ایده پردازان افق فردا

به طور کلی سیستم های اطفاء حریق اتوماتیک را می توان به شش دسته زیر تقسیم کرد:

·         سیستم اطفاء حریق اتوماتیک آبی

·         سیستم اطفاء حریق اتوماتیک گازی

·         سیستم اطفاء حریق اتوماتیک پودری (آیروسل)

·         سیستم اطفاء حریق اتوماتیک فوم

·         سیستم اطفاء حریق اتوماتیک مه یا پودر آب  (Water Mist)

·         سیستم اطفاء حریق اتوماتیک  Vortex

در مقالات بعدی به شرح بیشتر سیستم های اطفاء حریق گازی، آیروسل و فوم خ.اهیم پرداخت و در این مقاله به شرح مابقی سیستم ها می پردازیم.

سیستم های اطفاء حریق اتوماتیک آبی

از این سیستم در اطفاء حریق کلاس A و جهت خنک سازی گروه های B و C استفاده می شود. قسمت های اصلی این سیستم عبارتند از:

·         مخزن یا استخر نگهداری آب

·         پمپ های آتش نشانی و اسپرینکلر

·         شیرهای کنترلی مانند Deluge Valve، Wet Valve،  Dry Valveو غیره

این سیستم بصورت تر(Wet) ، خشک (Dry) و یا ترکیبی می باشد. در سیستم تر آب با فشار مشخص در تمامی لوله ها و تا سر اسپرینکلرها وجود دارد. بر اثر افزایش دما مایع اسپرینکلر منبسط شده و باعث شکستن شیشه و در نتیجه خروج آب می شود. از مزایای این نوع می توان به سرعت بالا و قابلیت اطمینان زیاد آن اشاره کرد اما معایب آن عبارتند از امكان يخ زدگي، خروج آب به علت شكستن نا خواسته اسپرینکلر، خوردگي لوله ها، امكان گرفتگي مجاري به علت وجود مواد معلق در آب.
در سیستم خشک، بعد از آشکار سازی حریق توسط آشکارسازها، دستور فعال سازی به Dry Valve و یا Deluge Valve ارسال می شود و سپس آب در لوله ها جریان یافته و توسط اسپری آب، برروی حریق تخلیه می شود. سرعت پایین تر آن نسبت به سیستم تر از معایب این سیستم بوده اما معایب سیستم تر را مرتفع نموده است.                                             

کاربردها: برخی از کاربرد های آن عبارتند از ساختمان های اداری، مسکونی، تجاری، هتل ها، موزه ها، پارکینگ ها، ترانس های برق، تانک ها و مخازن نگهداری سوخت و مواد شیمیایی، کشتی ها، بنادر، انبارها و …

سیستم اطفاء حریق آیروسل  (DSPA)

از دهه 1980 میلادی بسیاری از شرکت ها و موسسات اروپایی فعالیت های تحقیقاتی خود را در زمینه آیروسل های پودری (اسپرینکلر خشک با آیروسل پودری) جهت جایگزینی خاموش  کننده های هالوژنه آغاز نمودند. محدودیت خاموش کننده های هالوژنه از زمان امضای پروتکل مونترآل در سال 1987 آغاز گردید. در سال 2001 میلادی اولین دستورالعمل های این پروتکل به اجرا گذاشته شد که به طور مشخص به ممنوعیت استفاده از هالوژن ها در سال 2003 منجر گردید.

آیروسل خشک همچون هالون ها به صورت حجمی عمل نموده و در فرآیند احتراق اثر می گذارد. این سیستم ها نه تنها باعث نوآوری و ساخت تجهیزات جدید برای آتش نشانان و لوازم نجات خانگی شد، بلکه سیستم های اطفای حریق ثابت در صنایع و کارخانجات را نیز دستخوش تغییر و تحولات نمود.

اسپرینکلر خشک با آیروسل پودری (DSPA) یا به عبارت مختصر آیروسل، از ذرات بسیار ریز ترکیبات پتاسیم تشکیل گردیده است. هنگامی که DSPA توسط محرک های حرارتی یا الکتریکی تحریک می گردد این ذرات ریز از واحدهایDSPA  تفکیک و به محیط وارد می شوند. این ذرات جامد ریز و گازهای همراه (چون CO2  و N2 و بخار آب) با هم ترکیب و یک مخلوط خاموش کننده را به وجود می آورند، اما هنگام خروج این مواد از محفظه های آیروسل از جذب کننده های بزرگ حرارتی عبور کرده که باعث جذب بخش بزرگی از حرارت این مخلوط هنگام آزاد شدن از واحدهای DSPA می گردند.

یک ژنراتور آیروسل متشکل از بخش های اصلی زیر است:

·         بدنه فلزی در برگیرنده مواد و محرک آنها

·         ترکیب جامد به وجود آورنده آیروسل

·         محرک یا چاشنی

·         خنک کننده یا جذب کننده حرارت

·         سایر اجزا: توری ها، جداکننده ها و جهت دهنده ها

هنگام تحریک ژنراتور آیروسل، ترکیب جامد به یک آیروسل در حال انبساط  سریع تبدیل می شود که دارای ذراتی در اندازه های چند میکرون است (یک گرم از این ماده جامد حدود یک لیتر آیروسل تولید می کند). فشار مورد نیاز جهت خروج آیروسل از بدنه فلزی، از فرآیند تبدیل یک ماده جامد به آیروسل  ایجاد می شود. سپس آیروسل مذکور از یک فیلتر خنک کننده طبیعی می گذرد که درآن بخش اعظم انرژی حرارتی خود را از دست می دهد. فیلتر مذکور فاقد هرگونه ماده قابل احتراق و آتش زا است و هنگام عبور آیروسل ذوب نمی شود. همچنین مانعی جهت خروج آن ایجاد نمی کند تا باعث انفجار محفظه گردد.

ماده جامد به وجود آورنده آیروسل بسیار با ثبات و فاقد هرگونه مواد آتش زا است و نسبت به تغییرات درجه حرارت مقاوم بوده و دمای احتراق 300 درجه سلسیوس می باشد.

همانگونه که گفته شد تحریک DSPA می تواند از طرق حرارتی یا الکتریکی صورت گیرد. یک کابل حساس به حرارت از طریق ورودی ویژه به ماده جامد متصل می گردد. ادامه کابل مذکور در محیط بیرون واحد DSPA  قرار می گیرد تا در صورت تشخیص حرارت ناشی از حریق وارد عمل شده و با انتقال انرژی حرارتی به ماده جامد واحد DSPA را به کار اندازد.

کابل تحریک الکتریکی از طریق ورودی مربوطه به محرک یا چاشنی الکتریکی متصل می گردد. انرژی مورد نیاز جهت تبدیل ماده جامد به آیروسل ازطریق این ورودی تامین می گردد که به نوبه خود باعث احتراق یک عنصر حرارتی و ایجاد گرمای لازم جهت تحریک ماده جامد می گردد.

همانگونه که  می دانیم فرآیند یونیزاسیون عبارتست از دست دادن الکترون و یا به دست آوردن یون توسط اتم ها. ترکیبات پتاسیم نیازمند حداقل انرژی جهت یونیزاسیون هستند و میزان انرژی کمی به منظور جداسازی الکترون ها از اتم های آنها مورد نیاز است و این انرژی هنگام حریق به وفور در دسترس بوده در نتیجه مولفه انرژی حریق متناسب با جذب آن هنگام یونیزاسیون کاهش می یابد. در حین فرآیند اطفای حریق، یونیزاسیون اتم های پتاسیم را می توان از تغییر رنگ شعله ها به صورتی کم رنگ تشخیص داد.

همزمان با فرآیند احتراق، واکنش های خاص میان اتم ها و بخش هایی از مولکول های بی ثبات (رادیکال ها) با یک سرعت افزایشی به وقوع می پیوندد. این فرآیند به عنوان واکنش زنجیره ای رادیکال ها نامیده می شود. این فرآیند تا زمانی که محصولات نهایی و با ثبات احتراق چون CO2 و H2O و یا KOH  هیدروکسید پتاسیم تشکیل گردند، ادامه می یابد. در این مرحله است که واکنش زنجیره ای رادیکال ها متوقف و شعله خاموش می شود. با استفاده از DSPA شعله ها خاموش می شوند و برای مدتی هیچگونه احتراق مجددی نمی تواند به وقوع  پیوندد.

به واسطه کاهش دمای محیط توسط مواد فعال DSPA، محیط از طرف مامورین آتش نشانی قابل دسترسی خواهد بود. در این وضعیت مامورین می توانند به طور موثر وارد عمل شده، مجروحین احتمالی را از صحنه خارج و از حریق مجدد جلوگیری کنند.

سیستم های اطفای حریق DSPA به طور ویژه برای مقابله با بازگشت حریق و به درون کشیدن هوا طراحی و ساخته شده اند. دسترسی به مکان هایی که در خطر این دو پدیده هستند، بسیار پر مخاطره است. سیستم های DSPA این ریسک را از بین برده و می توانند به خوبی در زیر زمین ها، فضاهای زیر شیروانی و یا در کشتی ها مورد استفاده قرار گیرند. سیستم های مذکور هنگامی که دسترسی به منابع آب محدود است، راه حل بسیار ایده­آلی هستند. در واقع پس از به کار بردن DSPA   می توان با مقادیر کمی آب با حریق احتمالی باقیمانده مبارزه کرد. این امر به نوبه خود از آلودگی و اتلاف مقادیر زیاد آب جلوگیری شده و در زمان مورد نیاز نیز صرفه جویی می گردد.

سیستم اطفاء حریق Vortex

سیستم اطفاء حریق Vortex یک سیستم ترکیبی (Hybrid) از آب و گاز می باشد. در واقع ترکیبی از Water Mist و گاز نیتروژن است. نیتروژن تحت فشار، آب را به ذرات 10 میکرونی تبدیل کرده، با ذرات آب مخلوط شده و از نازل خارج می شود این ذرات آب باعث خنک شدن آتش و جذب گرما می شود. همچنین نیتروژن باعث می شود میزان اکسیژن از 16% (کمترین میزان اکسیژن مورد نیاز برای حریق) کمتر شود پس این سیستم همزمان از دو مکانیزم خنک کننده و مهار کردن آتش استفاده می کند.

کمترین میزان اکسیژن مورد نیاز انسان برای تنفس 12% است. یک سیستم Vortex میزان اکسیژن اتاق را در حد 14% نگه می دارد که باعـث خفه شدن آتش می شود ولی در عین حال برای انسان مشکلی ایجاد نمی کند. این سیستم سبز ترین سیستم اطفاء حریق می باشد چرا که اتمسفر (جو) دارای 79% نیتروژن است و هیچ ضرری برای لایه ی ازن ندارد.

از دیگر ویژگی های این سیستم، عدم نیاز به سیلندر و کپسول سر بسته و آب بندی شده می باشد. (بر خلاف سایر گازها که داخل سیلندر بدون درز و تحت فشار زیاد نگهداری می شوند.)

سیستم اطفای حریق ورتکس 88 درصد آب کمتری به ازای هر نازل در هر دقیقه نسبت به سیستم های مه آب با فشار بالا استفاده می کند.

 

سیستم اطفاء حریق اتوماتیک مه یا پودر آب (Water Mist)  

اساس کار سيستم Water Mist همانگونه که از نامش برمي آيد بر اساس توليد غبار آب (مانند مه) مي باشد که به صورت توليد ذرات ريز آب در محيط تحت حفاظت عمل مي کند. قطر اين ذرات بين 300 تا 1000 ميکرون مي باشد و باعث می شود هدایت الکتریکی آب از بین برود. در واقع این سیستم همانند سیستم اطفاء آبی، خاصیت خنک کنندگی و همانند سیستم اطفاء حریق گازی، مانع از رسيدن اکسيژن به حريق مي شود.  قسمتهای اصلی این سیستم عبارتند از:

·         سیلندرهای آب همراه با شیر های محرک و شیر های برقی

·         سیلندرهای پرفشار گاز (نیتروژن یا هوا) همراه با شیر های محرک

·         Manifold، شلنگ های تخلیه گاز، شلنگ های محرک سیلندرها