Chất tạo bọt loại A (Class A) được phát triển vào giữa những năm 1980 với mục đích để chữa cháy các đám cháy loại A (Đám cháy các chất rắn là những vật liệu dễ cháy như gỗ, giấy, lụa, nhựa, vải, rác... khi cháy thường kèm theo sự tạo ra than hồng) một cách hiệu quả hơn.
Tính chất nổi trội của chất tạo bọt loại A là cho phép nó hòa trộn với nước tạo ra một lớp bọt xốp trên bề mặt chất cháy loại A và giữ nó ở trên bề mặt chất cháy, giảm sức căng bề mặt của nước, hỗ trợ trong việc làm ướt và độ bão hòa của nhiên liệu loại A với nước. Việc sử dụng chất tạo bọt loại A cho phép nhân viên chữa cháy sử dụng ít nước hơn nhiều so với mức bình thường cần thiết để dập tắt cùng một đám cháy.
Khi dập tắt đám cháy loại A, bọt của nó không chỉ có thể bám vào bề mặt của chất cháy và tạo thành lớp bảo vệ bức xạ nhiệt, mà còn làm loãng ra một chất lỏng có độ nhớt mạnh, có thể xâm nhập sâu vào bên trong bề mặt chất cháy.
1. Tính chất của chất tạo bọt loại A
- Khi bổ sung chất tạo bọt loại A vào nước, hiệu quả làm ướt của nước được tăng lên (giảm sức căng bề mặt của nước) giúp nó có khả năng thẩm thấu và ngấm vào bên trong chất cháy loại A. Theo nghiên cứu, ước tính rằng nước được bổ sung bằng chất tạo bọt loại A có thể làm ướt chất cháy loại A nhanh hơn tới 20 lần so với nước thông thường.
- Nước được bổ sung chất tạo bọt loại A có khả năng tạo bong bóng bọt và nó sẽ bám trên bề mặt thẳng đứng hoặc ba chiều (3D) lâu hơn so với nước thường. Điều này cho phép nước “ướt hơn” trong bong bóng có cơ hội ngấm sâu vào chất cháy loại A. Bọt tạo ra diện tích bề mặt lớn hơn để hấp thụ nhiệt nhanh hơn so với dạng giọt nước trong khi đó nó cũng làm giảm sự chảy loang. Lợi ích đối với lính cứu hỏa là dập tắt đám cháy nhanh hơn, sử dụng ít nước hơn và ít căng thẳng do tác động của nhiệt hơn.
- Theo Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ tuyên bố rằng nước được bổ sung bằng chất tạo bọt loại A có tác dụng chữa cháy hiệu quả hơn từ 3 đến 5 lần so với nước thông thường.
2. Công dụng của chất tạo bọt loại A
Mục đích sử dụng chất tạo bọt loại A bổ sung vào nước để chữa cháy các loại đám cháy khác nhau của nhiên liệu loại A:
- Cháy lốp, cao su, nhựa;
- Cháy bãi rác, phế liệu;
- Cháy sâu bên trong đám cháy bông, vải, sợi hoặc cỏ khô…;
- Bảo vệ chống cháy lại;
- Chữa cháy kết cấu chung (nhà cửa, công trình…);
- Các đám cháy có tải trọng chất cháy cao của vật liệu loại “A”, chẳng hạn như hầm than, đám cháy silo chứa các dạng hạt (gạo, lúa mỳ, cám…).
Nếu khu vực cháy đã được chữa cháy bằng chất tạo bọt loại A, nó có thể giúp ngăn ngừa hiện tượng bùng cháy (flashover) trên bề mặt trong khu vực cháy.
3. Sử dụng chát tạo loại A để chữa cháy các đám cháy loại A
Tấn công trực tiếp: Không cần phải thay đổi phương pháp chữa cháy, tốc độ dòng chảy hoặc thiết bị chữa cháy hiện tại trong trường hợp chữa cháy khẩn cấp. Tất cả những gì được yêu cầu để có thể bổ sung chất tạo bọt loại A là có khả năng đưa nó vào dòng nước với tỷ lệ chính xác nhất định dẫn đến giảm đáng kể thời gian dập tắt. Trong nhiều trường hợp, phương pháp chữa cháy trực tiếp bằng lăng phun bọt hòa không khí đã được sử dụng, lăng phun loại này tạo ra sự giãn nở lớn hơn cho bọt khi phun ra. Do đó, làm tăng diện tích bề mặt có sẵn chất chữa cháy để hấp thụ nhiệt của đám cháy.
Tấn công gián tiếp: Phương pháp chữa cháy này sử dụng lớp bọt khô phủ lên trên tường, mái nhà, ... phía trước đám cháy và để cho ngọn lửa cháy đến khu vực được phủ bọt. Khi đám cháy lan đến khu vực được phủ bọt chữa cháy, chát cháy loại A đã bị ngâm bởi nước thoát ra khỏi bọt và ngọn lửa sẽ bị cháy chậm lại bởi khối bọt.
Bảo vệ tiếp xúc: Thông thường trong quá trình chữa cháy, khi cần bảo vệ các công trình xung quanh khu vực cháy, lực lượng chữa cháy sử dụng lăng phun nước để làm mát, chống cháy lan ngăn các công trình đó bị cháy. Trong trường hợp này, nếu sử dụng lăng phun một lớp (tấm chăn) bọt loại “A” lên bề mặt cần bảo vệ, nó sẽ giúp bảo vệ chống bức xạ nhiệt. Lớp bọt này có tác dụng như sau:
- Bọt có màu trắng và có xu hướng phản xạ nhiệt bức xạ do ngọn lửa tạo ra khỏi cấu trúc tiếp xúc.
- Lớp bọt bao gồm một khối lượng bong bóng, tạo ra một rào cản vật lý trên bề mặt tiếp xúc và hoạt động như một tấm chăn cách nhiệt.
- Nước thoát ra từ lớp bọt thấm vào chất cháy loại “A” tiếp xúc và làm chậm quá trình đốt cháy thêm.
4. Tỷ lệ pha trộn chất tạo bọt loại A với nước để chữa cháy
Phạm vi tỷ lệ phần trăm điển hình để sử dụng chất tạo bọt loại A với lăng phun thông thường hoặc lăng phun bọt cầm tay tiêu chuẩn là:
Tấn công trực tiếp 0,25 - 05 %
Tấn công gián tiếp 0,5 - 1,0 %
Bảo vệ tiếp xúc. 0,5 - 1,0 %
Bảo vệ chống cháy lại 0,25 - 0,5 %
Độ đậm đặc của bọt được tạo ra có thể thay đổi từ dạng bọt mịn (như kem cạo râu hoặc kem đánh răng) sang dung dịch chủ yếu là nước. Dựa trên lượng chất tạo bọt loại A được đưa vào nguồn cấp nước chữa cháy và loại lăng phun.
Chất tạo bọt loại A có thể được hòa trộn vào dòng nước chữa cháy thông qua bất kỳ loại thiết bị định tỷ lệ chất tạo bọt nào như:
• Thiết bị Ezecter hút chất tạo bọt trên đường ống đẩy có điều chỉnh tỷ lệ chất tạo bọt từ 0,1 đến 6%;
• Hệ thống chữa cháy bọt khí nén (CAFS);
• Thiết bị định tỷ lệ chất tạo bọt trên các tàu chữa cháy;
• Hòa trộn trực tiếp;
• Thiết bị định tỷ lệ cân bằng lưu lượng và áp suất.
5. Ưu điểm của chất tạo bọt loại A
- Đặc tính thấm ướt: Các chất hoạt động bề mặt trong chất tạo bọt làm tăng hiệu quả thấm ướt của nước thoát ra từ lớp bọt phủ lên chất cháy. Điều này giúp dung dịch/nước có khả năng lan truyền và thẩm thấu vào các vật liệu loại A.
- Khả năng làm mát: Diện tích bề mặt của bong bóng bọt tăng lên so với các giọt nước thông thường làm tăng khả năng hấp thụ nhiệt đáng kể.
- Ngăn chặn hơi, khí cháy: Lớp bọt bao phủ một cách hiệu quả các nhiên liệu bị đốt cháy hoặc đốt cháy một phần, nhờ đó giữ lại hơi, khí cháy thoát ra ngoài. Kết quả là làm giảm nhanh chóng lượng khói sinh ra trong khu vực cháy. Đồng thời hạn chế việc cháy lại của đám cháy.
- Phản xạ nhiệt bức xạ: Màu trắng của bọt khi được sử dụng trong một cuộc tấn công "gián tiếp" hoặc để bảo vệ chống cháy lại phản xạ bất kỳ nhiệt bức xạ nào, do đó giữ cho nhiên liệu không liên quan đến cháy được mát hơn.
- Đặc tính cách nhiệt: Bọt được tạo ra về cơ bản là các bọt khí cuốn theo, giữ cho nhiên liệu mát bằng cách cách nhiệt.
- Đặc tính bám dính: Bọt tạo ra giữ nước trên các bề mặt thẳng đứng hoặc ba chiều, giúp nước có thời gian thẩm thấu vào bất kỳ chất cháy loại A nào.
- Độ bền: Tùy thuộc vào loại thiết bị phun và điều kiện môi trường, bọt được tạo ra có thể tồn tại trong một khoảng thời gian dài.
- Khả năng tẩy dầu mỡ: Các chất hoạt động bề mặt trong bọt tạo cho nước /dung dịch thoát nước có khả năng nhũ hóa các chất nhờn như dầu mỡ, sáp trên lá cây, sơn hoặc các vật cản khác, v.v.; điều này cho phép nước xâm nhập vào chất cháy loại A.
- Phân hủy sinh học: Bọt được tạo ra có thể phân hủy sinh học và không gây hại cho môi trường.
- Khả năng hiển thị cao: Rất dễ dàng xác định vị trí bọt đã được áp dụng.
- Khả năng tiết kiệm nước: Dung dịch bọt loại A đã được Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ ghi nhận là có hiệu quả chữa cháy cao gấp 3 đến 5 lần so với nước thường. Do hiệu quả chữa cháy tăng lên, ít nước được sử dụng hơn. Thuộc tính này làm giảm đáng kể lượng nước phun vào đám cháy làm gây hư hại đối với công trình.
- Giảm căng thẳng thể chất của lính cứu hỏa : Đám cháy được dập tắt nhanh hơn và việc chữa cháy hoàn thành sớm hơn, điều này làm giảm đáng kể căng thẳng về thể chất cho lính cứu hỏa và mang lại hiệu quả cao hơn.
Lưu ý: Tất cả các ứng dụng của chất tạo bọt loại A được mô tả ở trên đều được sử dụng với các kỹ thuật chữa cháy thông thường bằng cách sử dụng lăng phun nước,bọt tiêu chuẩn hoặc lăng phun bọt hòa không khí.
Trong phần trên, không đề cập đến việc sử dụng Hệ thống bọt khí nén (CAFS).
