– روشهای اطفاء حریق ( خاموش کردن آتش )

هرگاه یکی از سه عاملی را که تشکیل دهنده مثلث آتش بوده و ضروری برای انجام عمل احتراق می باشد را از میان برداریم مثلث آتش ناقص شده و فرو می ریزد وعمل احتراق متوقف خواهد شد. این عمل را می توانیم با برداشتن ( قطع) مواد قابل اشتعال ( ماده سوختنی) یعنی جلوگیری از تغذیه حریق و یا جلوگیری از رسیدن اکسیژن کافی به آتش با استفاده از گازهای خنثی و یا تقلیل درجه حرارت با استفاده ازعوامل خنک کننده (آب) انجام دهیم که درهر سه صورت آتش سوزی کنترل و متوقف خواهد شد.

پس با توجه به مطالب فوق نتیجه می گیریم که به چهار روش  می توان آتش سوزی را خاموش نمود.:

۲-۲-۱-  تقلیل درجه حرارت بوسیله سردکردن.

۲-۲-۲- کاهش درصد اکسیژن بوسیله گازهای خنثی.

۲-۲-۳- قطع یا دور ساختن مواد سوختنی بوسیله جداسازی.

۲-۲-۴-قطع واکنشهای زنجیره ای سوختن.

۲-۲-۱- تقلیل درجه حرارت بوسیله سرد کردن

حرارت یکی از صورتهای مختلف انرژی در طبیعت می باشد و به کمک آب یا خاموش کننده های سرمازا، می توان سوخت را سرد نمود و از بوجود آمدن گازهای قابل اشتعال جلوگیری کرد و آنچه که از حرارت باید بدانیم بشرح زیر می باشد.

الف) درجه حرارت

کمیتی است که برای اندازه گیری اثر حرارت بکار برده می شود و با واحدهای مختلف سانتیگراد فارنهایت  اندازه گیری می شود.

در مقیاس سانتیگراد، آب درصفر درجه یخ می زند و در صد درجه بجوش می آید. در مقیاس فارنهایت آب در ۳۲+ درجه یخ می زند و در ۲۱۲ درجه بجوش می آید.

ب) واحدهای حرارت

کالری CAL : مقدار حرارتی است که بتواند درجه حرارت یک گرم آب را یک درجه سانتیگراد افزایش دهد.

بی تویو Btu : مقدار حرارتی است که درجه حرارت یک پوند (gr 454 ) آب را یک درجه فارنهایت بالا ببرد.

ج ) درجه حرارت خودبخود سوزی

هرگاه جسمی را حرارت دهیم ( بطور مستقیم یا غیر مستقیم ) درجه حرارت جسم مرتباًبالا می رود تا جایی که حرارت به اندازه ای خواهد رسید که جسم خودبخود آتش می گیرد.

اگر در این حال حرارت جسم اندازه گرفته شود مقدار و اندازه حرارت مشخصی برای آن جسم بدست می آید. مثلاً درجه خودبخود سوزی اتر ۳۵۶ و روغن موتور ۷۰۰ درجه فارنهایت می باشد.

خواص آب بصورت اسپری

الف – حرارت را از مواد مشتعل میگیرد. ( قدرت بالای جذب حرارت دارد وحرارت جسم را زیر نقطه اشتعال می آورد)

ب – از برخاستن بخارات قابل اشتعال جلوگیری می نماید.

ج – بخارهای آب از انتقال تشعشعی حرارت جلوگیری می کند.

د – آب پس از تبخیر ۱۷۰۰ برابر شده  و غلظت را کاهش میدهد.

معایب آب

الف ) آب سنگین است وحمل و نقل آن هزینه بر میباشد .

ب ) آب هادی برق است و در آتش سوزی لوازم برقی و فلزات قابل اشتعال کارآیی ندارد.

ج ) با بعضی مواد واکنش حرارت زا وانفجاری دارد ، مثل کاربید که تولید میکند.

د ) بعلت سنگینی در مایعات قابل اشتعال فرو می رود.

هـ ) آب پرفشار به اماکن و تجهیزات خسارت وارد میکند.

و ) در بعضی مایعات قابل اشتعال مثل الکل حل میشود.

چون اکسیژن عامل اصلی ادامه آتش است، لذا دور نمودن هوا از صحنه عملیات یعنی دور ساختن اکسیژن از آن صحنه، نتیجه اش خاموش شدن آتش است، این عمل بطرق مختلف انجام می گیرد که بشرح زیر می باشد:

 خفه کردن ( کاهش درصد اکسیژن )

هوا ترکیبی از اکسیژن ، نیتروژن و مقداری گازهای  دیگر نظیر دی اکسید کربن ، منواکسیدکربن ، آرگون ، بخار آب و ذرات معلق در هوا و …  می باشد .

مقدار اکسیژن موجود در هوا ۲۱ % و نیتروژن ۷۸ % و گازهای دیگر ۱ % می باشد . نقش نیتروژن در هوا ، رقیق نمودن اکسیژن است با یک آزمایش این نقش بخوبی مشهود می شود .

اگر شیشه ای پر از اکسیژن داشته باشیم و کبریتی را که شعله آتش آن خاموش شده باشد در آن داخل کنیم فوراً آتش می گیرد ، در صورتی که همین کبریت در هوای معمولی خاموش می شود . بدین طریق مشخص می شود که نقش نیتروژن همان کاهش درصد اکسیژن می باشد . از این خاصیت برای پیشگیری ازبرخی آتش سوریها استفاده می شود .

الف) جایگزین کردن گازهای سنگین تر از هوا

در این طریقه از گازهای سنگین مختلف که درسیلندرهای مخصوصی حاضر بکارند و یا بوسیله مایعاتی که در اثر برخورد با آتش یا حرارت محیط به گاز تبدیل می شوند( مواد هالوژنه) استفاده می نمایند.

گازهای مصرفی بین ۱/۵ تا حدود ۵ برابر از هوا سنگین تر بوده و پس از ریخته شدن بر روی آتش ، چون از هوا سنگین تر می باشند جانشین هوا شده و ازتماس هوا با آتش جلوگیری می نمایند. مهمترین این گازها عبارتند از:

Co2 که درحدد ۱/۵ برابر هوا وزن دارد و در سیلندرهایی با وزنهای مختلف حاضر بکار می باشند.

گاز برومو تری فلورو متان و دی برمواتان  و دیگر مواد هالوژنه از این دسته گازها می باشند.

ب) ایجاد یک لایه عایق بین هوا و آتش

در این روش از کف مخصوصی که بتواند درمقابل آتش سوزی مقاومت نماید استفاده
می شود. در این طریق، کف مصرفی ایجاد لایه عایق بین هوا و آتش نموده و از رسیدن اکسیژن موجود در هوا به بخارات قابل اشتعال ( متصاعد شده ) جلوگیری می کند . درضمن عمل خنک کردن را نیز انجام می دهد.

 جداسازی ( قطع یا دور ساختن مواد سوختنی )

چنانچه ماده قابل اشتعال در مجاورت اکسیژن  و حرارت نباشد آتش سوزی اتفاق نخواهد افتاد ، چون شرط اول یعنی مجاور نبودن با اکسیژن ، تقریباً غیر ممکن است لذا  معمولاً سعی می شود ماده قابل اشتعال را از مجاورت با آتش دور نمایند . دربعضی از آتش سوزیها مانند حریق گازها و مایعات قابل اشتعال، بهترین روش قطع یا دور نمودن مواد سوختنی است، مثلاً اگر یک کپسول گاز آتش بگیرد در مرحله اول بهتر است که شیر آن را ببندیم و جریان گاز را قطع کنیم و سپس جهت ایمنی اقدام به خنک نمودن آن بنمائیم.

اگر در محلی با آتش سوزی مواجه شدیم و هیچ وسیله اطفایی نداشتیم ، حداقل باید  وسایلی را که آتش نگرفته است را از محل دور نمائیم .

براساس استاندارهای بین المللی جهت جداسازی یا قطع سوخت می توان یکی از سه روش زیر را استفاده کرد:

الف : دور کردن ( جدا کردن ) ماده سوختنی از شعله .

ب : دور کردن ( جدا کردن ) شعله از ماده سوختنی .

ج : ایجاد فاصله یا عایق بین ماده سوختنی و شعله ( حرارت ) .

۲-۲-۴- قطع واکنشهای زنجیره ای سوختن

اطفاء نمودن بوسیله خنک نمودن ( سرد کردن )، رقیق کردن اکسیژن و جابجائی و انتقال ماده قابل سوخت روشی است که جهت اطفاء انواع حریقها مدل شعله ای یا بدون شعله قابل اجراء است. اطفاء بوسیله مواد شیمیایی بازدارنده فقط جهت مدل شعله ای کاربرد دارد، این متد هنوز بطور کامل تشریح نشده است و موضوعی است که هنوز تحقیق درمورد مکانیزم عمل آن ادامه دارد. ارزش بارز این روش سرعت فوق العاده و تأثیر زیاد آن دراطفاء حریق است.

البته جالب است بدانید که با استفاده از این روش می توان از عمل انفجار مخلوط گاز و هوا و یا گاز و اکسیژن جلوگیری نمود.

چگونگی واکنشهای زنجیره‌ای سوختن را به صورت بسیار ساده در زیر شرح می‌دهیم . مواد قابل اشتعال در طبیعت به سه صورت جامد ، مایع و گاز یافت می‌شوند و در هر سه حالت از مولکولهای تقریباً یکسان تشکیل شده‌اند که در آنها اتمهای کربن ، هیدروژن ، اکسیژن و به مقدار کمتر نیتروژن ، گوگرد ، فسفر و دیگر اتمها به فراوانی یافت می‌شود . در این مواد اتمها از طریق پیوندهای شیمیایی یک ، دو و سه گانه در کنار هم قرار گرفته و میلیاردها مولکول یک ماده را بوجود می‌آورد . اکسیژن نیز به صورت مولکولی بوده و دو انم اکسیژن به هم پیوند خورده می‌باشند . هنگامیکه در کنار یک ماده سوختنی ، حرارت افزایش می‌یابد این پیوندها سست شده و می‌شکنند . اکسیژنهای موجود در هوا نیز پیوندهایشان می‌شکند و اتمهای حاصل با یکدیگر ترکیب شده و مولکولهای کوچک جدیدی همراه مقدار زیادی حرارت و نور تولید میگردد که به مجموعه آنها آتش گویند .

انرژی آزاد شده ، خود انرژی اولیه‌ای برای شکستن دیگر پیوندهای اتمی و مولکولی شده ماده قابل اشتعال شده و سوختن ادامه می‌یابد که به این واکنشهای پشت سر هم ، واکنشهای زنجیره‌ای سوختن گویند . حال اگر ماده‌ای بتواند این واکنشها را قطع نماید ، موجب خاموش شدن آتش خواهد گردید .

ازآنجایی که پیشگیری از حریق و روشهای اطفاء آن بستگی به کنترل حرارت دارد بنابراین آشنا شدن با روشهای عمومی که تولید حرارت می گردند میتواند مفید باشد. انرژی حرارتی را مستقیماً نمیتوان اندازه گیری نمود.

اثر مشهود انرژی حرارتی داده شده به جسم ، تغییر درجه حرارت جسم است ولی درجه حرارت یک اندازه گیری حرارت جسم است نه مقدار آن.