سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر

سیستم اطفاء 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 .

برخلاف تصور برخی افراد مبنی بر اینکه در هنگام حریق تمامی اسپرینکلرهای نصب شده در ساختمان فعال می شوند باید اشاره کرد که در تمامی سیستم ها ( به استثناء 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 اطفاء حریق اسپرینکلر دچار خسارت سنگین نشده و مرگ ناشی از حریق در خانه های دارای اسپرینکلر در انگلستان گزارش نشده است .

 

 

 

ویژگی های سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر:

 

1. اولین و پر استفاده ترین سیستم اطفاء حریق در دنیا
2. دارای تأییدیه های معتبر بین المللی
3. انواع شیر آلات سیستم تر (Wet) , خشک (Dry ) , پیش عملگر ( Pre Action ) و  سیلابی ( Deluge )
4. انواع اطفاء حریق اسپرینکلرهای اسپری کننده ( Spray ) مسکونی (Residential ) پوشش گسترده و . . .
5. تنوع تجهیزات جانبی

 

سیستم اطفاء 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 بین المللی، بویژه استاندارد NFPA-13 که از مطرح ترین و سخت ‌گیرانه‌ ترین 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:

 

• 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.)

 

• 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 فوق‌ الذکر بدیهی است که انتخاب هر یک از آنها وابسته به درنظرگرفتن شرایط مختلفی است که به بررسی برخی از این موارد پرداخته می شود

 

شرکت ایمن تیام سپاهان ارائه دهنده خدمات مشاوره ، طراحی ، نصب و راه اندازی انواع سیستم های اعلام و اطفاء حریق می باشد

 

 

تاریخچه اسپرینکلر های ESFR

 

افشانگرهای ESFR یا زود اطفاء کننده‌های واکنش سریع به‌درستی به عنوان 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.

 

سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر

 

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.

 

 

مزایای سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر ESFR

 

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

 

سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر

کاربردها اسپرینکلر های ESFR

 

همانطور که ذکر شد، در سیستم اطفاء 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 اسپرینکلر های 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.

 

 

انواع سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر

 

• سیستم تر

 

• سیستم خشک

 

• سیستم جریان آزاد

 

• سیستم نیمه آزاد

 

سیستم تر:

 

این سیستم دارای فشار لازم به صورت دائم می‌باشد و افشانه‌های اتوماتیک در موقع حریق مسیر را برای پاشش  باز می‌نمایند. در دهانه افشانه‌ها در این شبکه یک حباب شیشه‌ای وجود دارد که هنگام بالا رفتن دما در اطراف آن ، بیش از حد تحمل حباب، می‌شکند وباعث آزاد شدن مسیر جریان آب می‌شود.

 

سیستم خشک:

 

در این سیستم در حالت عادی، شیر جریان آب توسط فشار هوا ،با نیتروژن بسته است و عمل کردن یک یا چند افشانه اتوماتیک که حساس به دما می‌باشند باعث باز شدن شیر آب می‌شود.

 

در صورتی که فشار منبع آب به صورت ثقلی تامین نشود، باید در سیستم یک کلیداتوماتیک حساس به فشار در مسیر تعبیه شده باشد تا در موقع لازم پمپ‌های آب را روشن نماید.

 

در مواقعی که احتمال افت فشار آب شبکه نیز وجود دارد وجود کلید اتوماتیک وپمپ کمکی لازم می‌باشد.

 

سیستم جریان آزاد:

 

این سیستم از یکسری افشانه‌های با دهانه آزاد (باز)تشکیل شده است که شیر اصلی در هنگام نیاز توسط سیستم کاشف یا به صورت دستی باز شده و جریان برقرار می‌شود. به این روش راه‌اندازی، نیمه اتوماتیک می‌گویند.

 

 

سیستم نیمه آزاد:

 

در این سیستم که شبیه نوع جریان آزاد است ولی از افشانه‌های اتوماتیک استفاده شده است پشت افشانه‌ها مقدار محدودی فشار نیز وجوددارد و هنگامی که سیستم کشف حریق شیر اصلی جریان را باز می‌کند فقط افشانه‌هایی عمل می‌کنند که قبلاً توسط گرما فعال باشند.

 

در طراحی سیستم افشانه، میزان آب و فشار لازم باید برای زمانی پیش‌بینی شودکه تمام افشانه‌ها در حال عمل باشند. در این خصوص دبی، فشار و حجم مورد نیاز آب باید در شبکه وجود داشته باشد.

 

محاسبات آتش نشانی و لوله ها برای اسپرینکلر

 

هر افشانه در هنگام عمل پاشش آب محدوده‌ای به صورت چتری در زیر خود را آب پاشی خواهد نمود. هر چه ارتفاع افشانه بالاتر باشد، قاعده این محدوده بزرگتر ودانسیته پاشش آب کمتر می‌گردد.

 

شکل محدوده حفاظتی یک افشانه را نشان می‌دهد.برای حفظ کارایی افشانه‌ها محدوده 180 فوت مربع تعیین شده است.

 

این معیار یک عددکلی است و با توجه به ویژگی‌های محیطی و نوع مواد آتش گیر می‌تواند تغییر کند، لذا از معیار دقیق‌تری می‌توان استفاده نمود و آن هم ترکیب درجه خطر و مساحت است  .

 

با توجه به این که در سیستم‌های آب افشان‌تر، در داخل لوله‌ها آب می‌باشد لذا تنها باید در ساختمان‌هایی که در معرض خطر آتش‌سوزی می‌باشند، بکار برده شوند، و دمای ساختمان‌ها بایستی درحد فاصل 40 درجه فارنهایت (4 درجه سانتیگراد) یا بالاتر حفظ گردد.

در مواقعی که لازم است تعدادی از آب‌افشان‌ها در محیط‌هایی با دمای پائین‌تر نصب گردند می‌توان از مواد ضد یخ استفاده نمود.

 

آن بخش از لوله‌های آب‌افشان در سیستم تر که در معرض دمای زیر صفر باشند، بایستی با محلول ضد یخ پر گردند.

 

همانطور که می‌دانید، نگهداری و تعمیرات (maintenance)، به مجموعه فعالیت‌ها و اقداماتی که به منظور آماده‌به‌کارنگهداشتن تجهیزات در سطح قابل قبول از نظر عملیاتی (نگهداری) و یا بازگرداندن تجهیزات معیوب به چرخه استفاده و بهره‌برداری، اطلاق می‌شود .

و نتیجه موردانتظار از این اقدامات، ایجاد آمادگی، حفظ قابلیت عملیاتی، تداوم و استمرار عملیاتی تجهیزات برای شرایط تعریف شده خواهد بود.

استانداردNFPA25 Standard for Inspection,Testing and Maintenance of Water-Based fire protection systems بطورکامل به نحوه  بازرسی، تست، نگهداری و تعمیرات این تجهیزات پرداخته و تمامی اقدامات لازم برای مهیا نمودن و حفظ سیستم در همان شرایط و سطح عملکردی طراحی شده را، تشریح می‌نماید.

 

در سیستم لوله تر(wet pipe sprinkler system)  اسپرینکلرها به شبکه لوله‌کشی محتوی آب متصل هستند و به محض فعال‌شدن اسپرینکلر ، آب فوراً تخلیه می‌شود. از امتیازات این سیستم می‌توان به سرعت بالا و هزینه‌های پایین نصب، نگهداری و تعمیرات اشاره کرد.

 

در اکثر مناطقی که خطر یخ‌زدگی آب وجود ندارد، سیستم تر اولین انتخاب طراحان خواهد بود و اطمینان از صحت عملکردی و حفظ شرایط مطلوب این سیستم اطفاء حریق تنها با انجام یک پروسه صحیح نگهداری و تعمیرات موثر بدست خواهد آمد.

 

سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر

 

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.