الأساسيات
في جميع الحرائق ، وخاصة حرائق الغابات ، هناك مشكلتان رئيسيتان:
• المسافة
• قلة المياه
Le التدفق الحرج (CFR): يعرف بالحد الأدنى من تدفق المياه الضروري لإطفاء حريق في منطقة معينة.
في المستقبل القريب ، يجب إيجاد حلول لتقليل "التدفق الحرج" قدر الإمكان أثناء حرائق الغابات ، ولهذا سيتعين علينا إيجاد طرق إطفاء من شأنها توفير المياه الشحيحة وتغطية مسافات كبيرة. حجم المعدات في فترات زمنية قصيرة.
على مر السنين ، تم تطوير تقنيات جديدة للسماح بالتدخل بأقل قدر ممكن من المياه اعتمادًا على قدرة الإطفاء وبوزن وحجم أقل من أي وقت مضى للمعدات. يمكن الآن للمعدات عالية الأداء أن تختلف المسافات في وقت أقل وبوزن أقل.
دراسة حالة جسدية بسيطة
تم إجراء الدراسات في الثلاثينيات من قبل فرقة إطفاء باريس.
تتعلق القضية بسطح ملامس لقطرة ماء:
إذا تم تقسيم قطرة ماء نصف قطرها 1 مم إلى قطرات نصف قطرها 0,01 مم ، فإن إجمالي سطح التبريد سيزداد من 6 م إلى 600 م وسيكون عدد القطرات 1,9 تريليون قطرة.
مقارنة بين الإطفاء عند الضغط المنخفض (7 بار) والضغط العالي (40 بار) حسب دراسة "سفينسون ولوندستروم" لعام 1999.
الخلاصة : يوفر الضغط العالي توفيرًا أكبر للمياه وتدفقًا أقل خطورة واستقرارًا لربط قطرة الماء أمام الوقود عن طريق نظام الشعيرات الدموية.
لإطفاء 1000 متر مربع من السطح ، يستخدم الضغط العالي مياه أقل بنسبة 2٪ من الضغط المنخفض.
مبادئ فعالية الإطفاء بالماء و / أو الرغوة ذات الضغط العالي
• الكفاءة بسبب زيادة سطح التبادل الحراري
تزداد سعة التبريد وفقًا لسطح التبادل الحراري للقطرات. عن طريق زيادة الضغط على الماء ، يتم تقسيمه إلى قطرات ذات عيار أصغر ، لكن هذا يتطلب مضاعفة سطح التلامس.
• كفاءة امتصاص الحرارة
يمكن أن يتم الإطفاء عن طريق تبخير الماء لامتصاص كمية كبيرة من الحرارة. لكي يتم تنفيذ الخطوة من حالة السائل إلى حالة البخار ، يحتاج الماء إلى كمية حرارة تساوي 573 كيلو كالوري (2395 كيلو جول) ، وتنتج الأنظمة التقليدية قطرات ماء كبيرة نسبيًا مع أسطح تبريد صغيرة. في جمهورية الصين الشعبية ، يتم تبخير نسبة صغيرة فقط من الماء واستخدامها في الإطفاء. لهذا السبب ، هناك حاجة لكميات كبيرة من المياه لتتجاوز القيمة الحرجة.
إذا تم زيادة ضغط عامل الإطفاء بحيث يكون لقطرات الماء نصف القطر السابق فقط ، فسيتم تقليل استهلاك عامل الإطفاء وأوقات الإطفاء بمقدار النصف أو حتى إلى سرعات أقل.
• الكفاءة بسبب الاختناق
الميل إلى الانتشار أثناء التبخر هو خاصية أخرى للماء تسمح له بزيادة قدرته على الإطفاء. وهكذا عند 100 درجة ، يتحول لتر واحد من الماء إلى 1700 لتر من البخار.
وبطبيعة الحال ، عن طريق زيادة درجة الحرارة ، تزداد كمية البخار. في الواقع ، عند 260 درجة ، هذا ما يحدث: 1 لتر من الماء يتحول إلى 2400 لتر من البخار و 6500 لتر (إلى 4200 لتر)
المبدأ الذي يساهم به البخار في إطفاء الاحتراق هو الاختناق.
تحتل المياه المجزأة المساحة المحيطة بالنار وتحرمها من الأكسجين الضروري للاحتراق وتمنع إعادة تنشيطها.
يزيل البخار المكثف أيضًا بعض الغازات والأبخرة أثناء الاحتراق الموجود في الغرف المغلقة. (بمقارنة الماء عند 100 بار مع الماء عند ضغط 40 بار ، عند 100 بار ، يتم إنشاء ستارة من رذاذ الماء 3 مرات أكبر من 40 بار ، وباستهلاك مماثل.
• الكفاءة من خلال التأثير
يمكن أن يتم الإطفاء من خلال تبخير الماء لامتصاص كمية كبيرة من الحرارة. لكي يتم تنفيذ الخطوة من حالة السائل إلى حالة البخار ، يحتاج الماء إلى كمية حرارة تساوي 573 كيلو كالوري (2395 كيلو جول).
تنتج الأنظمة التقليدية قطرات ماء كبيرة نسبيًا مع أسطح تبريد صغيرة. في جمهورية الصين الشعبية ، يتم تبخير نسبة صغيرة فقط من الماء واستخدامها في الإطفاء. لهذا السبب ، هناك حاجة لكميات كبيرة من المياه لتتجاوز القيمة الحرجة.
إذا تم زيادة ضغط عامل الإطفاء بحيث يكون لقطرات الماء نصف القطر السابق فقط ، فسيتم تقليل استهلاك عامل الإطفاء وأوقات الإطفاء بمقدار النصف أو حتى إلى سرعات أقل.