดันน้ำที่อยู่รอบๆ ถุงบรรจุ น้ำยาโฟมจะถูกผลักเข้าสู่เครื่องผสมโดยแรงดันจากปั๊มหรือแรงดันจากถุงบรรจุเอง

เครื่องผสมแบบแรงดันบรรยากาศ: เครื่องผสมชนิดนี้ใช้แรงดันบรรยากาศในการดูดน้ำยาโฟมผ่านระบบ คล้ายกับการดูดน้ำด้วยหลอดในแก้วน้ำ น้ำจะไหลผ่านช่องเปิดขนาดเล็ก ทำให้เกิดเอฟเฟกต์เวนจูรี ซึ่งสร้างแรงดูดเพียงพอที่จะดึงน้ำยาโฟมจากถังเก็บแบบเปิดเข้าสู่สารละลาย เครื่องผสมชนิดนี้ออกแบบมาเพื่อผสมน้ำยาโฟมในอัตราส่วน 3-6% กับน้ำ

วาล์วควบคุมการจ่ายน้ำในระบบดับเพลิง

วาล์วควบคุมการจ่ายน้ำในระบบดับเพลิง (Deluge Valve) เป็นส่วนสำคัญของระบบป้องกันอัคคีภัยที่ใช้โฟม โดยทั่วไปจะมี วาล์วควบคุมการจ่ายน้ำในระบบดับเพลิง ติดตั้งอยู่บนท่อน้ำ นอกจาก วาล์วควบคุมการจ่ายน้ำในระบบดับเพลิง หลักแล้ว ยังมีวาล์วโฟมที่ทำหน้าที่จ่ายน้ำยาโฟมเข้าสู่เครื่องผสมอัตราส่วน วาล์วควบคุมการจ่ายน้ำในระบบดับเพลิงส่วนใหญ่สามารถใช้งานได้ทั้งกับน้ำ สารละลายโฟม หรือหัวเชื้อโฟม

วาล์วควบคุมแรงดันก็เป็นส่วนประกอบสำคัญที่ควรพิจารณาเช่นกัน การควบคุมแรงดันช่วยให้สามารถผสมและจ่ายสารได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ในระบบโฟม ควรมีการควบคุมแรงดันทั้งฝั่งน้ำและฝั่งโฟมของระบบ

อุปกรณ์ระบาย

เมื่อสารโฟมถูกผสมเข้ากับน้ำแล้ว จำเป็นต้องใช้หัวจ่ายเพื่อทำให้เกิดฟองโฟมขึ้น อุปกรณ์จ่ายโฟมมีหลายประเภทสำหรับโฟมแต่ละชนิด โฟมแบบขยายตัวต่ำสามารถใช้กับหัวฉีดมาตรฐานได้ ส่วนโฟมแบบขยายตัวปานกลางและสูงต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะ เช่น เครื่องผลิตโฟมที่สามารถผสมอากาศในปริมาณมากเข้ากับสารละลาย ระบบดูดอากาศสำหรับโฟมประเภทนี้สามารถเพิ่มปริมาตรของสารละลายได้ถึง 200-1000 เปอร์เซ็นต์ 

ประเภทของระบบป้องกันอัคคีภัยด้วยโฟมสำหรับถังเก็บ

ถังเก็บเชื้อเพลิงเหลวเป็นเป้าหมายหลักในการป้องกันอัคคีภัย เนื่องจากปริมาณของเหลวไวไฟจำนวนมากที่เกี่ยวข้องก่อให้เกิดความเสี่ยงสูง เมื่อออกแบบระบบดังกล่าว สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงประเภทของถังเก็บ โดยถังเก็บมีอยู่สองประเภทหลัก คือ ถังหลังคาคงที่ และถังหลังคาลอยน้ำ ซึ่งแต่ละประเภทต้องใช้ระบบป้องกันอัคคีภัยด้วยโฟมที่แตกต่างกัน

การป้องกันอัคคีภัยสำหรับถังเก็บที่มีหลังคาคงที่

ถังเก็บของเหลวแบบหลังคาคงที่เป็นถังมาตรฐานที่ใช้บรรจุปริมาณของเหลว เมื่อของเหลวไหลออกจากถัง จะเกิดช่องว่างที่เต็มไปด้วยไอระเหยอยู่ด้านบน การปกป้องหลังคาด้านนอกของถังประเภทนี้จะไม่ได้ผล เนื่องจากมีโอกาสที่ไอระเหยภายในจะติดไฟและระเบิด ซึ่งอาจสร้างความเสียหายหรือทำลายอุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัยที่ติดตั้งอยู่บนหลังคาได้ ดังนั้นจึงนิยมใช้ระบบป้องกันอัคคีภัยแบบใต้ผิวของเหลว โดยในระบบนี้ สารละลายโฟมจะถูกปล่อยเข้าสู่ถังทางด้านล่าง หลังจากถูกปล่อยผ่านของเหลวไวไฟด้วยหัวฉีดพิเศษ โฟมจะลอยอยู่บนผิวของเหลว ก่อตัวเป็นชั้นป้องกันบนผิวหน้า

การป้องกันอัคคีภัยสำหรับถังเก็บน้ำมันหลังคาลอย

ในถังเก็บที่มีหลังคาลอย หลังคาของถังจะลอยอยู่บนผิวของของเหลวอย่างอิสระ เมื่อมีการดูดของเหลวออกจากถัง หลังคาจะลดระดับลงเพื่อลดพื้นที่ว่างภายในถัง ถังเก็บประเภทนี้ถูกออกแบบมาเพื่อลดหรือขจัดไอระเหยภายในถัง ซึ่งช่วยลดอัตราการระเหยของของเหลว และยังช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดไฟไหม้ เนื่องจากสิ่งที่ติดไฟคือไอระเหย ไม่ใช่ของเหลวโดยตรง อย่างไรก็ตาม บริเวณขอบของหลังคาจะมีซีลยืดหยุ่นที่ช่วยให้หลังคาสามารถลอยได้ ไอระเหยอาจรั่วออกบริเวณซีลนี้ ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้ได้

ในกรณีนี้ ระบบป้องกันอัคคีภัยใต้พื้นผิวจะไม่ช่วยได้ เพราะหลังคาที่ต่ำทำให้ไม่สามารถเกิดชั้นโฟมคลุมผิวของเหลวได้ ดังนั้นจึงต้องปกป้องด้านบนของหลังคาด้วยอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าโฟมพูล

การสนับสนุนโดยผู้เชี่ยวชาญสำหรับระบบการใช้งานโฟม

ฝ่าย การป้องกันอัคคีภัยของ BERMAD มุ่งมั่นในความเป็นเลิศด้านการออกแบบและการบริการลูกค้าอย่างเต็มที่ หากต้องการความช่วยเหลือเกี่ยวกับการออกแบบและการใช้งานระบบป้องกันอัคคีภัยด้วยโฟม กรุณา ติดต่อผู้แทน BERMAD ในภูมิภาคของคุณ