چگونه سیستم اطفاء حریق آیروسل عمل می‌کند؟

همه چیز در مورد سیستم های آیروسل

سیستم اطفاء حریق آیروسل، یک جایگزین برای سیستم‌های اطفای حریق هالون ۱۳۰۱ و CO2 است. این سیستم مانند سیستم‌های اطفای حریق شیمیایی خشک بر پایه ذرات جامد عمل می‌کند.

آیروسل برای خاموش کردن آتش از ذرات جامد بسیار ریز و یک ماده گازی استفاده می‌کند. این ذرات جامد غیر سمی، با واکنشی گرمازا یا الکتریکی فعال می‌شوند.

سیستم آیروسل معمولاً به عنوان سامانه‌های غرقه‌سازی شناخته می‌شوند و برای مکان‌های خاصی طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها روی دیوار یا سقف نصب می‌شوند و به عنوان یک سیستم مستقل عمل می‌کنند که شامل مخزن و نازل برای تخلیه مواد اطفا می‌باشند.

استفاده از سیستم آیروسل در فضاهای اشغال شده به دلیل مستقل بودن و عدم نیاز به شبکه‌های توزیع، به صرفه است.

سیستم‌های اطفاء حریق آیروسل اغلب طراحی می‌شوند تا مواد اطفا را به صورت پراکنده‌ای به ۳۶۰ درجه پخش کنند. این باعث می‌شود که یک ابر بزرگ از مواد آیروسل اطراف حریق شکل گیرد و آتش را خاموش کند.

چگالی مواد آیروسل بسیار مهم است؛ این مواد حتی می‌توانند با کاهش دمای آتش، آن را مهار کنند.

انواع سیستم اطفاء حریق آیروسل

سیستم آیروسل بر اساس نحوه فعال‌سازی به سه نوع تقسیم می‌شود:

1. کپسول آیروسل الکتریکی: در این نوع، بعد از اینکه دتکتور حریق سیگنالی را به پنل مرکزی می‌فرستد، ولتاژ 24 ولت به کانکتور کپسول آیروسل ارسال می‌شود. در عرض 6 ثانیه، کل آیروسل موجود در سیلندر تخلیه می‌شود.

2. کپسول آیروسل حرارتی: در این نوع، در داخل کپسولهای آیروسل، سنسورهای حساس به حرارتی وجود دارند که به دمای 475 درجه واکنش نشان می‌دهند. وقتی دمای اطراف به این مقدار می‌رسد، آیروسل به صورت خودکار و اتوماتیک فعال می‌شود.

3. کپسول آیروسل مکانیکی: در این نوع، سیلندرهای آیروسل دارای فیتیله‌هایی هستند که حساس به شعله هستند. به محض ایجاد حتی کوچکترین جرقه، آیروسل فعال شده و در عرض 3 ثانیه، کل آیروسل درون سیلندر تخلیه می‌شود.

این سیستم‌ها برای اطفای حریق با استفاده از آیروسل، به صورت خودکار و بر اساس شرایط خاص فعال می‌شوند تا به سرعت و با اثربخشی حریق را خاموش کنند.

سیستم های آیروسل از لحاظ غلظت به دو نوع تقسیم میشوند :

1. سیستم اطفای حریق آیروسل متراکم: در این نوع، ذرات آیروسل که اندازه‌ی آنها حدود 10 میکرومتر است، به صورت فشرده و در محدوده‌ی خاصی جمع شده‌اند.

2. سیستم اطفای حریق آیروسل پراکنده: در این نوع، ذرات آیروسل که اندازه‌ی آنها حدود 10 میکرومتر است، تحت فشار قرار داده شده‌اند و در فضا به صورت پراکنده‌ای منتشر می‌شوند.

این دو نوع سیستم از لحاظ اینکه آیا فشرده و ثابت هستند یا پراکنده و قابل حمل، متفاوت هستند. سیستم‌های آیروسل متراکم به دلیل جمعیت ذرات در یک مکان خاص بیشتر برای محیط‌های استاتیک و ثابت مناسب هستند، در حالی که سیستم‌های آیروسل پراکنده برای محیط‌هایی که نیاز به پخش گسترده‌تر مواد اطفا دارند و یا نیاز به حمل و نقل آسان دارند، مناسب‌تر هستند.

اجزای کپسول آیروسل 

قسمتهای مختلف یک کپسول آیروسل اطفای حریق به شکل زیر است:پ

1. کاور پلاستیکی
2. صفحه ی جهت دار
3. قطعه فعال سازی حرارتی
4. توری جدا کننده
5. عنصر خنک کننده جامد
6. توری جدا کننده
7. روکش آلیاژ آلومینیوم
8. حلقه فاصله
9. عنصر تولید کننده آیروسل جامد
10. قطعه فعال ساز الکتریکی
11. دو شاخه اتصال به برق

تفاوت سیستم اطفای حریق آئروسل با سیستم اطفای حریق گازی یا اطفای حریق شیمیایی

سیستم‌های اطفای حریق گازی از گاز برای خاموش کردن حریق استفاده می‌کنند، که این گاز به هوا منتشر می‌شود و محتوای شیمیایی خشک آن دارای ذراتی به اندازه‌ی 25 تا 150 میکرومتر است.

در مقابل، سیستم‌های اطفای حریق آیروسل فشرده دارای ذرات جامد بسیار ریزتری هستند که اندازه آنها تنها 10 میکرومتر است. این ذرات جامد فشرده آیروسل نسبت به مواد شیمیایی دیگر جرم کمتری دارند.

به دلیل کمتر بودن جرم آنها، ذرات جامد سیستم آیروسل پایداری بیشتری در هوا دارند و در هنگام فعال‌سازی سیستم، پسماند کمتری در محیط اطراف به جا می‌گذارند.

در مقایسه با انواع سیستم‌های اطفای حریق شیمیایی خشک یا تر که مواد اطفا را به صورت مستقیم بر روی آتش پخش می‌کنند، سیستم‌های آیروسل از طریق عملکرد مکانیکی، الکتریکی و یا ترکیبی (الکترومکانیکی)، مواد آیروسل را به سمت منطقه‌ی حریق پرتاب می‌کنند و تأثیرگذاری خود را نشان می‌دهند، بدون نیاز به موقعیت خاص یا ارتفاع آتش.

نحوه ی خاموش کردن در سیستم های آیروسل به چه صورت است ؟

مقدار و غلظت موادی که در سیستم‌های آیروسل استفاده می‌شود، به منطقه‌ای که قرار است پوشش دهد، اندازه‌ی آن منطقه، و شدت حریق بستگی دارد. همانطور که معلوم است، هرچه سریعتر مواد آیروسل به اطراف منطقه حریق پخش شود، حریق نیز زودتر خاموش می‌شود.

روش های مختلف خاموش کردن حریق در سیستم آئروسل

1. کاهش و ایزوله کردن سوخت یا همان جداسازی سوخت
2. کاهش حرارت
3. کاهش و ایزوله کردن اکسیژن یا جداسازی اکسیژن
4. مهار واکنش زنجیره ای مواد اشتعال زا

سیلندرهای آیروسل از ذرات ریز پتاسیم تشکیل شده‌اند که وقتی تحریک شوند (مثلاً با جریان الکتریکی یا حرارت)، این ذرات از داخل سیلندر خارج می‌شوند. ذرات پتاسیم با گازهای مانند N2، CO2، یا بخار آب ترکیب شده و موادی برای اطفای حریق ایجاد می‌کنند.

ترکیبات پتاسیم کم انرژی برای یونیزاسیون نیاز دارند و این انرژی را از حریق دریافت می‌کنند. زمانی که ذرات پتاسیم این انرژی را جذب می‌کنند، به ذرات کوچکتری از پتاسیم تبدیل می‌شوند و یون‌های پتاسیم آزاد می‌شوند.

با ترکیب یون‌های پتاسیم با هیدروکسید (OH+)، هیدروژن (H+)، و اکسیژن (O+)، مولکول‌هایی بی‌خطر مانند پتاسیم هیدروکسید (KOH) و آب (H2O) تولید می‌شود.

بنابراین، با این روش می‌توان طی واکنش‌های زنجیره‌ای حریق را متوقف کرد بدون اینکه اکسیژن موجود در هوا را کاهش داد.

آیروسل با پوشاندن حریق با یک ابر ذرات ریز، باعث سرد شدن حریق می‌شود و در نتیجه آن خاموش می‌شود.

شعله‌بخش گازی از آتش، بخشی است که از سوختن ماده‌ی سوختی ایجاد می‌شود. زمانی که گازها با ذرات آیروسل مخلوط می‌شوند، باعث جدایی ماده‌ی سوختی از آتش می‌شود.

کاربرد سیستم های اطفاء حریق آیروسل

این سیستم می‌تواند برای خاموش کردن حریق در پنج کلاس مختلف استفاده شود: کلاس A، B، C، E، و F. اما استفاده از این سیستم در حریق‌های کلاس A، B، و C کمتر رایج است. مکان‌هایی که از این سیستم استفاده می‌کنند شامل:

• تابلوهای کنترل
• اتاقهای کنترل
• انبارهای موا شیمیایی
• اتاق it
• تابلوهای برق
• دیزل ژنراتور
• تابلوهای مخابراتی
• موتورهای برق
• دیزل ژنراتور
• پمپ ها
• صنایع نفت و گاز
• سیستم توزیع برق
• اتاقهای  UPS
• و …

تاثیرات زیست محیطی آئروسل

هنگامی که گاز آیروسل از یک سیستم خارج می‌شود، ذرات ریزی در هوا پخش می‌شوند که ممکن است باعث کاهش دید قرار بگیرند. افرادی که در نزدیکی این فرآیند هستند، ممکن است دچار مشکلاتی شوند و باید سعی کنند به سرعت از محل فرار کنند.

در مورد تأثیرات زیست‌محیطی، ذرات آیروسل هیچ تأثیر منفی‌ای بر لایه اوزون ندارند و همچنین در افزایش گرمایش جهانی نقشی ندارند. به همین دلیل، از سوی سازمان محیط زیست ایالات متحده، سیستم‌های آیروسل به عنوان جایگزینی برای سیستم‌های هالون 1301 در سیستم‌های غرقه‌سازی توصیه می‌شود.

این توصیه به دلیل این است که آیروسل هیچ خسارتی به لایه اوزون و همچنین هیچ اثر گلخانه‌گاهی ندارد، بنابراین مناسب برای حفاظت از محیط زیست است.

مزایای سیستم اطفای حریق آیروسل

همانطور که در توضیحات بالا بیان شد این سیستم نسبت به سیستم های دیگر دارای مزایایی است که شامل :

1. بدون نیاز به لوله کشی و مخازن تححت فشار
2. کم وزن و کم حجم بودن
3. کمترین میزان آلودگی پس از اطفاء
4. هزینه نگهداری و پشتیبانی کم
5. جایگزین خوب برای سیستمهای هالون
6. موثر برای انواع طبقه بندی حریق
7. دارای ODP و GWP صفر (در بالا به توضیح این مورد پرداخته شده است.)
8. عدم تاثیر دما در کاهش و یا افزایش مواد
9. به دلیل عدمم تاثیر دما بر روی آیروسل امکان منفجر شدن در دماهای مختلف و در هنگام ضربه وجود ندارد.
10. دارای نصب آسان

معایب سیستم اطفای حریق آیروسل

این سیستم آیروسل به دلیل مزایایی که دارد، معایبی نیز دارد که عبارتند از:

۱. قابلیت شارژ مجدد ندارد و پس از استفاده یا تاریخ انقضا، باید سیستم جایگزین شود.

۲. در صورت خراب شدن مرکز کنترل، امکان فعال‌سازی دستی وجود ندارد.

۳. استفاده از آن برای حریق‌های کلاس A، B، C محدودیت دارد.

۴. هنگام فعال‌شدن، باعث ایجاد حالت گرد و غبار در هوا می‌شود که باعث کاهش دید افراد و دشواری در خروج می‌شود.

۵. به دلیل اینکه برای افراد در محل‌هایی که انسان حضور دارد ممکن است ضرر داشته باشد، توصیه نمی‌شود.

۶. برای اطفاء حریق‌هایی که با مواد منفجره مانند TNT صورت می‌گیرد، مناسب نیست.

۷. به دلیل ایجاد چسبندگی و تغییر رنگ بر روی کاغذ، در مکان‌هایی مانند اتاق‌های آرشیو توصیه نمی‌شود.

۸. هنگام تخلیه، ممکن است صدای بسیار بلندی ایجاد شود.

۹. هنگام تخلیه، ممکن است گرما به میزان زیادی تولید شود که می‌تواند باعث ایجاد حریق شود.

این موارد نشان دهنده محدودیت‌ها و نکاتی است که باید در نظر گرفته شوند هنگام استفاده از سیستم آیروسل برای اطفاء حریق.

قیمت سیستم اطفای حریق آیروسل 

آتش‌نشانی آیروسل دارای دو نوع سیستم اطفای حریق است: مدل اتوماتیک و دستی. قیمت آنها بستگی به نوع سیستم دارد، اما باید توجه داشت که سیستم اتوماتیک آیروسل گران‌تر از سیستم دستی آن است. البته در اینجا باید گفته شود قیمت آیروسل به نوع برند کپسول هم بستگی دارد.

سیستم‌های اطفای حریق آیروسل (Aerosol) مانند سیستم‌های اطفاء حریق گاز، برای خاموش کردن آتش در جاهایی که استفاده از آب یا فوم مناسب نیست و ممکن است باعث آسیب بیشتری شود، استفاده می‌شوند.

این سیستم‌ها جایگزین سیستم‌های هالون شده‌اند که هیچ تاثیر مخربی بر روی محیط زیست ندارند.

سیستم‌های اطفای حریق آیروسل می‌توانند به صورت الکتریکی، گرمایی یا دستی فعال شوند.