مقدمة:
رغاوي مكافحة الحرائق متعددة ومتنوعة من حيث المُكوِّنات والاستخدامات، وما يتناسب مع مُكوِّنات أنواع الحرائق.
الرغوة Foam: هي عبارة عن سائل زيتي القوام، ذي فقاعات يملؤها الهواء، وهي أقل كثافةً من السوائل المشتعلة، وعند استخدامها لإطفاء الحرائق فإنَّها تُشكِّل طبقةً لَزِجةً فوق الحريق المشتعل، وتقوم بعزل الأكسجين عن سطح الحريق.
وبصفة عامة تنقسم الرغوة إلى نوعين من حيث التكوين؛ وهما:
أ- الرغوة الميكانيكية Mechanical Foam.
ب – الرغوة الكيميائية Chemical Foam.
تكوين وتركيبة الرغاوي: لكل رغوة تركيبة ومكونات مختلفة عن الرغوة الأخرى، فقد نجد بعض العناصر والمركبات مشتركة وموجودة في العديد من تكوينات الرغاوي المتنوعة، وحسب الاستخدام, وسيتم ذِكْر مكونات كل مادة رغوية بالتفصيل عند التطرُّق لها, ولكن بشكل عام يمكن أن نقول بأنَّ تركيبة الرغوة من الناحية التكوينية والكيميائية للمواد والإضافات هي: (بروتينات وأظلاف حيوانية، ومواد عضوية + منشطات سطحية فلوركيميكال + منظفات رغوية صناعية + مواد وإضافات مضادة لتحلل البكتيريا + مواد مانعة للصدأ + مواد لَزِجَة + مُثبِّتات).
الرغوة الميكانيكية:
وهي تتكوَّن من خليط مواد بروتينية مُذَابة بالماء، ويضاف إليها أملاح معدنية لمنع تحلُّلها، وتُصنَع من قرون الحيوانات وأظلافها ومُخلَّفاتها, وهي عبارة عن سائل زيتي القوام، بني اللون، ويخلط السائل الرغوي مع الماء والهواء حتى تتكوَّن منه فقاعات الرغوة، وهناك عدة أسماء تطلق على هذا النوع من الرغوة؛ مثل: (الرغوة الفلور بروتينية، ورغوة الماء الخفيف).
الرغاوي الميكانيكية من حيث التصنيع:
- رغوة صناعية Synthetic Foam.
- رغوة طبيعية Natural Foam.
الرغوة الميكانيكية
(الرغوة المائية – الرغوة عالية التمدد – الرغوة المقاومة للكحوليات- الرغوة المُركَّزة):
- الرغوة المائية: تتكوَّن من عناصر ووسائط رغوية فلورية كربونية صناعية، وليست طبيعية، إضافة إلى البروتينية.
- الرغوة عالية التمدُّد: تُصنَع من مواد الهيدروكبريتات.
- الرغوة المقاومة للكحوليات: يُضَاف إليها مواد تقاوم حرائق الكحول.
- الرغوة المُركَّزة: تتكوَّن من سائل رغوي مُركَّز، ومُولِّد ومُنْتج لمادة الرغوة.
والرغاوي الصناعية هي مزيجٌ من عوامل الرغوة الصناعية والمُثبِّتات.
ويستخدم التمدُّد المتوسط للرغاوي القائمة على المنظفات الاصطناعية لقمع الأبخرة الخطرة.
ويكون الطلب على الرغاوي مقصورًا على المواد الكيميائية المكوِّنة لها, ويمكن استخدام رغاوي التمدُّد العالية في المنشآت الثابتة لتوفير فيضان كُلِّي للمستودعات، أو الغرف المغلقة الأخرى، وتستخدم لإطفاء حرائق الخشب، والورق، والبلاستيك، والمطاط, كما يجب توخِّي الحذر فيما يتعلَّق بأيِّ مصدر للطاقة الكهربائية في منطقة مكافحة الحريق. وتختلف طرق إطفاء الحرائق طبقًا لنوعية تمدُّد كثافة الرغوة، ونوعية محتويات الحريق بحيث تكون النتيجة خنق منطقة الحريق، وتبريد الوقود.
الرغوة الاصطناعية: يعتمد هذا النوع من تركيز الرغوة على مزيج من المواد السطحية والمذيبات، الخالي من البوليمر الفلوري والفلورو السطحي/الفلورو الخالي من البوليمر، وهذه الأنواع من مركِّزات الرغوة قد تُشكِّل أو لا تُشكِّل أغشيةً عازلةً على سطح الوقود، وهذا يتوقَّف على تركيز الرغوة، ونوعية الوقود.
مُركِّزات الرغوة الاصطناعية: تنقسم إلى رغاوٍ مُكوِّنة طبقة مائية (AFFF)، وكذا مقاومة للكحول (AR-AFFF)، ورغوة AFFF هي مزيج من رغاوي البروتين الفلوري، مع إضافة عوامل الرغوة الاصطناعية, ويقوم AFFF FOAM بسرعة تجفيف محلول الرغوة من فقاعة الرغوة لتوفير غشاء ينتشر عَبْر الوقود لتوفير عملية إخماد سريعة للفصل بين النار والأكسجين، وعزل سطح الوقود عن الهواء, وتكون رغاوي AFFF أكثر فاعليةً في أنواع الوقود الهيدروكربوني ذات التوتر السطحي العالي؛ مثل: الكيروسين، ووقود الديزل، والوقود النفاث, والمقصود هو استخدام رغاوي AFFF على أنواع الوقود غير ذات المذيبات القطبية.
ورغوة AR-AFFF مشابهة للرغوة AFFF، مع إضافة مُثبِّتات وبوليمرات تركيبيَّة مقاومة للمذيبات التي تميل إلى تحطيم غشاء الرغوة، واستخلاص الماء (المذيبات القطبية) من الرغوة يمنع إضافة البوليمرات في الشكل، ويعمل على تحطيم غشاء الرغوة الملامس للمذيب القطبي. وتعتبر رغاوي AR-AFFF مناسبةً للاستخدام في الوقود الهيدروكربوني والمذيبات القطبية.
الرغوة الطبيعية (فلور بروتين – بروتين):
- الفلور بروتيني: تصنع من عناصر ومواد بروتينية، إضافةً إلى مادة الفلور.
- بروتينية: عبارة عن خليط من مُخلَّفات الحيوانات.
الرغوة الطبيعية: عبارة عن مواد رغوية عضوية غير صناعية، أو كيميائية.
أنواع الرغاوي الميكانيكيَّة من حيث المُكوِّنات والإضافات:
1- الرغوة البروتينية Protein Foam (PF)، أو الرغوة الاعتيادية Regular protein Foam(RP).
2- الرغوة الفلورو بروتينية Fluoroprotein(FP).
3- الرغوة الفلورو بروتينية المُكوِّنة لطبقة رقيقة Film Forming Fluoro-Protein (FFFP).
4- الرغوة المُكوِّنة لطبقة مائية رقيقة Aqueous Film Forming Foam (AFFF).
5- الرغوة المقاومة للكحوليات Alcohol Resistant (ARFFF).
6- الرغوة عالية التمدُّد High Expansion Foam.
- أولًا: الرغوة البروتينية Protein Foam (PF) أو الرغوة الاعتيادية Regular protein Foam(RP):
تتكوَّن من نواتج بروتينية مُحَللة بالماء لبروتين الكيراتين، وبروتين الببتون، وبروتينات أخرى، ومواد عضوية (قرون الحيوانات، وحوافرها، وأظلافها، ومُخلَّفاتها), وهي عبارة عن سائل بني، زيتي القوام، يُضَاف إليها مُثبِّتات وموانع التجمُّد, ومواد مقاومة للبكتيريا والتعفُّن، ومانع الصدأ، ومواد التحكُّم في اللُّزوجة، ويُخفَّف السائل المُركَّز بالماء لتكوين محلول بنسبة تتراوح بين (3% – 6%) على شكل طبقة رغوية متجانسة وثابتة تتميَّز بمقاومة ممتازة للحرارة.
وتتعامل هذه الرغوة مع أنواع محدودة من المساحيق الكيماويَّة الجافَّة, يطلق عليها أحيانًا اسم: (الرغوة الاعتيادية)، وهي من أوليات الرغاوي الميكانيكية التي تمَّ استخدامها قبل الأنواع الأخرى, وهي تستخدم لإطفاء حرائق الوقود الكربوني، ويجب أن تستخدم عَبْر قواذف الرغوة ذات الخالطات الهوائية، ويمكن استخدامها وخلطها بمياه عذبة أو مالحة. ورغوة البروتين العادية لها خصائص نسبية لإخماد النار, ومع ذلك فهي توفر أعلى إمكانيات تأمين الحريق من عدم الاشتعال بعد المكافحة.
المُكوِّنات: يتم إنتاج رغوة مكافحة الحرائق المركَّزة والقائمة على البروتين من البروتينات المُتحلِّلة بشكل طبيعي، مع إضافات ومُثبِّتات مثل مانعات التجمُّد، ومانعات تشكيل البكتيريا والجراثيم، ومُثبِّطات التآكل والصدأ، وبروتين الببتون والكيراتين Gelatin Peptone – Protein Hydrolyase.
الاستخدام: الرغاوي البروتينية المعتمدة على الخلط بالهواء فعَّالة في إخماد الحرائق الكربونية في الكثير من المجالات الصناعية؛ مثل تأمين خزانات الزيوت في المصافي والمنشآت الكيميائية، وهي مناسبة جدًّا لحرائق الصنف (أ).
- الرغوة الفلورو بروتينية (FP) Fluroprotein Foam:
تعتبر رغاوي الفلورو بروتين مشتقَّة من الرغاوي البروتينية، ومشابهة للرغوة البروتينية المُركَّزة الاعتيادية، مع تعديل بإضافات ومُكوِّنات تحسينيَّة ومركبات كيميائية صناعية فلور بروتينية نشطة ذات فاعلية سطحية تزيد من تماسك الرغوة، والبقاء على سطح السوائل المشتعلة كونها تُشكِّل طبقةً رقيقةً عازلة تمنع تصاعد الأبخرة من سطح السائل المشتعل، وتأمين مَنْع إعادة الاشتعال.
وهي سائل بني أكثر شفافية من الرغوة الاعتيادية, ويجب أن يتم مَزْجها بشكل صحيح بتخفيف السائل المُركَّز بالماء لتكوين محلول بنسب تتراوح بين (3% – 6%)، وهي تتعامل مع أنواع محددة من المساحيق الكيماوية الجافة.
المكونات: الرغاوي الفلورو بروتينية تحتوي على مواد فلورية كيميائية مضافة إلى مواد كيميائية سطحية تعمل على تحسين الأداء بشكل كبير من خلال التأثير السريع على المواد المشتعلة بالعزل والتغطية، ومقاومة محسنة ضد نواتج الوقود، وعدم التأثر بها, مع إضافة مواد تحسينيَّة (الفلورية الكيميائية) للتأثير على التوتر السطحي، والتي تُعزز خصائصها عن طريق زيادة سيولة الرغوة، وتحسين خصائص هذه الرغوة الفلورو بروتينية عن الرغوة البروتينية العادية يكون من خلال توفير خصائص من شأنها تأمين عملية إخماد الحريق بشكل نهائي، وفعال الأداء، وبسرعة قياسية.
Fluoro Surfactants(5%) + ButylDiGlycol Ether (Butyl Carbitol) (10%) CAS NO 112-34-5
Hydrolyzed Protein CAS NO 100085-61-8 (30-40%) Ethanol (5%) CAS NO 64-17-5
+ water + Biocide CAS NO 55965-84-9 (5%) + Ferrous Sulphate CAS NO 7782-63-0
Polyethylene Glycol(7%) CAS NO 25322-68-3 + Hexylene Glycol(10%) CAS NO 107-41-5
Urea CAS NO 57-13-6
وتختلف النِّسب الخاصة بمُكوِّنات الرغوة الفلورو بروتينية من نوع إلى آخر، وحسب المُنْتجين لمثل هذه الرغوة، وليس بالشرط أن تكون محتويةً لكل المكونات أعلاه في آنٍ واحدٍ.
الاستخدام: مُخصَّصة للاستخدام في إطفاء أنواع حرائق الوقود الهيدروكربوني، والوقود المؤكسد، ومناسبة لمكافحة حرائق الصنف (ب)، ويمكن استخدام رغاوي الفلورو بروتين مع الماء العذب أو مياه البحر، كما أنها تستخدم من خلال قواذف الرغوة ذات الفتحات الهوائية؛ لضمان فاعلية الخلط في تشكيل حجم فقاعات الرغوة وتماسكها.
مواد تصنيع العبوات والتخزين الحافظة للرغوة الفلورو بروتينية: (بوليثيلين – بوليبروبلين – ستينلس ستيل [فولاذ غير قابل للصدأ]).
- الرغوة الفلورو بروتينية المُكوِّنة لطبقة رقيقة Film Forming Fluoro-Protein (FFFP):
وهي عبارة عن مزيج من المُركَّبات ذات الأسطح النشطة، والمواد الفلورو كيميائية والبروتينية لإنتاج سائل مائي يُشكِّل طبقةً رقيقةً وعازلةً تمنع تصاعد الأبخرة الهيدروكربونية من الوقود المشتعل, وهذا النوع من الرغوة مُكوَّن من أساس بروتيني زائدًا مواد صناعية، ومضافًا إليها مُثبِّتات وموانع للحماية من التجمُّد والصدأ والتعفُّن البكتيري؛ لإكسابها خاصيَّة مقاومة عودة الاشتعال, وغالبًا ما تُخفَّف هذه الرغوة بالماء لتُشكل الرغوة بنسبة تركيز (2%، أو 3%، أو 6%)، وهي متوافقة مع المسحوق الكيميائي الجاف.
وتُسمَّى: رغوة البتروسيل (Petro Seal )، أو رغوة 3FP أو رغوة (FFFP).
وهي رغوة مُركَّزة مُكوَّنة من فلورو بروتين (FFFP)، وهي ذات جودة عالية في إطفاء وتأمين حرائق السوائل الهيدروكربونية القابلة للاشتعال, وتعتمد على تركيبة فريدة من تقنية رغاوي البروتينات المتقدمة، والتي توفر المادَّة الأساسية للبروتين مع طبقة رغوية متماسكة قوية ذات مقاومة عالية للحرارة، وتمتاز بطول فترة بقائها على أسطح السوائل المشتعلة؛ لضمان عدم الاشتعال، وقمع الأبخرة المتصاعدة.
- مكونات رغوة (FFFP)، أو رغوة البتروسيل:
تُسْتعمل مواد الفلورو بروتينية لإنتاج سائل مائي يشكل طبقةً رقيقةً وعازلةً تمنع تصاعد الأبخرة الهيدروكربونية من الوقود المشتعل, وهذا النوع من الرغوة مُكوَّن من أساس بروتيني، زائدًا مواد صناعية، ومضافًا إليها مُثبِّتات وموانع للحماية من التجمُّد والصدأ والتعفُّن البكتيري، لإكسابها خاصية مقاومة عودة الاشتعال, إضافةً إلى مُكوِّناتها من العوامل النشطة السطحية الكيميائية الفلورية مجتمعة مع قاعدة البروتين التي تنتج بخارًا مائيًّا مانعًا للتسرب، وتُشكِّل غشاءً عازلًا لعدم نقل الحرارة، وإطفاء اللهب بسرعة قياسية، وهذا النوع من الرغاوي خالٍ من المنظفات الصناعية. ومن مُكوِّنات رغوة (FFFP)، (رغوة البتروسيل): (جلوكول الإيثيلين, وبوليمر الإكريليك، وتكسانول، وكلوريد الصوديوم، زائدًا الماء ومواد فلورية خافضة للتوتر السطحي للسوائل المشتعلة عند الاختلاط بها (منشطة التوتر السطحي لمادة الرغوة)، إضافة إلى مواد مانعة للبكتيريا، ومذيبات).
Acrylic Polymer ( 60%) Ethylene Glycol (5%) & Texanol (5%)
Hydrolised protein CAS NO 100085-61-8 / Sodium chloride CAS NO 7647-14-5 / Magnesium sulphate CAS NO 10034-99-8 Bactericide CAS NO 55965-84-9 / Hexylene glycol CAS NO 107-41-5 /Sodium chloride CAS NO 7647-14-5 / solvents & Fluorosurfactants
الحرائق التي تستخدم لإطفائها هذه الرغوة:
حرائق المطارات، وحرائق الطائرات، ووقود الطيران، والوقود الهيدروكربوني؛ كالنفط الخام، والديزل، والكيروسين، والقازولين، وحرائق المنشآت البترولية، والكيميائية، وحرائق المنشآت الصناعية، ومنصَّات تنقيب النفط والغاز البحرية, ويمكن استخدامها دون قواذف شفط الهواء، وفي معظم أنظمة الإطفاء الرغوية الثابتة والمتنقِّلة, متوافقةً مع استخدام مادة البودر أثناء مكافحة الحرائق في آنٍ واحدٍ.
نسبة الكثافة (7.1)، التمدُّد (7:1)Expansion Ratio
مدة التصريف (3 دقائق، و30 ثانية)، (25% Drainage Time (3 minutes 30 seconds
خاتمة:
يتمُّ اختيار نوعية الرغوة المستخدمة لإطفاء الحرائق حسَب نوعية هذه الحرائق، وحسب خصائص المواد المشتعلة.
