S5 Paradigm Shift - шаблон joomla Книги

  • اینستاگرام
صفحه اصلی  //  سیستم اطفای حریق آیروسل (آئروسل) - Aerosol

اطفای حریق آئروسل متراکم، شکلی از سیستم اطفای حریق مشابه سیستم اطفای حریق گازی یا سیستم اطفای حریق شیمیایی خشک و مبتنی بر ذرات است. اطفای حریق آئروسل از عاملی برای خاموش کردن آتش استفاده می‌کند که حاوی ذرات جامد بسیار ریز و ماده‌ی گازی است. ذرات ریز آئروسل متراکم و گاز سیال خروجی توسط یک واکنش گرمازا تولید می‌شوند. این ذرات تا زمان خروج از تجهیز به حالت بخار باقی می‌مانند. مواد اطفایی آیروسل در درون سیستم متراکم و سردند و به‌صورت ذرات جامد تخلیه می‌شوند.

برخلاف سیستم اطفای حریق گازی که تنها گاز بیرون می‌دهد و نیز عوامل خاموش‌کننده‌ی شیمیایی خشک که ذرات پودر مانندی با ابعاد بزرگ (25 تا 150 میکرومتر) هستند، سیستم اطفای حریق آئروسل متراکم توسط انجمن حفاظت از حریق آمریکا (NFPA)، به‌عنوان منتشرکننده‌ی ذرات بسیار کوچک با ابعاد کمتر از 10 میکرومتر معرفی می‌شوند. ذرات جامد آیروسل دارای ابعاد جرمی بسیار کوچک‌تری نسبت به عوامل خاموش‌کننده‌ی شیمیایی هستند، مدت بیشتری در هوا معلق می‌مانند و در منطقه‌ی تحت محافظت، پسماند کمتری از خود به‌جای می‌گذارند. درحالی‌که سیستم اطفای حریق شیمیایی خشک باید مستقیماً به سمت شعله هدف‌گیری شوند، آئروسل‌های متراکم، عوامل اطفای حریق احاطه‌کننده‌ای هستند و ازاین‌رو صرف‌نظر از محل و ارتفاع آتش می‌توانند مؤثر باشند. سیستم اطفای حریق شیماییِ تر، مانند مواد داخل خاموش‌کننده‌های کف، باید مانند سیستم اطفای حریق شیمیایی خشک مستقیماً به سمت آتش پاشیده شوند. عامل آئروسل می‌تواند به‌وسیله‌ی عمل مکانیکی، الکتریکی یا ترکیبی از عمل الکترومکانیکی به سمت هدف پرتاب شود.

 

 

روش‌های اطفاء حریق

چهارضلعی آتش

 

سیستم اطفای حریق آئروسل متراکم مانند سیستم اطفای حریق گازی از چهار روش برای خاموش کردن آتش استفاده می‌کنند. آن‌ها روی چهار مؤلفه‌ی چهارضلعی آتش کار می‌کنند، مؤلفه‌های مختلفی که باهم جمع می‌شوند تا واکنش شیمیایی متضمن هر آتشی را ایجاد کنند. این چهار توانایی خاموش‌کننده آتش عبارت‌اند از:

  1. کاهش یا جداسازی سوخت
  2. کاهش گرما
  3. کاهش یا جداسازی اکسیژن
  4. جلوگیری از زنجیره‌ی واکنش مؤلفه‌های فوق

مکانیسم اولیه‌ی اطفاءِ آئروسل متراکم با استفاده از واکنش‌های شیمیایی با رادیکال‌های آزاد شعله، و درنتیجه ممانعت از فرایند سوختن آتش، چهارمین مؤلفه‌ی چهارضلعی آتش را نشانه می‌رود. به‌طور نمونه، ذرات آئروسل متراکم شامل کربنات پتاسیم (K2CO3) است که از تجزیه‌ی گرمایی ترکیب جامدی به شکل آئروسل به دست می‌آید که شامل نیترات پتاسیم است که نقش اکسیدکنندگی دارد. وقتی ذرات آئروسل آتش را فرا می‌گیرند و با آن تماس پیدا می‌کنند، این ذرات گرمای آتش را به‌عنوان انرژی دریافت می‌کنند، تجزیه می‌شوند و مقدار زیادی رادیکال پتاسیم (K+) (یون‌هایی با الکترون منفرد) آزاد می‌کنند. رادیکال‌های پتاسیم با رادیکال‌های آزاد هیدروکسید (OH+)، هیدروژن (H+ ) و اکسیژن (O+) که به ادامه‌ی فرایند سوختن کمک می‌کنند پیوند ایجاد کرده و مولکول‌های بی‌ضرری مانند هیدروکسید پتاسیم (KOH) و آب (H2O) تولید می‌کنند.

 

ازآنجاکه رادیکال‌های پتاسیم در واکنش با رادیکال‌های آتش هم مصرف می‌شوند و هم تولید، پس می‌توانند تکثیر شوند. برای متوقف کردن واکنش‌هایی که برای تداوم سوختن آتش لازم‌اند، این چرخه تا توقف واکنش‌های چرخه‌ی سوخت و خاموش شدن آتش ادامه پیدا می‌کند.

عوامل آئروسل متراکم، مکانیسم اطفاء حریق ثانویه‌ای نیز دارند که سه مؤلفه‌ی دیگر چهارضلعی آتش را که در بالا بیان شد تحت تأثیر قرار می‌دهد. آئروسل با فراگرفتن آتش با ابری غلیظ از ذرات ریزی که ابعاد جرمی کمتر از 1 تا 2 میکرومتر دارند آن را سرد می‌کنند. اگرچه سطح مقطع هر ذره بسیار کوچک است، تعداد زیادِ ذراتی که شعله‌های آتش را محاصره کرده و به آن نفوذ می‌کنند، سطح مقطع به‌قدر کفایت بزرگی را برای جذب گرمای شعله‌های آتش فراهم می‌آورد. بر روی سطح ذرات، بازترکیب رادیکال‌های آتش که به‌عنوان انرژی در واکنش شرکت می‌کنند جذب می‌شوند:

 

شعله، بخش گازیِ آتش است که از سوختن ماده‌ی سوختی حاصل می‌شود. مخلوط شدنِ گازها و ذرات آئروسل با مؤلفه‌های گازی شعله، ماده‌ی سوختی را از آتش جدا می‌کند.

به خاطر یورش به هر چهار مؤلفه‌ی چهارضلعی آتش، عوامل خاموش‌کننده‌ی آئروسل متراکم، در زمره‌ی مؤثرترین شعله خاموش‌کن‌ها قرار می‌گیرد. برای مثال، برخی سیستم اطفای حریق آئروسل متراکم می‌توانند با یک‌پنجم مقدار عامل هالون 1301 یا یک‌دهم اطفای حریق گازی با عامل مبتنی بر هیدروفلوئوروکربن یا فلوئوروکتون، برحسب جرم عامل در هر مترمربع، آتش حاصل از احتراق استخری از مایع قابل اشتعال کلاس B را خاموش کند.

 

نحوه عملکرد سیستم اطفای حریق آیروسل

آتش، T1، ثانیه 35.25 ، قبل از استفاده از اطفای حریق آئروسل متراکم

 

آتش، T2، ثانیه‌ی 36.13، به‌محض پاشیدن اطفای حریق آئروسل متراکم

 

 آتش، T3، ثانیه‌ی 36.20، وقتی اطفای حریق آئروسل متراکم پاشیده شده است.

 

 آتش، T4، ثانیه‌ی 36.25. پس از استفاده از اطفای حریق آئروسل متراکم به‌طور کامل خاموش شده است.

عملکرد خاموش‌کنندگی سیستم اطفای حریق آئروسل متراکم به چگالی ذرات آئروسل در مجاورت آتش بستگی دارد. مانند سیستم اطفای حریق گازی، هرچقدر که عامل سریع‌تر آتش را احاطه کند، عامل خاموش‌کننده در متوقف کردن فرایند سوختن آتش مؤثرتر خواهد بود. خاموش‌کنندگی و چگالی‌های عوامل خاموش‌کننده‌ی آئروسل برحسب کیلوگرم بر مترمربع بیان می‌شوند. بنابراین، کارایی عوامل خاموش‌کننده‌ی آئروسل به تعداد زیادی عوامل مانند محل آئروسل نسبت به آتش، مجاورت دیگر مواد قابل اشتعال سوختنی، نوع ماده‌ی سوختی و غیره بستگی دارد.

سیستم اطفای حریق آئروسل متراکم، برای ایجاد امکان تخلیه‌ی کنترل‌شده طراحی می‌شوند. ترکیبات آئروسل به گونه ای درون این سیستم قرار داده می‌شود که به راحتی با چاشنی الکتریکی یا مکانیکی می توانند فعال شوند. چاشنی الکتریکی به کنترل پنل اعلام حریق وصل می‌شود و می‌تواند از راه دور بصورت دستی و یا بصورت خودکار توسط کنترل پنل فعال شود.

 

استفاده‌ها و کاربردهای سیستم اطفاء حریق ایروسل

استفاده از عوامل اطفاء حریق دو کاربرد دارد: به‌عنوان سامانه‌ی غرقه سازی کامل آتش (Total Flooding) یا به‌عنوان سامانه‌ی اطفاء حریق برای استفاده‌ی موضعی.

برای دستیابی به اطفاء حریق با غرقه سازی کامل، باید تعداد کل آئروسل‌های موردنیاز برای خاموش کردن آتش درون فضای ثابت تعیین شود. این سیستم ها معمولاً بر روی سقف یا دیوار نصب می‌گردند. به خاطر اینکه سیستم اطفای حریق آئروسل به‌صورت مستقل و هم به‌عنوان مخزن ذخیره‌سازی و هم نازلی که گاز را به حرکت وا‌می‌دارد عمل می‌کنند، برای انتقال یا توزیع عامل خاموش‌کننده از محل ذخیره‌سازی به محیط خارج، به هیچ شبکه‌ی توزیعی نیازی ندارد که این باعث صرفه‌جویی در فضای اشغال‌شده و بالا بردن راندمان حمل‌ونقل می‌شود.

از سیستم اطفای حریق با کاربرد موضعی معمولاً به‌صورت دستگاه‌های قابل‌حمل دستی استفاده می‌کنند که مستقیماً به سمت آتش پرتاب می‌شود. برخلاف سیستم اطفای حریق قابل‌حمل پاشیدنی، نیاز نیست وقتی کاربر از این سیستم به عنوان یک سیستم خاموش کننده قابل حمل استفاده می‌کند، خودش را در معرض خطر نزدیک شدن به آتش قرار دهد. اطفای حریق آئروسل متراکم قابل‌حمل معمولاً برای پراکنده کردن آئروسل به‌صورت 360 درجه طراحی می‌شود و ابر آئروسلی بزرگی را دورتادور آتش ایجاد می‌کند. آئروسل به‌محض رسیدن ذراتش به آتش، حمله به آن را آغاز می‌کند و رادیکال‌های پتاسیم خنثی‌کننده‌ی آتش تولید می‌کند. تا زمانی که آئروسل چگالی کافی دارد آتش تحت کنترل است. حتی اگر چگالی آئروسل برای خاموش کردن آتش کافی نباشد، بازهم با پایین آوردن دمای آتش به‌اندازه کافی می‌تواند جلو آن را بگیرد. این ویژگی این امکان را در اختیار عوامل آتش‌نشانی می‌گذارد که مثلاً به‌عنوان ابزاری برای پایین آوردن دما تا سطحی قابل‌کنترل و کاهش دمای اتاق برای ورود شلنگ آتش‌نشانی به داخل منطقه‌ی حریق از آن استفاده کنند. به‌عنوان مثالی دیگر، ابتدا نیروی واکنش‌دهنده می‌تواند آئروسل‌های متراکم را به منطقه‌ی محصور در آتش پرتاب کند تا هنگام انتقال ساکنین به منطقه‌ی امن، آتش کنترل شود. 

سیستم اطفاء حریق آئروسل قابل حمل

 

سامانه‌ی آئروسل متراکم برای کاربردهای خاصی به‌عنوان جایگزینی برای سیستم اطفای حریق هالون 1301 و سیستم اطفای حریق دی‌اکسید کربن پرفشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در برخی موارد سیستم های اطفاء حریق آئروسل می‌توانند به‌عنوان گزینه­ ای بجای سیستم های گازی هالوکربن و یا سیستم های واترمیست (Watermist) مورد استفاده قرار بگیرند.

استفاده و محدودیت ها


کاربردهای پیشنهادی (استفاده های ممکن):
سیستم های اطفاء حریق ذرات ایروسل در مکانهایی که تردد انسانی وجود ندارد نظیر موارد زیر می تواند مورد استفاده قرار گیرد:
•    اتاقک موتور خودرو (Vehicle engine rooms)
•    خطرات ناشی از فرایند مایعات هیدروکربنی (Process Liquid Hydrocarbon Risks)
•    فضاهای ماشین آلات (Machinery Spaces.)
•    تونل کابل (Cable Tunnels)

کاربردهای غیر پیشنهادی
•    محیط هایی که در آن تردد انسانی وجود دارند.
•    اتاق کامپیوتر (Computer rooms).
•    ذخیره سازی داده ها (Data storage).
•    اتاق تابلو (Switchgear).
با توجه به ریسک لایه بندی حرارتی (Stratification) که برای بیشتر ذرات آیروسل بسیار قابل ملاحظه می باشد، ارتفاع محل تست نباید از حد خاصی بالاتر باشد.

سرعت اطفاء
ذرات آیروسل حریق را به سرعت و بصورت کارامد اطفاء می کند. تخلیه این ذرات در محیط معمولا بسیار سریع و بین 2 تا 120 ثانیه صورت می پذیرد.

ایمنی برای افراد
برخی مطالعات نشان می دهند که در معرض غلظت های پایین ذرات آیروسل قرار گرفتن به مدت 10 دقیقه برای افراد کشنده نمی باشند. اما اغلب غلظت لازم برای عملیات اطفاء بسیار بیشتر از غلظت شرایط تست می باشد. از استفاده ذرات آیروسل در محیط هایی که تردد انسانی وجود دارد پیشنهاد می شود که خودداری شود.


در معرض آتش قرار گرفتن
هیچ مقدار قابل توجهی از محصولات تجزیه ای وجود ندارد و بعید است که خطری در نتیجه خارج شدن آیروسل به بیرون از محیط مورد اطفاء وجود داشته باشد.

قابلیت دید در طول و بعد از تخلیه آیروسل
دید به طور قابل توجهی در هنگام تخلیه آیروسل کاهش می یابد و ممکن است فرار و تخلیه افراد را از محل اطفاء در طول و پس از تخلیه آیروسل دچار مشکل سازد.

تاثیرات زیست محیطی آیروسل
ذرات آیروسل به نظر نمی رسد که هیچ تاثیر زیست محیطی قابل توجهی داشته باشد. ODP (پتانسیل تخریب لایه اوزون) و GWP (پتانسیل گرمایی اتمسفر) آن صفر می باشد.

 

برخی از محدودیت های استفاده از سیستم اطفای حریق آیروسل

مطابق استاندارد NFPA 2010، استفاده از سیستم های اطفای حریق آیروسل برای حریق های ناشی از مواد زیر پیشنهاد نمی شود؛ مگر اینکه برای کاربرد در موارد زیر مورد تایید واقع شده باشند:

  • استفاده برای حریق های عمقی ناشی از مواد کلاس A
  • ترکیبات شیمیایی مشخصی نظیر نیتراتهای سلولوزی و باروت که قادر به اکسیداسیون سریع حتی در غیاب وجود هوا نیز می باشند
  • فلزات واکنشی مانند لیتیم، سدیم، پتاسیم، منیزیم، تیتانیوم، زیرکونیوم، اورانیوم و پلوتونیوم
  • هیدریدهای فلزی
  • مواد شیمیایی قادر تجزیه شدن به صورتی که فقط گرما تولید کنند، مانند پراکسید آلی خاص و هیدرازین

مسائل محیط زیستی

سازمان محیط‌ زیست ایالات‌متحده، در کنار سایر سیستم های اطفای حریق، سامانه‌ی اطفاء حریق آئروسل متراکم را نیز به عنوان یکی از جایگزین های مناسب، برای هالون 1301 در سامانه‌های غرقه سازی کامل (Total Flooding) پذیرفته است. سیستم اطفای حریق آئروسل آسیبی به لایه اوزون نمی‌زنند و منجر به گرم شدن تدریجی جهان نمی‌شوند یا تأثیر ناچیزی روی آن دارند.

در صورتی که تجربه ای در خصوص مزایا و معایب استفاده از سیستم های اطفای حریق آیروسل دارید، نظرات و تجربیات خود را با ما در میان بگذارید.

نظرات  

سعید سلیمی
+2 #3 سعید سلیمی 1395-08-09 09:50
سیستم فوق به دلیل کوتاهی و بی توجهی اپراتور های محل در بررسی فعال شدن اژیر مرحله اول پانل اطفاء به خاطر کثیفی دتکتور ها و مدت زیاد حالت خفگی اژیر (Silence)و فعال شدن دتکتور های تشخیص مرحله دوم ان نیز دو باره به دلیل کثیفی فعال شد و به دلیل غلط بودن موقعیت نصب ایرو سل ها باعث ایجاد اتش سوزی گردید خود ایرو سل ها را روی دیوار از جنس ام دی اف نصب کرده بودند که دیوار فوق به دلیل گرمای اولیه ناشی از رها سازی این تجهیز اتش گرفت و باعث ایجاد خرابی شد در محل فوق (دنباله اظهار نظر قبلی)
نقل قول
سعید سلیمی
+2 #2 سعید سلیمی 1395-08-09 09:41
با سلام خواستم تذکر دهم که اکثر شرکتهای ارائه دهنده این سیستم مدعی هستند این سیستم برای مراکز دیتا و اتاق های سرور مفید میباشد اما تجربه عملکرد این سیستم و خرابی های ایجاد شده پس از عملکرد این سیستم بر روی تجهیزات الکترونیکی دست کمی از خود اتش سوزی ندارد در ابتدای امسال عملکرد این سیستم در مرکز کامپیوتر بندر شهید رجایی باعت ایجاد خرابی با خسارت بیش از چهار ملیارد تومان در ان مرکز شد که موضوع در حال حاضر نیز دارد پی گیری میشود ایروسل های عملکرده از برند .. ساخت سایوز روسیه بودند که متولی فروش ان مدعی بود هیچ اثر بدی بر روی تجهیزات الکترونیکی ندارند اما باعث ایجاد خوردگی شدید و از بین رفتن کل تجهیزات مستقر در این مکان گردید لذا به همکاران سفارش و تذکر دهید از این سیستم برای مراکز دیتا استفاده نکنند چون عواقب دارد با احترام و تشکر
نقل قول
نورانی پور
0 #1 نورانی پور 1395-08-09 05:51
تشکر از مقاله بسیار مفید و اطلاع رسانی صادقانه شما :-)
نقل قول

اضافه کردن نظر


کد امنیتی
تازه سازی

سبد خرید / ثبت نام

هیچ موردی در سبد خرید نیست