سیستم های اعلام و اطفاء حریق در پست های فشار قوی-بخش سوم

در بخش سوم قصد داریم تا با سیستم های اطفاء حریق در پستهای فشار قوی آشنا شویم. با ما همراه باشید.

سیستم های اطفاء حریق

برای برطرف کردن وجود اکسیژن ودمای مناسب جهت بروز حریق از عوامل خارجی استفاده می شود. این عوامل عبارتند از:

1- آب

آب ماده ای است قابل دسترس و ارزان و دارای ظرفیت جذب مقادیر زیادی از حرارت ایجاد شده توسط آتش است. از سوی دیگر آب سبب خنک کنندگی و خاموش شدن آتش می گردد. لذا بعنوان ماده ای با خاصیت تاثیرگذاری متوسط جهت آتش کلاس A مفید خواهد بود. همچنین استفاده از آب بصورت اسپری جهت آتش کلاس B بخصوص آنهایی که نقطه آتش بالایی دارند نظیر روغن دیزل، روغن ترانسفورماتور، روغن های روان کننده و … نیز بکار برده می شود. هنگام استفاده از آب باید به این نکته توجه نمود که با توجه به هدایت الکتریکی آب در هنگام استفاده جهت خاموش کردن آتش در تجهیزات الکتریکی، این تجهیزات بی برق شده باشند.

زمان عملکرد سیستم خاموش کندگی آتش با اب معمولا بین 5 تا 10 دقیقه خواهد بود. در این سیستم احتیاج به منبع ذخیره آب با پمپ، منبع گاز فشرده یا شبکه آب شهری می باشد.

سیستم حفاظت از آتش آبی به انواع زیر تقسیم می شود:

الف- سیستم پاشیدن آب : این سیستم عمل خنک کنندگی ماده مشتعل را انجام می دهد.

ب- سیستم پاشیدن ذرات آب بصورت مه: این سیستم عمل خنک کنندگی (پایین آوردن دما) و حذف اکسیژن در سطح ماده مشتعل را تواما انجام می دهد. در این سیستم، حداقل فشار کار نازلی که آتش سوزی خارجی را تحت پوشش دارد 4/1 بار است.

ج- سیستم پاشیدن ذرات آب با فشار زیاد: این سیستم عمل خنک کنندگی و حذف اکسیژن و تغییر شکل دادن و قابل جذب نمودن روغن (با بمباران سطح روغن مشتعل توسط آب با سرعت زیاد، مولکول های روغن از یکدیگر جدا شده و مخلوط آب و روغن بوجود می آید) را تواما انجام می دهد که به این ترتیب اثر سریعی بر روی آتش دارد. در این سیستم، فشار کار در دورترین نازل نبایستی از 5/3 بار کمتر باشد.

د- سیستم پاشنده که در وسط دارای سوراخهایی جهت تولید مه و در اطراف آنها داری 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 یا نقطه مشتعل پاشیده خواهد شد.

سیستم خاموش کنندگی با آب عموما در پستهای فشار قوی کاربرد ندارند. به هر حال در برخی پستهای نیروگاهی می توان از این سیستم استفاده نمود.

2- دی اکسید کربن CO₂

2-1- مشخصات گاز دی اکسید کربن

دی اکسید کربن سالهاست که در اطفاء حریق ناشی از مایعات قابل اشتعال، حریق ناشی از گازها و تجهیزات الکتریکی و به میزان کمتر در دیگر انواع حریق بکار می رود. دی اکسید کربن بطور موثر حریق را در امثر موارد مهار نموده و محدودیتهای عملی، بیشتر در روش بکارگیری و یا نوع حریق می باشد. از این ماده با توجه به خصوصیات عایقی آن جهت اطفاء حریق تجهیزات الکتریکی استفاده فراوانی می شود.

دی اکسید کربن گازی است بی رنگ، بی بو و خنثی که دارای خواص متعددی است که آنرا برای کاربران بعنوان ماده خاموش کننده حریق مناسب می سازد. این گاز قابل سوختن نیست و با اکثر مواد واکنش نمی دهد. همچنین از آنجا که دی اکسید کربن بصورت گاز در هوا منتشر می شود می تواند به تمامی قسمتهای ناحیه حریق نفوذ پیدا کرده و عمل اطفاء را انجام دهد. بعنوان یک گاز و یا بعنوان یخ خشک، هادی الکتریسیته نیست و هیچگونه اثری از خود باقی نمی گذارد لذا فرآیند تمیز کردن بعد از مصرف را ندارد. این گاز برای مدت های طولانی فاسد نمی شود.

با حذف CO₂ از محیط، احتمال بروز حریق مجدد وجود دارد. بهمین دلیل لازم است گاز CO₂ برای مدتی در فضابرای جلوگیری از حریق مجدد وجود داشته باشد.

گاز CO₂ بصورت مایع در سیلندرها یا در تانکهای تحت فشار ذخیره می شود. مقدار CO₂ می بایستی در حدود 5/0 تا 2 کیلوگرم برای هر متر مکعب از حجم مورد حفاظت باشد. فشار گاز CO₂ در حدود 50 تا 60 بار بوده و زمان عملکرد سیستم حفاظت از آتش با گاز CO₂ در حدود 5/0 تا 3 دقیقه می باشد. این گاز مناسب برای فضای بسته (مانند ساختمان کنترل) است.

ویژگیهای گاز دی اکسید کربن به تفصیل در زیر شرح داده می شود.

2-2- خصوصیات اطفایی گاز دی اکسید کربن

دی اکسید کربن بعنوان یک ماه خاموش کننده حریق با توجه به دو خصوصیت اطفایی باعث مهار کردن و در نتیجه خاموش کردن حریق می گردد.

خفه کردن حریق

سرد کردن حریق

خاموش کردن از طریق خفه کردن

دی اکسید کربن از طریق کاهش میزان اکسیژن در فضا (به گونه ای که برای ادامه حریق حداقل اکسیژن مورد نیاز باقی نماند) عمل می کند. در هر آتش سوزی، در اثر اکسیداسیون سریع یک ماده قابل سوختن، حرارت بوجود می آید. مقداری از این حرارت سبب افزودن درجه حرارت مواد آتش شده در حالیکه بخش عمده حرارت از طریق تشعشع از بین می رود بخصوص زمانیکه قسمت سطحی مواد در حال سوختن باشد. اگر حجم اتمسفری که اسیژن را برای حریق مهیا می سازد، از طریق بخار دی اکید کربن رقیق شود، سرعت تشکیل حرارت نیز کاهش می یابد تا اینکه این حرارت به پایین تر از حد میزان قابل اشتعال برسد. زمانیکه درجه حرارت ماده در حال اشتعال به پایین تر از درجه حرارت اشتعال رسید، سرعت آتش کم شده و در اثر کمبود اکسیژن در آن محیط آتش کاملا خاموش و یا خفه می شود.

خاموش کردن از طریق خنک کردن

سرعت خنک کردن دی اکسید کربن زمانیکه مستقیما بر روی ماده در حال سوختن پاشیده می شود کاملا مشهود است. هنگامیکه مقادیر متنابهی دی اکسید کربن بکار برده شود، این گاز سریعا تمام سطوح در حال سوختن ماده مشتعل را می پوشاند. لذا زمانیکه تخلیه دی اکسید کربن کامل می شود و هوا مجددا با سطح ماده در تماس قرار می گیرد، از حریق مجدد جلوگیری بعمل می آید. وجود ذرات خشک یخی در بخار ناشی از تخلیه به سرد کردن سطح ماده در حال سوختن کمک می کند.

2-3- خصوصیات ترمودینامیکی گاز کربن دی اکسید

در شرایط معمولی دی اکسید کربن یک گاز است، ولی به آسانی در اثر فشار و سرد کردن مایع می شود و با افزایش فشار و برودت به حالت جامد در می آید.

در درجه حرارت بین 57- درجه سانتیگراد و درجه حرارت بحرانی 31- درجه سانتیگراد می تواند در حالت گاز یا مایع در ظروف مخصوص نگهداری شود. میزان فشار تا زمانیکه حالت گازی یا مایع وجود داشته باشد، به درجه حرارت بستگی دارد. وقتی که درجه حرارت و فشار افزایش می یابد چگالی فاز بخار زیاد شده در حالیکه چگالی گاز مایع کاهش می یابد. در درجه حرارت 31- درجه سانتیگراد چگالی بخار برابر با چگالی مایع می شود و حالت مشخصه احتراق بین این دو حالت از بین میرود. در بالاتر از درجه حرارت بحرانی دی اکسید کربن تحت فشار بالا فقط بصورت گازی با خصوصیات مابین حالت گازی و مایع وجود دارد.

زمانیکه درجه حرارت کاهش می یابد و به 57- درجه سانتیگرتد در فشار 75 Psi می رسد، دی اکسید کربن ممکن است بصورت گاز، مایع و جامد و در شرایط تساوی از هر سه مورد باشد که بای بیان این حالت اصطلاح نقطه سه گانه را بکار می برند. در فشارهای پایین تر از نقطه سه گانه، بسته به دمای ماده، دی اکسید کربن تنها می تواند گاز و جامد باشد. اگر فشار دی اکسید کربن کاهش یابد، در فشار 60 Psi، بخشی از آن به سرعت تبدیل به بخار می شود در حالیکه مقدار باقیمانده تبدیل به ذرات برفی یا یخ خشک در درجه حرارت نزدیک به 56- درجه سانتیگراد خواهد شد. با کاهش بیشتر فشار تا حد فشار اتمسفر درجه حرارت یخ خشک به مقدار نرمال خود یعنی 79- درجه سانتیگراد می رسد. همین عمل هنگام تخلیه مایع دی اکسید کربن به اتمسفر روی می دهد. قسمت اعظم مایع به بخار تبدیل شده (با افزایش قابل ملاحظه حجم) و بقیه به ذرات خشک با درجه حرارت 79- درجه سانتیگراد تبدیل می شود.

2-4- چگالی بخار دی اکسید کربن

دی اکسید کربن دارای چگالی حدود 5/1 برابر چگالی هوا، در درجه حرارت یکسان است. در حالت سرد این گاز دارای چگالی بیشتری است که این امر به توانایی ماده جهت جایگزینی هوا بر روی سطح در حال سوختن و نگهداری هوای خفه کننده بر روی حریق منجر می شود. از آنجائیکه هر گونه مخلوط هوا و دی اکسید کربن در یک درجه حرارت مشخص سنگین تر از هواست، اتمسفری که دارای بالاترین غلظت دی اکسید کربن باشد، به پایین ترین سطح نزول کرده، در حالیکه هوای دارای غلظت پایین تر در سطوح بالایی باقی می ماند.

2-5- مسمومیت ناشی از دی اکسید کربن

اگر چه میزان سمی بودن دی اکسید کربن کم است ولی به هر حال در غلظتهای بالا می تواند ایجاد بیهوشی و مرگ نماید. غلظت 8 تا 10 درصد از آن در هوا میزانی است که اکثرا افراد می توانند آنرا بدون از دست دادن هوشیاری در عرض چند دقیقه تحمل کنند و تنفس غلظت بالاتر از حد یاد شده می تواند باعث بیهوشی آنی افراد شود.