مدونات هندسة الأمن والسلامة

| راسل المدوّن

الحماية من الحريق باستخدام الفوم

images (2)

منظومات الحماية من الحريق باستخدام الفوم
الثابتة والنصف ثابتة في الخزانات 
(Fixed or semi-fixed foam fire protection systems for storage tanks) 

مقدمة :
في السنوات المبكرة لصناعة النفط كانت حرائق الخزانات شائعة الحدوث وكانت هذه الحرائق تحدث بعد عاصفة برقية بشكل خاص . أدى هذا إلى زيادة البحث والتدقيق وإجراء التحسينات على الأكواد والمراجع الموجودة و التي تناقش حرائق الخزانات . وبسبب إنشاء خزانات ذات حجم كبير (إذ أصبحنا نشاهد وجود خزانات بقطر يصل حتى 100 متر) فإن الحرائق أصبحت ذات أحجام أكبر .

إن الطريقة العملية الوحيدة لحماية الخزانات التي تخزن سوائل قابلة للالتهاب من الحريق هو استخدام منظومة الفوم الثابتة أو النصف ثابتة. وعندما تصمم هذه المنظومات بشكل هندسي وتركب وتصان بالشكل الصحيح فإنها تبقى بالخدمة لسنوات طويلة . يمكن استخدام منظومة الفوم لمنع الحريق أو السيطرة على الحريق أو إخماد حريق حاصل في سائل قابل للاحتراق أو الالتهاب والمخزن في خزان بشكل مباشر . ولاختيار منظومة الفوم الصحيحة لا بد من فهم المنظومات التالية : 

أ- المنظومة الثابتة ( A fixed – system) 

وتتألف من محطة مركزية لضخ الفوم مزودة بدائرة أنابيب تصل إلى أعلى الخزانات حيث يتم تصريف الفوم من خلال أجهزة تصريف ثابتة على منطقة الحريق ومعدات تناسب الفوم مركبة بشكل دائم .

ب- المنظومة النصف ثابتة ( A semi-fixed system) 

وهي منظومة تكون فيها منطقة الخطر مزودة بأدوات ثابتة لتصريف الفوم وموصولة مع أنابيب ذات نهايات على مسافة آمنة من منطقة الخطر (عادة تكون نهايات خارج حرم الخزان ). يضخ الفوم إلى مكان الحريق بالطرق المناسبة بعد حدوث الحريق عبر أنابيب التصريف إلى الخزان . 

*تعاريف(Definitions):

هناك ثلاثة نماذج رئيسية للخزانات المستخدمة عادة في تخزين السوائل القابلة للاحتراق أو الالتهاب وهي :

أ‌- خزان ذو سطح مخروطي 
ب‌- خزان ذو سطح عائم مفتوح من الأعلى 
ج- خزان ذو سطح عائم داخلي مغطى بسطح مخروطي . 

أولا : الخزان ذو السطح المخروطي( A cone – roof storage tank) :

هو خزان ذو جدار عمودي دائري مغطى بسطح ثابت على شكل مخروط ملحوم على جدار الخزان . إن الخزانات المصممة حسب ستاندرات API تكون فيها درزة لحام السطح مع جدار ضعيفة . وذلك حتى ينفصل السطح عن الجدار ويقذف بعيدا” في حال حدوث انفجار داخلي . هذا النوع من التصميم يساعد في أن تبقى محتويات الخزان بداخله وأي حريق سيبقى محصور على سطح السائل الموجود ضمن الخزان .

ب- الخزان ذو السطح العائم المفتوح القمة ( An open top floating roof storage tank )

هو خزان مشابه للخزان ذو السطح المخروطي في الإنشاء لكن سطحه غير ثابت حيث أن السطح المصنوع على شكل طوف يعوم على سطح السائل القابل للالتهاب مباشرة ويركب ما بين السطح العائم وجدار الخزان مانعة على شكل إطار ميكانيكية أو أنبوبية تغطي هذه المانعة الفراغ ما بين السطح العائم وجدار الخزان .

ج- خزان ذو سطح عائم داخلي مغطى بسطح ثابت : 
An internal floating roof/covered floating roof storage tank ))

هو خزان ذو سطح مخروطي ثابت وسطح داخلي عائم على سطح السائل المخزن ، يمكن معرفة هذا النوع من الخزانات عن طريق النفاثات المركبة تحت نقطة اتصال السطح مع الجدار مباشرة ” . إذا كان السطح العائم الداخلي على شكل حوض مزدوج من الفولاذ أو على شكل طوف فإن منظومة الحماية من الحريق يجب أن تصمم بحيث تقوم بإخماد حريق السطح بشكل كامل ( بشكل مشابه للخزانات ذات السطح المخروطي(

تعريف السائل القابل للالتهاب  Identify the flammable liquid ) 

هناك تصنيفين رئيسيين للسوائل القابلة للالتهاب أو الاحتراق :
أ‌- سوائل هيدروكربونية ( لا تنحل بالماء)
ب‌- محاليل قطبية ( قابلة للانحلال بالماء)
تتألف السوائل الهيدروكربونية أساسا” من المشتقات النفطية كالبنزين والكيروسين والمازوت والفيول والهبتان والنفط الخام … هذه المواد لا تنحل بالماء أما المحاليل القطبية فتتألف من : الإيثانول – الميثانول – الكيتون – الأسيتون ….. هذه المواد تنحل بالماء .
ملاحظة : MTBE هو الوحيد الذي ينحل بالماء ببطء .

* السوائل القابلة للاحتراق والالتهاب

حسب NFPA-11 :

السوائل القابلة للالتهاب هي أي سائل ذو درجة وميض أقل من 37.8 مئوية وضغط بخاري مطلق لا يزيد عن 40 Psi (276 كيلو باسكال) عند درجة حرارة مقدارها 37.8 مئوية.

*يمكن تقسيم السوائل القابلة للالتهاب إلى الفئات التالية :
الصنف / I : ويشمل السوائل ذات درجات الوميض الأقل من 37.8ْ م ويقسم هذا إلى : 1- الصنف / IA : ويمثل السوائل ذات درجات الوميض الأقل من 22.8ْ م ودرجات الغليان الأقل من 37.8ْ م
الصنف / IB : ويمثل السوائل ذات درجات الوميض الأقل من 22.8 ْم ودرجات الغليان الأعلى من37.8م
الصنف / IC : ويمثل السوائل ذات درجات الوميض المساوية أو الأعلى من 22.8 ْ م والأقل من 37.8 ْ م
أما السوائل القابلة للاحتراق فهي تعني أي سائل ذو درجة وميض مساوية أو أعلى من 37.8 ْ م

ويمكن تقسيم هذه السوائل إلى الأصناف التالية : 

1- الصنف / II : ويمثل السوائل ذات درجات الوميض المساوية أو الأعلى من 37.8 ْ م والأقل من 60 ْ م .
2- الصنف / IIA : ويمثل السوائل ذات درجات الوميض المساوية أو الأعلى من 60 ْ م وأقل من 93.3 ْ م .
3-الصنف / IIB : ويمثل السوائل ذات درجات الوميض المساوية أو الأعلى من 93.3 ْ م .

* الحماية من الحريق في الخزانات ( Fire protection of storage tanks)

هناك نوعين مختلفين لفتحات صب الفوم مثبتة من قبل مخابر UL وهي :

1- فتحات لصب الفوم من النموذج II : وهي عبارة عن أداة ثابتة تصب الفوم على السائل المحترق وهي تغطس جزيئيا” بالفوم وتسبب حركة اضطرابية محدودة على السطح المحترق والأمثلة على هذا النموذج ( حجر الفوم وصانعات الفوم (
2- فتحات صب الفوم من النموذج III : وهي عبارة عن أدوات ثابتة أو متنقلة تصب الفوم على شكل بحيث أنه يسقط مباشرة على سطح سائل المحترق بحيث يسبب حركة اضطرابية عامة على السطح . والأمثلة على هذا النوع من المخارج قواذف الفوم المركبة على الخراطيم ومدافع الفوم .

* هناك طريقتين أساسيتين لمنظومات الحماية ضد الحريق تستخدم في الخزانات :

1- طريقة الحقن القاعدي تحت سطح السائل .(حقن الأساس(
2- طريقة الصب من الأعلى باستخدام مايلي :
– حجر الفوم
– صانعات الفوم
– مدافع الفوم المتنقلة
– أبراج الفوم .

وفيما يلي شرح لكلا الطريقتين : 

– طريقة الحقن القاعدي تحت سطح السائل : Sub-surface base injection 

يستخدم صانع الفوم ذو ضغط راجع عالي (high back pressure foam maker ) لتشكيل محلول الفوم المطلوب للحقن القاعدي إذ يوضع صانع الفوم هذا خارج الخزان . يتم تصريف كتلة الفوم الممدد من خلال هذه المنظومة عبر أنابيب إلى أسفل الخزان . يمكن استخدام خط تغذية الخزان لصب الفوم أو قد يكون هناك خط خاص بحقن الفوم . يحقن الفوم من خلال فتحة تصريف إلى داخل السائل القابل للالتهاب هذه الفتحة يجب أن تكون على ارتفاع فوق مستوى سطح الماء الموجود في أسفل الخزان بـقدم واحد على الأقل وذلك لأنه لو تم حقن الفوم في الطبقة المائية فإنه سوف يفقد فاعليته . لكن عندما يحقن الفوم في طبقة الوقود فإنه سوف يرتفع نحو الأعلى من خلال الوقود وبشكل غطاء كتيم للبخار على سطح السائل .

فوائد هذه الطريقة :

– يسبب الفوم الصاعد عبر الوقود الموجود في الخزان بتدوير هذا الوقود مما يساعد في تبريد الوقود الموجود عند السطح .
– إذا حدث انفجار وحريق وأدى ذلك إلى تضرر سطح الخزان فليس هناك احتمالية لحدوث ضرر في المنظومة هذه.
– الفوم المحقون يتوجه نحو سطح الوقود بفعالية كبيرة دون أن تؤثر عليه الأمواج الحرارية الناتجة عن الحريق .

مساوئ هذه الطريقة :

– لا يمكن استخدام هذه الطريقة في الخزانات الحاوية على وقود من نوع محاليل قطبية /لأن المحاليل القطبية تنحل بالماء /. ولا على المشتقات التي تتطلب استخدام فوم من نوع AR-AFFF لإخماد الحريق فيها .
– غير موصى باستخدام هذه الطريقة في الخزانات ذات السطح العائم أو الخزانات ذات السطح الداخلي.
– يجب الانتباه لعدم تجاوز سرعة دخول الفوم الأعظمية.
– لا يمكن استخدامها للحماية في السوائل الهيدروكربونية من الصنف 1A .


التعليقات

  1. Fire fighters9-26-2015

    بارك الله فيكم على البحث الرائع $$$
    لكن هناك نقص في الشرح ؟!
    النقط الثانية لمنظومات الحماية ضد الحريق تستخدم في الخزانات.
    2- طريقة الصب من الأعلى باستخدام مايلي :
    – حجر الفوم
    – صانعات الفوم
    – مدافع الفوم المتنقلة
    – أبراج الفوم .

اترك تعليقك




صورة الكابتشا
*
24 - 06 - 2014 3٬249 مشاهدة

عن الموقع

هناك حقيقة مثبتة منذ زمن طويل وهي أن المحتوى المقروء لصفحة ما سيلهي القارئ عن التركيز على الشكل الخارجي للنص أو شكل توضع الفقرات في الصفحة التي يقرأها. ولذلك يتم استخدام طريقة لوريم إيبسوم لأنها تعطي توزيعاَ طبيعياَ -إلى حد ما- للأحرف عوضاً عن استخدام "هنا يوجد محتوى نصي، هنا يوجد محتوى نصي" فتجعلها تبدو (أي الأحرف) وكأنها نص مقروء.

القائمة البريدية

اشترك الآن في القائمة البريدية ليصلك جديد الموقع من أخبار ومنتجات.

وتمتّع بمتابعة المقالات المميزة في مدونات الأمن والسلامة.