سیستم هاي اطفاء حریق اتوماتیک مبتنی بر آب

سیستم هاي اطفاء حریق اتوماتیک مبتنی بر آب( WATER EXTINGUISHING SYSTEMS ):

این سیستم ها معمولا جهت اطفاء حریق مناطق شامل کلاس A حریق از قبیـل انبارهـا و منـاطق حـاوي مـوادي همچـون چـوب، کاغـذ، پارچـه و… بـه کـار مــی رونــد.  سیســتم هــاي مــورد اســتفاده در ایــن  زمینــه  مــی تواننــد بــه صــورت دســتی (فایربــاکس،  هیــدرانت هــا،  مانیتورهــا  و…) و یــا بــه  طــور اتوماتیــک  (شبکه هاي اسپرینکر و…)  باشند.

در اینجا به اختصار به سیستم هاي اطفاء حریق اتوماتیک مبتنی بر آب اشاره میشود.

الف : سیستم هاي تر  ( WET PIPE SYSTEMS):

سیستم هاي تر متداول ترین نوع سیستم اتوماتیک اطفاء حریق می باشند ، در این سیستم آب با فشار مشخصی در شبکه لوله کشی و پشت اسپرینکلر قرار داشته و به محض شکسته شدن حباب یک یا چند اسپرینکلر، به علت افت فشار ، دریچه شیر یکطرفه باز شده و آب با فشار بر روي آتش می پاشد. از قابلیتهاي این سیستم سرعت بالا ، قابلیت اطمینان زیاد و عدم تاخیر در عملکرد میباشد. همزمان با عملیات اطفاء حریق، آلارم مکانیکی سیستم فعال شده و امکان ارتباط این سیستم به سیستم اعلام حریق و آلارم الکتریکی نیز وجود دارد.

حال عملکرد سیستم تر با توجه به شکل تشریح میشود.

1-در مرحله 1، اسپرینکلر با توجه به درجه حرارت از پیش تعریف شده ، شکسته و فشار داخل شبکه آب را پایین می آورد.

2-در مرحله 2 ، با توجه به افت فشار به وجود آمده در شبکه ، ایستگاه پمپاژ استارت شده تا افت فشار به وجود آمده را جبران نماید. همزمان دهانه شیر اتوماتیک باز شده (مطابق شکل) و آب جهت مصرف اسپرینکلر شکسته ، در شبکه جریان پیدا میکند.

3-در مرحله 3 ، با باز شدن دهانه شیر اتوماتیک جریان کوچکی براي آلارم مکانیکی و الکتریکی جریان می یابد.

4-در مرحله 4 ، وسیله اي به نام Retard Chamber وجود دارد. این وسیله جهت جلوگیري از عملکرد اشتباه سیستم آلارم بر اثر نشتی در شبکه تعبیه شده است. عملکرد آن به این شکل است که جریان آب ورودي به داخل این وسیله میبایست تمامی حجم آن را پر نماید تا آلارمهاي الکتریکی و مکانیکی سیستم عمل نمایند.

5-در مرحله 5، آلارم مکانیکی سیستم قرار دارد که با فشار آب فعال میشود.

6-در مرحله 6 ، سوییچ فشار قرار دارد که به شکل نرمال باز میباشد. با ورود فشار آب به داخل این وسیله سوییچ بسته شده و از این طریق میتوان سیستم اعلام حریق را با سیستم اطفاء حریق در ارتباط قرار داد.

ب : سیستم هاي خشک ( DRY PIPE SYSTEMS):

در سیستم هاي اسپرینکلر مدل خشک ، تمامی شبکه لوله کشی بعد از شیر مدل خشک با هواي خشک یا نیتروژن تحت فشار مشخصی قرار داده شده است ( توسط کمپرسورهاي هوا ، سیلندرهاي نیتروژن و… ) ، به محض شکسته شدن حباب یک یا چند اسپرینکلر، به علت افت فشار هوا، دریچه شیر مدل خشک باز شده تا پس از تخلیه هواي موجود در مسیر ، آب با فشار بر روي آتش پاشیده شود. این سیستم ها مناسب براي محیطهاي در معرض یخ زدگی می باشند. همزمان با عملیات اطفاء حریق، آلارم مکانیکی سیستم فعال شده و امکان ارتباط این سیستم به سیستم اعلام حریق و آلارم الکتریکی نیز وجود دارد.

حال عملکرد سیستم مدل خشک با توجه به شکل تشریح میشود.

1-در مرحله 1، اسپرینکلر با توجه به درجه حرارت از پیش تعریف شده ، شکسته و فشار هواي داخل شبکه لوله کشی را پایین می آورد.

2-در مرحله 2 ، با توجه به افت فشار به وجود آمده در شبکه ، دهانه شیر اتوماتیک باز میشود ، همزمان ایستگاه پمپاژ استارت شده تا افت فشار به وجود آمده را جبران نماید. آب جهت مصرف اسپرینکلر شکسته جایگزین هواي موجود در شبکه میشود.

3-در مرحله 3 ، وسیله اي به نام Accelerator کمک میکند تا هواي موجود در داخل شبکه لوله کشی با سرعت بیشتري تخلیه گردد تا مدت زمان رسیدن آب به اسپرینکلر شکسته کمتر شود.

4-در مرحله 4 ، همزمان با شروع مرحله 2 جریان کوچکی براي آلارم مکانیکی و الکتریکی جریان می یابد. در این مرحله سوییچ فشار قرار دارد که به شکل نرمال باز میباشد. با ورود فشار آب به داخل این وسیله سوییچ بسته شده و از این طریق میتوان سیستم اعلام حریق را با سیستم اطفاء حریق در ارتباط قرار داد.

ج : سیستم هاي سیلابی ( DELUGE SYSTEMS):

سیستم هاي سیلابی توسط یک عامل الکتریکی، پنوماتیکی و یا هیدرولیکی فعال می شوند. اسپرینکلرهاي مورد استفاده در این سیستم ها از نوع باز بوده و پس از باز شدن دهانه شیر، آب در شبکه جریان پیدا کرده و از تمام اسپرینکلرها یا اسپري نازل ها آب تخلیه می شود. این سیستم ها در مکانهاي پر خطر و مکانهایی که سرعت رشد حریق در آنها زیاد میباشند استفاده می شود. این سیستم ها داراي دانسیته بالا جهت تخلیه زیاد و سریع آب جهت جلوگیري از انتشار آتش میباشند. همزمان با عملیات اطفاء حریق، آلارم مکانیکی سیستم فعال شده و امکان ارتباط این سیستم به سیستم اعلام حریق و آلارم الکتریکی نیز وجود دارد.

حال عملکرد سیستم سیلابی – پنوماتیکی با توجه به شکل تشریح میشود.

1-در مرحله 1، شیر سیلابی توسط هواي خشک تحت فشار قرار گرفته است . اسپرینکلر موجود در شبکه تحت فشار با توجه به درجه حرارت از پیش تعریف شده ،شکسنه و فشار هوای داخل شبکه را پایین می آورد.

2-در مرحله 2 ، وسیله اي به نام Pneumatic actuator قراردارد که آب در پشت آن تحت فشار ، شیر سیلابی را مسلح نگاه داشته است. با انجام مرحله 1 ، این وسیله اجازه عبور آب را از خود میدهد و فشار نگهدارنده پشت دهانه شیر سیلابی برداشته میشود.

3-در مرحله 3 ، با برداشته شدن فشار نگاهدارنده پشت دهانه شیر سیلابی ، دهانه شیر سیلابی بازشده و آب در داخل شبکه لوله کشی جریان پیدا مینماید.

4-در مرحله 4، وسیله اي به نام Restricted orifice به شیر اتوماتیک اجازه میدهد تا قبل از اینکه خط شارژ آب جهت Reset کردن شیر عمل نماید ، زودتردهانه شیر اتوماتیک را باز نماید.

5-در مرحله 5 ، همزمان با شروع مرحله 3 ، جریان کوچکی براي آلارم مکانیکی و الکتریکی جریان می یابد. در این مرحله سوییچ فشار قرار دارد که به شکل نرمال باز میباشد. با ورود فشار آب به داخل این وسیله سوییچ بسته شده و از این طریق میتوان سیستم اعلام حریق را با سیستم اطفاء حریق در ارتباط قرار داد.

6-در مرحله 6 ، آب از تمامی اسپرینکلر ها بر روي حریق پاشیده میشود.

7-در مرحله 7 ، زمانی که مرحله 1 انجام میشود علاوه بر عملکرد مرحله 2 ، فشار آب از وسیله اي به نام Pressure operated relief valve نیز برداشته میشود. (PORV ) به شکل نرمال همیشه بسته است ، همین عامل باعث بازشدن این وسیله میشود. تا مادامی که PORV باز باشد شیر سیلابی Reset نمیشود و به عملکرد خود ادامه میدهد.

د : سیستم هاي دو مرحله اي ( PREACTION SYSTEMS):

نحوه عملکرد این سیستم ها بر اساس دو عامل تحریک کننده مجزا می باشد و در این سیستم ها آب پشت اسپرینکلرها وجود ندارد. در نوع Single interlocked دریچه شیر توسط یک سیگنال الکتریکی یا عامل پنوماتیکی باز می شود، سپس آب در شبکه جریان پیدا کرده و به پشت اسپرینکلر می رسد، در این حالت سیستم به یک سیستم تر تبدیل شده است،  حال کافی است که بر اثر  وجود آتش، حباب  یک یا چند  اسپرینکلر بشکند  تا آب تخلیه  شود.در نوع Double  interlocked دریچه شیر فقط هنگامی باز می شود که هر دو عامل اتفاق افتاده باشد ولی در نوع None interlocked هر کدام از عوامل به تنهائی می توانند شیر را باز کنند. این سیستم ها معمولا در شبکه هاي در معرض یخ زدگی و یا در مکان هاي حساس استفاده می شوند. همزمان با عملیات اطفاء حریق، آلارم مکانیکی سیستم فعال شده و امکان ارتباط این سیستم به سیستم اعلام   حریق و آلارم الکتریکی نیز می باشد.

حال عملکرد سیستم دومرحله اي ( Single interlocked ) الکتریکی – پنوماتیکی با توجه به شکل تشریح میشود.

1-در مرحله 1، سیستم اعلام حریق ، حریق منطقه را کشف نموده و آن را براي مرکز کنترل خود ارسال مینماید.

2-در مرحله 2 ، مرکز کنترل سیستم اعلام حریق پس از دریافت سیگنال از طرف کشف کننده ها ، بر اساس سناریوي موجود فرمان اطفاء را به سیستم دو مرحله اي صادر می کند.

3-در مرحله 3 ، دستور به شیر برقی ( ( Solenoid valve اتوماتیک رسیده و شیر برقی عمل مینماید. شیر برقی به شکل نرمال بسته میباشد که با رسیدن فرمان ازمرکز کنترل سیستم اعلام حریق باز شده و جریان آب را از خود عبور میدهد.

4-در مرحله 4 ، پس از باز شدن شیر برقی در مرحله 3 ، دهانه شیر اتوماتیک باز شده و آب خارج میشود.

5-در مرحله 5 ، وسیله اي به نام Restricted orifice به شیر اتوماتیک اجازه میدهد تا قبل از اینکه خط شارژ آب جهت Reset کردن شیر عمل نماید ، زودتر دهانه شیر اتوماتیک را باز نماید.

6-در مرحله 6 ، سیستم تبدیل به یک سیستم مدل خشک میشود و مطابق آنچه در سیستم خشک بیان شد عمل مینماید

7-در مرحله 7 ، زمانی که مرحله 1 انجام میشود علاوه بر عملکرد مرحله 2 ، فشار آب از وسیله اي به نام Pressure operated relief valve نیز برداشته میشود ( PORV  به شکل نرمال همیشه بسته است).

همین عامل باعث بازشدن این وسیله میشود. تا مادامی که PORV باز باشد شیر سیلابی Reset نمیشود و به عملکرد خود ادامه میدهد.

آب به دلیل در دسترس بودن گزینه خوبی برای مهار آتش است؛ ولی باید به این نکته توجه کرد که انتخاب سیستم مناسب اطفای حریق مبتنی بر آب می تواند بسته به نوع مکان و کاربردی که مدنظر دارید، متفاوت باشد.فرآیند طراحی و نصب سیستم اطفا حریق آبی در فضاهای تجاری یا صنعتی شامل چند مرحله مجزا است. نخست، یک مهندس آتش اقدام به ارزیابی طراحی فضا می‌کند تا مناسب‌ترین سیستم آبی را برای محیط مورد نظر تعیین کند. فرآیند ارزیابی معمولاً شامل بررسی اندازه، نوع تأسیسات، مواد قابل اشتعال موجود و هر فاکتور دیگری است که می‌تواند بر الزامات ایمنی در مقابل حریق تأثیرگذار باشد