مکانیزم سیستم اطفا حریق آبی (اسپرینکلر)

سیستم اطفا حریق آبی یا اسپرینکلر به دلیل قابل دسترس و ارزان بودن آب که دارای ظرفیت جذب مقادیر زیادی از حرارت ایجاد شده توسط آتش است، بسیار کاربرد دارد. آب موجب خنک کنندگی و خاموش شدن آتش می گردد. همچنین بعنوان ماده ای با خاصیت تاثیرگذاری متوسط جهت آتش سوزی های کلاس A مفید خواهد بود.

از آب بصورت اسپری جهت آتش کلاس B بخصوص در مواردی که نقطه آتش بالایی دارند نظیر روغن دیزل، روغن ترانسفورماتور، روغن های روان کننده و … نیز استفاده می شود. هنگام استفاده از آب باید به این نکته توجه نمود که با توجه به هدایت الکتریکی آن، در هنگام استفاده جهت اطفا حریق تجهیزات الکتریکی، این تجهیزات بی برق شده باشند.

انواع سیستم اطفا حریق آبی

انواع اسپرینکلر بر اساس نوع سیستم و نحوه پاشش آب به شکل های زیر می باشد:

سیستم پاشیدن آب (اسپرینکلر)

این سیستم عمل خنک کنندگی ماده مشتعل را به وسیله ریختن مستقیم آب بر روی حریق به روشی دوش مانند انجام می دهد.

سیستم پاشیدن ذرات آب بصورت مه (اطفا حریق واتر میست Water Mist)

عمل خنک کنندگی و پایین آوردن دمای حریق و حذف اکسیژن در این سیستم در سطح ماده مشتعل به صورت تواماً انجام می شود. حداقل فشار کار نازلی که آتش سوزی خارجی را تحت پوشش دارد در سیستم های واتر میست، 1/4 بار است.

سیستم پاشیدن ذرات آب با فشار زیاد

سیستم های فشار بالا، عمل خنک کنندگی و حذف اکسیژن را بطور همزمان انجام می دهند. تغییر شکل دادن و قابل جذب نمودن روغن با بمباران سطح روغن مشتعل توسط آب با سرعت زیاد نیز از دیگر عملکردهای این سیستم است. در این روش ملکول های روغن از یکدیگر جدا شده و مخلوط آب و روغن بوجود می آید. به این ترتیب اثر سریعی بر روی آتش دارد. فشار کار در دورترین نازل نبایستی از 3/5 بار کمتر باشد.

سیستم پاشنده آب و مه

نازل این سیستم ها در وسط دارای سوراخهایی جهت تولید مه و در اطراف آنها دارای سوراخهایی جهت پاشیدن آب با سرعت زیاد می باشد. در این سیستم مه تولید شده در برابر وزش باد حفاظت شده و منحرف نگردیده و به ناحیه یا نقطه مشتعل پاشیده خواهد شد.

اجزاء سیستم اطفا حریق اسپرینکلر

• سیستم عمل کننده
• دریچه تنظیم
• منحرف کننده
• قسمت عمل کننده اطفا حریق اسپرینکلر

این قسمت در سیستم delouge وجود ندارد و شامل یک درپوش می باشد که از خروج آب جلوگیری می نماید. در بخش عمل کننده دو قسمت به عنوان fuse link و glass bulb وجود دارد. که درپوش را به شدت فشار داده تا آبندی شده و هیچ گونه نشتی نداشته باشد.

1. در نوع fuse link داخل orifice پلاستیک و یا حالت ژله ای وجود دارد. بدلیل اینکه جامد می باشد مانع از خروج آب می گردد. با رسیدن حرارت به این ماده جامد و ذوب شدن آن آبی که در پشت آن جمع شده است با فشار خارج شده و به اطراف پاشیده می شود.
2. در نوع blass buil یک کپسول شیشه ای که در داخل آن مقداری مایع و قسمتی از آن هوا و یا گاز وجود دارد که با گرم شدن، حجم مایع زیاد شده و زمانی که به حد به معن رسید مثلا 60 درجه سانتی گراد، شیشه شکسته و با آزاد شدن درپوش عملیات پاشش آب انجام میگیرد.

دریچه تنظیم

یک قسمت قلزی می باشد که دارای شوراخ با قطر مشخص و از پیش طراحی شده می باشد. دریچه تنظیم، میزان آب خروجی را با فشار معین مشخص می کند.

منحرف کننده

بخش منحرف کننده اسپرینکلرها شامل نوعی پره یا صفحه می باشد. با خارج شدن آب با فشار و برخورد با این صفحه، آب بصورت یکنواخت و به حالت پوردی شکل بر روی آتش پاشیده می گردد.

مزایای اسپرینکلر

بارنده های اسپرینکلر از عناصر بسیار موثر و قابل اعتماد در حفاظت از ساختمان در مقابل آتش می باشند. طبق بررسی های که در خصوص ‏خانه های آمریکا انجام شد: 4.6% از خانه در سال 2009 و بیشتر از 3.9% خانه در سال 2007 و 18.5% از خانه هایی که در ‏چهار سال گذشته ساخته شده اند دارای اسپرینکلر بودند.‏

توانایی همزمان کنترل آتش و خاموش نمودن آن بسیار سریعتر از حضور آتش نشانها در صحنه، از مزایای اصلی این سیستم هاست. عملیات اطفا حریق اسپرینکلر ها با پاشش مستقیم آب روی حریق انجام شده، در 84% از آتش سوزی های منازل فقط یک اسپرینکلر می تواند کل خطر را رفع کند. همچنین به طور خودکار خطر مرگ با دود را به اندازه 80% کاهش داده و در کنار آن احتمال از بین رفتن وسایل خانه یا اداره شما را به میزان ‏‏70% کاهش می دهد.‏

شیرهای مورد استفاده در سیستم های اسپرینکلر

شیرهای گوناگونی در صنعت اطفا حریق مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله:

• شیر سیلابی
• شیر دروازه ای
• شیر پروانه ای
• شیرهای توپی (ساچمه ای)
• شیر زانویی
• و …

هر کدام از انواع ذکر شده بسته به توانشان در محل خاصی بکار می روند. لکن باید توجه داشت که تمامی اجزای اصلی مورد استفاده در سیستم های اطفا حریق اسپرینکلر می بایستی فهرست شده باشند. بدین معنی که دارای تاییدیه قابل قبول بوده و توسط آزمایشگاه های معتبر تست و پذیرفته شده باشند. شرکت های بیمه ای در زمان بررسی تجهیزات دقت ویژه ای به این امر دارند.

دسته بندی شیرها

بطور کلی شیرهای مورد استفاده در سیستم های اطفا حریق اسپرینکلر به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

شیرهای کنترل CONTROL VALVES

شیر کنترل، نوعی شیر صنعتی است که برای کنترل شدت جریان یا کنترل فشار سیال به کار می رود. شیرهای کنترل معمولا در پاسخ سیگنال به یک قطعه مستقل که ممکن است فلومتر یا دماسنج باشد، عمل می کنند. با توجه به توان عملکرد اتوماتیک شیرهای کنترل، این نوع شیرها مجهز به عملگر هستند. در بعضی موارد از شیرهای ساچمه ای یا پروانه ای هم بدین منظور استفاده می شود.

در سیستم اطفا حریق اسپرینکلر از شیرهای کنترل جهت باز و بسته کردن مسیر آب ورودی به سیستم استفاده می شود. برای جلوگیری از ضربه قوچ، این شیرها نباید در کمتر از 5 ثانیه بسته شوند.

چک ولو یا شیر یکطرفه CHECK VALVE

شیرهای یکطرفه طوری طراحی شده اند که اجازه عبور سیال را فقط در یک جهت می دهند. به هنگام عبور جریان نیز در جهت مخالف بسته می شوند. انواع شیرهای یکطرفه عبارتند از:

• شیرهای یکطرفه لولایی ساده
• شیر الاکلنگی
• ویفری
• ساچمه ای
• پیستونی

عملکرد شیرهای چک ولو معمولا خودکار است. هر سیستم برای جداسازی اسپرینکلرها از منبع آب، به شیر یکطرفه نیاز دارد که اغلب روی رایزر نصب می شوند. براساس استاندارد به دلیل اینکه شیر یکطرفه جهت جداسازی منابع آب از سایر قسمت های سیستم به کار می رود. در صورت استفاده از دو یا چند منبع آب در سیستم، باید از شیرهای کنترل در هر دو سمت شیر یکطرفه استفاده نمود. تا تعمیر یا آزمایش یکطرفه ها در عملکرد سیستم وارد نکند.

شیر یکطرفه هشدار دهنده در هنگام باز شدن و حرکت به سمت سیستم و فعال شدن، هشداری به افراد داخل محوطه در خصوص فعال شدن سیستم می دهد. که می توان به صورت الکتریکی (به صدا درآمدن آژیر چراغ) و یا مکانیکی (به صدا درآمدن زنگ اخبار) و یا هر دوی آنها باشد.

شیر پروانه ای BUTTERFLY VALVE

این شیر با گردش یک چهارم دور، که در آن از یک دیسک دایره ای به عنوان عضو مسدود کننده استفاده شده است. در فرم استاندارد این شیرها،مبله شیر از دیسک (در راستای خط قطری) عبور کرده و گردش دیسک تقارن دارد. البته در طرح های پیچیده تر، میله شیر به صورت خارج از مرکز قرار گرفته است.

در اغلب شیرهای پروانه ای، مقر نشیمنگاه از تفلون ساخته می شود. که هم با دوام و هم ارزان قیمت است و برای سیستم های حامل آب بسیار مناسب می باشد. عموما دارای شاخصی در قسمت فوقانی می باشد که نشان دهنده باز یا بسته بودن شیر می باشد که برای کنترل چشمی بسیار مفید است.

ویژگی ها

بدنه این شیرها که بسیار هم پرکاربرد هستند، معمولا به شکل ویفری یا قرص مانند است که بین دو فلنج متصل به لوله های ورودی و خروجی قرار گرفته و محکم می شود. یک مزیت مهم این طرح در آن است که پیچهای اتصال دهنده بین فلنج ها و شیر، همه تنش های کششی وارده از سیستم لوله کشی را تحمل کرده و بدنه شیر همیشه در حالت فشار قرار دارد.

تنش فشاری موجود در شیر با تنش کششی که در داخل بدنه شیر و به واسطه وجود سیال تحت فشار ایجاد می شود،تا حدی خنثی خواهد شد. در بقیه انواع شیرها، بدنه شیر هم از طرف سیستم لوله کشی و هم بواسطه سیال تحت فشار داخل آنها، در معرض دو تنش کششی قرار دارد. با توجه به اینکه قطعات فلزی، معمولا قابلیت بهتری نسبت به کشش دارند (تقریبا دو برابر) بدنه ویفری شیرهای پروانه ای از این جهت بر دیگر انواع شیرها برتری دارد.

براساس استاندارد NFPA بر روی هر سیستم اطفا حریق اسپرینکلر حداقل یک شیر کنترل فهرست شده، نصب می شود مگر آنکه لوله تغذیه کننده سیستم اطفا حریق اسپرینکلر و شبکه آب شیلنگ های آتش نشانی (اطفا حریق دستی) مشترک باشد، آنگاه برای هر طبقه و بخش باید یک شیر کنترل نصب شود تا در هنگام انجام تعمیرات سیستم اطفا حریق اسپرینکلر ، خللی بر عملکرد شبکه آب آتشنشانی وارد نشود و به دلیل وجود نقص جزئی کل سیستم غیر فعال نگردد.

سایر شیرهای مربوط به تریم بندی و اتصالات جانبی سیستم

از جمله مهم ترین این شیرها که در بخش های تخلیه و خط آلارم مکانیکی و … به کار می رود، شیرهای ساچمه ای است. شیرهای ساچمه ای گونه ای از شیرهای توپی دار هستند که عضو مسدود کننده یا توپی آنها به شکل کروی است.

قابلیت کنترل شدت جریان در شیرهای ساچمه ای خیلی خوب است. زیرا سطح مقطع عبور سیال از تقاطع سطح سوراخ دایره ای در ساچمه و سطح دایره ای مقر نشیمنگاهی ایجاد می شود. آب بندی در شیرهای ساچمه ای عالی بوده و جهت بسته شدن شیر تنها یک ربع گرد کافی است. این شیرها اغلب برای قطع و وصل جریان مناسب هستند. در بعضی موارد ار آنها برای کنترل شدت جریان سیال هم می توان استفاده کرد.