تکنولوژی‌های نوین در سیستم‌های اطفا حریق خودکار

سیستم اطفای حریق خودکار برای کنترل و خاموش کردن آتش به طور خودکار طراحی شده است. این سیستم در دقایق اولیه شروع آتش، قبل از اینکه آتش به دیگر قسمت‌های ساختمان سرایت کند، به طور خودکار فعال می‌شود و آتش را خاموش می‌کند، بدون اینکه نیاز به دخالت انسانی باشد.

این سیستم‌ها بسته به نوع و اندازه ساختمان، به شکل‌های مختلفی طراحی می‌شوند. برای مثال، در یک ساختمان مسکونی چهار طبقه با چهار واحد در هر طبقه، سیستم اطفای حریق ممکن است شامل موارد زیر باشد:

– هوزریل: لوله‌های آتش‌نشانی که در مکان‌های مختلف نصب می‌شوند و برای خاموش کردن آتش به کار می‌روند.
– کپسول آتش‌نشانی: ابزارهای دستی که در مواقع ضروری برای اطفای حریق استفاده می‌شوند.
– اسپرینکلر: سیستم پاشش آب که به ویژه در پارکینگ‌ها برای کنترل و خاموش کردن آتش طراحی شده است.

این تجهیزات به صورت ترکیبی برای افزایش ایمنی و کارایی سیستم اطفای حریق در ساختمان‌های مختلف به کار می‌روند.

انواع سیستم اطفای حریق خودکار :

1.سیستم اطفاء حریق اتوماتیک آبی (اسپرینکلر)
2.سیستم اطفاء حریق اتوماتیک CO2
3.سیستم اطفاء حریق اتوماتیک پودری (سیستم اطفای حریق آیروسل)
4.سیستم اطفاء حریق اتوماتیک گازی (سیستم اطفای حریق FM200)
5.سیستم اطفاء حریق اتوماتیک فوم
6.سیستم اطفاء حریق اتوماتیک مه یا پودر آب

1) سیستم اطفای حریق خودکار آبی :

آب یکی از ساده‌ترین و مؤثرترین روش‌ها برای خاموش کردن آتش است و معمولاً اولین چیزی است که افراد غیرحرفه‌ای هنگام مواجهه با حریق به یاد می‌آورند. با اینکه همه با آب آشنا هستند، باید بدانید که آب همیشه برای مهار انواع مختلف آتش مناسب نیست و در بعضی موارد می‌تواند آتش را بدتر کند.

در این مقاله، قصد داریم به بررسی انواع سیستم‌های اطفای حریق خودکار و روش‌های صحیح خاموش کردن آتش با استفاده از این سیستم‌ها بپردازیم. یکی از رایج‌ترین استفاده‌ها از آب در سیستم‌های اطفای حریق اتوماتیک، سیستم اسپرینکلر فلیمگارد است که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت.

نحوه ی مهار حریق با آب در سیستم اطفا حریق فلیمگارد:

آب برای خاموش کردن آتش به چند روش مختلف استفاده می‌شود که شامل:

1. سیستم پاشش آب از کف: این سیستم بیشتر در مکان‌هایی با خطرات خاص مانند انبارهای مواد اشتعال‌زا یا آشیانه‌های هواپیما استفاده می‌شود. در این روش، آب از کف به سمت بالا پاشیده می‌شود تا حریق را خاموش کند.

2. سیستم اسپری آب: در این سیستم، لوله‌های آب و اسپری‌ها به‌گونه‌ای نصب می‌شوند که مناطق خاصی را تحت پوشش قرار دهند. این اسپری‌ها می‌توانند به صورت بیضی، مخروطی یا دایره‌ای آب را پاشیده و از آتش محافظت کنند.

3. سیستم مه آب: این سیستم با ایجاد مه از آب، سطح وسیع‌تری از حریق را خنک می‌کند. مه آب باعث جذب حرارت و کاهش دمای شعله‌ها می‌شود و به‌طور مؤثرتر از آب در مقایسه با دیگر سیستم‌ها عمل می‌کند.

خطر حریق در خانه‌ها معمولاً بیشتر از مکان‌های عمومی و هتل‌ها است، زیرا در مکان‌های عمومی معمولاً از تکنولوژی‌های پیشرفته اطفای حریق مانند سیستم‌های اسپرینکلر استفاده می‌شود.

اسپرینکلر چیست ؟

سیستم اطفای حریق خودکار اسپرینکلر بیش از ۲۰۰ سال است که وجود دارد. در گذشته، این سیستم تنها برای ساختمان‌های تجاری استفاده می‌شد، اما امروزه در ساختمان‌های مسکونی نیز به کار می‌رود. خوشبختانه، این سیستم در کشور ما هم در حال گسترش است و اکنون بسیاری از خانه‌ها نیز به سیستم اطفای حریق اسپرینکلر فلیمگارد مجهز هستند.

عملکرد اسپرینکلر :

اسپرینکلرها حساس به حرارت هستند. وقتی دمای محیط از حد مشخص شده برای اسپرینکلر بالاتر برود، حباب شیشه‌ای درون آن می‌ترکد و آب با فشار بر روی آتش پاشیده می‌شود.

این حباب شیشه‌ای حاوی مایع جیوه است. جیوه به گرما حساس است و وقتی دما بالا می‌رود، شروع به انبساط می‌کند. وقتی حجم جیوه به اندازه کافی زیاد می‌شود و فشار زیادی به حباب وارد می‌کند، حباب می‌شکند و آب درون آن با فشار بیرون می‌ریزد.

برخی افراد فکر می‌کنند که وقتی سیستم اطفای حریق فعال می‌شود، همه اسپرینکلرها در ساختمان روشن می‌شوند و باعث افزایش خسارت می‌شوند. اما اینطور نیست. فقط اسپرینکلرهایی که در نزدیکی آتش هستند فعال می‌شوند و بقیه تا زمانی که آتش به آن‌ها نرسد، روشن نمی‌شوند. این باعث می‌شود خسارت به حداقل برسد.

اجزای تشکیل دهنده ی سیستم اسپرینکلر

• سیستم تامین فشار پمپ
• لوله های توزیع کننده
• اتصالات
• شیرآلات
• پاشنده ها (اسپرینکلر)

مکان های مورد استفاده اسپرینکلر

• مجتمعهای تجاری، اداری تفریحی
• ساختمانها و برجهای مسکونی
• پارکینگهای عمومی
• هتلها و مراکز اقامتی
• بیمارستانها و مراکز درمانی
• سالنهای همایش و سینما
• انبارها
• پایانه های مسافرتی

انواع سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر

اسپرینکلرها به دلیل تفاوت‌های اقلیمی و جغرافیایی در نقاط مختلف جهان به شکل‌های مختلف طراحی می‌شوند. مثلاً نمی‌توان از اسپرینکلری که برای مناطق گرم و خشک طراحی شده در مناطق سرد استفاده کرد و برعکس. به همین دلیل، اسپرینکلرها طبق استانداردها دسته‌بندی شده‌اند تا مشخص کنند هر نوع اسپرینکلر در چه شرایط جغرافیایی مناسب است.

همچنین، اسپرینکلرها از نظر زمان واکنش به دو دسته تقسیم می‌شوند:
– اسپرینکلر واکنش سریع: برای مکان‌هایی که نیاز به واکنش سریع دارند.
– اسپرینکلر واکنش استاندارد: برای مکان‌هایی که واکنش استاندارد کافی است.

به طور کلی، سیستم‌های اسپرینکلر به چهار نوع تقسیم می‌شوند:
1. سیستم لوله تر: همیشه با آب پر شده است و در صورت آتش‌سوزی، آب به سرعت پاشیده می‌شود.
2. سیستم لوله خشک: لوله‌ها همیشه خالی از آب هستند و فقط در صورت آتش‌سوزی پر می‌شوند.
3. سیستم پیش عملگر: شامل یک سیستم پیش‌تنظیم است که قبل از پاشش آب، شرایط خاصی باید برقرار شود.
4. سیستم سیلابی: به طور خودکار و به طور همزمان تمام نقاط تحت پوشش را خیس می‌کند.

تفاوت اسپرینکلر واکنش سریع با اسپرینکلر واکنش استاندارد

اسپرینکلرهای واکنش سریع، همان‌طور که از نامشان پیداست، سریع‌تر از اسپرینکلرهای واکنش استاندارد به آتش پاسخ می‌دهند. این به دلیل این است که اسپرینکلرهای واکنش سریع دارای حباب‌های کوچکتری هستند که زودتر در برابر حرارت می‌شکنند و آب به سرعت از آنها خارج می‌شود.

اسپرینکلرهای فلیمگارد از انگلستان دارای چهار نوع درجه‌بندی مختلف هستند که هر کدام می‌توانند واکنش سریع یا استاندارد داشته باشند. برای تشخیص آسان‌تر این درجه‌بندی‌ها، سازندگان رنگ مایع درون حباب شیشه‌ای را متفاوت کرده‌اند. در زیر به بررسی اینکه کدام نوع اسپرینکلر مناسب چه مکان‌هایی است، می‌پردازیم.

انواع درجه بندی اسپرینکلر

1. اسپرینکلر 57 درجه سانتیگراد
2. اسپرینکلر 68 درجه سانتیگراد
3. اسپرینکلر 79 درجه سانتیگراد
4. اسپرینکلر 93 درجه سانتیگراد

1- اسپرینکلر 57 درجه سانتیگراد

اسپرینکلر 57 درجه سانتی‌گراد فلیمگارد انگلستان که مایع درون آن نارنجی رنگ است، دارای استاندارد جهانی UL و ULC و تاییدیه آتش‌نشانی است. این اسپرینکلر وقتی دمای محیط به 57 درجه سانتی‌گراد (135 درجه فارنهایت) برسد، حباب درون آن می‌شکند و آب را پاشش می‌کند. بنابراین، این اسپرینکلر باید در محیط‌هایی که دمای آن‌ها کمتر از 57 درجه سانتی‌گراد نصب شود. حداکثر دمای محیطی که برای نصب این نوع اسپرینکلر توصیه می‌شود، 38 درجه سانتی‌گراد (100 درجه فارنهایت) است.

2- اسپرینکلر 68 درجه سانتیگراد یا 155 درجه فارنهایت

اسپرینکلر فلیمگارد انگلستان با مایع قرمز رنگ، برای دماهای بالاتر طراحی شده است. این اسپرینکلر دو نوع واکنش دارد: واکنش سریع و واکنش استاندارد. دارای استانداردهای جهانی UL و ULC و تاییدیه آتش‌نشانی است.

این اسپرینکلر وقتی دمای محیط به 68 درجه سانتی‌گراد (155 درجه فارنهایت) برسد، حباب درون آن می‌شکند و آب را برای خاموش کردن آتش پاشش می‌کند. برای نصب این اسپرینکلر، حداکثر دمای محیط باید 38 درجه سانتی‌گراد (100 درجه فارنهایت) باشد.

3- اسپرینکلر 79 درجه سانتیگراد یا 175 درجه فارنهایت

اسپرینکلر فلیمگارد انگلستان با مایع زرد رنگ برای دماهای بالاتر طراحی شده است. این اسپرینکلر دو نوع واکنش دارد: واکنش سریع و واکنش استاندارد و دارای استانداردهای جهانی UL و ULC و تاییدیه آتش‌نشانی است.

وقتی دمای محیط به 79 درجه سانتی‌گراد (175 درجه فارنهایت) برسد، حباب درون اسپرینکلر می‌شکند و آب را برای خاموش کردن آتش پاشش می‌کند. این اسپرینکلر برای نصب در محیط‌هایی که حداکثر دمای آن‌ها 65 درجه سانتی‌گراد (150 درجه فارنهایت) است، مناسب است.

4- اسپرینکلر 93 درجه سانتیگراد یا 200 درجه فارنهایت

اسپرینکلر فلیمگارد انگلستان با مایع سبز رنگ برای محیط‌های با دمای بالا طراحی شده است. این اسپرینکلر دو نوع واکنش دارد: واکنش سریع و واکنش استاندارد و دارای استانداردهای جهانی UL و ULC و تاییدیه آتش‌نشانی است.

وقتی دمای محیط به 93 درجه سانتی‌گراد (200 درجه فارنهایت) برسد، حباب درون اسپرینکلر می‌شکند و شروع به خاموش کردن آتش می‌کند. این اسپرینکلر باید در محیط‌هایی که حداکثر دمای آن‌ها 65 درجه سانتی‌گراد (150 درجه فارنهایت) است، نصب شود.

2) سیستم اطفای حریق اتوماتیک CO2

برای ایجاد آتش، به سه چیز نیاز داریم: اکسیژن، حرارت و مواد سوختنی. این سه عامل مثلث آتش را تشکیل می‌دهند. اگر یکی از این سه عامل را از آتش بگیریم، آتش خاموش می‌شود.

بنابراین، یکی از روش‌های خاموش کردن آتش، کاهش اکسیژن محیط است. سیستم اطفای حریق خودکار با گاز CO2 این کار را انجام می‌دهند. این سیستم‌ها با حذف اکسیژن از محیط، آتش را خاموش می‌کنند.

قسمت های تشکیل دهنده سیستم اطفای حریق CO2

این سیستم از بخشهای مختلفی تقسیم شده اند که شامل :

• سیلندرهای دی اکسید کربن (CO2)
• سیستم عمل کننده
• سیستم های هشدار دهنده
• لوله کشی
• منیفولد
• نازلها

است. که سیلندرها در این نوع سیستم مهمترین بخش محسوب میشوند.

مزایای سیستم اطفای حریق CO2

گاز CO2 از نظر زیست محیطی مشکلی برای طبیعت ایجاد نمی‌کند و در جو زمین به طور طبیعی وجود دارد. این گاز خواص عایق الکتریکی دارد، یعنی نمی‌تواند برق را هدایت کند، که این ویژگی آن را برای استفاده در موقعیت‌های مختلف مناسب می‌سازد.

استفاده از گاز CO2 محدودیت خاصی ندارد و سرعت بالایی در خاموش کردن آتش دارد. این سیستم می‌تواند در چند ثانیه به محل آتش‌سوزی برسد و آتش را خاموش کند.

معایب سیستم اطفای حریق CO2

با اینکه سیستم اطفای حریق خودکار CO2 مزایای زیادی دارد، معایبی هم دارد که باید در نظر گرفته شوند. این گاز در غلظت‌های بالا برای انسان خطرناک است.

در ادامه، به عوارض مختلف این گاز در غلظت‌های متفاوت اشاره می‌کنیم:

– غلظت پایین (کمتر از 3 درصد): معمولاً خطرناک نیست و سمی به حساب نمی‌آید.
– غلظت 3-4 درصد: باعث تند شدن تنفس می‌شود.
– غلظت 4-5 درصد: می‌تواند باعث سرگیجه شود.
– غلظت 9 درصد: موجب تنگی نفس می‌شود.
– غلظت 20 درصد: می‌تواند باعث مرگ شود، اگر فرد را در مدت 20 تا 30 دقیقه به محیط باز نبرید.

برای خاموش کردن آتش، باید غلظت CO2 در محیط به حداقل 35 درصد برسد که این مقدار برای سلامتی انسان بسیار خطرناک است.

کاربرد سیستم اطفای حریق CO2

• انبارها که دارای مایعات اشتعال آور هستند
• ترانسفورماتورها
• تجهیزات الکتریکی دوار
• نیروگاه‌های برق
• تأسیسات فراوری فلزات
• صنعت چاپ
• ترکیب رنگ
• تأسیسات ماشین‌کاری است.

3) سیستم اطفای حریق اتوماتیک پودری (آیروسل)

آیروسل یک ماده پایدار و غیر سمی است که به دو روش می‌تواند فعال شود: به صورت الکترونیکی یا با استفاده از حرارت. وقتی این سیستم فعال می‌شود، ماده‌ای مرکب از پودر و گاز با خاصیت خاموش‌کنندگی از آن خارج می‌شود.

این سیستم ویژگی‌هایی از هر دو نوع سیستم اطفاء حریق گازی و سیستم پودری دارد، اما به دلیل تفاوت‌هایی که دارد، سیستم اطفاء حریق پودری معمولاً مزایای بیشتری ارائه می‌دهد.

مزایای سیستم اطفای حریق پودری یا آیروسل

این سیستم دارای ویژگی‌های زیست‌محیطی بسیار خوبی است. با داشتن ODP=0، ALT=0 و GWP=0، هیچ اثر مضر برای محیط زیست ندارد. همچنین این گاز غیر سمی و غیر خورنده است و بعد از خاموش کردن آتش، هیچ پسماند مضری از خود باقی نمی‌گذارد.

مزایای دیگر این سیستم شامل:
– هزینه نگهداری کم
– مناسب برای آتش‌های بزرگ و کوچک
– طول عمر بالا (حدود 10 سال)
– بدون نیاز به لوله‌کشی، سیلندر یا مخزن تحت فشار
– فعال‌سازی سریع و خاموش کردن فوری آتش
– نصب آسان
– قیمت مناسب

معایب سیستم اطفای حریق آیروسل

این سیستم بیشتر برای محیط‌های بسته و نیمه‌بسته مناسب است، زیرا در فضاهای باز کارایی آن کاهش می‌یابد و قدرت کمتری دارد. همچنین، مه غلیظی که هنگام خاموش کردن آتش ایجاد می‌کند، می‌تواند برای انسان مضر باشد و آسیب بزند.

نکته دیگر این است که گاز آیروسل هنگام تخلیه حرارت بالایی دارد و در فاصله یک متری حتی بیشتر هم می‌شود. اگر این سیستم به‌درستی طراحی نشود، ممکن است خودش باعث آتش‌سوزی شود.

4) سیستم اطفا حریق اتوماتیک گازی

هالون‌ها نوعی سیستم اطفای حریق خودکار هستند که مشکل اصلی آن‌ها آسیب به محیط زیست است. به همین دلیل، از سیستم‌های گازی پاک برای حفاظت از فضاهای حساس مثل مواد غذایی استفاده می‌شود. این سیستم‌ها به دو گروه تقسیم می‌شوند:

– گازهای بی‌اثر مانند IG55، IG100، IG01
– گازهای هالوکربنی مانند HFC 227ea و HFC 125

گازهای هالوکربنی علاوه بر داشتن قدرت بالا در خاموش کردن آتش، کمترین خطر را برای کارکنان و تجهیزات ایجاد می‌کنند. استفاده از گاز HFC 227ea در سیستم FM200 هم مزایایی دارد و هم معایبی که در ادامه توضیح داده می‌شود.

مزایای سیستم اطفای حریق گازی HFC 227

سیستم اطفای حریق FM200 دارای مزایای زیادی است، از جمله:

– عدم آسیب به محیط زیست
– خاموش کردن آتش در کمتر از 30 ثانیه
– کاهش مقدار گاز مورد نیاز و در نتیجه کاهش تعداد سیلندرها
– فشار گاز پایین‌تر (۲۵ و ۴۲ بار)
– امکان نصب سیلندرها در همان اتاقی که باید محافظت شود
– انعطاف بالا در طراحی به دلیل وجود سیلندرهای مختلف
– هزینه‌های کمتر برای نصب و نگهداری نسبت به سیستم‌های دیگر

با این حال، این سیستم یک عیب مهم هم دارد. وقتی گاز FM200 با حرارت و شعله برخورد می‌کند، چندین گاز سمی از جمله منواکسید کربن و بخارات اسید هیدروفلوئوریک (HF) تولید می‌شود. این گازها در حریق‌های کوچک مشکلی ایجاد نمی‌کنند، اما در آتش‌سوزی‌های بزرگ، می‌توانند خطرات جدی و حتی مرگ‌آور باشند.

5) سیستم اطفای حریق اتوماتیک مه آب

سیستم اطفای حریق مه آب همان‌طور که از نامش پیداست، هنگام آتش‌سوزی غباری از آب به صورت ذرات ریز در محیط پخش می‌کند. اندازه این ذرات بین 300 تا 1000 میکرون است و باعث می‌شود آب خاصیت هدایت الکتریکی خود را از دست بدهد. این سیستم، مانند سیستم‌های آب‌پاش، محیط را خنک می‌کند و همچنین مانند سیستم‌های گازی جلوی رسیدن اکسیژن به آتش را می‌گیرد تا آتش خاموش شود.

در این مقاله به معرفی سیستم اطفای حریق خودکار پرداختیم. این سیستم‌ها می‌توانند آتش را در مراحل اولیه شناسایی کرده و به سرعت خاموش کنند، که باعث کاهش خسارت‌های جدی ناشی از آتش‌سوزی می‌شود. با استفاده از این سیستم، می‌توان آتش را بدون نیاز به حضور نیروی متخصص و در کوتاه‌ترین زمان ممکن کنترل کرد. این مزیت باعث می‌شود نگرانی درباره زمان رسیدن آتش‌نشانان به محل حادثه کمتر شود.