تکنولوژی مه آب

اتحادیه آب پاش های اتوماتیک آتش نشانی بریتانیا (BAFSA) نوشته راهنمایی را در مورد اطلاعات مرتبط با اطفای حریق توسط سیستم مه آب برای طراحی های خاص ساختمان منتشر کرد.

اتحادیه آب پاش های آتش نشانی اتوماتیک بریتانیا

این راهنمای فنی به تمام آنهایی که در پروسه ساخت ساختمان درگیرند مانند سرمایه گذاران، قانون گذاران، معماران، طراحان و کاربران این امکان را می دهد تا مناسب ترین رویکرد را انتخاب نمایند.
نکته کلیدی در موفقیت مه-آب قابلیت ایجاد قطرات ریز برای اطفا یا کنترل آتش به شکلی بسیار موثر است. ابتدا Grinnell در دهه 1980 به طور موفقیت آمیزی “استفاده هوشمند از آب” را مورد استفاده قرار داد. چنین سیستم هایی ثابت شد که به شکل و روشی بهینه و سریع با خنک کردن و دور کردن اکسیژن می توانند آتش را خاموش کنند.
مرحله اصلی در پیشرفت و توسعه تکنولوژی مه-آب در ابتدای دهه 1990 رقم خورد یعنی جایی که صنعت رو به گسترش غذایی از اهمیت و مزایای استفاده از مه-آب در اطفای حریق موثر آتش سوزی هایی که بر اساس روغن های خوراکی ایجاد می شدندبا خبر شد.
پیشرفت بعدی در تکنولوژی مه-آب بعد از حادثه کشتی مسافر بری اسکاندیناویایی در آوریل 1990 انجام شد که در آن حادثه 158 نفر کشته شدند. این تراژدی باعث شد در سال 1993 شرایط جدیدی در مورد حمل و نقل و دریا نوردی بین المللی و حمل و نقل مسافرین و به خصوص تست های مربوط به آتش سوزی به وجود بیاید.
پیشرفت های در حوزه تکنولوژی مه-آب منجر به ایجاد الزامات و قوانینی در نحوه طراحی، نصب، مشاوره و نگهداری سیستم های مه-آب در بریتانیا، اروپا و استانداردهای بین المللی شد برای اطفا حریق های کلاس a,b,c,f در حوزه های وسیعی از کاربرد های داخلی، مسکونی، تجاری و صنعتی شد.

مه آب چگونه کار می کند؟

سیستم آب پاش (اسپرینکلر) سنتی گرما را از مثلث آتش(اکسیژن، گرما و ماده سوختنی) حذف می کند. مه-آب دو جزء گرما و اکسیژن را از مثلث حذف می نماید. این سیستم این کار را با پاشش آب از نازل مورد نظر با فشار های کم، متوسط و زیاد انجام می دهد. عموما، با افزایش فشار سیستم، سایز قطرات کاهش می یابند. این امر منجر به افزایش قابل توجه مساحت تماس و در نتیجه تولید میزان قابل توجهی از بخار می شود که به این ترتیب می توان انرژی بیشتری از آتش گرفت.
هر چه سایز قطره آب کوچکتر باشد، مساحت تماس افزایش پیدا می کند و سیستم مورد نظر موثر تر می شود و دما را بیشتر کاهش می دهد و همچنین اکسیژن را بیشتر از آتش دور می کند. این به دلیل قابلیت و ظرفیت جذب گرمای مه-آب است که نسبت به هر سیستم اطفای حریق مبتنی بر آب، بیشتر است. به بیان دیگر، زمانی که آب مایع به بخار تبدیل می شود، مانند اتفاقی که برای آب در مه-آب می افتد، مقدار قابل توجهی انرژی مورد استفاده قرار می گیرد و این انرژی از آتش تامین می شود. این کار قدرت آتش را کاهش می دهد.

شکل: سیستم مه آب deluge از نازل های اسپری باز متصل با لوله ها استفاده می کند. لوله ها از طریق یک دریچه اطمینان به منبع آب وصل شده اند و به محض دریافت سیگنال از سیستم اعلام حریق دریچه باز می شود، آب در لوله ها جاری شده و از نازل ها اسپری می شود. این سیستم معمولا برای محافظت از ماشین آلات و تجهیزات با مایعات اشتعال زا استفاده می شود.

استاندارد 750 NFPA تعریفی از سایز قطره آب بین سیستم های مختلف مه-آب و دیگر سیستم های اطفای حریق بر اساس آب مانند آب پاش ها ارائه می دهد. مه-آب در NFPA 750 به شکل اسپری آبی که در آن 99 درصد کل حجم آب خارج شده به شکل قطراتی با سایز کوچکتر از 1000 میکرون در پایین ترین فشار کاری نازل تعریف می شود.
مهندسان آتش نشانی، مشاوران و متخصصان نیز ارزیابی دقیقی از احتمالات و فرضیات انجام داده اند و طبقه بندی خطرات مرتبط با آتش سوزی را انجام داده اند. به این ترتیب، آنها می توانند تعیین کنند که سیستم مه-آب و انواع نازل می تواند برای کدام تهدید آتش سوزی بیشتر مناسب باشد.
راهنما به روشنی و وضوح انواع سیستم های مه-آب را مشخص می کند، wet، dry، deluge، preaction و به طور خلاصه سیستم ها، تکنولوژی نازل ها، انواع و کاربرد ها، لوله ها و بست ها، قوانین کارکرد و محیط های مناسب را بیان کرده است.
شکل: سیستم مه آب deluge از نازل های اسپری باز متصل با لوله ها استفاده می کند. لوله ها از طریق یک دریچه اطمینان به منبع آب وصل شده اند و به محض دریافت سیگنال از سیستم اعلام حریق دریچه باز می شود، آب در لوله ها جاری شده و از نازل ها اسپری می شود. این سیستم معمولا برای محافظت از ماشین آلات و تجهیزات با مایعات اشتعال زا استفاده می شود.

استاندارد 750 NFPA تعریفی از سایز قطره آب بین سیستم های مختلف مه-آب و دیگر سیستم های اطفای حریق بر اساس آب مانند آب پاش ها ارائه می دهد. مه-آب در NFPA 750 به شکل اسپری آبی که در آن 99 درصد کل حجم آب خارج شده به شکل قطراتی با سایز کوچکتر از 1000 میکرون در پایین ترین فشار کاری نازل تعریف می شود.
مهندسان آتش نشانی، مشاوران و متخصصان نیز ارزیابی دقیقی از احتمالات و فرضیات انجام داده اند و طبقه بندی خطرات مرتبط با آتش سوزی را انجام داده اند. به این ترتیب، آنها می توانند تعیین کنند که سیستم مه-آب و انواع نازل می تواند برای کدام تهدید آتش سوزی بیشتر مناسب باشد.
راهنما به روشنی و وضوح انواع سیستم های مه-آب را مشخص می کند، wet، dry، deluge، preaction و به طور خلاصه سیستم ها، تکنولوژی نازل ها، انواع و کاربرد ها، لوله ها و بست ها، قوانین کارکرد و محیط های مناسب را بیان کرده است.

شکل: سیستم مه آب pre-action که در آن اسپرینکلرهای اتوماتیک به سیستم لوله کشی حاوی هوا متصل است با یک سیستم اعلام و تشخیص حریق همراه است. هردو در یک کحیط نصب می شوند. فعال شدن سیستم آبپاش به شرطی است که هم از سیستم اعلام حریق و هم از خود سیستم آب پاش ها سیگنال دریافت کند. بیشتر برای محیط هایی که احتمال آلارم کاذب و خطا در آن زیاد است استفاده می شود.

طبقه بندی سیستم

طبقه بندی سیستم بر اساس قابلیت پودر کردن نازل مه-آب، روزنه ها، فیلتر ها و صافی های نازل انجام می شود.
فشار ها به شکل زیر رتبه بندی می شوند:

فشار کم (کمتر از 12.5 بار)

برای کاربردهای سیستم های اطفای حریق سنتی بر اساس آب طراحی شده است، اما راندمان قطرات ریز تکنولوژی مه-آب را به همراه دارد. به طور ایده آل برای محافظت از اتاق ها، راهروها و فضاهایی که در آن بار آتش سوزی سبک مایل به متوسط است، مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم های با نازل باز و فشار کم نیز برای حافظت در برابر تهدیدات مایعات اشتعال پذیر ایده آل هستند. اضافه کردن کف ایجاد کننده لایه محافظ(AFFF) نیز می تواند عملکرد اطفای حریق را بهبود ببخشد.

فشار متوسط (بین 12.5 تا 35 بار)

در ابتدا برای کاربردهای محلی مناسب با قیمت کم مورد استفاده قرار می گرفت. با حداقل فشار کاری 35 بار آنها به طور عمده برای محافظت از ژنراتور های دیزلی، بویلر ها و جداساز های نفت مورد استفاده قرار می گیرد.

فشار بالا (بین 35 بار تا 120 بار)

متوسط مساحت کلی تماس مه از یک سیستم مه-آب معمولی حدود 100 برابر بیشتر از قطرات ایجاد شده توسط آب پاش های معمول با حجم یکسان از آب می باشد. بنابراین، میزان قابل توجهی از آب کمتر برای جذب میزان واحدی از انرژی مورد نیاز خواهد بود.
با استفاده از مه-آب با فشار زیاد می توان دفع اکسیژن را با شدت بیشتری دنبال کرد. خاصیت بسیار مفید دیگر مه-آب با فشار زیاد کاهش قابل توجه محصولات مضر حاصل از احتراق آتش سوزی است.

شکل: در سیستم مه آب خشک، اسپرینکلر ها به یک سیستم لوله کشی حاوی هوای فشرده متصل است. وقتی دمای محیط به دمای آستانه برسد، بالب اسپرینکلرها باز می شوند و فشار در لوله های حاوی هوای فشرده کم می شود. دریچه سوپاپ لوله های خشک باز می شود و آب وارد آبپاش ها می شود. این سیستم ها در محیط های با دمای پایین مورد استفاده است.

لوله ها و بست ها

مواد مورد استفاده برای لوله کشی و بست های سیستم های مه-آب توسط طبیعت بار آتش/سوخت و فشار آب مورد نیاز برای کنترل خطر تعیین می گردد. سیستم های با فشار زیاد معمولا به لوله کشی و بست هایی از جنس فولاد ضد زنگ نیاز دارند. سیستم های لوله کشی با فشار کم می توانند از جنس فولاد های کربنی پوشش داده شده با فلز روی یا مس یا CPVC بسته به نوع کاربرد و خطر مورد نظر باشد.

تطبیق

با توجه به افزایش آگاهی و موارد استفاده از مه-آب به عنوان یکی از راه های جایگزین اطفای حریق، سازمان های مسئول برای استاندارد های ملی و بین المللی و اسناد مورد تایید به سختی کار کردند تا استاندارد های مربوط به سیستم های مه-آب را تهیه کنند. سیستم های مه-آب تجاری، صنعتی، مسکونی و داخلی می توانند طبقه بندی شوند و شامل استاندارد های BSI,CEN,FM,UL و NFPA شوند.
قبل از اینکه استاندارد های مربوطه بتوانند حتی به فاز طراحی وارد شوند، مجموعه ای از مشاوره های خاص الزامی است. همچنین ضروری است که فرد متخصص مشخصات فنی تولید کنندگان مه-آب را داشته باشد و بتواند از طریق استاندارد های پیشنهاد شده سیستم را طراحی، نصب، تست و نگهداری کند. این پروسه بسیار حیاتی است. چون مه-آب تکنولوژی نسبتا جدیدی است و سیستم های موجود می توانند به میزان قابل توجهی تفاوت داشته باشند.
یک مشخصات فنی نوشته شده می تواند به عنوان شاهدی برای تولید کننده مه-آب به حساب آید. اگر هر استانداردی از مجموعه استانداردهای مه-آب موجود نبود یا از بین رفت، در آن صورت خریدار می تواند قرار داد را با طرف فروشنده لغو کند.
با مشخص کردن کارخانه ها و کمپانی هایی که خدمات منطبق بر استاندارد های بریتانیا، اروپا و بین المللی ارائه می دهند، خریداران می توانند ریسک را در هر قسمت پروژه از طراحی، تولید، نصب و نگهداری را به حداقل برسانند.
گروه مه-آب بریتانیا پیشنهاد می کند که خریداران به دنبال شرکت هایی باشند که کار مشاوره نصب و نگهداری سیستم مه-آب را نیز انجام می دهند.

شکل:‌در سیستم مه آب wet، لوله های حاوی آب به منبع آب متصل شده اند. بنابراین به محض تشخیص گرمای آتش توسط اسپرینکلرها، آب به سرعت در تخلیه می شود. این سیستم در محیط های با جامدات قابل احتراق مورد استفاده است.

کاربرد ها و محدودیت ها

تحلیل ریسک با جزئیات یکی از اجزای جدا نشدنی برای تعیین بهترین شیوه اطفای حریق یا کنترل آتش سوزی است. برای مثال، اولویت یک سیستم محافظت از اموال و دارایی است یا موارد مربوط به حفاظت جان؟
در حالی که بیشتر کاربردهای مه-آب در حال حاضر مربوط به حفاظت از اموال و دارایی است، سیستم های مه-آب با خنک کردن سریع محل آتش سوزی می توانند نقش به سزایی در نجات افراد گرفتار در آتش سوزی داشته باشند. محل قرار گیری نازل یک فاکتور اساسی در طراحی موفقیت آمیز یک سیستم مه-آب است و همخوانی و تطبیق ارتفاع نازل هاو فاصله بین آنها توسط شرکت سازنده آنها و تست های انجام شده مشخص می شود و بسیار هم مهم است.
در برخی موارد قطرات بسیار ریزآب در مه-آب بیشتر شبیه گاز عمل می کنند تا مایع، و می توانند تحت تاثیر حرکت هوا و/یا سایز، ویژگی و طرح داخلی ساختمان قرار بگیرند، بنابراین تهویه مناسب ساختمان همیشه باید مد نظر قرار گیرد. با آنکه استفاده از مه-آب برای محافظت منطقه نسبت به سیستم های اطفای حریق گازی کمتر در معرض نشتی قرار دارد، اما این در مسئولیت نصاب است که حجم نشتی قابل قبول را برای هر ناحیه بر اساس تست های انجام شده مشخص سازد.
تطبیق دقیق با تست های آتش انجام شده طبق استاندارد DD 8458-1:2010 و DD 8489-1:2011 بریتانیا تضمین می کند که سیستم مه-آب یکپارچگی و عملکرد مطلوب خود را حفظ می کند. اما، باید به خاطر داشت که موقعیت هایی نیز وجود دارند که سیستم مه-آب موجود می تواند برای موارد خطری که در استاندارد های DD 8458-1:2010 و DD 8489-1:2011 نیامده هم مناسب است. در این موارد قویا توصیه می شود که فروشنده مه-آب مسئولیت طراحی و نصب این نوع از سیستم را داشته باشد.
استاندارد های عالی در زمینه طراحی، نصب، مشاوره و تست مه-آب به شکل قابل توجهی پیشرفت کرده است و همپای دیگر زمینه های آتش نشانی در حال پیشرفت است.