Hava Basınçlı Köpük Sistemi (CAFS)

Yazan: Mehmet Doğruyol / Mekatronik Sistemler Tasarım Uzmanı

Yangın söndürme teknikleri geçmişten günümüze ulaşana dek gelişerek çeşitlilik göstermiştir. Sadece su ile müdahaleye olanak sağlayan konvansiyonel yangın söndürme sistemleri, günümüzde yerini daha verimli ve daha fonksiyonel olan modern karışım sistemlerine bırakmıştır.

Bu sayıda, bu sistemlerden biri olan “Compressed Air Foam System” (Hava Basınçlı Köpük Sistemi-CAFS) ele alınacak.

CAFS; su, köpük konsantresi ve basınçlı havanın belirli oranlarda karışımı ile elde edilen medyanın kullanıldığı yeni nesil bir söndürme sistemidir. Yatay ve dikey her tür yüzeye yapışarak yüzeyin üzerinde bir örtü meydana getiren CAFS, bu sayede havanın içeriye girmesini ve patlama riski olan gazların dışarı çıkmasını engelleyerek yangına hızlı ve efektif bir biçimde müdahaleyi mümkün kılar.

CAFS Bileşenleri
Su; yangın söndürme sistemlerinde en yaygın söndürücü akışkan olarak kullanılır. Ufak parçacıklar biçiminde atılan veya sıcak yüzeye değerek su buharına dönüşen su, yanmakta olan maddeyi ve bölgeyi hacimsel olarak çevreleyerek, oksijenin bağıl olarak azalmasını sağlar. Böylece yangının hava ve oksijenle olan ilişkisini keserek, oksijenle beslenmesine engel olur. Su, gerek atılırken kendi sıcaklığının düşüklüğü, gerekse sıvıdan buhara geçişindeki faz değişimi sırasında ortamdan çektiği önemli miktardaki enerji sayesinde, önemli bir soğutma etkisine sahiptir. Bu etki sayesinde, hem yanmakta olan maddeyi soğutarak hızla söndürmede etkili olur hem de yanmaya yeni katılacak maddelerin ve bölgelerin ıslatılıp zor tutuşmasını sağlayarak, bunların soğutulmasına ve yanma sıcaklığına ulaşmasına engel olur. Su, saf haliyle güçlü bir moleküler bağ kurar, dolayısıyla yüzeyinin yırtılmasına direnir ve uygulandığı yüzeylerden akıp gider. Suyun yüzeylerden akıp gitme özelliği, katkı maddeleriyle birlikte daha iyi hale gelerek, uygulandığı yüzeylerde kalma özelliği kazanır. Bu yüzden yanan bölgede yeniden alevlenme azalmaktadır.

Köpük konsantresi; sentetik bazlı köpük yapıcılar ile stabilizatörlerin kombinasyonu sonucu oluşan kimyasal maddedir. Köpük çözeltisi, köpük konsantresinin su ile karıştırılmasıyla elde edilir. Su içerisine ilave edilen köpük sayesinde suyun yüzey gerilimi azaltılarak daha geniş bir alana daha kolay bir şekilde yayılması ve yanan materyale daha kolay nüfuz etmesi sağlanır.

Aşağıdaki tabloda belirtilen köpük karışımının yüzey gerilimi ile arasındaki ilişkiye bakacak olursak;

Yüzey gerilimi ve karışım oranı arasındaki tipik ilişki (NWCG,1990)

Sistemde kullanılacak köpük çözeltisinin özellikleri;
• Suyu bünyesinde tutar,
• Isıya karşı dayanıklıdır,
• Yanan maddeye karşı dayanıklıdır,
• Rüzgâr ve benzeri çevre koşullarında yangın üzerinde dağılmayan bir örtü oluşturur,
• Zehirli gazları geçirmeyen bir köpük battaniyesi oluşturur.

Basınçlı hava; çözelti içerisindeki köpüğün patlatılarak genişlemesini ve hacim kazanmasını sağlar.

VCAFS (Volkan Hava Basınçlı Köpük Sistemi)
VCAFS, ana olarak iki operasyonel yapıya sahiptir. Bu yapılar sistemden geçen total su miktarının ayarlanması ile belirlenir.

Islak Mod; 400 lt/dk’ya kadar su debisi arttırılarak kullanılan bu mod, itfaiyeciye uzak mesafeden yangına etkin müdahale imkânı sağlamaktadır.
Kuru Mod; su debisi 130 lt/dk’ya kadar düşürülerek kullanılan bu mod, itfaiyecilerin yakıt yangını vb. durumlarda yakıt görevi gören maddenin üzerine kalın bir örtü sermesi gereken durumlarda kullanılır. Atış mesafesi Islak Mod’ a göre kısmen daha az olmasına rağmen itfaiyeci kendini riske atmadan yangına müdahale edebilmektedir. Bu modda sağlanan yoğun kıvam sayesinde en dik yüzeylerde dahi yüzeye tutunarak soğutma ve örtme görevini yerine getirir. Aynı zamanda Kuru Mod’da suyun az olması 3000V’a kadar olan elektrik yangınlarında VCAFS’ın kullanımına olanak sağlar.

Her iki mod içerisinde de köpük oranı yüzde 0,1 ila yüzde 1 arasında ayarlanabilmektedir.

VCAFS, kullanıcı tarafından girilen değerler içerisinde otomatik olarak çalışır. Güvenlik açısından da operatörün ve itfaiye aracının operasyonel kalmasını sağlamayı amaçlayan VCAFS, entegre güvenlik sistemlerine sahiptir. CAF sisteminin çalışması için gereken girdiler sürekli olarak sensörler aracılığı ile izlenir. Girdilerin herhangi birinde (su, köpük, basınçlı hava) oluşacak arıza durumunda VCAFS görsel ve işitsel uyarı vererek kullanıcıyı uyarır ve kritik durumda kendini devre dışı bırakır. VCAFS’ın devre dışı kalması aracı etkilemez ve operatör su pompası üzerinden yangına müdahaleye devam edebilir.
VCAFS, A ve B sınıfı yangınlara direkt müdahale de kullanılabilmektedir. C sınıfı yangınlarda yanıcı gazın üzerine örtü oluşturarak boğma işlevini gerçekleştirir. C sınıfı yangınlarda tek müdahale ekipmanı olarak kullanılması durumunda yetersiz kalabilir. D sınıfı yangınlara da VCAFS ile müdahale edilebilir fakat çözelti içerisinde su olması sebebiyle su ile tepkimeye girebilecek metallere dikkat edilmesi gerekmektedir.

A Sınıfı Yangınlar; yanıcı basit katı maddeler yangınıdır (odun, kömür, ot, kâğıt, kumaş vb.). Temel özellikleri kor oluşturmalarıdır. Kor bütün A sınıfı yangınlarda ısı vericidir. Bu tür yangınların temel söndürme prensibi soğutmadır. Yanan yüzeyin söndürücü madde ile kaplanması ve oksijenle ilişkisinin kesilmesi yeterlidir.
B Sınıfı Yangınlar; yanıcı sıvı maddeler yangınıdır (benzin, benzol, makine yağları, laklar, yağlı boyalar, solvent, katran vb.). Temel özellikleri korsuz, alevli yanmalarıdır. Bu tür yangınların temel söndürme prensibi boğmadır.
C Sınıfı Yangınlar; yanıcı gaz maddeler yangınıdır (metan, propan, bütan, LPG, asetilen, havagazı, doğalgaz, hidrojen vb.). Temel özellikleri patlama, temel söndürme sistemi ise boğmadır.
D Sınıfı Yangınlar; yanabilen hafif metaller yangınıdır (alüminyum, magnezyum, titanyum, zirkonyum, lityum, çinko, sodyum, potasyum, kalsiyum vb.). Temel özellikleri korlu, alevsiz ve yüksek sıcaklıkta yanmalarıdır. Temel söndürme prensibi boğmadır.
E Sınıfı Yangınlar; elektrik tesisatından kaynaklı olarak oluşan yangınlardır.
F Türü Yangınlar; hayvansal ve bitkisel içerikli yağ yangınlarıdır.

VCAFS, modüler bir yapıya sahip olması sayesinde CAFS eklentisi olmadan üretilen araçlara dahi kısa bir operasyon ile eklenebilmesini sağlar. Araç üzerine eklenmesi gereken komponentlerin belirlenmesi ile başlayan süreç yaklaşık üç gün içerisinde tamamlanır.

  • VCAFS’ın konvansiyonel yangın söndürme sistemlerine göre üstünlükleri;
  • Su tüketiminin diğer sistemlere göre çok daha düşük olmasının yanı sıra köpük tüketiminin de diğer sistemlere göre 1/10 oranında olması maliyet avantajı ve yangına daha uzun bir süre müdahale imkânı sağlar.
  • Su ve köpüğün VCAFS ile oranlanması sayesinde yangın bileşenlerinin birbiri ile irtibatı daha etkin bir biçimde kesilerek, yangın daha kısa bir zaman dilimi içerisinde söndürülebilmektedir.
  • VCAFS kumanda paneli kolay ve anlaşılırdır.
    Karışımda yüzde 70 oranında hava olması, müdahale esnasında hortumun bir personel tarafından kontrol edilebilecek kadar hafif olmasını sağlar.
  • VCAFS çok daha düşük köpük tüketimi ile diğer sistemlerde yangına müdahale esnasında kullanılan kimyasalların çevreye verdiği zararın önüne geçmektedir. Özellikle konut, otomobil, işyeri, resmi kurum binaları, tarihi yapılar vs. gibi alanlarda çıkan yangınlarda söndürme ve soğutma esas alındığı gibi, bu tür müdahalelerde yangından minimum zararla çıkmak da çok önemlidir. VCAFS sistemi ile hafif ve etkin müdahaleler itfaiyecilere böyle bir avantaj sağlayarak en az zararla bu alanların kullanımına olanak sağlar.
  • Düşük köpük tüketimi ile çevre dostu olduğu gibi, düşük su tüketimi ile de çok önemli bir ihtiyaç olan suyun doğadaki varlığını korur ve deniz suyu kullanımı ile uyumludur.
  • Endüstriyel yangınlar, orman yangınları, rafineri yangınları, havaalanı yangınları, şehir içi yangınlar gibi çok farklı tipte yangınlara etkin bir müdahale imkânı sağlar.
  • Sistemin çok az yer kaplamasından dolayı itfaiye aracı üzerinde ihtiyaç duyulan alan az olduğu gibi, gereksinim duyulan köpüğün de az olmasından dolayı araçta ilave bir ağırlık ve hacme ihtiyaç duyulmamaktadır. VCAFS itfaiye aracı pompa mahallindeki C ve B çıkışlarından köpük kullanılabildiği gibi çatı monitörü üzerinden de VCAFS ile yangına müdahale edilebilir.

Mehmet Doğruyol Kimdir?
1991 yılında Manisa Demirci’de doğdu. 2011 Yılında Balıkesir Üniversitesi Mekatronik Bölümü’nden mezun olduktan sonra ilk işyeri olan Volkan İtfaiye’de 2012 yılında Teknik Ofis Görevlisi olarak çalışmaya başladı. Halen Volkan İtfaiye Ar-Ge Merkezi’nde Mekatronik Sistemler Tasarım Uzmanı olarak görevine devam etmektedir.