Пенная система сжатого воздуха - Compressed air foam system

А пожарная машина использование CAFS для вспенивания земли

А пенная система сжатого воздуха (CAFS) используется в пожаротушение доставлять огнестойкая пена с целью тушения Огонь или защита необожженных участков.

Типичные компоненты включают источник воды, центробежный насос, Пенный концентрат танки, прямой впрыск Система пены дозирующей на нагнетательной стороне насоса, смесительную камера или устройства, поворотный воздушный компрессор, а также системы контроля для обеспечения правильного смешивания концентрата, воды и воздуха.

Описание

Танкер CAFS Пожарная команда австралийской столичной территории

Система пены сжатого воздуха определена как стандарт воды насосная система, имеющая точку входа, где сжатый воздух можно добавить в мыло раствор для образования пены. Воздушный компрессор также обеспечивает энергия, который, галлон на галлон, продвигает пену сжатого воздуха дальше, чем атмосферная или стандартная вода. насадки.

Доказано, что CAFS атакует все три стороны огненный треугольник одновременно. Пена покрывает топливо, тем самым уменьшая способность топлива искать источник кислород. Решение CAFS плотно прилегает к потолку и стенам, помогая быстрее сократить высокая температура. Кроме того, непрозрачные поверхности пенопласта, прилегающие к стенам и потолку, защищают источник топлива от энергия излучения. (Brooks, 2005; Brooks, 2006) - Позже опровергнуто в исследовании NIST, см. Ниже.

CAFS может также относиться к любому под давлением огнетушитель водяного типа, который наполнен пеной и сжат сжатым воздухом.

Позже было доказано, что CAFS не более эффективен при тушении пожаров, чем обычная вода, и может нанести ущерб внутренним атакам. Он также имел привычку сжигать пожарных во время наступательных внутренних операций из-за подачи воздуха (часть огненного тетраэдра) и генерирования большего количества пара при попытке тушить начальные пожары. ^[1]

История

Идея о том, что вода не является идеальным инструментом для тушения пожара, была давно отмечена, как, например, У. Э. Кларк (1991): «Процесс тушения пожара водой является громоздким и, как правило, дорогостоящим… стоимость установки водопровод достаточно большой для требуемого потока, установка и обслуживание пожарные гидранты, а также приобретение и обслуживание пожарной части насосов, пожарный шланг, и форсунки, делают воду довольно дорогим средством тушения ... использование воды вряд ли является идеальным способом тушения пожара ... должен быть лучший метод, ожидающий своего открытия »(стр. 75)

Либсон (1996) добавляет: «Вода - неэффективное средство пожаротушения. Она требует использования больших количеств с финансовыми и физическими затратами. Эти затраты ложатся на пожарных и общество». (стр. 5)

Использование пенных добавок к воде для тушения тушения восходит к английскому патенту 1877 года на способ получения химической пены (Liebson, 1991, стр. Xi). В Королевский флот экспериментировали с агентами, вспениваемыми сжатым воздухом в 1930-х годах (Darley, 1994) и ВМС США использовала пенные системы сжатого воздуха (CAFS) в 1940-х годах для тушения горючих жидкостей. К 1960-м годам на автомойках «сделай сам» использовались CAFS с шлангами и соплами низкого давления и малого диаметра, которые пропускали около 4 галлонов США (15 л) в минуту раствора и 4 кубических фута (0,11 м3).³) в минуту сжатого воздуха с вылетом сопла около 40 футов (12 м) (Rochna and Schlobohm, 1992).

В середине 1970-х Марк Камминс, работая в Техасской лесной службе, разработал систему расширения воды, известную как Texas Snow Job. Г-н Камминс изобрел CAFS и в 1982 году получил патент США 4318443. Эта новаторская CAFS класса A использовала посудомоечную машину. моющие средства или сосна мыло производная, которая была легко доступна как отходы от местных бумага в обрабатывающей промышленности: в качестве пенообразователя смешивают от 8 до 9 частей агента на 91-92 части воды с расходом до 30 галлонов США (110 л) в минуту. Продолжительность была ограничена использованием баллонов со сжатым воздухом, а не компрессоров (американский и зарубежный патент, выданный Марку Камминз, также включал все типы воздушных компрессоров и генераторов инертного газа). К середине 1980-х годов исследования Бюро управления земельными ресурсами США в сотрудничестве с Марком Камминз, привел к современным конструктивным особенностям роторных воздушных компрессоров, центробежных насосов и систем дозирования пены с прямым впрыском (Fornell, 1991; IFSTA, 1966). CAFS привлекла внимание страны в 1988 г. Йеллоустонский парк пожары когда четырехэтажный Old Faithful Inn была успешно защищена обшивкой сжатым воздухом пеной (Darley, 1994).

Весной 1994 года демонстрационный автомобиль с пеной сжатого воздуха производства W.S. Дарли и Ко. Перегоняли от побережья к берегу в Северная Америка пользователя Troy Carothers. Целью было распространить информацию о CAFS и показать эту относительно новую технологию для Соединенные Штаты и Канадский услуги пожаротушения. Много лет назад Darley Co. объединилась с Cummins на демонстрационном автомобиле WEPS (насосная система расширения воды). Демонстрационный автомобиль Darley 1994 года эксплуатировался Троем Карозерсом, который участвовал в первоначальном проектировании и сборке продукта Darley AutoCAFS. Карозерс в настоящее время является менеджером Darley AutoCAFS и курирует все аспекты разработки CAFS для Darley Co. Эта демонстрационная концепция автомобиля продолжается ежегодно с 1994 года.

Типы пены

CAFS может поставлять пену различной консистенции, от типа 1 (очень сухой) до типа 5 (влажный), которые регулируются соотношением воздуха к раствору и, в меньшей степени, концентрацией: процент воды. Пены типов 1 и 2 имеют длительное время стекания, что означает, что пузыри не лопаются и быстро выходят из воды, и имеют длительный срок. Влажные пены, например, типа 4 и 5, стекают быстрее при нагревании.

Основное преимущество использования CAFS - это уникальная способность производить пену различного качества или типов, чтобы обеспечить наиболее подходящую реакцию пены на отдельные пожарные ситуации. Это дает офицеру возможность подобрать по индивидуальному заказу лучший тип пенопласта для тактического использования и решающей проблемы с огнем.

После тестирования сухой пены типа 2 в нескольких ситуациях, Джонни Мердок отмечает: «Появляется консенсус в том, что пенопласты для осушителей (тип II; возможно, тип I) должны использоваться для подавления паров, защиты несгоревших конструкций, строительства лесных пожарных линий с использованием несгоревшего топлива. ;… И что для структурного пожаротушения требуется более влажная пена (тип IV или тип V), и что как структурный ремонт, так и капитальный ремонт в дикой местности требует пены типа V. "

Для пожаротушения конструкций с помощью сжатого воздуха пеной Доминик Коллетти рекомендует использовать 0,5 кубических футов (0,014 м³) в минуту до соотношения «воздух / раствор пены» в 1 галлон США (3,8 л) в минуту, при дозировке пены класса А 0,5%. Это обеспечит расход из стандартного шланга диаметром 1-3 / 4 дюйма из расчета 120 галлонов США (450 л) в минуту раствора пены и 60 куб футов (1,7 м).³) в минуту сжатого воздуха. Такое соотношение воздуха и раствора пены дает влажную, быстро дренирующуюся готовую пену, которая быстро сбивает пламя и снижает температуру в очаге пожара. Это соотношение также обеспечивает более высокий относительный расход пенного раствора (жидкости), что помогает поддерживать максимально возможный уровень безопасности пожарных. (Справочник по системам пенопласта со сжатым воздухом, Коллетти, 2005 г.)

Хотя утверждения Коллетти о потоках не согласны с мнением многих отраслевых экспертов, как показано на симпозиуме CAFS, состоявшемся в Розенберг, Техас в феврале 2007 г. Таможенная комиссия согласилась с тем, что поток пенного раствора 1 галлон США (3,8 л) в минуту в тандеме с 1 куб. футами (0,028 м³) в минуту воздуха производят наиболее эффективное одеяло. Кроме того, было решено, что максимальная комбинация потока воздуха, смешанного с потоком пенного раствора из линии 1-3 / 4 дюйма при нормальном давлении насоса 100–125 фунтов на квадратный дюйм, физически не может превышать 140–150 фунтов на квадратный дюйм. одновременный поток 70 куб футов (2,0 м³) в минуту воздуха и 70 галлонов США (260 л) в минуту воды приближается к максимальному пределу или пропускной способности шланга этого диаметра (1,75 дюйма). (Техасский симпозиум CAFS, февраль 2007 г.)

Преобразование банки с водой

Вода под давлением воздуха (APW) огнетушители обычно превращаются в самодельные огнетушители CAFS путем просверливания двух отверстий диаметром 1 / 8–1 / 16 дюйма в приемной трубке над ватерлинией. Затем устройство заполняется 1,5 галлонами США (5,7 л) воды и пеной класса А. AFFF, FFFP или коммерческое моющее средство добавляется в воду в соотношении 1% для пожаров класса А и в соотношении 3-6% для пожары класса B. Обычно после этого кончик гладкоствольной насадки отрезают, чтобы пена могла должным образом расшириться. Удержание насадки приведет к более влажной пене, но с большей дальностью действия. Обрезка сопла приведет к расширению сухой пены, но не будет иметь диапазона стандартной водяной насадки. Огнетушители CAFS также могут быть оснащены аспираторами воздуха, обычно используемыми в пенных огнетушителях AFFF и FFFP, что приведет к более расширенной пене, но не будет иметь термостойкости безвоздушной пены, которая не разбивает пузыри.

Проблемы

17 декабря 2005 года два пожарных из Тюбингена, Германия, погибли в горящем здании, когда один из шлангов внутри здания лопнул, и они остались без средства пожаротушения. В следующей реконструкции трагедии эксперты были удивлены, обнаружив, что шланги, заполненные CAFS, с большей вероятностью лопнут от тепла, потому что пена не может достаточно охладить шланги.^[2]

Некоторые пожарные службы отметили, что шланги, заполненные CAFS, имеют более высокий риск засорения и снижения давления.