産業安全と緊急対応という一か八かの世界において、消火の背後にある科学は大きな変化を遂げています。数十年にわたり、従来の水性皮膜形成フォーム（AFFF）は、揮発性クラスB火災に対処するためのゴールドスタンダードでしたが、難分解性パーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質（PFAS）の発見により、世界的な規制の変革が起こりました。現在、石油化学、航空、海洋分野の B2B 関係者は、持続可能な代替手段にますます注目を集めており、特に プロテインフォーム 技術の活性化と先進的なフッ素を含まない消火ソリューションの出現を模索しています。
泡消火システムは、水、泡濃縮物、空気の混合物を使用し、燃料を冷却し、酸素供給を遮断し、揮発性蒸気を抑制することによって可燃性液体火災を消火する統合防火方法です。最新のシステムでは、多くの場合、生分解性プロテインフォームまたはフッ素を含まない合成代替品を利用して、従来の PFAS 含有化学物質に伴う長期的な環境毒性を伴わずに高性能の抑制を実現します。
最新の抑制戦略への移行には、単に濃縮物を交換するだけでは不十分です。それには、関与している化学相互作用についての深い理解が必要です。航空機の格納庫を管理している場合でも、燃料貯蔵庫を管理している場合でも、 タンパク質消火泡への移行は、 現代の工学によって洗練された自然ベースの化学への回帰を表しています。この変化により、火災は急速に鎮火する一方で、周囲の生態系は前世代の消火剤の特徴であった「永遠の化学物質」から保護されたままになります。
この包括的なガイドでは、従来の合成フォームと新しい波のを比較しながら、泡抑制の機械的および化学的原理を探ります 生分解性プロテインフォーム。私たちは、さまざまな業界がこれらの技術をどのように適用しているかを調査し、施設に最も安全で最も効果的な防火を選択するための技術ロードマップを提供します。
泡消火システムとは何ですか?
消火泡はどのように機能しますか?
消火用の泡の種類
消火泡の用途
消火泡の環境への影響
消火泡はどのように使用されますか?
消火泡を使用する際の安全上の考慮事項
FAQ
泡消火システムは、固定配管、ノズル、または移動式装置を通して安定した空気を含ませた泡を放出することにより、可燃性液体に関連する危険を管理するように設計された特殊な防火設備です。
泡抑制システムの核心は、水、泡濃縮物 ( プロテイン フォームなど)、空気という 3 つの異なるコンポーネントを組み合わせたエンジニアリングの驚異です。液体燃料を飛散させることで実際に火災を広げる可能性がある標準的な水性スプリンクラーとは異なり、泡システムは危険を安定させるように設計されています。このシステムは、プロポーショナーを使用して、正しい割合の濃縮物と水 (通常は 1%、3%、または 6%) を混合して「泡状溶液」を作成します。その後、この溶液は排出点でエアレーションされて、完成した泡状物が作成されます。
これらのシステムの複雑さは、保護される危険に応じて異なります。たとえば、高拡張システムは、倉庫や格納庫などの大規模な容積を数秒で満たすように設計されており、本質的に火災を泡の海に沈めることができます。低膨張システムは、燃料タンクの保護においてより一般的であり、液体表面を横切って流れる、より重く、より流動性の高い泡を生成します。濃縮物の選択は、それが合成薬剤であっても、 タンパク質消火泡であっても、システムが火災の熱にどれだけ耐えられるか、および再点火をどの程度防ぐかに影響します。
B2B 環境では、これらのシステムは NFPA 11 などの厳格な国際規格によって管理されます。最新の プロテイン フォーム システムは多くの場合、建物の火災警報制御パネルに統合されており、自動検出と展開が可能です。この自動化は、可燃性蒸気が人間の介入を超える速度で発火して拡散する可能性がある環境では非常に重要です。安定した 生分解性プロテインフォームを使用することにより、企業は自社の抑制システムが人命安全ツールであると同時に環境に責任のある資産であることを保証できます。
消火泡は、燃料の冷却、熱源からの酸素の分離、炎の消火、可燃性蒸気の放出の抑制という 4 つの重要なメカニズムの組み合わせによって機能します。
泡の背後にある主な科学は、「火の三角形」（熱、燃料、酸素）を破壊する能力です。と、燃料を空気から物理的に分離する厚くて安定したブランケットが形成されます。 プロテインフォームを 火に適用するこの「ブランケット」効果は、水だけよりもはるかに効果的です。これは、泡の密度が可燃性液体 (オイルやガソリンなど) よりも低く、上に浮くことができるためです。これにより、酸素が液体の表面に到達するのを防ぎ、効果的に火を窒息させます。
同時に、フォーム構造内に含まれる水が冷却効果をもたらします。発泡ブランケットが熱い液体の上に置かれると、泡壁内の水が熱を吸収して蒸発し、燃料の温度が引火点以下に下がります。これが プロテイン消火泡が 優れているところです。耐熱性が高く、強い熱放射にさらされても合成発泡体ほど簡単には泡が破裂しません。この寿命が長いため、フォームは冷却能力と窒息能力を長期間維持することができ、これは「バーンバック」効果を防ぐために不可欠です。
さらに、フォームは蒸気バリアとして機能します。多くのクラス B 火災では、液体自体が燃えるのではなく、液体から立ち上る蒸気が燃えます。の安定した層が 生分解性プロテインフォーム これらの蒸気をブランケットの下に閉じ込め、酸素と混合して発火するのを防ぎます。この包括的な「蒸気抑制」により、発火源が存在する前であっても火災の発生を防ぐために泡を積極的に使用できるため、大規模な産業流出に泡が推奨される理由となっています。
消火泡は、合成泡とタンパク質ベースの 2 つの大きなカテゴリに分類され、炭化水素や極性溶媒などの特定の燃料の危険に合わせて設計されたサブタイプがあります。
合成発泡体には、よく知られている水性フィルム形成発泡体 (AFFF) とフッ素を含まない発泡体 (F3) が含まれます。 AFFF は、燃料上に素早く広がる薄い水性膜を形成する能力があるため、かつては迅速なノックダウンの業界標準でしたが、PFAS の存在により、多くの人が F3 に切り替えるようになりました。しかし、 プロテインフォームは 依然として業界の有力企業です。天然タンパク質加水分解物から派生したこれらのフォームは、多くの合成代替品よりも安定性と耐久性に優れた丈夫で耐熱性のブランケットを作り出します。
| フォームタイプ | 基材 | 最優秀アプリケーション | 環境への影響 |
| タンパク質泡 | 天然タンパク質 | 炭化水素火災 | 高 (生分解性) |
| フルオロプロテイン（FP） | タンパク質+フッ素 | 燃料タンク | 中（PFAS含有） |
| FFFP | 膜形成タンパク質 | 急速なノックダウン | 中（PFAS含有） |
| 耐アルコール性 (AR) | 特殊添加剤 | 極性溶媒（アルコール） | 変数 |
| フッ素フリー(F3) | 合成界面活性剤 | 一般クラスB | 高（環境に優しい） |
タンパク質ファミリー内には、いくつかのバリエーションがあります。標準 プロテイン消火泡は 、原油やガソリンなどの炭化水素火災に優れています。フルオロプロテイン (FP) フォームは、タンパク質ベースにフッ素化界面活性剤を追加して、燃料を放出し、より速く拡散するフォームの能力を向上させます。しかし、規制が強化されるにつれ、 完全にフッ素を含まないこれらの最新のタンパク質ベースのフォームは、従来のフッ素化化学物質の有毒な遺産を残さずに、火災後の安全に必要な安定性の高い「ブランケット」を提供します。 生分解性プロテインフォームが大きな注目を集めています。
アルコール、ケトン、エステルなどの極性溶媒が関与する火災の場合、標準的な泡は燃料によって破壊されます。このような場合には、耐アルコール性 (AR) フォームが必要です。これらのフォームには、フォームと溶媒の間に物理膜を形成するポリマーが含まれています。現在、のメーカーは プロテインフォーム 、この特殊な保護を提供する AR バージョン (AR-FP または AR-FFFP) を提供しており、さまざまな液体の危険を扱う化学処理プラントにとって汎用性の高い選択肢となっています。
消火泡は、石油精製所、航空機格納庫、化学製造工場、港湾など、可燃性液体が保管または処理されるリスクの高い産業環境で使用されます。
石油およびガス産業では、泡は不可欠です。大型の燃料貯蔵タンクは、大規模な集中火災の危険を表します。この文脈におけるプロテイン フォーム システムは、多くの場合、「フォームチャンバー」または「表面下注入」方法を通じて送達されます。ため プロテイン消火泡は非常に安定している 、大規模なタンク火災の熱に耐えることができ、表面全体にゆっくりと広がり、確実なシールを実現します。最新のの生分解性の性質は、 生分解性プロテインフォーム インシデントやシステムテスト後のクリーンアッププロセスを簡素化するため、ここでも大きな利点となります。
航空も泡抑制の主要分野です。航空機の格納庫には、高価な資産と大量のジェット燃料が保管されています。完全な浸水を提供するために、これらの構造物には高膨張発泡システムが設置されることがよくあります。燃料流出や火災が発生した場合、このシステムは格納庫の全容積を泡で満たし、翼を超えて航空機のエンジンに到達し、従来のスプリンクラーでは到達できなかった領域での火災を抑えることができます。現代の格納庫の多くはフッ素を含まない 、空港で進化する環境法に準拠するために、 プロテインフォームの代替品に移行しています。
これらの重工業を超えて、海洋および港湾業務において泡の抑制は重要です。可燃性の物品を運ぶタンカーや貨物船は、船舶を保護するために泡モニターと固定甲板システムを利用しています。このような環境では、フォームは海水と適合し、風の強い条件に耐えることができなければなりません。は密度が高く重い性質があるため、 プロテイン消火泡 軽量の合成泡と比べて風で吹き飛ばされにくく、海上緊急事態の際に消火剤が確実に消火場所に到達します。
消火泡の環境への影響は、特に合成泡における PFAS の残留性と生分解性タンパク質泡への切り替えの利点に関して、世界的な安全規制の中心となっています。
何十年もの間、防火産業は、AFFF が火災を迅速に鎮火できる「皮膜形成」特性を実現するために過フッ素化化学薬品に依存してきました。しかし、これらの「永久化学物質」は環境中で分解されず、地下水汚染や深刻な健康リスクと関連しています。これにより「PFAS 段階的廃止」が行われ、多くの管轄区域がトレーニングでのフッ素系フォームの使用を禁止し、固定システムでの代替を義務付けています。ここで、 生分解性プロテインフォームが 大きな利点を提供します。天然資源に由来するため、土壌や水中の微生物が分解しやすくなります。
プロテイン消火泡やその他のフッ素を含まないオプション への移行には、 濃縮物の「生分解性」と「水生毒性」を慎重に評価する必要があります。フッ素を含まないフォーム (F3) には PFAS は含まれていませんが、初期の合成バージョンの一部には、炭化水素界面活性剤が多用されているため、高い水生毒性があることが判明しています。対照的に、適切に配合された 生分解性プロテインフォームは、 分解中の化学的酸素要求量 (COD) が低いため、敏感な水域や農地の近くにある施設にとって「より環境に優しい」選択肢となります。
B2B バイヤーがこれらの影響を評価できるように、次の表はさまざまなフォーム技術の典型的な環境プロファイルを比較しています。
| 環境指標 | レガシー AFFF | 最新のフッ素化 (C6) | タンパク質泡 | フッ素フリー合成樹脂（F3） |
| PFAS コンテンツ | 高(C8) | 低 (C6) | なし | なし |
| 持続性 | 永続 | 永続 | 低い | 低い |
| 生分解性 | 非生分解性 | 限定 | 高い | 高い |
| 水生毒性 | 高い | 中くらい | 低い | 変数 |
消火泡は、固定泡室、オーバーヘッドスプリンクラー、泡モニター、手動ホースラインなどのさまざまな供給方法で使用されます。これらはすべて、燃料が飛散することなく泡ブランケットが均一に分散されるように設計されています。
固定システムでは、適用方法は危険によって決まります。可燃性液体の貯蔵タンクには、「フォームチャンバー」がよく使用されます。この装置はタンクの側面に取り付けられています。システムが作動すると、泡溶液がチャンバー内で曝気され、タンクの内壁をゆっくりと燃料の上に流れ落ちます。この「優しい塗布」が重要です。と プロテインフォームを燃料に勢いよく噴射する 、燃料が「燃料漏れ」を起こしたり、水没して効果が低下したりする可能性があります。ことで プロテイン消火泡を自然に流す 、端から内側に向かって密着性のあるブランケットを構築します。
荷積みドックや倉庫などの広いオープンエリアでは、頭上の「泡沫水」スプリンクラーが一般的です。これらのノズルは、泡の溶液が放出されるときにそれを吸引するように設計されており、泡の泡の雨のような効果を生み出します。手動消火では、「バンクダウン」または「ロールオン」方法が教えられます。消防士は、 生分解性タンパク質泡の 流れを垂直面（壁やトラックの側面など）に向けて火の上に流したり、流出前の地面で流れを跳ね返して泡が表面を転がったりします。
高膨張用途では、「泡発生器」が使用されます。これらのマシンは、強力なファンを使用して プロテインフォーム 溶液に浸したスクリーンに空気を吹き込み、大量の泡を素早く生成します。これは、地下室、船倉、航空機の格納庫でよく見られます。どのような方法であっても、目標は常に同じです。つまり、正しい「膨張率」(溶液の体積に対する完成したフォームの体積) で完成したフォームを作成し、火災を確実に抑え、蒸気を閉じ込めることです。
フォームシステムの安全性に関する考慮事項 には、フォームの燃焼による呼吸器リスクの管理、滑りやすい表面での適切な足場の確保、濃縮物による皮膚や目の炎症を防ぐための製品安全データシート (MSDS) の厳守などが含まれます。
一般的にが、濃縮された液体は依然として刺激を引き起こす可能性のある化学製品です。 プロテインフォームは 環境に対して安全です濃縮液を取り扱う担当者は、手袋や保護眼鏡などの適切な個人用保護具 (PPE) を常に着用する必要があります。火災時、液体燃料の燃焼から出る煙は有毒ですが、泡を加えると濃密な「蒸気」と泡霧が発生し、視認性が低下する可能性があります。泡消火火災のすぐ近くで活動する場合、対応者は自給式呼吸装置 (SCBA) を使用することが重要です。
見落とされがちなもう 1 つの安全性リスクは、フォーム自体の物理的性質です。完成した泡は本質的には特殊な石鹸です。信じられないほど滑りやすいです。倉庫の床を数インチので覆うと 生分解性プロテインフォーム、露天掘り、瓦礫、電線などの危険を隠すことができ、消防士にとって重大な滑落・転落の危険が生じます。さらに、高膨張泡発生器や圧縮空気泡システム (CAFS) によって発生する騒音は耳をつんざくようなものになる可能性があるため、チームの安全のために聴覚保護具と明確な通信プロトコルが必要です。
最後に、「火災後のセキュリティ」は重要な安全概念です。炎が消えたからといって、危険が去ったわけではありません。たり プロテイン消火泡ブランケットが壊れ 、急速に排出されたりすると、その下にある高温の燃料が即座に再発火する可能性があります。対応者は発泡ブランケットを監視し、必要に応じて「補充」する必要があります。安定性の高い プロテインフォームを使用すると 、「排水時間」が長くなり、捜査員や清掃員が突然のフラッシュ火災を恐れることなく現場に入る安全マージンが大きくなります。
プロテインフォーム は主にクラス B (可燃性液体) 火災、特に炭化水素用に設計されています。クラス A (木材、紙) の火災にも使用できますが、多孔質材料に深く浸透するように設計された特殊なクラス A フォームほど効果的ではありません。水分を含むと泡が導電性になるため、クラス C (電気) 火災には決して使用しないでください。
AFFF は化学膜のおかげで「ノックダウン」時間がより速くなりますが、 生分解性プロテインフォームは 多くの場合、優れた「火災後の安全性」と「耐熱性」を提供します。再発火のリスクが高い多くの産業シナリオでは、タンパク質ベースのブランケットの安定性は、数秒間の速いノックダウンよりも価値があると考えられています。
NFPA 規格では通常、システムの比例精度について年に一度の検査とテストが必要です。多くの企業は、たとえ泡が生分解性であっても、これらの試験中に放出されることを避けるために、「代替液体」または閉ループ試験を使用しています。 タンパク質消火泡が 環境に