اطفا حریق اسپرینکلر

در سال ۱۸۷۴توسط هنری پارملی اختراع شد . این وسیله نسبتا ساده با کمک تجهیزات رایج در شبکه های لوله کشی نظیر شیر آلات , لوله و اتصالات با هدف حفاظت از جان و مال افراد در برابر حریق بکار برده شده اند. در این مقاله قصد داریم توضیحاتی در مورد سیستم اطفا حریق اسپرینکلر افشانه آب یا اسپرینکلر بیان کنیم.

اسپرینکلر در سال ۱۸۷۴توسط هنری پارملی اختراع شد . این وسیله نسبتا ساده با کمک تجهیزات رایج در شبکه های لوله کشی نظیر شیر آلات , لوله و اتصالات با هدف حفاظت از جان و مال افراد در برابر حریق بکار برده شده اند . برخلاف تصور برخی افراد مبنی بر اینکه در هنگام حریق تمامی اسپرینکلرهای نصب شده در ساختمان فعال می شوند باید اشاره نمود که در تمامی سیستم ها ( باستثناء سیستم سیلابی ) فقط اسپرینکلرهایی که در مجاورت آتش قرار دارند , فعال شده و آب را تخلیه می کنند و بر اساس آمار منتشر شده ۳۷درصد از آتش سوزی ها تنها با فعال شدن یک اسپرینکلر , ۵۶درصد با کمتر از سه اسپرینکلر و ۸۳درصد با کمتر از ۱۰اسپرینکلر کنترل یا اطفاء شده اند . در خصوص تاثیر اسپرینکلر ها روی افزایش ایمنی کافیست بدانیم تاکنون هیچ یک از ساختمان های مجهز به سیستم اسپرینکلر دچار خسارت سنگین نشده و مرگ ناشی از حریق در خانه های دارای اسپرینکلر در انگلستان گزارش نشده است . شرکت میلان تجهیز سیستم با بکارگیری تجهیزات مدرن و تکیه بر دانش مهندسان خود که موفق به اخذ تاییدیه از انجمن ملی حفاظت از حریق ایالات متحده آمریکا با نمره ۱۰۰درصد و کسب رتبه نخست در آزمون بین المللی NFPA 13 شده اند , محیطی ایمن را برای زندگی فراهم می سازد

ویژگی ها و امتیازات :

اطفا حریق اسپرینکلر

• اولین و پر استفاده ترین سیستم اطفاء حریق در دنیا

• دارای تأییدیه های معتبر بین المللی

• انواع شیر آلات سیستم تر (Wet) , خشک (Dry ) , پیش عملگر ( Pre Action ) و سیلابی ( Deluge )

• انواع اطفا حریق اسپرینکلرهای اسپری کننده ( Spray ) مسکونی (Residential ) پوشش گسترده و . . .

• تنوع تجهیزات جانبی

سیستم اطفا حریق اسپرینکلر یا افشانگر موثرترین و اقتصادیترین شیوه مهار و اطفای حریق میباشد که در 98 درصد موارد مانع از وقوع و انتشار آتش‌سوزی میگردد. مطابق با استانداردهای بینالمللی، بویژه استاندارد NFPA-13 که از مطرحترین و سخت‌گیرانه‌ترین استانداردهای جهان در این زمینه می‌باشد، به طور متداول از دو روش برای محافظت اتوماتیک انبار که دارای ردیفهای متعدد قفسه (rack) می‌باشد، استفاده میگردد:

1- استفاده از سیستم افشانگر در چند لایه و قراردادن افشانگرها در داخل برخی از طبقات قفسه‌ها (اصطلاحاً به این‌گونه از افشانگرها که در داخل قفسه ها قرار داده میشود، افشانگرهای in-rack یا داخل‌قفسه گفته میشود).

2- استفاده از افشانگرهای زود اطفاءکننده واکنش سریع (ESFR Sprinklers)در مواردی که فضای کافی برای انتقال حرارت و دود از میان طبقه‌ها به بالا وجود داشته باشد.

با درنظرگرفتن دو مورد فوق‌الذکر بدیهی است که انتخاب هر یک از آنها وابسته به درنظرگرفتن شرایط مختلفی است که به بررسی برخی از این موارد پرداخته می شود.

تاریخچه افشانگرهای ESFR

افشانگرهای ESFR یا زود اطفاءکننده‌های واکنش سریع به‌درستی بعنوان بهترین سرمایه گذاری‌ و راهکار در اطفاء حریق انبارهای کالا مطرح گردیده است. استفاده از این نوع از افشانگرها به سال 1980 میلادی برمی گردد که از آن زمان به بعد، این نوع از افشانگرها بعنوان یکی از روش‌های جایگزین افشانگرهای با چیدمان قفسه ای توسعه یافتند. این سیستم‌ها با هدف اطفاء کامل حریق درحالی ارائه گردیدند که افشانگرهای متعارف تنها قادر به محدودنمودن و جلوگیری از گسترش حریق بودند. به همین دلیل برای خاموش سازی کامل حتماً نیاز به حضور مأموران آتش نشانی می بود.

اما این افشانگرها چگونه کار می کنند؟ افشانگرهای ESFR آب را 2 تا 3 برابر بیشتر از افشانگرهای متعارف پاشش می کنند و قطره های پاشیده‌شده توسط این افشانگرها، بزرگ‌تر می باشند. درنتیجه، این قطره ها با مومنتوم بیشتر نسبت به قطره های افشانگرهای متعارف، درصد بیشتری از آب را روی آتش ریخته و باعث خاموش‌شدن آتش می گردند.

مزایا

بدیهی است، درصورت مساعدبودن شرایط، استفاده از افشانگرهای ESFR دارای مزایای قابل توجهی می باشد که بعضی از این موارد، عبارتند از:

زمان نصب کمتر
کاهش پیچیدگی لوله‌کشی (بدون نیاز به لوله‌کشی به داخل قفسه‌ها)
افزایش انعطاف‌پذیری کارکردن با قفسه‌ها، بدون نگران‌بودن از آسیب‌رسانی احتمالی به افشانگرها
شناسایی سریع حریق و جلوگیری از گسترش آن
قابل‌استفاده برای محافظت از انبار کالاهای بسته‌بندی‌شده و غیربسته‌بندی‌شده
قابل‌کاربرد برای محافظت از انبار تایرهای لاستیکی، رول کاغذ، مایعات اشتعال‌پذیر و قطعات اتومبیل
طراحی‌شده برای محافظت از انبار کالاهای تا ارتفاع 2/12 متر و حداکثر ارتفاع سقف 7/13 متر
دارابودن ضریب تخلیه بالا (در مقایسه با دیگر افشانگرها، نیاز به اختلاف فشار کمتری دارد).
کاهش یا حذف نیاز به استفاده از پمپ آتش‌نشانی
کاربردها

همانطور که ذکر شد، در اطفا حریق اسپرینکلر افشانگرهای ESFR برای محافظت از کالاهای انبارشده تا حداکثر ارتفاع 2/12 متر و حداکثر ارتفاع کف تا سقف 7/13 متر کاربرد دارد. همچنین جهت محافظت از انبارهای با ارتفاع بیشتر، طرح های حفاظتی شامل ترکیبی از افشانگرهای با چیدمان قفسه ای و ESFR با هم و یا افشانگرهای با چیدمان داخل قفسه به‌ تنهایی مناسب می باشد. ESFR جهت محافظت از دامنه وسیعی از کالاها طراحی می‌شود. این سیستم قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتری در انبارها، در مقایسه با روش استفاده از افشانگرهای متعارف ایجاد می‌کند که مطابق با استاندارد، تنها مجاز به استفاده جهت محافظت از کالاهایی که هنگام نصب سیستم در انبار ذخیره شده بودند، می باشد و درصورت تغییر کالاهای ذخیره شده در انبار، افشانگرهای مورد استفاده، ممکن است مطابق با ضوابط استاندارد جایگزین شود. در مواردی‌که موقعیت انبارها ایجاب کند که از افشانگرهای متعارف که شامل افشانگرهای داخل‌قفسه نیز می باشد، برای محافظت ساختمان استفاده شود، مالکین ساختمان ترجیح می‌دهند که از سیستم ESFR استفاده نماید. زیرا بدلیل این که این سیستم نیاز به استفاده از افشانگرهای داخل‌قفسه را مرتفع می کند، نگرانی خاصی در مورد خراب‌شدن افشانگرها در اثر برخورد وجود ندارد. به‌علاوه، درصورت تغییر کالاهای ذخیره‌شده در انبار، به‌دلیل انعطاف‌پذیری این نوع افشانگرها از نظر قابلیت محافظت از دامنه وسیعی از کالاها، عموماً نیازی به تغییر سیستم نمی باشد.

محدودیت های سیستم ESFR

با وجود قابلیت برتر سیستم های ESFR در مهار آتش (درمقایسه با افشانگرهای متعارف که تنها حریق را قبل از رسیدن نیروهای آتش‌نشانی کنترل می کنند)، این نوع از سیستم ها دارای محدودیت های ذیل می باشد:
درصورت استفاده از قفسه های یکپارچه (solid shelving) استفاده از این نوع از افشانگرها مجاز نیست.
بین سر افشانگر و حداکثر ارتفاع کالاهای انبارشده، حداقل 36 اینچ فاصله می بایست رعایت گردد.
استفاده در اماکن ذخیره مایعات قابل ‌اشتعال عموماً مجاز نیست.
ضوابط مربوط به فاصله این نوع از افشانگرها از موانعی مانند: سازه های سقف، کانال ها، تجهیزات روشنایی و … بسیار سخت‌گیرانه است که در هنگام طراحی و نصب، می بایست مورد توجه قرار بگیرد.
نتیجه‌گیری

در اطفا حریق اسپرینکلر سیستم های ESFR بسیاری از چالش های محافظت از انبارها را حل می کنند و استفاده از آنها، باتوجه به مزایای چشمگیرشان ازجمله: کاهش پیچیدگی سیستم و افزایش انعطاف‌پذیری و نیز کاهش هزینه ها، همواره مورد گسترش بوده است. با این حال حصول اطمینان از انتخاب نوع درست سیستم ESFR مستلزم آگاهی کامل از نوع کالاهای انبارشده و روش نگهداری این‌گونه کالاها و همچنین توجه به مفاد استانداردهای ارائه‌شده در این زمینه بوده و عدم توجه به این موارد، ممکن است منجر به عدم کارایی این سیستم گردد.

انواع سيستم افشانه آب

سيستم تر
سيستم خشك
سيستم جريان آزاد
سيستم نيمه آزاد
سيستم تر:

اين سيستم داراي فشار لازم به صورت دائم مي‌باشد و افشانه‌هاي اتوماتيك در موقع حريق مسير را براي پاشش باز مي‌نمايند. در دهانه افشانه‌ها در اين شبكه يك حباب شيشه‌اي وجود دارد كه هنگام بالا رفتن دما در اطراف آن، بيش از حد تحمل حباب، مي‌شكند وباعث آزاد شدن مسير جريان آب مي‌شود.

سيستم خشك:

در اين سيستم در حالتعادي، شير جريان آب توسط فشار هوا،با نيتروژن بسته است و عملكردن يك يا چند افشانه اتوماتيك كه حساس به دما مي‌باشند باعث باز شدن شير آب مي‌شود.در صورتي كه فشار منبع آب به صورت ثقلي تامين نشود، بايد در سيستم يك كليداتوماتيك حساس به فشار در مسير تعبيه شده باشد تا در موقع لازم پمپ‌هاي آب را روشن نمايد. در مواقعي كه احتمال افت فشار آب شبكه نيز وجود دارد وجود كليد اتوماتيك وپمپ كمكي لازم مي‌باشد.

سيستم جريان آزاد:

اين سيستم از يكسري افشانه‌هاي با دهانه آزاد (باز)تشكيل شده است كه شير اصلي در هنگام نياز توسط سيستم كاشف يا به صورت دستي باز شده و جريان برقرار مي‌شود. به اين روش راه‌اندازي، نيمه اتوماتيك مي‌گويند.

سيستم نيمه آزاد:

در اين سيستم كه شبيه نوع جريان آزاد است ولي ازافشانه‌هاي اتوماتيك استفاده شده است پشت افشانه‌ها مقدار محدودي فشار نيز وجوددارد و هنگامي كه سيستم كشف حريق شير اصلي جريان را باز مي‌كند فقط افشانه‌هايي عمل مي‌كنند كه قبلاً توسط گرما فعال باشند.

در طراحي سيستم افشانه، ميزان آب و فشار لازم بايد براي زماني پيش‌بيني شودكه تمام افشانه‌ها در حال عمل باشند. در اين خصوص دبي، فشار و حجم مورد نياز آببايد در شبكه وجود داشته باشد.

محاسبات شبكه بر اساس دانسيته پاشش آب:

هر افشانه در هنگام عمل پاشش آب محدوده‌اي به صورت چتري در زير خود راآب پاشي خواهد نمود. هر چه ارتفاع افشانه بالاتر باشد، قاعده اين محدوده بزرگتر ودانسيته پاشش آب كمتر مي‌گردد. شكل محدوده حفاظتي يك افشانه را نشان مي‌دهد.براي حفظ كارايي افشانه‌ها محدوده 180 فوت مربع تعيين شده است. اين معيار يك عددكلي است و با توجه به ويژگي‌هاي محيطي و نوع مواد آتشگير مي‌تواند تغيير كند، لذااز معيار دقيق‌تري مي‌توان استفاده نمود و آن هم تركيب درجه خطر و مساحت است كه درجدول زیر آمده است.

كدرنگ‌هاي آب افشانها:

آب افشانه‌ها براساس دماي عملياتي به كدهاي ذيل درجه‌بندي گرديده‌اند.

دسته‌بندي نرخ عملكرد و دماي آب افشانه‌ها و رنگ تيوپ‌هاي آن (كد13 از NFPA)

آب افشان‌ها به تنهايي يك سيستم مستقل و قابل قبول بوده و به نگهداري خيلي مختصري نياز دارند.

با توجه به اين كه در سيستم‌هاي آب افشان‌تر، در داخل لوله‌ها آب مي‌باشد لذا تنها بايد در ساختمان‌هايي كه در معرض خطر آتش‌سوزي مي‌باشند، بكار برده شوند، و دماي ساختمان‌ها بايستي درحد فاصل 40 درجه فارنهايت (4 درجه سانتيگراد) يا بالاتر حفظ گردد. در مواقعي كه لازم است تعدادي از آب‌افشان‌ها در محيط‌هايي با دماي پائين‌تر نصب گردند مي‌توان از مواد ضد يخ استفاده نمود. آن بخش از لوله‌هاي آب‌افشان در سيستم تر كه در معرض دماي زير صفر باشند، بايستي با محلول ضد يخ پر گردند.

همانطور که می‌دانید، نگهداري و تعميرات (maintenance)، به مجموعه فعاليت‌ها و اقداماتي كه به منظور آماده‌به‌کارنگهداشتن تجهيزات در سطح قابل قبول از نظر عملياتي (نگهداري) و يا بازگرداندن تجهيزات معيوب به چرخه استفاده و بهره‌برداري، اطلاق مي‌شود و نتيجه موردانتظار از اين اقدامات، ايجاد آمادگي، حفظ قابليت عملياتي، تداوم و استمرار عملياتي تجهيزات براي شرايط تعريف شده خواهد بود. در این مقاله قصد داریم به توضیحاتی مختصر در مورد تست و نگهداری و همچنین تعمیرات سیستم های اطفاء حریق اسپرینکلر بپردازیم.

استانداردNFPA25 Standard for Inspection,Testing and Maintenance of Water-Based fire protection systems بطوركامل به نحوه بازرسي، تست، نگهداري و تعميرات اين تجهيزات پرداخته و تمامي اقدامات لازم براي مهيا نمودن و حفظ سيستم در همان شرايط و سطح عملكردي طراحي شده را، تشريح مي‌نمايد.

در سيستم لوله تر(wet pipe sprinkler system) اسپرينكلرها به شبكه لوله‌كشي محتوي آب متصل هستند و به محض فعال‌شدن اسپرينكلر، آب فوراً تخليه مي‌شود. از امتيازات اين سيستم مي‌توان به سرعت بالا و هزينه‌هاي پايين نصب، نگهداري و تعميرات اشاره كرد. در اكثر مناطقي كه خطر يخ‌زدگي آب وجود ندارد، سيستم تر اولين انتخاب طراحان خواهد بود و اطمينان از صحت عملكردي و حفظ شرايط مطلوب این سيستم اطفاء حريق تنها با انجام يك پروسه صحيح نگهداري و تعميرات موثر بدست خواهد آمد.