– فكرة عمل الرغوة لإطفاء الحرائق والفرق بين الرغوة نوع (Class A & Class B)

يتمُّ اختيار نوع الرغوة لإطفاء أنواع مُعيَّنة من الحرائق من خلال تناسب مكونات رغوة الإطفاء، ونوعية مواد وقود الحريق المحتمل حدوثه.

فوائد الرغوة (الإيجابيات):

1. لَزِجَة ولها قدرة على الالتصاق والتماسك.
2. تمتاز بحرية الانسياب والتمدُّد، وحجب الهواء عن المادة المشتعلة لمنع تصاعد الأبخرة.
3. خفيفة الوزن تطفو فوق السوائل المشتعلة لعزلها عن الأكسجين، فتتوقَّف النار. 
4. مقاومة للحرارة.
5. تُطبِّق نظرية الإطفاء بالكامل (التبريد والخنق، وعزل الأكسجين).

المساوئ والعيوب لمادة الرغوة:

1. موصلة للتيار الكهربائي. 
2. ضارَّة بالتجهيزات الالكترونية والكهربائية والأجهزة الدقيقة، وتُتْلف أجزاءها.
3. لها قابليَّة الصدأ، وتترك أثرًا بعد المكافحة على الأجهزة الَّتي استخدمت عليها. 
4. قابلة للتجمُّد في المناخات الباردة جدًّا، وتحتاج لإضافة مواد مانعة للتجمُّد. 

كيفيَّة عمل الرغوة لإطفاء الحرائق How Foam Works:

يتمُّ استخدام الرغوة لمكافحة الحرائق نتيجة لهذه الثلاثة المبادئ أدناه, واعتبارها الخواص والطرق والقدرة الفعَّالة التي تمتاز بها الرغوة لكيفيَّة إطفاء الحرائق:

1.  خاصيَّة الفصل/العزل – Separating تتمُّ عن طريق عمل طبقة لَزِجَة وحاجزة ما بين الوقود والحريق تُعِيقُ استمرارية الحريق بعدم وصول الأكسجين إلى النار (المواد المشتعلة).
2.  خاصية التبريد-Cooling بانخفاض درجة حرارة الوقود للمادة المحترقة والأسطح المتجاورة بمجرَّد انتشار مياه الرغوة فوق المواد المشتعلة.
3.  خاصية الخنق (الكَبْت) Smothering بمنع وكَبْت انطلاق غازات وأبخرة المواد القابلة للاشتعال وخنقها، وبالتالي تقليل احتماليَّة استمرار حدوث الاشتعال، أو إعادته مرة أخرى.

يتبخَّر الماء، وتزيد درجة حرارة محيط المواد المشتعلة عند مكافحة الحرائق بالماء فقط.

ولكن عند المكافحة بالماء والرغوة ستكون هناك إعاقة تبخُّر الغازات بسبب طبقة فقاعات الرغوة المغطية لوقود الاشتعال وغازاته، ومنعها من التبخُّر، وبالتالي تقليل الحرارة، وإطفاء النار.

الرغوة الكيميائية Chemical Foam:

تتكوَّن هذه الرغوة من تفاعل محلولين؛ هما: بيكربونات الصوديوم (Sodium Bicarbonate)، وسُلفات/كبريتات الألمونيوم (Aluminum Sulfate)، ونتيجة لهذا التفاعل تتكوَّن الرغوة (وفقاعات الهواء)، وغاز ثاني أكسيد الكربون، والذي يقوم بدفع الرغوة نحو الحريق. 

نظرية وفكرة إطفاء الحرائق باستخدام الرغوة Theory Of foam Extinguishment

فكرة الإطفاء ومبدأ إخماد الحرائق باستخدام مادة الرغوة بشكلٍ عامٍّ لإطفاء الحرائق بخاصية العزل والتبريد والخنق بتكوين طبقة متماسكة لَزِجَة، وغطاء رغوي على سطح السوائل المشتعلة يمنع صعود الأبخرة المتصاعدة.

أصناف الحرائق المناسبة للإطفاء باستخدام الرغوة:

تستخدم لمكافحة الحرائق المنسكبة والبلاستيك والمطاط وحرائق الغابات ومناجم الفحم، كما تستخدم لإطفاء حرائق السوائل القابلة للاشتعال ذات الكثافة الأقل من كثافة الماء.

وتُسْتخدم لإطفاء حرائق الأماكن المحصورة، وحرائق السفن والأساطيل، ولمكافحة حرائق السوائل المنسكبة على الأرض، والمُتَسرِّبة على الأسطح بتغطيتها بطبقةٍ من الرغوة لمنع اشتعال حرائق الطائرات المدنيَّة والعسكريَّة، وتُسْتخدم الرغوة في رشِّ مدارج هبوط الطائرات، وفي إطفاء الحرائق السطحيَّة للمواد ذات الخطورة العادية والعالية؛ كحرائق بعض المواد الصلبة؛ مثل: الإطارات المشتعلة وحرائق الأنسجة والبلاستيك، وحرائق الأعشاب والأخشاب.

تقسيم الرغوة من حيث الاستخدام، ومكافحة أنواع الوقود والمواد القابلة للاشتعال إلى قسمين؛ وهما:

• رغوه فئة (أ)  (Class A Foam).
•  رغوة فئة (ب)  (Class B Foam).

والاختلاف من الناحية المهنية والتكتيكية، وما يناسب نوعية السوائل المشتعلة من رغوة ملائمة بمكونات متقاربة لجزيئات الوقود المشتعل وخصائصه لجَعْل عملية إطفاء الحريق بفاعليَّة ووقت قياسي, فالفرقُ واضحٌ وجوهريٌّ، ويكمُن في عنصر الكربون بين الرغوة المصنفة    A والرغوة المصنفة    B، وهو كيف تتفاعل الرغوة مع الكربون، فرغوة فئة (أ) تجذب الكربون؛ لأنَّ من مكوناتها  Hydrocarbons، أمَّا رغوة فئة (ب) لا تجذب الكربون؛ لأن من مكوناتها مذيبات أحادية Polar Solvents. 

•  رغوة فئة (أ)  (Class A Foam):

 تجذب الكربون؛ لأنَّ من مكوناتها مستحلب, ومواد مبللة, ومخفضات سطحية.

Hydrocarbons Wetting Agent Contain a Surfactant or Emulsifying 

لهذا، تُسْتخدم لمكافحة الحرائق الصلبة الهيدروكربونية، وحرائق السوائل المنسكبة والبلاستيك والمطاط وحرائق المناجم والغابات, وتتسرَّب رغوة الفئة (أ) إلى مواد صلبة قابلة للاحتراق عن طريق تقليل وتحطيم التوتر السطحي للماء، والذي يساعد على اختراق سطح المواد المحترقة، وامتصاص الحرارة منها، وتبريدها بسرعة، ومنع أبخرة المواد المشتعلة من الصعود بتكوين طبقة عازلة عليها، ومنع الأكسجين، وبالتالي تنطفئ النار. وتعتبر أكثر أمانًا للبيئة, وتكون فعالةً للغاية في مكافحة حرائق الصنف (أ) عند خلطها بالمياه بمعدل استخدام يتراوح بين (0.1٪ و 1.0٪)، وهي مناسبة جدًّا للاستخدام في أنظمة الرغوة بالهواء المضغوط

 (CAFS) Compressed Air Foam Systems

Class A Foam

Components CAS Number % Weight

Water 7732-18-5 48-70%

Proprietary mixture of synthetic detergents No single CAS 20-30%

1, 2 Propanediol 57-55-6 8-12%

(2-Methoxymethylethoxy) Propanol 34590-94-8 2-4%

mixture of corrosion inhibitors No single CAS 0-6% 

• رغوة نوع (ب)  (Class B Foam):

الرغوة فئة (ب) لا تقبل الكربون وتصده؛ لأنَّ من مكوناتها مُذيبات أحادية  Polar Solvents تعمل على مَزْج الرغوة والماء بالوقود المشتعل، والقابل للذوبان مع المياه والرغوة؛ مثل: وقود سوائل الكيتونات والاستيرز والكحوليات و(Ketones, Esters, Alcohol, MTBE, Amine)، وعند اختلاط مكونات الرغوة مع عناصر ومكونات الوقود السائل المشتعل يتمُّ تقليل مفعول نواتج السوائل المشتعلة وتبريدها، وتعطيل خاصية تصاعد تبخُّرها.

مناسبة لمكافحة حرائق الوقود والسوائل والمذيبات الأحادية.

مكونات الرغوة فئة (ب): من مكوناتها: مواد فلور بروتينية وكيميائية، مهمتها تشكيل الطبقة الرقيقة العازلة للأكسجين بين النار والوقود، وبالتالي يتوقَّف الاشتعال, كما أنَّها تعمل على حماية وتأمين الحريق لكي لا يعاد الاشتعال بالبدء من جديد مرة أخرى, ومن ضمن العناصر المكونة لهذا النوع من الرغاوي: مواد تخفيض التوتر السطحي، ومُثبتات صناعية ومقاومة للكحوليات مفلورة، ومواد رغوية؛ مثل:

Perfluorochemicals (PFOAS And PFOCS) Perfluorooctane Sulfonic (PFOS) 

perfluorooctanoic acid (PFOA)

 Perfluoroalkyl And Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) – Fluorosurfactant – Synthetic 

 Stabilizers, Foaming Agents, Fluoro Chemicals, And Alcohol Resistant.

كما أنَّ هناك أنواعًا من الرغوة يمكن استخدامها لكلا نوعي الوقود، ويكون مخلوطًا بنسبٍ متوافقةٍ.

 at 3% on Hydrocarbons and 6% on Polar Solvents 

Acrylic Polymer +Water+Ethlene Glycol(107-21-1) +Texanol(25265-77-4)

المكونات: بوليمر أكريلك + إيثيلين جلايكول + تكسانول

مقارنة بين رغوة نوع (أ)  (Class A Foam) وبين رغوة نوع (ب)  (Class B Foam)

• الرغوة المقاومة للكحوليات والمشكلة لطبقة رقيقة (AR-AFFF). 
•  (FFFP) 
•  (AR-FFFP) 
•  (FP) 
•  (AR-FP) 

رغوة فئة (B) لا تحتوي على (الفلور) فلورين  Fluorine-Free Foam:

• الرغوة البروتينية. 
•  الرغوة البروتينية المقاومة للكحوليات. 
•  الرغوة الصناعية الخالية من الفلور.
• الرغوة الصناعية المقاومة للكحوليات، وخالية من الفلور.

 Perfluoroalkyl And Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) 

رغوة مفلورة، ورغوة غير مفلورة, ومعظم رغاوي النوع  (B) مكونة من مواد مفلورة ذات توتر سطحي خافض؛ لأنَّ من مكوناتها: 

fluorosurfactant, fluoroprotein, C6,- PFHxS (perfluorohexane sulfonate). 

وهذا ما يُميِّزها عن الرغوة البروتينية، والَّتي لا تحتوي على عناصر مفلورة خافضة للتوتر السطحي.

ومن المستحسن ألَّا تحتوي مكونات الرغوة المفلورة على عناصر (POFS)؛ لأنَّ لها دورًا في إحداث تلوث البيئة، ولها نواتج سامَّة، إضافة إلى كونها مادةً مستدامةً تراكميةً بيولوجية، ومن ضمن المواد الثابتة ضد التحلُّل الحيوي، ولهذا تُعدُّ من ضمن المواد الدفيئة والمُسبِّبة للاحتباس الحراري، ومن المفيد العمل على استخدام البدائل المسموح بها؛ مثل: 

Perfluoroalkyl And Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) 

All PFAS Containing Products, Both Legacy (C8) PFAS Firefighting Foam, And Modern C6 Fluorotelomer Firefighting Foam- C6 short-chain- modern C6 fluorotelomer 

حيث إن معظم الرغاوي الحديثة (AFFF) مكونة من مواد؛ مثل: 

pure C6-based fluorosurfactants – Telomer-based AFFF agents 

خاتمة

الغرض من تنوُّع مواد إطفاء الحرائق وتعدُّدها هو إطفاء الحريق بأقل الخسائر الممكنة، والمحافظة على ما أتلفته النار، وما تبقَّى من أجهزة أو مُعدَّات بعد عملية إطفاء الحريق، وإعادة استخدامها, ولكن معظم الحرائق – وخاصة الكبيرة منها، والتي تُسْتخدم الرغوة لإطفائها – تتلف هذه الأجهزة والمُعدَّات بعد عملية إطفاء الحريق نتيجة لتأثيرات الرغوة عليها، ولو على الأمد البعيد؛ لهذا يعتبر أفضل مواد إطفاء الحرائق هي المواد النظيفة التي لا تُؤثِّر على محتويات الحريق، ولا تترك آثارًا سلبيةً عليها.

العدد 31 – أغسطس 2023