پیمانکار رتبه یک تاسیسات

کنترل روشنایی ساختمان هوشمند-کاهش انرژی مصرفی از طریق کنترل سطح روشنایی
1397-03-27
اتوماسیون صنعتی – مفهوم اتوماسیون صنعتی و دلایل استفاده از آن چیست؟
1397-03-29
Show all

اطفای حریق خودکار-آشنایی با سیستم های اطفای حریق خودکار و انواع آنها

آشنایی با سیستم های اطفای حریق خودکار و انواع آنها

گردآوردنده : فاطمه زارعی
خرداد ماه 97

سیستم‌های اطفای حریق خودکار برای کنترل و خاموش کردن حریق بدون دخالت انسان بکار می‌روند. نمونه‌هایی از این سیستم‌های خودکار عبارتند از سیستم‌های آب‌پاشی خودکار، اطفاء حریق گازی، و اطفاء حریق با ذرات آئروسل متراکم.

وقتی که آتش‌سوزی در مراحل اولیه‌ آن اطفاء می‌شود، خسارات جانی به حداقل خود می‌رسند، بدلیل اینکه 93% از همه‌ مرگ و میرهای مرتبط با حریق زمانی روی می‌دهند که آتش‌سوزی مراحل اولیه‌ی خود را پشت سر گذاشته است.

 

اطفای حریق خودکار

اطفای حریق خودکار

انواع سیستم‌های خودکار

امروزه گونه‌های مختلفی از سیستم‌های اطفاء حریق وجود دارد و هر یک، استانداردهای مخصوص به خود را دارند. به فراخور کاربردهای بسیار متنوعی که این سیستم‌ها دارند، تنوع خود آن‌ها نیز زیاد است. اما به طور کلی می‌توان سیستم‌های اطفای حریق خودکار را در دو گروه طبقه‌بندی نمود که عبارتند از: سیستم‌های مهندسی شده و پیش مهندسی شده.

  • سیستم‌های اطفاء حریق مهندسی شده:

برای موارد خاص طراحی شده و اغلب در تأسیسات بزرگی به کار می‌روند که در آن‌ها، سیستم مورد نظر برای یک کاربرد بخصوص طراحی شده است. به عنوان نمونه می‌توان به وسائل نقلیه‌ی دریایی و زمینی، اتاق‌های سرور، ساختمان‌های عمومی و خصوصی، خطوط رنگ‌کاری صنعتی، مخازن غوطه‌ورسازی و اتاق‌های سوئیچ برق اشاره کرد. سیستم‌های مهندسی شده از تعدادی عامل گازی یا جامد استفاده کرده و بسیاری از آن‌ها به طور خاص فرموله می‌شوند. حتی برخی از آن‌ها در حالت مایع نگهداری شده و بصورت گاز آزاد می‌شوند.

  • سیستم‌های اطفاء حریق پیش مهندسی شده:

از عناصر پیش مهندسی شده استفاده می‌کنند تا نیازی به انجام کار مهندسی در ورای طراحی اولیه‌ی محصول وجود نداشته باشد. در راهکارهای صنعتی متداول از این دست، از یک عامل شیمیایی‌ تر یا خشک مانند کربنات پتاسیم یا مونوآمونیوم فسفات (MAP) برای حفاظت از فضاهای نسبتاً کوچکتری همچون تابلوهای توزیع، اتاق باتری، موتورخانه، توربین‌های بادی، کالاهای خطرناک و دیگر مکان‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. همچنین اخیراً برخی طراحی‌های مسکونی بوجود آمده‌اند که معمولاً از مه آب استفاده کرده و کاربردهای‌ مقاوم‌سازی را هدف می‌گیرند.

 

 سیستم اطفاء پیش مهندسی شده در آشپزخانه

سیستم اطفاء پیش مهندسی شده در آشپزخانه

سیستم اطفاء پیش مهندسی شده در صنایع

اجزاء سیستم اطفای حریق

برحسب تعریف، یک سیستم اطفای حریق خودکار می‌تواند بدون دخالت انسان کار کند. برای دستیابی به این مهم، چنین سیستمی می‌بایست از ابزارهایی برای تشخیص، تحریک و رهاسازی برخوردار باشد. در بسیاری از سیستم‌ها، تشخیص از طریق وسایل مکانیکی یا الکتریکی صورت می‌پذیرد.

در تشخیص مکانیکی از شناساگرهای مبتنی بر رابط‌های قابل ذوب یا لامپ‌های دمایی استفاده می‌شود. این شناساگرها به نحوی طراحی شده‌اند که در یک دمای مشخص، جدا شده و موجب شکل‌گیری کشش در یک مکانیزم رهاسازی گردند.

 

اجزاء سیستم اطفای حریق خودکار

اجزاء سیستم اطفای حریق خودکار

 

در تشخیص الکتریکی از شناساگرهای حرارتی مجهز به خودبازگردانی استفاده می‌شود، اتصالاتی که در حالت عادی باز هستند و در صورت رسیدن دما به یک مقدار از پیش تعیین شده، بسته می‌شوند. این سیستم‌ها امکان عملکرد دستی از راه دور یا مستقیم را هم دارند. معمولاً جزء محرک یا از یک سیال تحت فشار همراه با یک شیرفلکه‌ی رهاسازی تشکیل شده است و یا در برخی از موارد یک پمپ الکتریکی این وظیفه را برعهده دارد. رهاسازی از طریق لوله کشی و نازل‌ها صورت می‌گیرد. طراحی نازل‌ها با توجه به عامل مورد استفاده و میزان پوشش مورد نظر انجام می‌شود.

 

Smoke detector with smoke

اجزاء سیستم اطفای حریق

اجزاء سیستم اطفای حریق

عوامل اطفاء حریق

در گذشته‌های دور، آب تنها عامل اطفاء حریق به شمار می‌رفت. اگرچه امروزه هم از آب استفاده می‌شود، ولی استفاده از آن با محدودیت‌هایی روبروست. مهم‌ترین محدودیت در این زمینه آن است که مایع و رسانا بودن آب می‌تواند به اندازه‌ی خود حریق به اموال آتش گرفته آسیب وارد کند.

 

عامل

ترکیب اصلی کاربردها
HFC22ea

( مانند FM-200 )

هپتافلوئوروپروپان لوازم الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، تجهیزات تولید، کتابخانه‌ها، مراکز داده، اتاق‌های سوابق پزشکی، اتاق‌های سرور، ایستگاه‌های پمپاژ نفت، موتورخانه‌ها، اتاقک‌های مخابراتی، فضاهای مربوط به موتور و ماشین آلات، تلمبه خانه‌ها، اتاق‌های کنترل
FK-5-1-12

( مانند سیال حفاظت در برابر حریق

3M Novec 1230 )

کتون فلوئوردارشده لوازم الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، تجهیزات تولید، کتابخانه‌ها، مراکز داده، اتاق‌های سوابق پزشکی، اتاق‌های سرور، ایستگاه‌های پمپاژ نفت، موتورخانه‌ها، اتاقک‌های مخابراتی، فضاهای مربوط به موتور و ماشین آلات، تلمبه خانه‌ها، اتاق‌های کنترل
IG-01 آرگون همان کاربردهای FM-200 و سیال Novec 1230؛ سطح خطر نوع B پایین‌تر
IG-55 آرگون (50%) و نیتروژن (50%) به IG-01 مراجعه کنید
IG-100 نیتروژن به IG-01 مراجعه کنید
IG-541 آرگون (40%)، نیتروژن (52%) و دی اکسید کربن (8%) به IG-01 مراجعه کنید
دی اکسید کربن دی اکسید کربن اتاق‌های کنترل خالی (بدون تردد و یا حضور دائمی انسانی)، عملیات اندودکاری، خطوط رنگ‌کاری، غبارگیرها، اتاق ترانسفورماتورها، تجهیزات برقی برخط، مایعات اشتعال‌پذیر، سرخ‌کن‌های تجاری
FE-13 فلوئوروفرم فریزرهای نگهداری شواهد پلیسی، ایستگاه‌های پمپاژ گاز طبیعی نجیب یا قطارها / کامیون‌ها / جرثقیل‎هایی که در آب و هوای سرد کار می‌کنند، لوازم الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، تجهیزات تولید، کتابخانه‌ها، مراکز داده، اتاق‌های سوابق پزشکی، اتاق‌های سرور، ایستگاه‌های پمپاژ نفت، موتورخانه‌ها، اتاقک‌های مخابراتی، فضاهای مربوط به موتور و ماشین آلات، تلمبه خانه‌ها، اتاق‌های کنترل
ماده‌ی شیمیایی تَر کربنات پتاسیم آشپزخانه‌های تجاری
ماده‌ی شیمیایی خشک ABC مونوآمونیوم فسفات اطاقک‌های رنگ، مخازن غوطه‌ورسازی، عملیات اندودکاری، محل‌های نگهداری مایعات اشتعال‌پذیر، محل‌های مخلوط‌کاری رنگ، کانال‌های هواکش
ماده‌ی شیمیایی معمولی بی کربنات سدیم بنزین، پروپان و حلال‌ها، تجهیزات برقی برخط، مایعات اشتعال‌پذیر
کف (فوم) شوینده‌ی مصنوعی، پلی ساخارید، فلوئوروآکیل سورفاکتانت مایعات اشتعال‌پذیر
ماده‌ی شیمیایی خشک Purple K بی کربنات پتاسیم کاربردهای صنعتی و تجاری پرخطر، بویژه با مایعات اشتعال‌پذیر
ذرات آئروسل جامد نیترات پتاسیم کاربرد در اطفاء حریق با ذرات آئروسل متراکم، کاربردهای تجاری و صنعتی پرخطر، فاقد پتانسیل تخریب اوزون یا گرمایش جهانی
هولوترون 1 2،2-دی‌کلرو-1،1،1-تری‌فلوئورواتان تجهیزات برقی برخط، مایعات اشتعال‌پذیر
مه آب (واترمیست) آب همه‌ی انواع حریق (A، B، C، F)، مواد اشتعال‌پذیر معمولی (کاغذ، چوب، پارچه)، مایعات اشتعال‌پذیر، حریق‌های آشپزخانه‌ای (انواع K و F)، حریق‌های ناشی از جریان برق
آب آب

مواد اشتعال‌پذیر معمولی (کاغذ، چوب، پارچه)

 

نگرانی‌ها در حوزه‌ی سلامتی و محیط زیست

عوامل اطفاء حریق شیمیایی، به رغم اثربخشی بالایی که دارند، بی عیب نیستند. در اوایل قرن بیست و یکم از تتراکلرید کربن به شکل گسترده‌ای به عنوان یک حلال پاکسازی خشک، یک عامل خنک‌سازی و یک عامل اطفاء حریق استفاده می‌شد. اما بعدها مشخص شد که تتراکلرید کربن می‌تواند اثرات ناگواری بر سلامت داشته باشد. از اواسط دهه‌ی 1960 میلادی، ماده‌ی هالون 1301 به عنوان عامل استاندارد صنعت برای محافظت از اموال با ارزش در برابر آتش‌سوزی به شمار می‌رفت. به عنوان یک عامل اطفاء حریق، هالون 1301 از مزایای متعددی برخوردار است از جمله اینکه به سرعت عمل می‌کند، ایمنی اموال را خدشه دار نمی‌کند و فضای اندکی برای نگهداری لازم دارد. عمده‌ترین ایرادات هالون 1301 عبارتند از تخریب لایه‌ی اوزون و مضر بودن بالقوه‌ی آن برای انسان. از سال 1987، 191 کشور دنیا پروتکل مونترئال را در زمینه‌ی مواد تخریب کننده‌ی لایه‌ی اوزون امضاء کردند. این پروتکل یک معاهده‌ی بین‌المللی است که برای محافظت از لایه‌ی اوزون با توقف تدریجی تولید برخی از موادی که گمان می‌رود مسئول تخریب این لایه باشند، طراحی شده است. از جمله‌ی این مواد، هیدروکربن‌های هالوژن‌دارشده بودند که اغلب در اطفاء حریق بکار می‌روند. در نتیجه، تولید کنندگان روی مواد جایگزین هالون 1301 و هالون 1211 (هیدروکربن‌های هالوژن‌دارشده) متمرکز شدند. همچنین برخی از کشورها گام‌هایی را برای اجباری کردن حذف سیستم‌های مبتنی بر هالونی که پیش از این نصب شده‌اند، برداشتند. آلمان و استرالیا اولین کشورهای دنیا بودند که این اقدام را الزامی اعلام کردند. در هر دوی این کشورها، بجز برخی موارد حیاتی، سیستم‌های مبتنی بر هالون بطور کامل برچیده شده‌اند. اکنون اتحادیه‌ی اروپایی نیز در صدد اجباری اعلام کردن برچیدن سیستم‌های مبتنی بر هالونی است که پیش از این نصب شده اند.

تاریخچه سیستم های اطفای حریق

اولین اختراع در حوزه‌ی اطفاء حریق در 10 فوریه‌ی 1863 و توسط شرکت آلونسون کرین (Alanson Crane) در ویرجینیا به ثبت رسید. اولین سیستم آب‌پاشی حریق توسط H. W. Pratt در سال 1872 ثبت اختراع شد. ولی اولین سیستم آب‌پاشی خودکار عملی در سال 1874 و توسط هنری اس. پارمالی (Henry S. Parmalee) از شرکت نیوهیون (New Heaven) در ایالات کانکتیکات آمریکا ابداع شد. او این سیستم را در کارخانه‌ی پیانویی که در مالکیت وی بود، نصب کرد.

سیستم‌های اطفای حریق مدرن

از اوایل دهه‌ی 1990، شرکت‌های سازنده موفق به توسعه‌ی جایگزین‌هایی کارآمد و ایمن برای هالون شده‌اند. این جایگزین‌ها عبارتند از FM-200 ساخت شرکت DuPont، هالورتون ساخت شرکت American Pacific، ترکیب FPC ساخت شرکت FirePro و سیال محافظت از حریق Novec 1230 ساخت شرکت 3M. بطور کلی، جایگزین‌های امروزی هالون در دو دسته‌ی عمده قرار می‌گیرند که عبارتند از هم‌نوع (عوامل اطفاء گازی) یا غیرهم‌نوع (فناوری‌های جایگزین). عوامل گازی هم‌نوع خود به دو گروه کلی دیگر طبقه‌بندی می‌شوند که عبارتند از هالوکربن‌ها و گازهای نجیب. عوامل غیرهم‌نوع نیز به مواردی همچون مه آب یا استفاده از سیستم‌های تشخیص دود هشداردهنده‌ اطلاق می‌شود.

 

سیستم‌های اطفای حریق مدرن

سیستم‌های اطفای حریق مدرن

 

دسته‌بندی دیگری از سیستم‌های اطفای حریق خودکار

بطور کلی سیستم‌های اطفاء حریق اتوماتیک را می‌توان به شش دسته زیر تقسیم کرد:

  • سیستم اطفاء حریق اتوماتیک آبی
  • سیستم اطفاء حریق اتوماتیک گازی
  • سیستم اطفاء حریق اتوماتیک پودری (آئروسل)
  • سیستم اطفاء حریق اتوماتیک فوم
  • سیستم اطفاء حریق اتوماتیک مه یا پودر آب (Water Mist)
  • سیستم اطفاء حریق اتوماتیک Vortex

مقایسه نحوه عملکرد سیستم های مختلف اطفاء حریق

نحوه عملکرد نوع سیستم اطفاء حریق
آیروسل آب مه یا پودر آب گازهای بی اثر هالوکربن ها CO2 فوم

 

خنک سازی P P
کاهش اکسیژن S P S P S
اختلال در زنجیره سوخت P P S

عامل اولیه : P      عامل ثانویه : S

1) سیستم اطفای حریق خودکار آبی

قسمت‌های اصلی این سیستم عبارتند از:

  • مخزن یا استخر نگهداری آب
  • پمپ‌های آتش نشانی
  • شیر‌های کنترلی مانند Deluge Valve، Wet Valve، Dry Valve و غیره
  • اسپرینکلر یا اسپری آب

کاربرد: از این سیستم در اطفاء حریق کلاس A و جهت خنک‌سازی کلاس‌های B و C استفاده می‌شود. برخی از کاربرد‌های آن عبارتند از ساختمان‌های اداری-مسکونی-تجاری، هتل‌ها، موزه‌ها، پارکینگ‌ها، ترانس‌های برق، تانک‌ها و مخازن نگهداری سوخت و مواد شیمیایی، کشتی‌ها، بنادر، انبار‌ها.

 

2)سیستم اطفای حریق خودکار گازی:

این سیستم از زیر مجموعه‌هایی مانند FM200، CO2،Inert Gas ، Novec 1230  و سایر سیستم‌های گازی تشکیل می‌شود که هرکدام از آنها دارای مزایا و معایبی بوده که در اینجا به آن اشاره‌ای نمی‌‌شود.

سيستم‌هاى اطفاء گازى نقش مهمى در مفهوم اطفاى حريق دارند؛ به ويژه در مواردى كه ساير اطفاء كننده‌ها (به عنوان مثال سيستم‌هاى آبى) قادر به اين كار نيستند. در سا ل‌هاى اخير و پس از ممنوعيت هالون از سال 1994، تلاش‌هاى بسيارى جهت معرفى و به كارگيرى گازهاى ديگر صورت گرفته‌است. سازمان‌های ISO و NFPA سيزده نوع گاز از انواع ساكن مانند آرگون و نيتروژن و مخلوط آن‌ها و همچنين هيدروكربن‌هاى هالوژنه چون NOVEC 1230 و يا  FM200را معرفى نموده‌است.

بطور کلی هر سیستم اطفاء حریق گازی از قسمت‌های زیر تشکیل شده‌است:

  • سیلندرهای نگهداری گاز همراه با شیر های محرک
  • سیلندرهای پایلوت
  • Manifold ، شلنگ های تخلیه گاز، شلنگ های محرک سیلندرها
  • شیرهای برقی و Pressure Switch
  • نازل های تخلیه گاز

کاربرد: معمولاً از این نوع سیستم جهت اطفاء حریق کلاس های  A، B  و E استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای آن عبارتند از تابلو‌های برق، تابلو‌های کنترل، تابلو‌های مخابراتی، سرورهای کامپیوتری، موتورهای برق، اتاق‌های UPS، اتاق‌های کنترل، اتاق‌های  Marshalin.

 

 

3)سیستم اطفای حریق خودکار پودری (آیروسل)

هر سیلندر آیروسل از ذرات بسیار ریز ترکیبات پتاسیم تشکیل می‌شود و بصورت حرارتی یا الکتریکی تحریک می‌شود. پس از تحریک، این ذرات از سیلندر خارج شده و با مخلوطی از گازها (اغلب  CO2، N2  یا بخار آب) تشکیل ماده اطفاء کننده را می‌دهند. ترکیبات پتاسیم جهت یونیزاسیون نیاز به کمترین انرژی را داشته و این انرژی از خود حریق جذب می‌گردد. سپس یون‌های پتاسیم با یون‌های بوجود آمده از حریق (O, H, OH) ترکیب‌شده و بدون کاهش اکسیژن، واکنش‌های زنجیره‌ای حریق متوقف می‌گردد.

 

کاربرد: این سیستم تا به امروز تنها سيستم موجود در دنيا مي‌باشد كه مي تواند در 5 كلاس حريق A، B، C، E و F مورد استفاده قرار‌گیرد. برخی از کاربردهای آن عبارتند از تابلوهای برق، تابلوهای کنترل، تابلوهای مخابراتی، سرورهای کامپیوتری، موتورهای برق، اتاق‌های UPS، اتاق‌های کنترل، اتاق‌های Marshaling، انبارهای مواد شیمیایی، دیزل ژنراتورها، پمپ‌ها

 

4)سیستم اطفای حریق خودکار فوم

این سیستم موثرترین روش جهت اطفاء حریق کلاس B (سوخت های مایع) است. همچنین در کلاس A  نیز قابل استفاده می‌باشد. قسمت‌های اصلی این سیستم عبارتند از:

  • مخزن نگهداری فوم (Bladder Tank)
  • دستگاه ترکیب کننده آب و فوم (Proportioner)
  • نازل

کاربرد: انبارهای مواد شیمیایی، مخازن مواد نفتی و شیمیایی، آشیانه‌های هواپیما و هلیکوپتر، تاسیسات نفتی

 

 

5)سیستم اطفای حریق خودکار مه یا پودر آب  (Water Mist)

اساس کار سيستم Water Mist همان‌گونه که از نامش برمي‌آيد براساس توليد غبار آب (مانند مه) مي‌باشد که به صورت توليد ذرات ريز آب در محيط تحت حفاظت عمل مي‌کند. قطر اين ذرات بين 300 تا 1000 ميکرون مي‌باشد و باعث می‌شود هدایت الکتریکی آب ازبین برود. در واقع این سیستم همانند سیستم اطفاء آبی، خاصیت خنک کنندگی و همانند سیستم اطفاء حریق گازی، مانع از رسيدن اکسيژن به حريق مي‌شود.

قسمتهای اصلی این سیستم عبارتند از:

  • سیلندرهای آب همراه با شیر های محرک
  • سیلندرهای پرفشار گاز (نیتروژن یا هوا) همراه با شیر های محرک
  • Manifold، شلنگ های تخلیه گاز، شلنگ های محرک سیلندرها
  • شیرهای برقی و Pressure Switch
  • نازل

درصورتی که مساحت تحت حفاظت زیاد باشد، بجای سیلندرهای آب و گاز از مخزن، پمپ و تجهیزات وابسته استفاده می‌شود.

کاربرد: توربین‌ها ، پمپ‌ها، تاسیسات نفتی، کانال‌های کابل، موتورخانه‌ها

 

6)سیستم اطفای حریق خودکار  Vortex

 سیستم اطفاء حریق ورتکس (Vortex) یک سیستم هایبریدی آب به همراه نیتروژن است. جدول زیر مقایسه‌ای بین سیستم‌های اطفاء حریق آبی را نشان می‌دهد:

سیستم فلو آب به ازاء هر نازل (LPM) سایز هر قطره آب (µm) فشار کاری (PSIG) سرعت عملکرد
Vortex 7/3 10 25 زیاد
پودر آب با فشار متوسط 140 400- 1000 350 زیاد
پودر آب با فشار زیاد 30 50- 100 1500- 2500 کم
اسپرینکلر بیش از 95 بیش از 1000 بیش از 20 متوسط

 

 

کاربرد: توربین ها ، پمپ ها، تاسیسات نفتی، کانال های کابل، موتورخانه ها

 

منابع:

یک دیدگاه