User:Jsvetic/sandbox

Sustav pjene pomoću komprimiranog zraka je sustav pjene otporne na vatru koja se koristi u vatrograstvu u svrhu gašenja vatre ili u svrhu zaštite određenih područja kako bi ih se zaštitilo od vatre, odnosno eventualnog požara. Opis Sustav pjene pomoću komprimiranog zraka definira se kao standardni sustav za crpljenje vode čija se ulazna točka nalazi na mjestu u kojem se komprimirani zrak dodaje otopini (pjene) kako bi se ta ista pjena mogla proizvesti. Kompresor zraka služi i kao izvor energije kojim se, litru po litru, tjera (pogoni) pjena pomoću komprimiranog zraka, i to puno dalje nego što bi se moglo s atmosferskim ili standardnim mlaznicama. Među uobičajenim sastavnicama nalaze se centrifugalna crpka, izvor vode, spremnici za koncentrat pjene, rotirajući kompresor zraka, sustav za izravno ubrizgavanje dozirane pjene na tlačnoj (izlaznoj) strani crpke, sprava za miješanje, kontrolne sustave kojima bi se osigurala odgovarajuća mješavina koncentrata, voda te zrak. Dokazano je kako sustav pjene pomoću komprimiranog zraka napada (obuhvaća/pokriva) sve tri strane požarnog trokuta istovremeno. Pjenom se zataškava (pokriva) gorivo te se na taj način smanjuje daljnje vezivanje (izvora) kisika i goriva. Sustav pjene pomoću komprimiranog zraka (prijanja) zadržava se čak i na zidovima i stropovima, pritom pouzdanije i spremnije pomažući pri naglom smanjenju topline. Prijanjajući i zadržavajući se po zidovima i stropovima, neprozračne površine pjene zapravo štite izvor goriva od zračenja (Brooks, 2005; Brooks, 2006). Sustav pjene pomoću komprimiranog zraka također se može odnositi i na bilo koji aparat za gašenje na vodeni pritisak koji se puni pjenom te je pod tlakom komprimiranoga zraka. Povijest Već je odavno primijećeno kako voda nije idealno sredstvo za gašenje požara, pa je tako još 1991. godine W. E. Clark zabilježio kako je proces gašenja požara vodom težak, nezgrapan i uglavnom skup pothvat ... troškovi ugradnje vodovoda dovoljno velikih za potreban protok, instalacija i održavanje hidranata, te nabava i održavanje vatrogasnih vozila, vatrogasnih crijeva i mlaznica, čine vodu vrlo skupim posrednikom u gašenju požara ... sigurno mora postojati bolja metoda koja samo čeka da ju se otkrije. (str. 75) Liebson (1996) tvrdi kako je ''voda neučinkovito sredstvo za gašenje. Osim što iziskuje korištenje velikih količina, kako u financijskom tako i u fizičkom (ali i eksploatacijskom) smislu, troškovi njena korištenja uvijek odlaze na teret vatrogasaca i zajednice.'' (str. 5) Korištenje pjenastih aditiva u vodi u svrhu gašenja datira još iz 1877. godine, kada je jednim engleskim patentom dobiven postupak za proizvodnju kemijske pjene (Liebson, 1991, p. xi). Kraljevska mornarica još je 1930-ih godina eksperimentirala sa sredstvima od pjene nastale pomoću komprimiranog zraka (Darley, 1994), a Ratna mornarica SAD-a već je 1940-ih godina koristila sustav pjene pomoću komprimiranog zraka u svrhu gašenja požara uzrokovanih zapaljivim tekućinama. Šezdesetih godina dvadesetoga stoljeća samoposlužne autopraonice koristile su sustav pjene pomoću komprimiranog zraka pod niskim tlakom, a cijevi i mlaznice bile su maloga promjera, s protokom otopine od oko 15 litara u minuti, protokom komprimiranog zraka 0.11 m3 u minuti, te dosegom od 12 metara (Rochna and Schlobohm, 1992). Sredinom 1970-ih godina Mark Cummins je, radeći za teksašku šumarsku službu, razvio prošireni vodeni sustav poznatiji pod nazivom Texas Snow Job. Cummins je izumio sustav pjene pomoću komprimiranog zraka te ga patentirao 1982. godine pod nazivom US Patent 4318443. Ovaj prvoklasni sustav pjene pomoću komprimiranoga zraka koristio se deterdžentom za pranje posuđa ili derivatom sapuna (koji su bili dostupni kao otpad iz lokalne tvornice papira) u obliku pjenaste smjese izmiješane od 8 do 9 dijelova sastojaka te 91 do 92 dijelova vode, s tijekom protoka do 110 litara u minuti. Trajanje je bilo ograničeno korištenjem cilindara komprimiranog zraka umjesto kompresora (američki i inozemni patent izdan Marku Cumminsu uključivao je sve vrste kompresora zraka te generatore na inertni plin). Sredinom 1980-ih godina istraživanje američkoga Zavoda za upravljanje prostornim podacima u suradnji s Markom Cumminsom dovelo je do poboljšanog i modernog dizajna određenih značajki rotacijskih kompresora, centrifugalnih pumpi te sustava za izravno ubrizgavanje dozirane pjene (Fornell, 1991; IFSTA, 1966). Sustav pjene pomoću komprimiranog zraka postao je popularan 1988. godine kada je tijekom požara u parku Yellowstone zahvaljujući pjeni na komprimirani zrak četverokatnica Old Faithful Lodge uspješno zaštićena (Darley, 1994). U proljeće 1994. godine demonstrirano je vozilo s pjenom na komprimirani zrak, a proizvela ga je tvrtka W.S. Darley & Co. Svrha demonstriranja tog vozila koje se vozilo od obale do obale sjeverne Amerike bila je proširiti vijest o ovom relativno novom tehnološkom dostignuću te ga približiti američkim i kanadskim vatrogascima i vatrogasnim službama. Mnogo godina ranije tvrtka Darley Co. udružila je snage s Cumminsom u demonstriranju proširenog vodenog sustava za ispumpavanje. Vrste pjena Sustav pjene pomoću komprimiranog zraka nudi niz mogućnosti što se tiče korisnih varijanti pjene, počevši od tipa 1 (vrlo suha pjena) pa sve do tipa 5 (mokra pjena), čija struktura ovisi o omjeru zraka i otopine, kao i, u manjem opsegu, o postotku smjese koncentrata i vode. Za prvi i drugi tip pjene karakteristično je duže vrijeme ispuštanja (pjene), što znači da mjehurići ne pucaju niti se odvajaju brzo od vode, a samim time duže i traju. Mokre pjene, kao što su četvrti i peti tip, lakše se raspadnu kada dođu u dodir s toplinom, odnosno vatrom. Velika prednost pri korištenju sustava pjene pomoću komprimiranoga zraka očituje se u jedinstvenoj sposobnosti pjene da proizvede široki spektar pjenastih vrsta kako bi omogućila najprikladniju vrstu pjene za određeni tip požara ili slične situacije. I upravo zahvaljujući tome vatrogasci mogu odabrati (i na neki način kreirati) tip pjene koja im po svojim svojstvima najbolje odgovara u određenoj vatrogasnoj situaciji. Nakon što je testirao drugi (suhi) tip pjene u određenim situacijama, Johnny Murdock zapaža: Postoji suglasnost oko činjenice kako bi se suhe pjene (tip 1 i tip 2) trebale koristiti za suzbijanje pare, za zaštitu nesagorenih objekata te za potrebe izgradnje protupožarnih vodova u divljini koje uključuju nesagorena goriva; dok bi se vlažnije pjene (tip 4 i tip 5) trebale koristiti za strukturalno suzbijanje požara; no za oba remonta potreban je peti tip pjene. Za strukturalno vatrogastvo koje se koristi pjenom na komprimirani zrak, Dominic Colletti preporuča upotrebljavanje otopine s omjerima 0.014 m3 zraka u minuti te 3.8 litara vode u minuti, uz 0.5% stopu doziranja prvoklasne pjene. Ta će otopina stvoriti protok pjenaste otopine od uobičajenih 450 litara u minuti, kroz crijevo široko tipičnih 10.16 cm, te protok od 1.7 m3 komprimiranog zraka u minuti. Spomenuti omjer zraka i pjene u otopini stvara vlažnu i brzo isušujuću pjenu koja u kratkom roku može oboriti plamen i smanjiti temperaturu požara na određenom prostoru ili području. Ovaj omjer također omogućuje veći protok relativnih pjenastih otopina (tekućina) kako bi se održala što veća sigurnosna razina vatrogasaca (The Compressed Air Foam Systems Handbook, Colletti 2005.). Iako se mnogi stručnjaci ne slažu s njim, ono što Colletti tvrdi o protoku demonstrirano je i na simpoziju sustava pjene pomoću komprimiranoga zraka, održanom u veljači 2007. godine u Rosenbergu, u Texasu. Naime, tamošnja se komisija složila s činjenicom kako protok otopine čiji je omjer 3.8 litara pjene u minuti i 0.028 m3 zraka u minuti, stvara efikasan pokrivački sloj i daje najučinkovitije rezultate. Nadalje, dogovoreno je i kako maksimalni sastav protoka zraka pomiješanoga s otopinom pjene, pod normalnim pritiskom pumpe od 100–125 PSI i pod širinom crijeva od 10.16 cm, fizički ne može premašiti barijeru od 140 do 150. Drugim riječima, istodobni protok zraka od 2.0 m3 u minuti te vode od 260 litara u minuti čini maksimalnu granicu nosivosti promjera toga crijeva (4.45 cm). Pretvorba spremnika za vodu Aparate za gašenje požara u kojima je voda pod tlakom zraka obično se pretvara u improvizirane aparate s pjenom na komprimirani zrak, i to bušenjem dviju rupa širokih od 0.16 do 0.32 cm u podiznoj cijevi iznad linije vode. Uređaj se tada puni sa 5.7 litara vode i prvoklasnom pjenom, ili se pak vodi dodaje deterdžent u omjeru od 1% za požare A klase, te od 3% do 6% za požare B klase. Tada se obično odstrani vrh glatke cijevi mlaznice kako bi se pjena mogla pravilno proširiti. Ako se mlaznica ne odstrani, pjena će biti vlažnija, ali će imati veći domet. No, odstranimo li mlaznicu pjena će biti suša, ali neće imati raspon kao i standardne mlaznice vode. Aparati za gašenje na pjenu pomoću komprimiranoga zraka također mogu biti opremljeni zračnim sisaljkama koje se inače koriste na AFFF i FFFP aparatima na pjenu, a rezultat korištenja tih sisaljki je gušća pjena, iako se pritom smanjuje otpornost na toplinu atmosferske pjene koja u tom slučaju ne razbija mjehuriće. Nedostaci i poteškoće U prosincu 2005. godine dvojica vatrogasaca iz Tübingena u Njemačkoj poginula su u zgradi zahvaćenoj požarom kada su ostali bez sredstva za gašenje, pošto je jedno od vatrogasnih crijeva unutar zgrade odjednom prsnulo. U kasnijoj rekonstrukciji ove tragedije stručnjaci su bili iznenađeni kada su otkrili kako je velika vjerojatnost kako će crijevi ispunjene pjenom na komprimirani zrak prsnuti jer pjena nema svojstvo da dovoljno ohladi crijevo. Otkriveno je kako neki vatrogasni uređaji (aparati) čija crijeva sadržavaju pjenu na komprimirani zrak imaju veću učestalost začepljenja i smanjenja tlaka.