روشی جدید برای خاموش کردن آتش در تانک های ذخیره مایع های قابل اشتعال

یکی از چالش های سخت که یک آتش نشان همیشه با آن روبرو خواهد بود یک شعله full-surface در یک مخزن نگهداری است که حاوی مایع احتراق پذیر می شود. هر دانش آموز در هر مقطعی می داند که آب برای جلوگیری از چنین آتش سوزی هایی بی فایده است زیرا غلظت بالای آن باعث فرو رفتن آن در مایع در حال احتراق می شود. تعدادی بسیار کمی از مردم متوجه می شوند که استفاده از سیستم های اطفاء حریق بر پایه فوم که امروزه از آن ها استفاده می شود نیز برای جلوگیری از شعله ها، خصوصا اگر قطر یک مخزن از 40 متر بزرگ تر باشد، خیلی مشکل است. Swiss Fire Protection R&D AG (SFPRD) نیاز ضروری به روشی را بررسی می کند که می تواند مانع از نابود شدن سالانه میلیون ها دلار زیرساخت و در خطر قرار دادن زندگی مردم توسط چنین آتش سوزی های بزرگی شود.
محدوده مخازن طبق ماهیت خود محیط هایی با خطر بالا هستند. مهم نیست پروتکل امنیت در برابر آتش یک کارخانه چه قدر سخت گیرانه باشد، رعد و برق در هر زمانی می تواند رخ دهد. تجهیزات ممکن است نقص فنی داشته باشند. در روزگار مدرن امروزی، این تهدید همیشه وجود دارد که آشوبگران پالایشگاه های نفت یا کارخانه های مواد شیمیایی را مورد حمله قرار دهند. هر کدام از این حادثه های غیر قابل پیش بینی آتشی را شعله ور می کند که می تواند به خاطر مقدار بسیار زیاد مواد احتراق پذیر در محل، به آسانی از کنترل خارج شود.
این ریسک چندان هم فرضی نیست. از سال 2000، رسانه بین المللی گزارش بیش از 70 آتش سوزی بزرگ در محدوده های مخازن در آرشیو خود دارد که 234 نفر کشته، 1669 نفر زخمی و صدمات تحمیل شده به مقدار 10 میلیارد دلار امریکا را به همراه داشته است.
یک حادثه در هر روز می تواند خرابی را به همراه داشته باشد. در 11 دسامبر 2005، ابزار سنجش معیوب منجر به انفجاری در Buncefield Oil Depot در خارج از لندن شد. موج انفجار تقریبا 22 مخزن نگهداری را در شعله غوطه ور ساخت و تا شعاع 2 کیلومتری خانه ها و کسب و کارها را از بین برد. با اینکه هیچ مرگی رخ نداد ولی 40 نفر زخمی شدند. مخزن ها به انبوهی از فلز سوخته تبدیل شدند. صدمات وارده بالغ بر حدود 1.4 میلیارد دلار بود.
خاموش کردن فاجعه Buncefield به یک تجهیز نیروی انسانی و منابع نیاز داشت. حدود 180 آتش نشان با استفاده از 180000 لیتر فوم توزیع شده از ده یا دوازده پمپ با حجم بسیار به مقابله با شعله پرداختند. آنها همچنین محل را با 53 میلیون لیتر آب پوشاندند. با وجود تلاش بسیار، آتش تا حدود پنج روز روشن ماند.
مشکل در غلبه کردن بر شعله های مخزن نگهداری مانند Buncefield قطعا ربطی به نبود شجاعت از سمت کارکنان امداد نداشت. مشکل این است که سیستم های اطفاء حریق مدرن نمی توانند فوم را با غلظت لازم پخش کنند.

تغییر پارامترها
SFPRD بعد از انجام تحلیل های جامع در مورد شعله های مخزن نگهداری اخیر به این نتیجه رسید. داده ها نشان دادند که تعداد زیادی از تلاش های اطفاء حریق شکست خوردند گرچه سیستم های آتش نشانی به غلظت فوم و زمان کاربرد تجویز شده طبق استانداردهای صنعت رسیدند – یا حتی از آن پیشی گرفتند.
تحقیق نشان داد که مقررات استاندارد صنعتی غالب معمولا برای اطفاء حریق آتش سوزی های full-surface مخزن های نگهداری بزرگ (بزرگ تر از قطر 40 متر) کافی نیستند. NFPA 11 برای اطفاء حریق سیار یک غلظت فوم به مقدار 6.5-8.1 l/ m2/min را پیشنهاد می کند در حالی که EN 13565-2 به مقدار 10-12 l/m2/min را توصیه می کند.
به نظر می رسد که استانداردها با پیشرفت صنعت نگهداری مایعات احتراق پذیر که در حال تولید مخزن هایی با گنجایش بزرگ تر است، همگام نشده اند. متخصصان قطعا همین حالا در حال ایجاد راهبردهای حفاظتی آتش سوزی برای مخزن های بزرگ هستند ولی این فرآیند می تواند سال ها به طول انجامد.
وقتی که استانداردهای به روز شده ظاهر شوند، تغییرات مورد نیاز شامل درخواست های بودجه ای چشمگیری می شوند. بنابراین، ما می توانیم انتظار یک زمان تاخیر قطعی را قبل از این که مهره های صنعت تکنولوژی های آتش نشانی جدید را قبول کنند، داشته باشیم. بنابراین، فعلا پارامترهای کنونی ثابت باقی می مانند.
این ممکن است مشکل ساز باشد. واحدهای سیار – که فعلا روش برگزیده مقابله با آتش سوزی در صنعت ترکیبات هیدروکربن است – به حدود 30 دقیقه تا دو ساعت برای برقراری تجهیزات خود پیش آغاز اطفاء حریق واقعی نیاز دارند. در طول این زمان، مایعات در حال سوختن به اندازه ای گرم می شوند که فوم را در زمان رسیدن آن با شدت بیشتری پراکنده سازد. به جای این که فوم آتش را خاموش کند، آتش فوم را مصرف می کند.
نتیجه این امر از دست رفتن بیشتر اموال و دارایی است و جان مردم بیشتر در خطر است. نتیجه گیری SFPRD: صنعت محافظت از آتش سوزی مخزن به پارامترهای جدید نیاز دارد.

تصویر: سیستم Pi فوم ، فوم را در پیرامون مخزن معرفی می کند که فورا از دیواره مخزن محافظت می کند و بعد مانند یک رنگین کمان بر روی آتش بسته می شود.

فاکتورهای حیاتی: شدت و سرعت
اولین عامل حیاتی توانایی برای استفاده از فوم در یک سرعت مناسب است. اگر لایه فوم به اندازه کافی ضخیم باشد، می تواند شعله ها را قبل از این که وقت برای مصرف فوم داشته باشد، خفه کند. اگر خیلی نازک باشد، نمی تواند سطح را به طور موثر خنک کند و فشار هیدرواستاتیک ایجاد می کند. بخار اشتعال پذیر از طریق فوم به صورت حباب بالا می آیند، شعله را شدید تر می کنند و باعث بی فایده شدن تمام این کارها می شود.
واحدهای سیار می توانند فوم را با سرعت 18000 لیتر بر دقیقه توزیع کنند که به نظر زیاد می آید. در عمل، به خاطر نشانه گیری نادرست و جریان هوای رو به بالا، تنها نصف این ظرفیت به سطح مایع در حال سوختن می رسد.
سرعت کاربرد فوم واقعی برای سیستم های سیار حدود 9 l/m2/min است. این ممکن است برای خاموش کردن آتش سوزی ها در مخزن های کوچک تر (کمتر از 40 متر قطر) بعد از ساعت ها کار خسته کننده کافی باشد. اما در مورد مخزن های بزرگ، لایه فوم نمی تواند پیش از شروع تجزیه در شعله ها، به ضخامت لازم دست یابد. نتیجه نهایی: شعله قابلیت ایستادگی و احتمالا خارج شدن از کنترل را دارد.
دومین فاکتور ایجاد سیستمی است که بتواند اطفاء حریق را پیش از آن که آتش سوزی شانسی برای شدت یافتن به سطح های غیرقابل مدیریت یابد، به سرعت شروع کند. مطالعات نشان می دهند که یک شعله full-surface ممکن است در طی پنج دقیقه دمای دیواره های مخزن را تا 500 درجه سانتی گراد – نقطه ای که در آن ساختار فولاد شروع به از دست دادن یکپارچگی ساختاری خود می کند – برساند. وقتی که این اتفاق بیفتد، مخزن معمولا بعد از این که شعله ها فروکش کنند، باید خراب شود.
سیستم های اطفاء حریق سیار مانند سیستم های نیمه ثابت مرتبط نمی توانند مخزن را نجات دهند زیرا آن ها زمان برقراری بسیار زیادی نیاز دارند. زمانی که اطفاء حریق بتواند شروع شود، آتش نشانان اغلب هیچ چاره ای ندارند، جز این که در حالی که سعی در جلوگیری از گسترش آتش به مخزن های دیگر دارند، به آتش این اجازه را بدهند تا خود خاموش شود.
مدیران کارخانه می توانند سیستم های آتش نشانی ثابت یا داخلی را انتخاب کنند. این ها از یک شبکه پمپ و ژنراتورها استفاده می کنند که فوم را به طور مستقیم و خودکار بر روی سطح مایع در حال سوختن پخش می کنند. اطفاء حریق می تواند در طول سه دقیقه شروع شود.
اما، شدت فوم یک سیستم ثابت توسط ظرفیت پمپ های آن محدود می شود. سرعت 4-8 l/m2/min مورد نیاز توسط استانداردها نمی تواند یک لایه فوم را با سرعت کافی برای خاموش کردن آتش سوزی ها در مخزن های بزرگ، پیش از این که صدمه جدی روی دهد، ایجاد کند. شعله ها بیشتر فوم را مصرف می کنند.

تصویر: یک مخزن فشارPi فوم معمولی روی زمین. امروزه بزرگ ترها همیشه در زیر زمین نگهداری می شوند.

راه حل SFPRD: فوم فوری فشرده شده
شرکای SFPRD سال ها از عمر خود را وقف پیدا کردن راهی برای غلبه بر این مشکلات کرده اند. نتیجه سیستم فوم فوری فشرده شده (Pi) است، یک سیستم بر پایه فوم با سرعت و شدتی که می تواند آتش سوزی در هر مخزنی را صرف نظر از اندازه، در سه دقیقه یا کمتر خاموش کند.
سیستم Pi فوم می تواند از عهده این کار برجسته برآید زیرا فشار آن توسط پمپ ها فراهم نمی شود؛ به جای آن، از فوم در یک مجرای تحت فشار خیلی قبل تر از این که حادثه آتش سوزی رخ دهد، نگه داری می شود. بنابراین ظرفیت سیستمPi فوم برای هر اندازه مخزنی قابل بالا بردن است.
مجرا متصل به شبکه ای از لوله ها هستند که به پخش کننده های فوم متصل می شوند و به طور استراتژیکی در طول لبه های مخزن ها سوار شده اند. وقتی که آتش حمله می کند، سنسورها یک سیگنال می فرستند که دریچه های مجرا را باز می کنند، به طوری که فوم را با 20 برابر غلظت بیشتر از مقداری که سیستم های پایدار سنتی می توانند جمع کنند، آزاد می کنند. بنابراین از دست رفتن فوم به طور چشمگیری پایین تر از هر سیستم آتش نشانی سنتی است.
آتش نمی تواند ایستادگی کند. مخزن بدون صدمه ای از این آتش سوزی بزرگ باقی می ماند. و زندگی هیچ آتش نشانی مورد تهدید قرار نمی گیرد.
برای اطلاعات بیشتر لطفا به سایت های زیر مراجعه فرمایید:
www.pifoam.ch
www.sfprd.com