اختراعات واكتشافاتالعلوم

قصة اختراع طفاية الحريق

اقرأ في هذا المقال
  • ما هي قصة اختراع طفاية الحريق؟
  • من اخترع أول طفاية حريق؟
  • تطور طفايات الحريق
  • أنواع طفايات الحريق

في العصر الصناعي عندما نمت المدن بشكل أكبر وأكثر كثافة، كانت المخاطر التي تشكلها الحرائق الكبيرة تهدد الأرواح والممتلكات أكثر مما كان ممكنًا في أي وقت مضى، اليوم نأخذ الكثير من تقنيات مكافحة الحرائق كأمر مسلّم به، ولكن في العصور الماضية لم يكن هناك مواد مقاومة للحريق وأجهزة إنذار، عندما تم تطوير الاختراعات الجديدة بدافع الضرورة تم التخطيط لبعضها بعناية، حتى تم التوصل لطفايات الحرييق الحديثة التي نستخدمها اليوم.

ما هي قصة اختراع طفاية الحريق؟

كان يمكن للطفايات القديمة إنقاذ الأرواح والممتلكات، كانت أولى طفايات الحريق عبارة عن سلاسل دلاء تؤخذ من بئر أو مصدر مياه إلى موقع الحريق، تمّ تصميم أول مضخة مياه مسجلة في حوالي 200 قبل الميلاد، بواسطة ستيسيبيوس الإسكندري، والذي يدعى “أبو علم الهواء المضغوط”، تمت إعادة النظر في هذه التكنولوجيا خلال العصور الوسطى، عندما كان بإمكان النافورات المحمولة التي تشبه مضخات الدراجات أن توفر حوالي لتر واحد من الماء في المرة الواحدة، في القرن الخامس عشر كلف دوق ميلانو ليوناردو دافنشي بإنشاء “فرن ممتاز” لمطبخه حتى يتمكن من تقديم الطعام لحفلة منزلية قادمة.

جهز دافنشي المطبخ بأكمله بنظام أحزمة ناقلة تغذي الأطباق في فرن شديد التسخين، قام دافنشي أيضًا بتركيب نظام رشاش في حالة نشوب حريق، في ليلة الحفلة عندما استغرق الطعام وقتًا أطول من المتوقع، قام دافنشي بتسريع أحزمة النقل لطهي الأطباق بشكل أسرع، لم يتمكن طاقم المطبخ من مواكبة التدفق، واندلع حريق صغير في المطبخ مما أدّى إلى تشغيل طفايات حريق تجريبية من دافنشي وغسل كل الطعام في هذه العملية، كانت الحفلة عبارة عن إفلاس فقد دمر الحريق الكثير من الأمور، لكن دافنشي أثبت للتو قيمة أول نظام رش مسجّل في العالم.

من اخترع أول طفاية حريق؟

يمكن العثور على المثال الأول لشيء معترف به على أنّه جهاز محمول لمكافحة الحرائق عندما حقق جورج مانبي هذا الاختراق في إنجلترا عام 1813م بما أسماه “المنقرض”، وهي تتألف من وعاء نحاسي كان بداخله ثلاثة جالونات من محلول كربونات البوتاسيوم وهواء مضغوط، كان هذا هو المثال الأول للمبدأ الأساسي وراء جميع أجهزة إطفاء الحريق اليوم، حيث يتم دفع مانع الحريق من الحاوية بواسطة غاز مضغوط ومع ذلك يجب أن يُنسب الفضل إلى الكيميائي أمبروز جودفري، الذي ابتكر أول جهاز آلي لمكافحة الحرائق قبل تسعين عامًا من مطفأة مانبي المحمولة.

لم يتم تصميم مطفأة الحريق (Abrose Godfrey) لتكون محمولة، ولكن لتترك في مكانها في غرفة لحمايتها في حالة اندلاع حريق، يمكن اعتباره مقدمة لأنظمة الرش الحديثة، يحتوي جهاز (Godfrey) على سلسلة من الصمامات، والتي سيتم إشعالها إذا اندلع حريق في المنطقة ستفجر بعد ذلك عبوة ناسفة صغيرة داخل حاوية مليئة بالسائل، والتي تنتشر بعد ذلك في جميع أنحاء الغرفة، مما يطفئ اللهب.

لم تنته ابتكارات جورج مانبي مع هذا الجهاز، وقد ابتكر العديد من الاختراعات الأخرى التي اعتمدت على تسخير قوة الانفجارات الصغيرة، ومن أشهر هذه الأسلحة مدافع الهاون “مانبي هاون”، والتي كانت تستخدم للمساعدة في إنقاذ السفن المنكوبة، عن طريق إطلاق الحبال من الأرض على السفن، تضمنت أفكاره واختراعاته الأخرى نظامًا لإنقاذ الأشخاص الذين سقطوا في الماء من خلال الجليد وآلية لإنقاذ الأشخاص المحاصرين في المباني المحترقة من خلال السماح لهم بالقفز إلى بر الأمان، كما كان أول من طرح اقتراحًا بضرورة وجود خدمة وطنية لإنقاذ الحرائق.

تطور طفايات الحريق:

بعد قرون من تجربة فرن دافنشي، قام الكيميائي الإنجليزي أمبروز جودفري بتحسين نظام الرش من خلال تسجيل براءة اختراع لنظام طفايات الحريق المثبتة على الحائط، في حالة نشوب حريق فإنّ الصمامات الملحقة بالجهاز ستشتعل وتفجر غرفة صغيرة من البارود، الانفجار الناتج سينشر الماء على النار، اخترع المخترع البريطاني جورج ويليام مانبي أول طفاية حريق محمولة مضغوطة في وقت ما بين 1810م و1818م، تعد طفايات حريق حمض الصودا، التي تمّ تطويرها لأول مرة في فرنسا عام 1866م، قد وجدت طريقها إلى الولايات المتحدة في عام 1881م عن طريق ألمون إم جرانجر.

في الولايات المتحدة، المثال الأول لمطفأة حريق بحمض الصودا هو الذي حصل على براءة اختراع من قبل (Almon M Granger) في عام 1881م، والذي استخدم حامض الكبريتيك المركز في نسخته من مطفأة الحريق، عملت جميع طفايات حمض الصودا على نفس المبدأ الأساسي، وهو أنّ الحمض موجود داخل قنينة صغيرة داخل الجهاز، ويمكن استخدام أحد الأنظمة المتعددة لإطلاق الحمض في محلول الصودا، عادةً ما يكون الدافع لإطلاق الحمض وخلط المواد الكيميائية إمّا مكبسًا أو نظامًا آخر يؤدي إلى كسر القارورة، أو نظام رافعة لإطلاق سدادة من أحد طرفيها.

في حالة نشوب حريق يقوم المستخدمون بفتح زجاجة حمض متصلة بالجهاز وخلطها في حاوية أكبر من بيكربونات الصوديوم، تمامًا كما هو الحال في بركان الورق المعجن، فإنّ التفاعل الكيميائي الناتج سيضغط على تيار من الماء يتم توجيهه عبر خرطوم، بعد وقت قصير من تطوير طفايات حريق حمض الصودا، وجد المهندس الروسي ألكسندر لوران نفسه يدرس الكيمياء في مدينة باكو المنتجة للنفط، بعد أن شهد وباء حرائق النفط الخراب في المدينة، صمّم لوران على إيجاد حل لمشاكلهم.

اخترع لوران رغوة مكافحة الحرائق في عام 1904م، وحصل على براءة اختراع لمطفأة الحريق الرغوية في نفس العام، باع طفايات الحريق تحت الاسم التجاري يوريكا، كانت طفايات الحريق الجديدة القائمة على الرغوة قادرة على مكافحة اللهب النفطي، كما أنّها تمتلك قدرة أعلى من المحلول المثبط للحريق من طفايات الحريق القائمة على الماء التي كانت متوفرة في ذلك الوقت، على الجانب الآخر تم تجهيز المنازل والمباني العامة الأمريكية بقنابل زجاجية، تم تعليقها من الجدران وتمت تعبئتها بالماء أو رابع كلوريد الكربون، وهو سائل عديم اللون يثبط كيميائيًا عملية الاحتراق.

يمكن إلقاء الكرات في النار حيث يمكن أن تتحطم عند التلامس، بينما يمكن للأنظمة الأكثر تقدمًا أن تطلق الكرات في النار عندما يذوب اللحام السائب بفعل اللهب، تم تصنيع واحدة من أشهر العلامات التجارية لأجهزة إطفاء الحرائق على طراز القنابل اليدوية بواسطة شركة (Red Comet)، وهي شركة للسلامة من الحرائق مقرها دنفر والتي تعمل من أوائل الثمانينيات حتى عام 1919م، على الرغم من التخلص التدريجي من رابع كلوريد الكربون من طفايات الحريق بسبب مخاطرها الصحية واستنفاد طبقة الأوزون، يتم الآن تداول قنابل النار الزجاجية المبكرة كتحف.

لم تتغير التصاميم الجديدة من طفايات الحريق كثيرًا في التصميم، لكن طفاياتها تطورت للتعامل مع تحديات مكافحة الحرائق المختلفة، تحتوي الحرائق ذات الأساس السائل وحرائق الغاز والحرائق الكهربائية وحرائق الشحوم والمعادن القابلة للاشتعال على طفايات حريق خاصة بها، وكل منها موصوف في (NFPA 10) وهي معيار طفايات الحريق المحمولة، لقد توسع استخدامها بشكل كبير، وغالبًا ما يشترط القانون تضمينها في المركبات ذات المحركات والقوارب والطائرات والأماكن العامة.

أنواع طفايات الحريق:

1. طفاية حريق مسحوق ABC:

تتميز طفاية حريق بودرة ومسحوق (ABC) بالعديد من المزايا لأنّها مطفأة متعددة الأغراض، وبالتالي فهي واحدة من أكثر طفايات الحريق شيوعًا في متناول اليد، تقوم مطفأة البودرة برش مسحوق كيميائي ناعم للغاية يتكون في الغالب من فوسفات الأمونيوم الأحادي، هذا يعمل على تغطية الحريق وخنقه تعتبر طفايات البودرة فعّالة في حرائق الفئات (A وB وC)، لأنّها ليست موصلًا كهربائيًا ولأنّها يمكن أن تكسر بشكل فعّال التفاعل المتسلسل في حريق سائل أو غاز، وهو أمر لا تستطيع طفاية الماء القيام به.

2. طفاية حريق ثاني أكسيد الكربون:

تُعتبر طفاية حريق ثاني أكسيد الكربون (CO2) واحدة من أنظف أنواع الطفايات المستخدمة لأنّها لا تترك أي بقايا ولا تتطلب تنظيفًا، تعمل على إطفاء ثاني أكسيد الكربون، من خلال القيام بذلك يزيل الأكسجين من النار، إنها مثالية للاستخدام في حرائق الفئة (b) التي تتضمن سوائل قابلة للاشتعال وأيضًا في الحرائق الكهربائية.

3. طفاية الحريق الكيميائية الرطبة:

مطفأة المواد الكيميائية الرطبة هي نوع متخصص يركز بشكل أساسي على حرائق الفئة (K)، تلك التي تشتمل على وسائط طهي مثل الدهون أو الزيوت الحيوانية والنباتية، تحتوي هذه الطفايات على محلول مكون من البوتاسيوم الذي يطلق بشكل فعّال هجومًا ذا شقين على الحرائق، بدايةً يعمل رذاذ السائل الذي يرشه على تبريد النار، ثم بسبب التفاعل الكيميائي للمحلول مع وسط الطهي، تتشكل مادة كثيفة تشبه الصابون، تسد سطح السائل لمنع إعادة الاشتعال.

4. مطفأة ضباب الماء:

طفاية حريق الأكثر تنوعًا هي مطفأة ضباب الماء، بحيث تستخدم تقنية حديثة تعمل عبر معظم فئات النار، يطلق هذا النوع من الطفايات جزيئات الماء المجهرية التي تقاوم الحريق على مستويات مختلفة، بسبب تناثر الكثير من الماء في الذي يشبه الضباب، ينخفض ​​مستوى الأكسجين في الهواء، مما يساعد على خنق النار، ومن ثم تنجذب جزيئات الماء إلى النار، فيعمل الماء على تبريده وتقليل درجة الحرارة، يمكن استخدامه فعليًا في الحرائق الكهربائية، لأنّ الماء غير المتأين لن يعمل كموصل، وكذلك في حرق السوائل والغازات التي لا يمكن استخدام مطفأة الماء القياسية عليها.

5. طفايات الحريق الرغوية:

وهي مناسبة للحرائق ذات الفئة (A) والسوائل القابلة للاشتعال من الفئة (B)، على الرغم من أنها ليست فعّالة في الحرائق الغازية، فهم يرشون نوعًا من الرغوة التي تتمدد عندما تضرب الهواء وتغطي النار، تمنع هذه البطانية الأبخرة من الارتفاع عن السائل لإشعال النار، أيضًا نظرًا لأنّه يتم خلط الرغوة بالماء، يكون لها تأثير تبريد أيضًا، تُعتبر طفايات الرغوة من أفضل الطفايات للحرائق السائلة، مثل حرائق البنزين.

6. طفاية حريق العامل النظيف:

هي نوع من إخماد الحرائق الغازية، يتم تخزينه في شكل سائل، عند رشه وضربه بالهواء، فإنّه يتحول إلى شكل غاز غير موصل، وآمن للاستخدام أثناء وجود البشر، ولا يترك أي بقايا وله عمر قصير جدًا في الغلاف الجوي، مما يجعله صديقًا للبيئة، يعمل الغاز الذي يتكون غالبًا من الهالون، على إطفاء الحريق عن طريق تقليل مستويات الأكسجين وإعاقة التفاعل المتسلسل، نظرًا لأنّه غير موصل للكهرباء ونظيف جدًا، فهو مثالي للغرف أو الأعمال المليئة بالمعدات الكهربائية وأجهزة الكمبيوتر، يتم استخدامها بشكل شائع في حرائق الفئة (B وC).

المصدر
كتاب موسوعة الاختراعات والاكتشافات العلمية، أماني الشافعيكتاب الاكتشافات العلمية، محمد رفعت كتاب الاختراعات، لايونيل بيندركتاب اختراعات واكتشافات وعلماء،كلود بريزنسكي

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى