آشنایی با انواع سیستم اطفای حریق آبی یا انواع اسپرینکلر ها

سیستم های اسپرینکلر لوله تَر

یکی از انواع اسپرینکلر ها سیستم های اسپرینکلر لوله تَر می باشند که با فاصله ی زیادی به عنوان پر کاربردترین گونه از سیستم های اطفاء حریق اسپرینکلر نسبت به سایر انواع سیستم اطفای حریق آبی به شمار می روند. ضمناً این نوع اسپرینکلرها لقب مطمئن ترین گونه از سیستم های اسپرینکلر را نیز یدک می کشند، چرا که ساده بوده و تنها اجزای کاری آنها عبارتند از اسپرینکلرهای خودکار و (البته اغلب، نه در همه ی موارد) شیر یکطرفه هشدار خودکار. یک منبع آب خودکار، که آب تحت فشار را به لوله کشی سیستم تغذیه می کند.

 سیستم های اسپرینکلر لوله خشک

در بین انواع اسپرینکلر ، سیستم های لوله خشک از حیث فراوانی کاربرد در رده ی دوم قرار دارند. سیستم های لوله خشک در فضاهایی نصب می شوند که در آنها دمای محیط گاهاً چنان سرد می شود که در صورت پر بودن لوله از آب، موجب یخ زدن آن شده و مانع از عملکرد آن می شود. بیشترین کاربرد سیستم های لوله خشک در ساختمان های فاقد گرمایش، پارکینگ ها، پارکینگ های روباز متصل به ساختمان های مجهز به گرمایش (که در آنها از سیستم لوله تَر استفاده می شود)، یا در سردخانه ها است. در مناطقی که مشمول مقررات NFPA می شوند، نصب سیستم های تر مجاز شمرده نمی شود، مگر آنکه بازدهی دمای محیطی بالای 40ºF باقی بماند.

در این نوع سیستم ها تا زمان بکار افتادن سیستم، آبی در سیستم لوله کشی وجود نخواهد داشت؛ در عوض این شبکه با هوایی پر شده که فشار آن کمتر از فشار منبع آب است. برای ممانعت از رانده شدن آب درون منبع (که فشار بالاتری دارد) به درون شبکه ی لوله کشی در حالت عادی، شیر لوله ی خشک (نوع خاصی از شیر یکطرفه) به نحوی طراحی شده که با افزایش سطح تماس زبانه ی این شیر با هوای موجود در شبکه ی لوله کشی (در مقایسه با فشار بالاتر آب ولی سطح تماس کوچکتر زبانه ی شیر یکطرفه)، نیروی بیشتری روی زبانه ی شیر یکطرفه وارد شود.

وقتی که یک یا بیش از یکی از سری های خودکار اسپرینکلر به کار می افتند، باز شده و به هوای محبوس در لوله اجازه می دهند از آن اسپرینکلر خارج شود. با گذشتن دمای هر یک از اسپرینکلرها از حد فعالسازی، آن اسپرینکلر مستقلاً به کار می افتد. با افت فشار هوا در لوله، تفاضل فشار در شیر لوله ی خشک تغییر می کند و موجب وارد شدن آب به سیستم لوله کشی می گردد. جریان آب از اسپرینکلرها که لازمه ی کنترل حریق است، تا تخلیه ی هوا از اسپرینکلرها به تعویق می افتد. در مناطق مشمول مقررات ،NFPA 13 زمان صرف شده از فعالسازی اسپرینکلر تا رسیدن آب به اسپرینکلر به حداکثر 60 ثانیه محدود شده است. در کاربردهای صنعتی به این حد زمانی «حداکثر زمان رسید آب» گفته می شود. بسته به طبقه بندی خطر محدوده ی حفاظت شده توسط سیستم اسپرینکلر، گاهی سقف حداکثر زمان رسیدن آب کاهش داده می شود.
از منظر برخی از مالکین و ساکنین ساختمانها، اسپرینکلرهای لوله خشک از حیث محافظت از کلکسیون های ارزشمند و سایر نواحی حساس به آب، مفید ارزیابی می شوند. این تلقی از بیم آن نشأت می گیرد که سیستم لوله کشی تَر به تدریج به نشتی نامحسوس آب خواهد انجامید، در حالیکه امکان بروز چنین نقص های در سیستمهای لوله خشک وجود ندارد.

سیستم های سیلابی (دیلیوج)

یکی از انواع اسپرینکلر ها سیستم های سیلابی هستند. سیستم های موسوم به « سیلابی» سیستم هایی هستند که در آنها همه ی اسپرینکلرهای متصل به سیستم لوله کشی، باز هستند، چه اینکه عنصر حساس به حرارت در آنها حذف شده یا این سیستم ها اختصاصاً به شکل فوق طراحی شده اند. از این سیستم ها برای مخاطرات خاص در مکان هایی استفاده می شود که در آنها گسترش سریع حریق جزو نگرانی ها به شمار می رود، چرا که در این سیستم ها آب به شکل آنی در کل محدوده ی خطر گسیل می شود. گاهی اوقات این سیستم ها را در دربهای ساختمان یا مسیرهای ورودی شخصی نصب می کنند تا از سرعت گسترش حریق (مثلاً از طریق درب های تعبیه شده روی یک دیوار مقاوم در برابر حریق) بکاهند.

تا زمان عمل کردن سیستم، آبی در لوله ها وجود ندارد. از آنجایی که روزنه های اسپرینکلر باز هستند، فشار سیستم لوله معادل فشار اتمسفر خواهد بود. برای جلوگیری از جاری شدن آب به سیستم لوله کشی بواسطه ی فشار مخزن آب، یک «شیرفلکه ی سیلابی» در محل اتصال به مخزن آب جایگذاری می شود، شیرفلکه ای که یک ضامن مکانیکی دارد. این شیرفلکه فاقد قابلیت بازنشانی بوده و بعد از کشیده شدن ضامن آن، باز می ماند.
بدلیل حذف عناصر حساس به حرارتِ موجود در اسپرینکلرهای خودکار (که موجب باز شدن اسپرینکلرها در این سیستم ها می شوند)، لازم است بعد از اعلام هشدار حریق توسط یک سیستم اعلان حریق، شیرفلکه ی سیلابی باز شود. نوع دستگاه اعلام حریق عمدتاً با توجه به نوع خطر انتخاب می شود (مثلاً آشکارسازهای دود، آشکارسازهای حرارت، یا آشکارسازهای شعله ی نوری.) دتکتورهای اعلان حریق، سیگنال هایی را برای کنترل پنل اعلان حریق ارسال می کنند و این پنل نیز به نوبه ی خود سیگنال باز شدن شیرفلکه ی سیلابی را به این شیرفلکه ارسال می کند. بسته به اهداف سیستم ممکن است فعالسازی به شکل دستی انجام شود. معمولاً فعالسازی دستی از طریق یک شستی اطفای حریق انجام می شود که سیگنالی را به پنل اعلان حریق ارسال کرده و این پنل نیز متعاقباً سیگنال باز شدن شیرفلکه ی سیلابی (دیلیوج) را به این شیرفلکه ارسال می کند.

در ادامه ویدئویی از نحوه عملکرد و معرفی انواع اسپرینکلر ها مشاهده نمایید:

عملکرد سیستم های سیلابی (دیلیوج)

فعال شدن دستگاه اعلان حریق یا تغییر وضعیت اهرم دستی (شستی)، سیگنالی را به پنل اعلان حریق ارسال می کند که متعاقباً موجب ارسال سیگنال باز شدن شیرفلکه ی سیلابی (دیلوج) و واردشدن آب به سیستم لوله کشی می شود. در نتیجه آب به صورت همزمان از همه ی اسپرینکلرها جریان می یابد.

سیستم های اسپرینکلر پیش عمل (پیش فعال)

یکی دیگر از انواع اسپرینکلر ها سیستم های اسپرینکلر پیش عمل می باشند که مخصوص محل هایی هستند که فعال شدن تصادفی این سیستم در آنها خسارت بار است، محل هایی مانند موزه ها که آثار هنری، دست نوشته ها یا کتب نادری در آنها نگهداری می شوند، و یا مراکز داده ها که در آنها حفاظت از تجهیزات کامپیوتری در برابر تخلیه ی تصادفی آب از اهمیت زیادی برخوردار است.
برحسب هدف دقیق سیستم، سیستم های پیش عمل، ترکیبی از سیستم های تَر، خشک و سیلابی هستند. دو نوع اصلی از سیستم های پیش عمل وجود دارد که عبارتند از سیستم های (double interlock) و دو قفل (single interlock) تک قفل.

عملکرد سیستم های اسپرینکلر پیش عمل

عملکرد سیستم های تک قفل:  مشابه با سیستم های خشک است، با این تفاوت که این سیستم ها نیازمند آنند که آشکارسازی « پیشین » حریق، که معمولاً از طریق فعال شدن یک آشکارساز حرارتی یا دودی صورت می گیرد، قبل از «عمل» ورود آب به لوله کشی سیستم از طریق باز شدن شیر پیش عمل، که یک شیر ضامن دار مکانیکی (مشابه شیرفلکه ی سیلابی) است، انجام شود. به این ترتیب، سیستم اساساً از یک سیستم خشک به یک سیستم تر تبدیل می شود. هدف عبارتست از کاهش زمان تأخیر ناخواسته ی رسیدن آب به اسپرینکلرها که جزو خصوصیات سیستم های خشک به شمار می رود. چنانچه اسپرینکلرها پیش از شناسایی حریق به کار بیفتند یا سیستم لوله کشی دچار نشتی شود، افت فشار هوا در لوله به غلط موجب فعال شدن سیستم اعلان می شود. در این حالت، به دلیل افت فشار ناظر، شیر پیش عمل باز نخواهد شد و آب وارد لوله کشی نمی شود.

عملکرد سیستم های دوقفلی:  مشابه با سیستم های سیلابی (سیستم دیلوج) است، با این تفاوت که در آنها از اسپرینکلرهای خودکار استفاده می شود. این سیستمها نیازمند آنند که هم یک رخداد آشکارسازی حریق «پیشین»، که معمولاً از طریق فعال شدن یک آشکارساز حرارت یا دود صورت می گیرد، و هم به کار افتادن اسپرینکلر خودکار، هر دو قبل از «عمل» ورود آب به لوله کشی سیستم واقع شوند. فعالسازی شناساگرهای حریق به تنهایی یا اسپرینکلرها به تنهایی، بدون آنکه دیگری بکار افتد، نمی تواند موجب وارد شدن آب به لوله کشی شود. از آنجایی که در سیستم های دو قفلی تا قبل از عمل کردن اسپرینکلرها آبی وارد لوله کشی نمی شود، این سیستم ها از نظر زمان رسیدن آب جزو سیستم های خشک به شمار رفته و به همان ترتیب نیازمند محدوده ی طراحی بزرگتری هستند.

سیستم های پاشش آب و کف

سیستم اطفاء حریق آب و کف افشان (فوم) یکی از انواع اسپرینکلر ها می باشد، این نوع اسپرینکلر سیستمی با کاربرد ویژه است که مخلوطی از آب و کنستانتره کف کم انبساط را تخلیه می کند که موجب پاشش کف (فوم) از اسپرینکلر می شود. معمولاً از این سیستم ها در مکان هایی با خطرات ویژه استفاده می شود که بروز حریق در آنها چالش برانگیز است، مانند انبارهای مایعات اشتعال پذیر و آشیانه ی هواپیما. بسته به نوع سیستمی که کف به درون آن تزریق می شود، عملکرد این سیستم ها همانند سیستم های فوق الإشاره است.

برای مطالعه بخش دوم مقاله «انواع سیستم اطفای حریق آبی ( انواع اسپرینکلر )» کلیک نمایید.

محصولات پیشنهادی:

انواع اسپرینکلر