اصول مبانی اطفای حریق
تعریف سوختن:
هر ماده ای که با اکسیژن ترکیب شود ، ترکیب حاصل را سوختن گویند.
انواع سوختن :
سوختن کند(بطئی) مثل زنگ زدن آهن
سوختن(تند) مثل آتش گرفتن مواد
احتراق :
به واکنش شیمیایی بین دو ماده که یکی از مواد اکسید کننده و دیگری اکسید شونده باشد.
اکسید کننده اکسیژن
اکسید شونده روغن
تمام مواد باید به بخار تبدیل شوند تا آتش بگیرند
تعریف آتش
هر ماده ای که با اکسیژن ترکیب شود و تولید شعله نماید آتش نامیده میشود.
تعریف شعله: هر ماده ای که با اکسیژن ترکیب شود و تولید نور و حرارت نماید ، شعله نامیده میشود
انواع آتش :
آتش های مفید مثل آتش اجاق گاز آتش های مضر مثل آتش سوزی
آتش های مفید : آتش های خواسته ، آتش های کنترل شده آتش های مضر : آتش های ناخواسته ،آتش های کنترل نشده ،آتش سوزی
طرق اطفاء یا خاموش کردن آتش :
هرگاه یکی از سه عاملی را که تشکیل دهنده مثلث آتش بوده و ضروری برای انجام عمل احتراق می باشد را از میان برداریم مثلث آتش ناقص شده و فرو می ریزد وعمل احتراق متوقف خواهد شد.
این عمل را می توانیم با برداشتن ( قطع) مواد قابل اشتعال ( ماده سوختنی) یعنی جلوگیری از تغذیه حریق
و یا جلوگیری از رسیدن اکسیژن کافی به آتش با استفاده از گازهای خنثی
و یا تقلیل درجه حرارت با استفاده ازعوامل خنک کننده (آب) انجام دهیم که در هر سه صورت آتش سوزی کنترل و متوقف خواهد شد
روشهای اطفای حریق
پس با توجه به مطالب فوق نتیجه می گیریم که به چهار روش می توان آتش سوزی را خاموش نمود.:
۱-تقلیل درجه حرارت به وسیله سرد کردن.
۲-کاهش درصد اکسیژن به وسیله گازهای خنثی.
۳- قطع یا دور ساختن مواد سوختنی به وسیله جداسازی.
۴- قطع واکنشهای زنجیره ای سوختن.
تقلیل درجه حرارت بوسیله سرد کردن
حرارت یکی از صورتهای مختلف انرژی در طبیعت است و به کمک آب یا خاموش کننده های سرمازا، می توان سوخت را سرد نمود و از بوجود آمدن گازهای قابل اشتعال جلوگیری کرد و آنچه که از حرارت باید بدانیم بشرح زیر می باشد.
الف) درجه حرارت :
کمیتی است که برای اندازه گیری اثر حرارت بکار برده می شود و با واحدهای مختلف -۱سانتیگراد۲ -فارنهایت اندازه گیری می شود.
در مقیاس سانتیگراد، آب درصفر درجه یخ می زند و در صد درجه بجوش می آید. در مقیاس فارنهایت آب در ۳۲+ درجه یخ می زند و در ۲۱۲ درجه بجوش می آید.
ویژگی های استفاده از آب برای خاموش کردن آتش به صورت اسپری:
بدلیل افزایش سطح تماس ذرات آب قدرت جذب حرارت بیشتری داشته و حرارت را به خوبی از مواد مشتعل می گیرد.
ذرات آب، بخارات قابل اشتعال متصاعد شده را رقیق می نماید.
ذرات ریز آب مانند یک سپر حرارتی از انتقال تشعشعی حرارت جلوگیری می کند.
آب پس از تبخیر 1700 تا 3400 برابر شده و غلظت O2 را کاهش می دهد.
آب به صورت اسپری کمترین خسارت را به اماکن و تجهیزات وارد می کند.
فرمول کلی :
32+ (1.8*سانتی گراد )=فارنهایت
مثال) 250 درجه سانتی گراد چند درجه فارنهایت است؟
1) 450=1.8* 250
2) 482=450+32
3) 250 درجه سانتی گراد 482 درجه فارنهایت است .
خودبخودسوزی
هرگاه جسمی را حرارت دهیم ( بطور مستقیم یا غیر مستقیم ) درجه حرارت جسم مرتباً بالا می رود تا جایی که حرارت به اندازه ای خواهد رسید که جسم خودبخود آتش می گیرد.
اگر در این حال حرارت جسم اندازه گرفته شود مقدار و اندازه حرارت مشخصی برای آن جسم بدست می آید. بطور مثال درجه خودبخود سوزی اتر ۳۵۶ و روغن موتور ۷۰۰ درجه فارنهایت می باشد.
الف – حرارت را از مواد مشتعل می گیرد ( قدرت بالای جذب حرارت دارد وحرارت جسم را زیر نقطه اشتعال می آورد) .
ب – از برخاستن بخارات قابل اشتعال جلوگیری می نماید.
ج – بخارهای آب از انتقال تشعشعی حرارت جلوگیری می کند.
د – آب پس از تبخیر ۱۷۰۰ برابر شده و غلظت را کاهش می دهد
جایگزین کردن گازهای سنگین تر از هوا
در این طریقه از گازهای سنگین که بین 5/1 تا حدود 5 برابر از هوا سنگین تر بوده استفاده می نمایند. گازهای مصرفی و پس از ریخته شدن بر روی آتش، جانشین هوا شده و از تماس هوا با آتش جلوگیری می نمایند. مهم ترین این گازها عبارتند از:
Co2 که در حدود 5/1 برابر هوا وزن دارد و در سیلندرهایی با وزنهای مختلف حاضر به کار می باشند. گاز تتراکلرید کربن CCL2 و دی برمومتان CH2 Br2 و دیگر مواد هالوژنه از این دسته گازها می باشند.
ایجاد یک لایه عایق بین هوا و آتش
در این روش از کف مخصوصی که بتواند در مقابل آتش سوزی مقاومت نماید استفاده می شود. در این طریق کف مصرفی ایجاد لایه عایق بین هوا و آتش نموده و از رسیدن اکسیژن موجود در هوا به بخارات قابل اشتعال (متصاعد شده) جلوگیری می کند. در ضمن به دلیل وجود آب در کف عمل خنک کردن نیز صورت می پذیرد. انداختن پتو، پارچه خیس، ریختن شن و ماسه و اعمالی نظیر این ها نیز در این روش قرار می گیرند
۲-کاهش درصد اکسیژن به وسیله گازهای خنثی
اطفای حریق گازهای بی اثر
INERT GAS یا گاز های خنثی شامل عناصر ستون 8 جدول تناوبی هستند که در شرایط عادی تمایلی به انجام واکنش های شیمیایی ندارند. در اطفای حریق این گاز ها غلظت اکسیژن محیط را به 15 درصد کاهش می دهند که در این میزان غلظت اکسیژن تنفس برای انسان ممکن می باشد. از مزایای این سیستم نارسانا بودن جریان الکتریسیته، قابلیت استفاده در اماکنی که انسان حضور دارد و دوستدار محیط زیست بودن است.
این گاز ها جهت حفاظت از تجهیزات وماشین آلات ثابت بسیــار منـــاسب مــــی بــــاشــــد خصوصاً در مکانهای بسیار خطرناک که در آنها آتش سوزی می تواند نتایج ویران کننده و خســارت مالی وجانی داشته باشد، استفاده از این سیستم ها بسیار مناسب است . (تارنمای طلایی ) این سیستم بـه نحــــوی طراحی شـده که به راحتی نواحی مورد نظر را زیر پوشش حفاظت ی قرار می دهد واتش سـوزی در هر نقطه ای که ایجاد شود بلاد رنگ مهارشده وآن را خاموش می نماید.
IG55 آرگونایت
ترکیب مساوی از آرگون و نیتروژن می باشد. بدون رنگ و بدون بو بو ده و دانسیته آن بیشتر از هوا می باشد. این گاز بیشتر برای اطفاء تجهیزات الکتریکال، مایعات قابل اشتعال، آرشیو ها و شگالری های هنری استفاه می گردد.
IG55 یک گاز بی اثر است. شامل ترکیبی از 50% آرگون و 50% نیتروژن که هر دو از گازهای جوی می باشند. سیستم IG55 با پتانسیل تخریب لایه اوزون صفر، پتانسیل گرمایش جهانی صفر و طول عمر جوی صفر، بهترین استانداردهای زیست محیطی را دارا می باشد. بنابراین این سیستم اطفای حریق، راه حلی است برای شرکت هایی که سیاست های آگاهانه سازگار با محیط زیست را اتخاذ می کنند.
سیستم های اطفای حریق IG55 برای محافظت از اتاقهای کامپیوتری و مخابراتی، دارایی های با ارزش، مصنوعات گرانبها و اتاقهای بایگانی ایده آل می باشند. IG55 در سیلندرهای گاز فشرده می شود و کاملا خشک است. زمانی که تخلیه می شود بدون تراکم بوده و باعث صدمه دیدن تجهیزات حساس و بحرانی نمی شود. سیستم های IG55، با 200 و 300 با فشار می تواند به صورت اتوماتیک و یا دستی تخلیه شوند. این گاز از طریق شبکه لوله کشی شده در محیط حفاظت شده و از طریق نازلهای ویژه، تخلیه و پخش می شود.
سیستم IG55 از طریق کاهش اکسیژن محیط آتش را خاموش می کند. به منظور خاموش کردن آتش، سطح اکسیژن باید به 14 درصد یا کمتر کاهش یابد. یک سیستم نرمال بسته به نوع منطقه خطر، طوری طراحی می شود که که اکسیژن را بین 13.8 تا 12% کاهش دهد.
سیستم IG55 برای محیط های زیر مناسب می باشد
تجهیزات الکترونیکی و پردازش اطلاعات
عملیات کامپیوتری
تاسیسات مخابراتی
اتاق های تابلو برق (Switchgear Rooms)
اتاق های کنترل
موزه ها و بایگانی ها
محیط های کنترل سیگنال
IG541 اینرژن
شامل 52% نیتروژن ، 40% آرگون و 8% دی اکسید کربن است. مزیت این ترکیب وجود CO2 در آن است زیرا به هنگام کاهش اکسیژن باعث تندی تنفس شده و فرد حاضر در محل دچار کم بو د اکسیژن نمی شود.
در جاهایی که نیاز به حفاظت بالا یی دارد استفاده می شود.
آرگون
IG01 : آرگون یک گاز خنثی است که از هوا به دست می آید. 0.93 درصد هوا را تشکیل می دهد .این گاز به صورت فشرده در سیلندرهای فولادی فشار قوی ذخیره می شود. در بعضی موارد آرگون نسبت به نیتروژن ارجهیت دارد به عنوان مثال اطفای حریق فلزات. مکانیسم اطفاء این گاز کاهش اکسیژن می باشد بنابراین در صورت عدم طراحی صحیح و استفاده از غلظت های بالا ایجاد خفگی می کند.
نیتروژن
IG100 : نیتروژن گاز خنثی ، بدون رنگ و بدون بو است که 78.1 درصد هوا را تشکیل می دهد. این گاز به صورت فشرده در سیلندرهای فولادی فشار بالا ذخیره می شود و ماکزیمم فشار کاری آن 300 بار است. مکانیسم اطفاء این گاز کاهش اکسیژن می باشد بنابراین در صورت عدم طراحی صحیح و استفاده از غلظت های بالا ایجاد خفگی می کند.
قطع یا دور ساختن مواد سوختنی به وسیله جداسازی.
معمولا تلاش بر این است که ماده قابل اشتعال را از مجاورت با آتش دور نمایند. در بعضی از آتش سوزی ها مانند حریق گازها و مایعات قابل اشتعال، بهترین روش قطع یا دور نمودن مواد سوختنی است، به عنوان مثال اگر یک کپسول گاز دچار آتش سوزی شود، بهترین روش اطفایی، قطع جریان گاز و بستن شیر خروجی گاز است. همچنین هنگام برخورد با آتش سوزی جامدات، چنانچه وسیله اطفایی در دسترس نباشد، بهترین کار دور ساختن مواد سوختنی از آتش است.
قطع سوخت به یکی از سه روش زیر امکان پذیر است:
دور کردن ماده سوختنی از شعله
دور کردن شعله از ماده سوختنی
ایجاد فاصله یا عایق بین ماده سوختنی و شعله
اطفا آتش با قطع واکنش های زنجیره ای سوختن:
اطفا به وسیله مواد شیمیایی بازدارنده را قطع واکنش های زنجیره ای سوختن گویند که فقط جهت مدل شعله ای کاربرد دارد. ارزش بارز این روش سرعت و تاثیر آن در اطفا حریق است. با استفاده از این روش می توان از عمل انفجار مخلوط گاز و اکسیژن جلوگیری نمود.
اینگونه اطفا کننده ها بدون رقیق نمودن اکسیژن، جدا کردن سوخت، پوشاندن یا خنک نمودن و فقط با دخالت در واکنش های سوختن و اجازه ندادن به اکسیژن جهت ترکیب، عمل اطفا را انجام می دهند.
در گذشته عامل واکنشهای زنجیرهای ناشناخته بود اما امروزه با درک اینکه واکنشهای زنجیره ای نیز یکی از عوامل تاثیر گذار در تولید آتش است آن را به عنوان عامل چهارم می شناسند.جهت برطرف نمودن این عامل از موادی با خاصیت ترکیب پذیری بالا مثل بی کربنات پتاسیم و مونو فسفات آمونیم استفاده شده این مواد مانع از ترکیب رادیکالهای آزاد سوخت با اکسیژن می شوند
دوستان عزیز خسته نباشید