Tryckluftskumsystem

En brandbil som använder CAFS för att göra skum på marken

Ett tryckluftskumsystem används vid brandbekämpning för att leverera brandhämmande skum i syfte att släcka en brand eller skydda oförbrända områden.

Typiska komponenter inkluderar en vattenkälla, en centrifugalpump , skumkoncentrattankar, ett direktinsprutningssystem för skumdosering på pumpens utloppssida, en blandningskammare eller anordning, en roterande luftkompressor och styrsystem för att säkerställa korrekta blandningar av koncentrat, vatten och luft.

Beskrivning

En CAFS-tanker från Australian Capital Territory Fire Brigade

Ett tryckluftskumsystem definieras som ett standardvattenpumpsystem som har en ingångspunkt där tryckluft kan tillsättas en skumlösning för att generera skum. Luftkompressorn ger också energi , som, gallon för gallon, driver tryckluftskum längre än aspirerade eller vanliga vattenmunstycken .

Det är bevisat att CAFS attackerar alla tre sidorna av eldtriangeln samtidigt. Skummet täcker bränslet och minskar därigenom bränslets förmåga att söka efter en källa till syre . CAFS-lösningen fäster vid tak och väggar, vilket lättare hjälper till med snabb minskning av värmen . Dessutom skyddar de ogenomskinliga ytorna på skummet, eftersom det fäster på väggar och tak, bränslekällan från strålningsenergi . (Brooks, 2005; Brooks, 2006) - Senare motbevisad i NIST-studie, se nedan.

CAFS kan också hänvisa till alla trycksatta vattensläckare som är laddade med skum och trycksatta med tryckluft.

Det har senare bevisats att CAFS inte är mer effektivt för att släcka bränder än vanligt vatten och faktiskt kan vara skadligt för inre attacker. Den hade också för vana att bränna brandmän under offensiva inre operationer på grund av att luft infördes (en del av eldstetraedern) och genererade mer ånga när de försökte bekämpa initiala bränder.

Historia

Tanken att vatten inte är ett perfekt verktyg för brandsläckning har noterats länge, som av WE Clark (1991), "Processen att släcka eld med vatten är besvärlig och allmänt kostsam ... kostnaden för att installera vattenledningar som är tillräckligt stora för erforderligt flöde , installation och underhåll av brandposter , och anskaffning och underhåll av brandkårens pumpar , brandslang och munstycken gör vatten till ett ganska dyrt släckmedel ... användningen av vatten är knappast det ideala sättet att släcka brand ... det måste finnas en bättre metod som väntar på att bli upptäckt." (sid. 75)

Liebson (1996) tillägger, "Vatten är ett ineffektivt släckmedel. Det kräver användning av stora mängder till kostnader både ekonomiska och fysiska. Dessa kostnader åläggs brandmannen och samhället." (sid. 5)

Användningen av skumtillsatser till vatten för släckning går tillbaka till ett engelskt patent 1877 för en metod att framställa kemiskt skum (Liebson, 1991, s. xi). Royal Navy experimenterade med medel som skummades med hjälp av tryckluft på 1930-talet (Darley, 1994) och den amerikanska flottan använde tryckluftsskumsystem (CAFS) på 1940-talet för brandfarliga vätskor. På 1960-talet använde gör-det-själv biltvättar CAFS med lågtrycksslangar och munstycken med liten diameter, som flödade cirka 4 US gallons (15 L) per minut lösning och 4 kubikfot (0,11 m 3 ) per minut av komprimerad luft, med en munstycksräckvidd på cirka 40 fot (12 m) (Rochna och Schlobohm, 1992).

I mitten av 1970-talet utvecklade Mark Cummins, medan han arbetade för Texas Forest Service, ett vattenexpansionssystem känt som Texas Snow Job. Mr. Cummins uppfann CAFS och utfärdades det amerikanska patentet 4318443 1982. Denna banbrytande klass A CAFS använde diskmedel eller ett furutvålderivat , som var lätt tillgängligt som avfall från lokala papperstillverkningsindustrier , som ett skummedel blandat som 8 till 9 delar medel till 91 till 92 delar vatten, flöde upp till 30 US gal (110 L) per minut. Varaktigheten begränsades av användningen av tryckluftscylindrar snarare än kompressorer (det amerikanska och utländska patentet som utfärdats till Mark Cummins omfattade också alla typer av luftkompressorer och inertgasgeneratorer). I mitten av 1980-talet ledde forskning av United States Bureau of Land Management i samarbete med Mark Cummins till moderna designegenskaper hos roterande luftkompressorer, centrifugalpumpar och direktinsprutade skumproportioneringssystem (Fornell, 1991; IFSTA 1966). CAFS fick nationell uppmärksamhet 1988 under skogsbränderna i Yellowstone Park när det fyra våningar höga Old Faithful Inn framgångsrikt skyddades genom att täcka det med tryckluftsskum (Darley, 1994).

Våren 1994 kördes ett demonstrationsfordon med tryckluftskum tillverkat av WS Darley & Co. från kust till kust i Nordamerika av Troy Carothers. Syftet var att sprida ordet om CAFS och visa upp denna relativt nya teknik för USA och kanadensiska brandbekämpningstjänster. Många år tidigare gick Darley Co. ihop med Cummins på demonstrationsfordonet WEPS (water expansion pumping system). Darley-demofordonet från 1994 drevs av Troy Carothers som var involverad i den första designen och monteringen av Darley AutoCAFS-produkten. Carothers är nu Darley AutoCAFS Manager och övervakar alla aspekter av CAFS-utvecklingen för Darley Co. Detta demonstrationsfordonskoncept har fortsatt årligen sedan 1994.

Skumtyper

CAFS kan leverera en rad användbara skumkonsistenser, märkta från typ 1 (mycket torr) till typ 5 (våt), som styrs av förhållandet luft till lösning och, i mindre utsträckning, av koncentratet. till vatten procent. Typ 1 och 2 skum har långa dräneringstider, vilket innebär att bubblorna inte spricker och ger upp vattnet snabbt och lång varaktighet. Våta skum, som typ 4 och 5, dräneras snabbare i närvaro av värme.

En stor fördel med att använda CAFS är att ha den unika förmågan att producera ett brett utbud av skumkvaliteter eller skumtyper för att ge det mest lämpliga skumsvaret på individuella brandsituationer. Detta ger brandmannen fördelen av att skräddarsy den bästa skumtypen för den taktiska användningen och brandproblemet.

Efter att ha testat ett torrt typ 2-skum i flera situationer, noterar Johnny Murdock, "Den framväxande konsensus är att torkskum (typ II; kanske typ I) bör användas för att undertrycka ångor, skydda oförbrända strukturer, bygga vildmarksbrandledningar som involverar oförbrända bränslen ; … och att strukturell brandsläckning kräver ett blötare skum (typ IV eller typ V); och att både strukturell översyn och översyn av vildmark kräver typ V-skum."

För strukturell brandbekämpning med tryckluftsskum rekommenderar Dominic Colletti att man använder 0,5 kubikfot (0,014 m 3 ) per minut till 1 US gal (3,8 L) per minut "luft till skumlösning"-förhållande, med en 0,5 % klass A-skumproportioneringshastighet . Detta skulle producera flödeshastigheter från en typisk 1-3/4" tumslang med 120 US gal (450 L) per minut av skumlösning och 60 cu ft (1,7 m 3 ) per minut av tryckluft. Detta förhållande mellan luft och skumlösning producerar ett vått, snabbt dränerande färdigt skum som snabbt slår ner lågan och minskar brandutrymmets temperatur. Detta förhållande möjliggör också en högre relativ flödeshastighet av skumlösning (vätske) för att hjälpa till att upprätthålla högsta möjliga nivå av brandbekämpningssäkerhet. (Komprimerad luftskummet Systems Handbook, Colletti 2005.)

Medan Collettis påståenden om flöden inte är överens om av många branschexperter, vilket visades vid CAFS-symposiet som hölls i Rosenberg, Texas i februari 2007. En panel där var överens om att flöden av 1 US gal (3,8 L) per minut skumlösning i tandem med 1 cu ft (0,028 m 3 ) luft per minut ger den mest effektiva filten. Man kom vidare överens om att den maximala kombinationen av luftflöde blandat med skumlösningsflöde ut ur en 1-3/4" linje under normala pumptryck på 100–125 PSI fysiskt inte kunde överstiga totalt 140–150. Med andra ord, det samtidiga flödet av 70 cu ft (2,0 m 3 ) luft per minut och 70 US gal (260 L) per minut vatten närmar sig maxgränsen eller bärkapaciteten för den diameterslangen (1,75 tum). (Texas CAFS Symposium februari , 2007)

Vattenburkkonvertering

Brandsläckare med lufttryck (APW) omvandlas vanligtvis till provisoriska CAFS-släckare genom att borra två 1/8-1/16 tums hål i upptagningsröret ovanför vattenlinjen. Enheten fylls sedan med 1,5 US gallons (5,7 L) vatten och klass A-skum, AFFF , FFFP eller kommersiellt rengöringsmedel tillsätts vattnet i ett förhållande på 1 % för klass A-bränder och ett förhållande på 3 %-6 % för klass B bränder . Vanligtvis skärs spetsen av appliceringsmunstycket med slät hål sedan av för att skummet ska kunna expandera ordentligt. Att behålla munstycket kommer att resultera i blötare skum men längre räckvidd. Att skära munstycket kommer att resultera i ett expanderat, torrt skum men kommer att sakna räckvidden för standardvattenmunstycket. CAFS-släckare kan också förses med luftsug, som vanligtvis används på AFFF- och FFFP-skumsläckare, vilket kommer att resultera i ett mer expanderat skum men saknar värmebeständigheten hos icke-aspirerat skum, vilket inte bryter bubblorna.

Problem

Den 17 december 2005 dog två brandmän från Tübingen, Tyskland, i en brinnande byggnad när en av slangarna inne i byggnaden sprack och de lämnades utan släckningsmedel. I den följande rekonstruktionen av tragedin blev experter förvånade över att få veta att CAFS-fyllda slangar är mer benägna att spricka under värme eftersom skummet inte kan kyla slangarna tillräckligt.

Vissa brandkårsmotorer har upplevt att CAFS-fyllda slangar har en högre förekomst av igensättning och minskat tryck.

  1. ^ Weinschenk, Craig, et al. "Undersökning av tryckluftskum (CAF) för inre brandbekämpning." NIST Technical Note 1927, NIST, Jan. 2017, nvlpubs.nist.gov/nistpubs/TechnicalNotes/NIST.TN.1927.pdf.
  2. ^ "Officiell rapport om Tübingen-olyckan (på tyska)" .
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Compressed_air_foam_system&oldid=1135012108 "