اطفای حریق اسپرینکلر
Sprinkler
اطفای حریق اسپرینکلر در سال 2008، هزینه‌ی سیستم‌های اسپرینکلر نصب شده. بسته به نوع و محل، چیزی بین 31/0 تا 66/3 دلار آمریکا در هر فوت مربع بود.
سیستم‌های مسکونی نصب شده در زمان احداث اولیه‌ی ساختمان و با استفاده از منابع آب شهری. بطور میانگین حدود 35/0 دلار آمریکا در هر فوت مربع هزینه در بر داشتند.
این سیستم‌ها را می‌توان در هنگام احداث یا در زمان نوسازی ساختمان نصب کرد.
در برخی جوامع، قوانینی وجود دارد که تعبیه‌ی سیستم‌های اسپرینکلر مسکونی را لازم دانسته‌اند. بویژه در مواردی که دسترسی چندانی به منابع آب آتش‌نشانی شهری («شیرهای آتش‌نشانی») وجود ندارد.
در ایالات متحده‌ی آمریکا، خانه‌های تک و دو خانواره الزامی به نصب سیستم‌های اطفاء حریق اسپرینکلر ندارند. اگرچه موارد متعددی از مرگ ناشی از آتش سوزی در این محل‌ها رخ می‌دهد.
سیستم‌های اسپرینکلری مسکونی هزینه‌ی بالایی ندارند (تقریباً معادل هزینه‌ی فرش کردن یا سرامیک کردن کف خانه بر حسب واحد سطح)، . اما نیازمند لوله‌کشی‌های آب بزرگتری نسبت به آنچه در حالت عادی در خانه‌ها نصب می‌شود هستند.
بنابراین معمولاً هزینه‌ی بهسازی مقرون به صرفه نیست.
انواع سیستم اطفای حریق آبی به شرح زیر است:
سیستم‌های اسپرینکلر لوله تَر
سیستم‌های اسپرینکلر لوله تَر با فاصله‌ی زیادی به عنوان پر کاربردترین گونه از سیستم‌های اطفاء حریق اسپرینکلر نسبت به سایر انواع سیستم اطفای حریق آبی به شمار می‌روند.
ضمناً این نوع اسپرینکلر‌ها لقب مطمئن‌ترین گونه از سیستم‌های اسپرینکلر را نیز یدک می‌کشند. چرا که ساده بوده و تنها اجزای کاری آن‌ها عبارتند از اسپرینکلر‌های خودکار و. (البته اغلب، نه در همه‌ی موارد) شیر یکطرفه هشدار خودکار.
یک منبع آب خودکار، که آب تحت فشار را به لوله‌کشی سیستم تغذیه می‌کند.
سیستم‌های اسپرینکلر لوله خشک
در بین انواع سیستم‌های اسپرینکلر، سیستم‌های لوله خشک از حیث فراوانی کاربرد در رده‌ی دوم قرار دارند.
سیستم‌های لوله خشک در فضاهایی نصب می‌شوند که در آن‌ها دمای محیط گاهاً چنان سرد می‌شود. که در صورت پر بودن لوله از آب، موجب یخ زدن آن شده و مانع از عملکرد آن می‌شود.
بیشترین کاربرد سیستم‌های لوله خشک در ساختمان‌های فاقد گرمایش، پارکینگ‌ها. پارکینگ‌های روباز متصل به ساختمان‌های مجهز به گرمایش (که در آن‌ها از سیستم لوله تَر استفاده می‌شود). یا در سردخانه‌ها است.
در مناطقی که مشمول مقررات NFPA می‌شوند، نصب سیستم‌های َتر مجاز شمرده نمی‌شود، مگر آنکه بازه‌ی دمای محیطی بالای F40º باقی بماند.
در این نوع سیستم‌ها تا زمان بکار افتادن سیستم، آبی در سیستم لوله‌کشی وجود نخواهد داشت. در عوض این شبکه با هوایی پر شده که فشار آن کمتر از فشار منبع آب است.
برای ممانعت از رانده شدن آب درون منبع (که فشار بالاتری دارد) به درون شبکه‌ی لوله‌کشی در حالت عادی، شیر لوله‌ی خشک (نوع خاصی از شیر یکطرفه)
به نحوی طراحی شده که با افزایش سطح تماس زبانه‌ی این شیر با هوای موجود در شبکه‌ی لوله‌کشی. (در مقایسه با فشار بالاتر آب ولی سطح تماس کوچکتر زبانه‌ی شیر یکطرفه). نیروی بیشتری روی زبانه‌ی شیر یکطرفه وارد شود.
وقتی که یک یا بیش از یکی از سَری‌های خودکار اسپرینکلر به کار می‌افتند، باز شده و به هوای محبوس در لوله اجازه می‌دهند از آن اسپرینکلر خارج شود.
با گذشتن دمای هر یک از اسپرینکلر‌ها از حد فعالسازی، آن اسپرینکلر مستقلاً به کار می‌افتد. با افت فشار هوا در لوله، تفاضل فشار در شیر لوله‌ی خشک تغییر می‌کند. و موجب وارد شدن آب به سیستم لوله‌کشی می‌گردد.
جریان آب از اسپرینکلر‌ها که لازمه‌ی کنترل حریق است، تا تخلیه‌ی هوا از اسپرینکلر‌ها به تعویق می‌افتد.
در مناطق مشمول مقررات NFPA 13. زمان صرف شده از فعالسازی اسپرینکلر تا رسیدن آب به اسپرینکلر به حداکثر 60 ثانیه محدود شده است.
در کاربردهای صنعتی به این حد زمانی «حداکثر زمان رسید آب» گفته می‌شود. بسته به طبقه‌بندی خطر محدوده‌ی حفاظت شده توسط سیستم اسپرینکلر، گاهی سقف حداکثر زمان رسیدن آب کاهش داده می‌شود.
از منظر برخی از مالکین و ساکنین ساختمان‌ها، اسپرینکلر‌های لوله خشک از حیث محافظت از کلکسیون‌های ارزشمند و سایر نواحی حساس به آب، مفید ارزیابی می‌شوند.
این تلقی از بیم آن نشأت می‌گیرد که سیستم لوله‌کشی تَر به تدریج به نشتی نامحسوس آب خواهد انجامید.
در حالیکه امکان بروز چنین نقیصه‌ای در سیستم‌های لوله خشک وجود ندارد.
سیستم‌های سیلابی (دیلیوج)
اطفای حریق اسپرینکلر سیستم‌های موسوم به « سیلابی» سیستم‌هایی هستند که در آن‌ها همه‌ی اسپرینکلر‌های متصل به سیستم لوله‌کشی. باز هستند، چه اینکه عنصر حساس به حرارت در آن‌ها حذف شده . یا این سیستم‌ها اختصاصاً به شکل فوق طراحی شده‌اند.
از این سیستم‌ها برای مخاطرات خاص در مکان‌هایی استفاده می‌شود که در آن‌ها گسترش سریع حریق جزو نگرانی‌ها به شمار می‌رود. چرا که در این سیستم‌ها آب به شکل آنی در کل محدوده‌ی خطر گسیل می‌شود.
گاهی اوقات این سیستم‌ها را در درب‌های ساختمان یا مسیرهای ورودی شخصی نصب می‌کنند تا از سرعت گسترش حریق. (مثلاً از طریق درب‌های تعبیه شده روی یک دیوار مقاوم در برابر حریق) بکاهند.
تا زمان عمل کردن سیستم، آبی در لوله‌ها وجود ندارد. از آنجاییکه روزنه‌های اسپرینکلر باز هستند، فشار سیستم لوله معادل فشار اتمسفر خواهد بود.
برای جلوگیری از جاری شدن آب به سیستم لوله‌کشی بواسطه‌ی فشار مخزن آب، یک «شیرفلکه‌ی سیلابی». در محل اتصال به مخزن آب جایگذاری می‌شود. شیرفلکه‌ای که یک ضامن مکانیکی دارد.
این شیرفلکه فاقد قابلیت بازنشانی بوده و بعد از کشیده شدن ضامن آن، باز می‌ماند.
بدلیل حذف عناصر حساس به حرارتِ موجود در اسپرینکلر‌های خودکار (که موجب باز شدن اسپرینکلر‌ها در این سیستم‌ها می‌شوند)، . لازم است بعد از اعلام هشدار حریق توسط یک سیستم اعلان حریق، شیرفلکه‌ی سیلابی باز شود.
نوع دستگاه اعلام حریق عمدتاً با توجه به نوع خطر انتخاب می‌شود (مثلاً آشکارسازهای دود، آشکارسازهای حرارت، یا آشکارسازهای شعله‌ی نوری).
دتکتورهای اعلان حریق، سیگنال‌هایی را برای کنترل پنل اعلان حریق ارسال می‌کنند. و این پنل نیز به نوبه‌ی خود سیگنال باز شدن شیرفلکه‌ی سیلابی را به این شیرفلکه ارسال می‌کند.
بسته به اهداف سیستم ممکن است فعالسازی به شکل دستی انجام شود.
معمولاً فعالسازی دستی از طریق یک شستی اطفای حریق انجام می‌شود که سیگنالی را به پنل اعلان حریق ارسال کرده. و این پنل نیز متعاقباً سیگنال باز شدن شیرفلکه‌ی سیلابی (دیلیوج) را به این شیرفلکه ارسال می‌کند.
عملکرد – فعال شدن دستگاه اعلان حریق یا تغییر وضعیت اهرم دستی (شستی)، سیگنالی را به پنل اعلان حریق ارسال می‌کند.
که متعاقباً موجب ارسال سیگنال باز شدن شیرفلکه‌ی سیلابی (دیلوج) و واردشدن آب به سیستم لوله‌کشی می‌شود. در نتیجه آب به صورت همزمان از همه‌ی اسپرینکلر‌ها جریان می‌یابد.
سیستم‌های اسپرینکلر پیش‌عمل (پیش فعال)
سیستم‌های اطفای حریق اسپرینکلر پیش‌عمل مخصوص محل‌هایی هستند که فعال شدن تصادفی این سیستم در آن‌ها خسارت بار است. محل‌هایی مانند موزه‌ها که آثار هنری. دست نوشته‌ها یا کتب نادری در آن‌ها نگهداری می‌شوند.
و یا مراکز داده‌ها که در آن‌ها حفاظت از تجهیزات کامپیوتری در برابر تخلیه‌ی تصادفی آب از اهمیت زیادی برخوردار است.
برحسب هدف دقیق سیستم، سیستم‌های پیش‌عمل، ترکیبی از سیستم های تَر، خشک و سیلابی هستند. دو نوع اصلی از سیستم‌های پیش‌عمل وجود دارد. که عبارتند از سیستم‌های تک قفل (single interlock) و دو قفل (double interlock).
عملکرد سیستم‌های تک قفل مشابه با سیستم‌های خشک است،. با این تفاوت که این سیستم‌ها نیازمند آنند که آشکارسازی «پیشینِ» حریق. که معمولاً از طریق فعال شدن یک آشکارساز حرارتی یا دودی صورت می‌گیرد،
قبل از «عمل» ورود آب به لوله‌کشی سیستم از طریق باز شدن شیر پیش‌عمل. که یک شیر ضامن دار مکانیکی (مشابه شیرفلکه‌ی سیلابی) است، انجام شود.
به این ترتیب، سیستم اساساً از یک سیستم خشک به یک سیستم َتر تبدیل می‌شود.
هدف عبارتست از کاهش زمان تأخیر ناخواسته‌ی رسیدن آب به اسپرینکلر‌ها که جزو خصوصیات سیستم‌های خشک به شمار می‌رود.
چنانچه اسپرینکلر‌ها پیش از شناسایی حریق به کار بیفتند یا سیستم لوله‌کشی دچار نشتی شود. افت فشار هوا در لوله به غلط موجب فعال شدن سیستم اعلان می‌شود.
در این حالت، به دلیل افت فشار ناظر، شیر پیش‌عمل باز نخواهد شد و آب وارد لوله‌کشی نمی‌شود.
عملکرد سیستم‌های دوقفلی مشابه با سیستم‌های سیلابی (سیستم دیلوج) است، با این تفاوت که در آن‌ها از اسپرینکلر‌های خودکار استفاده می‌شود.
این سیستم‌ها نیازمند آنند که هم یک رخداد آشکارسازی حریق «پیشین»،. که معمولاً از طریق فعال شدن یک آشکارساز حرارت یا دود صورت می‌گیرد.
و هم به کار افتادن اسپرینکلر خودکار، هر دو قبل از «عمل» ورود آب به لوله‌کشی سیستم واقع شوند. فعالسازی شناساگرهای حریق به تنهایی یا اسپرینکلر‌ها به تنهایی، بدون آنکه دیگری بکار افتد. نمی‌تواند موجب وارد شدن آب به لوله‌کشی شود.
از آنجایی که در سیستم‌های دو قفلی تا قبل از عمل کردن اسپرینکلر‌ها آبی وارد لوله‌کشی نمی‌شود. این سیستم‌ها از نظر زمان رسیدن آب جزو سیستم‌های خشک به شمار رفته و. به همان ترتیب نیازمند محدوده‌ی طراحی بزرگتری هستند.
سیستم‌های پاشش آب و کف
سیستم اطفاء حریق آب و کف افشان (فوم)،. سیستمی با کاربرد ویژه است که مخلوطی از آب و کنستانتره کف کم انبساط را تخلیه می‌کند که موجب پاشش کف (فوم) از اسپرینکلر می‌شود.
معمولاً از این سیستم‌ها در مکان‌هایی با خطرات ویژه استفاده می‌شود که بروز حریق در آن‌ها چالش برانگیز است، مانند انبارهای مایعات اشتعال‌پذیر و آشیانه‌ی هواپیما.
بسته به نوع سیستمی که کف به درون آن تزریق می‌شود، عملکرد این سیستم‌ها همانند سیستم‌های فوق‌الإشاره است.
سیستم اطفای حریق اسپری آب
به لحاظ عملیاتی، سیستم‌های «اسپری آب» درست مانند سیستم‌های دیلوج (سیلابی) هستند.
اما در این سیستم‌ها، لوله‌کشی و الگوهای اسپری نازل تخلیه به نحوی طراحی شده‌اند که از چیزی با مشخصات منحصر به فرد.
(که معمولاً اجزاء یا تجهیزات سه بعدی هستند). محافظت به عمل آورند (درست نقطه‌ی مقابل سیستم سیلابی که برای پوشش محدوده‌ی کف یک اتاق طراحی شده است).
نازل‌های مورد استفاده در این سیستم‌ها، اسپرینکلر‌های اطفاء حریق نیستند و معمولاً طوری انتخاب می‌شود که برای انطباق با شکل سه بعدی جسم مورد نظر، یک الگوی پاشش خاص ایجاد کنند. (مثلاً الگوهای پاشش متعارف عبارتند از بیضوی، مخروطی، کاملاً دایره‌ای، و جت باریک).
به عنوان نمونه‌هایی از اجسام حفاظت شده توسط اسپری آب می‌توان به اطفای حریق . یاتاقان‌های توربوژنراتورها یا اطفای حریق ترانسفورماتورهای برق اشاره کرد که حاوی روغن خنک‌کاری هستند.
از سیستم‌های اسپری آب می‌توان به شکل بیرونی روی سطح مخازن حاوی سیالات یا گازهای اشتعال‌پذیر. (مانند هیدروژن) نیز استفاده کرد.
در این حالت هدف از اسپری آب، خنک کاری مخزن و محتویات آن برای پیشگیری از انفجار مخزن (BLEVE) و گسترش حریق است.
سیستم‌های مه آب (واترمیست – Water Mist)
اطفای حریق اسپرینکلر از سیستم‌های مه آب برای کاربری‌های خاصی استفاده می‌شود که در آن‌ها هدف اصلی عبارتست از ایجاد یک بخار جاذب حرارت.
از این نوع سیستم عموماً در جاهایی استفاده می‌شود . که نگرانی از آسیب ناشی از آب وجود دارد، یا جاهایی که با محدودیت منابع آبی روبرو هستیم.
استاندارد NFPA 750 مه آب (واترمیست) را در قالب یک اسپری آب تعریف کرده که اندازه‌ی قطرات آن «در حداقل فشار کاری نازل تخلیه، کمتر از 1000 میکرون» است.
اندازه‌ی قطره‌ی آب را می‌توان با تنطیم فشار تخلیه از نازلی با اندازه‌ی روزنه‌ی ثابت، کنترل کرد.
با ایجاد مه می‌توان از حجم یکسانی از آب، سطح تماس با حریق بزرگتری بدست آورد. بزرگتر بودن سطح تماس با حریق موجب تسهیل در انتقال حرارت شده . و سرعت تبدیل قطرات آب به بخار را افزایش می‌دهد.
مه آب با جذب حرارت بیشتر در واحد زمان نسبت به آب، به دلیل سطح تماس وسیع‌تر با حریق، اثربخشی بیشتری در خنک‌سازی اتاق داشته و در نتیجه از دمای شعله می‌کاهد.
عملکرد – سیستم‌های واترمیست (مه آب) می‌توانند مانند سیستم‌های سیلابی (دیلیوج)، لوله تَر، لوله خشک یا پیش‌عمل، مورد استفاده قرار بگیرند. تفاوت در آن است که سیستم مه آب از یک گاز متراکم به عنوان واسطی برای پودری‌سازی استفاده می‌کند. پودری که در ادامه از طریق لوله‌ی اسپرینکلر اسپری می‌شود.
در برخی از سیستم‌ها به جای گاز متراکم از پمپ‌های فشار قوی برای افزایش فشار آب تا حدی استفاده می‌شود
که در هنگام خروج از نازل اسپرینکلر، پودر می‌شود. از این سیستم‌ها می‌توان با استفاده از روش کاربرد موضعی یا روش سیلاب زنی کامل استفاده کرد. درست مانند سیستم‌های حفاظت در برابر حریق گازهای پاک.
مطالعه بیشتر:
جهت دریافت کامل مقاله ی اطفای حریق اسپرینکلر (46 صفحه) در فرمت پی دی اف pdf روی لینک زیر کلیک کنید.
تحریریه خانه هنر و معماری اُرچین
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.