المقدمة:
بدائل الهالون Halon Alternatives
سلامة المواد المستخدمة بديلًا للهالون في الإطفاء
السلامة وحماية البيئة هي أمورٌ بالغةُ الأهمية في اختيار واستخدام مواد إطفاء الحرائق. والهالونات (مُركَّبات الهالوجين) كانت تستخدم في الماضي في بعض وسائل الإطفاء، ولكنها تعتبر ضارَّة للبيئة
وللصحة العامة بسبب قدرتها على تدمير طبقة الأوزون.
وقد تمَّ إيقاف إنتاج المواد الضارَّة للبيئة والمستنفدة لطبقة الأوزون (ODS)، وحاليًا يتم استخدام مواد بديلة غير ضارَّة، وتعتبر من المواد الصديقة، والعناصر النظيفة None (ODS)، والتي ليس لها آثار سلبية بعد عملية إخماد الحرائق، وغير موصلة للكهرباء، ولا تترك أي آثار سلبية، بل وتستخدم مثل هذه المواد النظيفة كحماية لأنظمة التجهيزات، إضافة إلى عملية إطفاء الحرائق.
وهناك العديد من البدائل الآمنة، والتي تحافظ على سلامة البيئة، وقد تم استخدامها كبدائل لمواد إطفاء الحرائق التقليدية التي تحتوي على الهالونات؛ ومنها:
1- (إف أم 200) FM-200 FM-200 FE227 (HFC 227ea) – الصيغة الكيميائية (CF3-CHF-CF3).
رقم التسجيل (431890) Heptafluoropropane الاسم الكيميائي 1,1,1,2,3,3,3- Heptafluoropropane
ويطلق عليه اسم: غاز (الهيبتا فلورو بروبان), وله درجة احتمالية الإضرار بالأوزون صفر, وهو غاز سائل مضغوط عديم اللون والرائحة, ومُكوَّن من الفلور والبروبان (سباعي فلوروالبروبان) Heptafluoropropane، إضافة إلى غاز النيتروجين كمادة دافعة.
ومن الهالوجينيات: Halogenated alkane، ومن مجموعة Fluorinated Hydrocarbon او hydrofluorocarbons هيدرو فلورو الكربون (HFC)، ويعتبر من مواد الإطفاء النظيفة، والتي تستخدم في إطفاء حرائق الأجهزة الكهربائية، وأجهزة الحاسب الآلي، وشبكات الاتصالات، ونُظُم المعلومات، والأجهزة الإلكترونية، ويتم استخدامه بنظام الغمر الكلي Total-Flooding Systems)) عَبْر منظومة متكاملة مُكوَّنة من أسطوانات مادة الإطفاء، وصمامات مرتبطة بنظام إنذار، وشبكة إطفاء تلقائيَّة، وأجهزة قياس مستوى مادة الإطفاء، وضغط الأسطوانة, ويتم إفراغ مادة الإطفاء عَبْر أجهزة
وسائل الإطفاء المركزية والثابتة في بضع ثوانٍ (10) مغطية منطقة الحريق بكاملها.
- أسماء أخرى: Trade Names And Synonyms:
Heptafluoropropane; HFC-227ea; R-227; MH227 ; FM-200™; FE-227™ -HFC-227ea – 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluoropropane, R-227ea, RT-227TM, Hydroheptafluoropropane; Propane,1,1,1,2,3,3,3- Hydrofluorocarbon (HFC) 227ea Hydrofluoroalkane (HFA) 227ea – FE- 227 2-Hydroperfluoropropane
عبارة عن مُركَّب من الكربون والفلور والهيدروجين (CF3CHFCF3) عديم اللون، عديم الرائحة، وغير موصل للكهرباء, ويقضي على الحريق من خلال مجموعة من الآليَّات الكيميائية والفيزيائية بوقف سلسلة التفاعلات الكيميائية دون التأثير على الأكسجين المتاح في محيط الاشتعال؛ ممَّا يسمح برؤية جيدة أثناء المكافحة، ويمتاز FM-200 بسُميَّة مقبولة للاستخدام في الأماكن المشغولة عند استخدامها كما هو محدد في قواعد برنامج السياسة البديلة لوكالة حماية البيئة الأمريكية (EAP) EPA SNAP Program (Significant New Alternate Policy)
- المميزات لغاز (FM-200):
-
- يتغلغل في أعماق المادة المشتعلة، ولا يترك أي أثر بعد المكافحة؛ لأنه يتبخَّر بسرعة.
- يعتبر غير سامٍّ، ويُعدُّ من مواد الإطفاء النظيفة.
- ليس له أي تأثير على طبقة الأوزون، ولا أي تأثير في الإحماء الحراري.
- غير متضمن ذرات البروم وذرات الفلور، ولهذا يمتاز بدرجة الصفر في تأثيرات الأوزون.
- بديل مناسب للفريونات والهالونات، ومتوافق مع معايير 2001 (NFPA).
- غير موصل للكهرباء، وليس له تأثيرات سلبية على المعادن والأجهزة الإلكترونية، ولا يسبب الصدأ.
- مُصَادق عليه بالاستخدام في الأماكن المغلقة والمحصورة، وبتركيز لا يتجاوز (9٪) في الأماكن المشغولة عادةً.
- السلبيات لغاز (FM-200):
-
- تأثيرات محدودة عند التحلل من جرَّاء التعرُّض للحرارة الشديدة.
- يستخدم بنظام الغمر الكلي، ولا يمكن استخدامه بشكل جزئي أو بنظام موضعي.
- غير مناسب لإطفاء حرائق المواد الكيميائية والمؤكسدة، والمعادن المُشعَّة.
- يكون التعرُّض لمادة (FM-200) أقل تأثيرًا من التعرُّض لمنتجات التحلل.
- تجنب التعرُّض غير الضروري للمادة، أو نواتج التحلل.
يمكن تعريف تطبيق الفيضان الكلي على أنه: حقن FM-200 في غرفة، أو منطقة، أو حجرة تتمتَّع بالسلامة الهيكلية للاحتفاظ بمادة الإطفاء التي تمَّ تفريغها لغرض الاستفادة من تأثيراتها على الاشتعال ومناطق الحماية من الحرائق، وهذا يتطلَّب التصميم المناسب لشبكة الإطفاء، والحماية لهذا النظام، والذي يؤمن تفريغ مادة FM-200 من الأسطوانات الخاصة به في غضون 10 ثوانٍ، وأن يتم توزيعه تمامًا في جميع أنحاء الغرفة أو المنطقة ليصل إلى مستوى تركيز أدنى يبلغ (6.25٪)، ولكن لا يتجاوز (9٪) في الأماكن المشغولة عادة.
ولضمان تشغيل نظام الإطفاء FM-200 لابدَّ من إجراء اختبار سلامة الأماكن التي سيثبت فيها
(Room Integrity Test)، وفترة بقاء مادة الإطفاء في الغرفة، وعدم التسريبات.
- مجال الاستخدام والحرائق المناسبة للإطفاء:
يستخدم (FM-200):
-
- لمكافحة حرائق الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية ذات الحساسية العالية؛ مثل: أنظمة الاتصالات، وشاشات المراقبة، وشبكات وأنظمة بيانات الحاسب الآلي.
- يستخدم نظام (FM-200) لمكافحة الحرائق التي من المحتمل حدوثها في المنظومات والتَّركيبات، ومطلوب استمرارية شغلها وتنفيذها للمهام حتى في حالات الطوارئ؛ لأنه لا يتسبَّب في إتلاف الشبكات، والأجهزة الإلكترونية.
- يتمُّ تخزين مادة FM-200 كسائل تحت الضغط في أسطوانات فولاذية بسعات متنوعة، ويعمل النظام بطريقة أوتوماتيكية أو يدوية.
2- FE – 13 – R-23 -Hydrofluorocarbon (HFC-23) رقم التسجيل (75-46-7 )
الاسم الكيميائي ( ( Trifluoromethane:
وهو غاز سائل مضغوط، ويعتبر من المواد النظيفة؛ لأنه لا يترك أي أثر بعد مكافحة الحرائق، وآمن على البيئة, ويعمل بالغمر الكلي, ونقطة غليانه منخفضة مع ارتفاعٍ في سرعة تبخُّره، ويتم دفعه
خارجًا بضغط غاز النتروجين أو غاز الهالون 1301. يتميَّز بدرجة الصفر (ODP) في مقياس استنفاد طبقة الأوزون
التركيبة 1,1,1,2,2,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone
- تسميات أخرى:
Synonym • Trifluoromethane • Hydrofluorocarbon (HFC) 23 • Hydrofluoroalkane (HFA) 23 • FE-13™ fire extinguishant , Fluoroform; Arcton 1; Fluoryl; Freon F-23; Freon 23; Genetron 23; Methyl trifluoride; R 23; Trifluoromethane; CHF3; Arcton; Halocarbon 23; Carbon trifluoride;Genetron HFC23; Propellant 23; Refrigerant 23
التصميم والأنابيب، وتجهيز نظام الإطفاء، وفقًا لمتطلبات (NFPA 2001)، وشروط ومعايير كود منظمة الحماية من الحرائق.
- استخدامات غاز FE-13:
يستخدم غاز FE-13 في الكثير من أنظمة الإطفاء المركزية، والخاصة بتأمين المنشآت النفطية والغازية، ومراكز ضخ الوقود، ومحطات التجميع، ومنصَّات التحميل والتفريغ، ولحماية خطوط الإنتاج والمعالجة، ومحطات الوقود والكهرباء، ولتأمين وحماية الأجهزة التوربينية، ومعامل الفحوصات، وفي مخازن السوائل القابلة للاشتعال, وفي تأمين وحماية المناطق الصناعية والإنتاجية، وحاويات المحركات التوربينية, كما يستخدم في أنظمة الإطفاء الخاصة بتأمين قاطرات وعربات نقل الوقود، وعربات السحب والجرِّ، ولتأمين مُعدَّات التنقيب والحفر، ومُعدَّات توليد الهواء.
مُصَادق على استخدام غاز FE-13 من قِبَلِ وكالة حماية البيئة
3- FE-36 رقم التسجيل 690-39-1
- أسماء أخرى:HFC-236fa:
وهو من بدائل الهالونات، آمن وغير ضارٍّ، وغير موصل للكهرباء، ولا يترك أي آثار ومُخلَّفات بعد المكافحة, ويستخدم بنظام التدفق والفيضان الكلي لمكافحة حرائق شبكات الاتصالات والإلكترونيات.
والاسم الكيميائي 1,1,1,3,3,3-Hexafluoropropane
4-(CEA) – 614 (Clean Extinguishing Agents) تسميات أخرى: (سيا) FC-5-1-14 .
PERFLUOROHEXANE Perfluorohexane(PFH) – 3M Brand
وهو سائل عديم اللون والرائحة، غير موصل للكهرباء، وغير سامٍّ، ولا يترك أي أثر بعد المكافحة – يستخدم بنظام الإطفاء الخاص بالتدفق، وأيضًا نظام التغطية الموضعية، أو النظام المحلي؛ نظرًا للخصائص والمميزات الفيزيائية لهذه المادة، وأيضًا لارتفاع درجة غليانها, كما يمكن أن تستخدم المادة بأسطوانات إطفاء متنقلة، أو في شبكات الإطفاء بنظام Streaming Applications & Local Application. الخصائص والشروط وَفقًا لـــ NFPA 2001 Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems, in the appropriate UL and FMRC documentation and EPA SNAP Rule.
- المكونات: Ingredient PERFLUORO COMPOUNDS, (PRIMARILY COMPOUNDS WITH 6 CARBONS)
5- NAF-S-III- ( HCFC Blend):
غاز (ناف) يتكوَّن من مزيج من الهيدروكربونات المهلجنة بإضافة مادة لإزالة السُّمية, ويعمل بطريقة الغمر الكلي (بديل لغاز 1301).
- مُكوِّناته: HCFC – 22 82% chlorodifluoromethane (Freon 22; CFC 22) HCFC – 123 4.75% 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane – HCFC – 124 9.5%
Chlorotetrafluoroethane Organic 3.75% d-limonene – Isopropenyl-1-1 Methylcyclohexene
- تسميات أخرى:
Synonym NAF-S-III عبارة عن مزيج من مُركَّبات الكربون الهيدروكلورية فلورية (HCFC)، ويضم (82٪) من مُركَّبات الكربون الهيدروكلورية فلورية 22 ، 9.5٪ HCFC124 ، 4.75 ٪ HCFC123 و3.75 ٪ من المواد العضوية، ويتم التصديق عليها من قِبَلِ: NAF S-III is an approved gas which is listed in Australian Standard AS ISO 14520. NAF S-III also has Australian ActivFire approval listing as a fire extinguishing agent.
وهي من المواد العضوية التي توفر الاستقرار على المدى الطويل إلى المزيج من NAF-S-III الذي يُخْمد اللهب بالوسائل الكيميائية، ويُغيِّر كيمياء اللهب من خلال منتجات تحللها, وقد تمَّ تطويرها كبديل مباشر للهالون 1301 في مجموع أنظمة الفيضانات، كما هو الحال مع مُثبِّطات شبيهة بالهالونات الأخرى، وينتج NAF-S-III فلوريد الهيدروجين كأحد مكونات منتجات التحلل. NAF-S-III يحتوي على كلٍّ من المواد المستنفدة للأوزون، والمواد المُسبِّبة للاحتباس الحراري، والذي قد يَحُولُ دون استخدامه كعامل فيضان كلي، ومع ذلك فإنَّ بروتوكول مونتريال يسمح باستخدامه حتى عام 2030.
6- HALOTRON 1 هالوترون :
- تسميات أخرى:
HCFC (HCFC-123), Halocarbon Agent – HFC Blend B – (C2HCl2F ) Compressed Gases – Pressurized Liquid
عبارة عن سائل مضغوط بغاز النتروجين داخل أسطوانات الإطفاء، ووسائل مكافحة الحرائق والإطفاء، ولكنه يتبخَّر بسرعة, وعامل قاعدي لهيدروكلور فلورو الكربون الممزوج بنوعين من الغازات، زائدًا الأرجون – غاز نظيف وعديم الأثر، وغير آكلٍ لطبقة الأوزون، وعديم التوصيل للكهرباء, ويستخدم بطريقة التدفق الشديد.
- المكونات:
1,1-dichloro- 2,2,2-trifluoroethane (HCFC-123) CFC-11, trichlorofluoromethane) 1-propene, 2-bromo- 3,3,3-trifluoro-; propene, bromo- R-1233B1- bromopropene – 3,3,3-trifluoro-; 2-bromo-3,3,3- trifluoropropene; 3,3,3-trifluoroprop-1-ene; 3,3,3-trifluoroprop-1-ene; 3,3,3-trifluoro-2- Suva® 123 •
Hydrochlorofluorocarbon 123 – HCFC-123
HCFC-123 ؛ C2HCl2F3 ؛ 2،2- ثنائي كلورو -1،1،1-ثلاثي فلوروإيثان، 1، 1، 1- ثلاثي فلورو -2-2-كلوروإيثان؛ مادة كيميائية اصطناعية سائلة واضحة عديمة اللون، وغير قابلة للاحتراق، وذات رائحة أثيري طفيفة – آخر الأسماء الشائعة أو الاختصارات هي: FC 123 وFluorocarbon 123 وForane-123 و Freon 123 وFrigen وG 123 و Genetron 123 و R-123 و SUVA 123.
وهي بدائل لغازات الكلوروفلوروكربون (CFC) ومركبات التبريد المحتوية على مركبات الكربون الكلورية فلورية؛ مثل: CFC-12 وR- وتمَّ تطويرها باستخدام مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية (مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية)، ومركبات الكربون الهيدروفلورية (مركبات الكربون الهيدروفلورية)، بالإضافة إلى استخدام السوائل النقيَّة؛ مثل: مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية 1، 1، 1، 2 رباعي فلوروإيثان، والعديد من الخلطات والأزيوتروب بناءً على مركبات الكربون الهيدروفلورية، ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية, ومن ضمن هذه المبردات: R-507 ، R- 404A، R- 408A ، R-402A ، R-401A ، R-409A، وهي مألوفة لدى معظم الجميع في صناعة R & HVAC
Heating , Ventilation, air Condition & refrigeration
ينظر إلى مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية على أنها بدائل مؤقتة لمركبات الكربون الكلورية فلورية، وبما أنَّ مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية لا تزال تحتوي على الكلور، ولها ارتباط
باستنفاد الأوزون المحتملة، تمَّ التخلُّص التدريجي من مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية في بعض البلدان، وسيتم التخلُّص التدريجي منها في المستقبل القريب على مستوى أوسع.
- الاستخدامات:
إن HCFC-123 هو بديل قابل للتطبيق لـ CFC-11 كمبرد، وكمائع نقل الحرارة؛ نظرًا لأنَّ HCFC-123 له حد التعرُّض المسموح به (AEL)، وهو 50 جزءًا في المليون، ويقتصر استخدامه
على التطبيقات التي يمكن احتواؤها بشكل فعال داخل مُعدَّات التشغيل. ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية – 123 يتمُّ استخدامها كعوامل نفخ لرغوات البوليمرات، أو كمواد دافعة للهباء الجوي.
- مكوناته:
2,2-Dichloro-1,1,1 + Trifluoroethane (HCFC-123) – 2,2-dichloro- 1,1,1-trifluoroethane (contains Tetrafluoromethane, Argon) – HCFC Blend B contains approximately 94% HCFC-123, 4% argon, and 2% CF4 (contains Tetrafluoromethane, Argon) Incompatible with alkali or alkaline earth metals, and powdered metals Al, Zn, Be, etc
غير متوافق مع المعادن القلوية ومعادن البودرة Al ، Zn ، Be… إلخ. منتجات التحلل الخطرة (فلوريد الهيدروجين – كلوريد الهيدروجين – وربما هاليد الكربونيل) يحدث التحلل الجوي لمركبات
الكربون الهيدروكلورية فلورية – 123 في الغلاف الجوي أساسًا في طبقة التروبوسفير ، حيث بدأ بهجوم جذور الهيدروكسيل التي تحدث بشكل طبيعي – وستصل نسبة مئوية قليلة من انبعاثات سطح الأرض إلى الستراتوسفير، وتتحلَّل هناك عن طريق التحلل الضوئي، والتفاعل مع جذور الهيدروكسيل- وكان آخر تقدير لعمر الهيدروكلوروفلوروكربون – 123 في الغلاف الجوي هو 1.3 سنة، وهو ما يعادل نصف عمر يبلغ 0.9 عام.
وتمَّ تقديم HCFC-123 كبديل مقبول بيئيًّا، وغير قابل للاشتعال لمركبات الكربون الكلورية
فلورية 11 (CFC) في تطبيقات التبريد، ونقل الحرارة، وتحتوي مركبات الكربون الكلورية فلورية التي تمَّ تطويرها منذ أكثر من (60 عامًا) على العديد من الخصائص الفريدة. ومركبات الكربون الكلورية فلورية تعتبر منخفضةً في السُّميَّة، وغير قابلة للاشتعال، وغير قابلة للتآكل، ومتوافقة مع المواد الأخرى, وبالإضافة إلى ذلك: توفر الخصائص الحرارية والفيزيائية التي تجعلها مثاليةً لمجموعة متنوعة من الاستخدامات.
- أغراض الاستخدامات:
تستخدم مركبات الكربون الكلورية فلورية كمُبـرِّدات؛ وكعوامل نفخ في صناعة رغاوي العزل والتعبئة، وكعوامل تنظيف للمكونات المعدنية والإلكترونية، وفي العديد من التطبيقات الأخرى, ومع ذلك فإنَّ استقرار مركبات الكربون الكلورية فلورية – إلى جانب محتواها من الكلور – قد تمَّ ربطها بنضوب طبقة الأوزون الواقية للأرض.
Chemical Name 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane
خاتمة:
جميع المواد النظيفة تمَّ اختبارها وتجربتها، والتأكُّد من أنها آمنة على البيئة، وغير سامَّة، واحتمالية استنفاد طبقة الأوزون لا تذكر، واحتمالية مخاطر الاحتباس الحراري منخفضة، وأن تكون معتمدةً من
إحدى المختبرات العالمية، أو المنظمات المشرعة لمواد الإطفاء؛ مثل: NFPA، أو غيرها من الجهات المخولة على المُصَادقة على مواد الإطفاء، واعتمادها من ضمن المواد النظيفة والصديقة للبيئة.
وعند اختيار وسيلة إطفاء حريق يجب مراعاة نوع الحريق، والمواد المتواجدة في مصدر الحريق، وكذلك التأثير البيئي للمادة المستخدمة. ويُسْتَحسن استشارة خبراء في مجال السلامة والإطفاء للحصول على التوجيه الصحيح حول استخدام وسائل الإطفاء البديلة الآمنة والفعَّالة.
ومع تطور التكنولوجيا والتقنيات الحديثة هناك استمرار في البحث والابتكار لإيجاد مواد إطفاء حرائق آمنة وفعَّالة.
