مقدمه
همواره در طول تاریخ آتش سوزی تهدیدی علیه جان و مال انسان ها بوده است که بسته به مقدار حریق و امکانات موجود گاه بشر در محار حریق موفق عمل کرده و گاه قربانی آن شده است اما طبیعتا با پیشرفت تکنولوژی سیستم های اعلام و اطفاء حریق خسارات ناشی از آتش سوزی به مقدار چشم گیری کاهش یافت اما جالب است بدانیم با اختراع سیستم خودکار اطفاء حریق اسپرینکلر این پیشرفت قابل ملاحظه تر شد به طوری که پس از راه اندازی این سیستم در انگلستان هیچ خسارت سنگین و یا مرگ و میر ناشی از آتش سوزی در ساختمان هایی که در آن ها اسپرینکلر نصب شده است گزارش نشده است . پس از این اختراع با ارزش بشر 99% آتش سوزی هایی که در ساختمان ها رخ می داد مهار شد و سالانه در دنیا بیش از 40 میلیون از این سیستم نصب میشود.
تاریخچه
لئوناردو داوینچی نقاش ، ریاضی دان یا مخترع سیستم اطفاء حریق؟!
لئوناردو داوینچی اولین کسی بود که جرقه ساخت سیستم اطفاء حریق را زد در قرن پانزدهم میلادی داوینچی بزرگ تصمیم میگیرد سیستمی برای محار آتش اختراع کند به همین جهت آشپزخانه ی خانه ی استادش را به یک اجاق گاز بزرگ و یک تسمه نقاله برای جابه جایی مواد غذایی و سیستم اطفاء حریق مجهز کرده بود ؛ اما در زمان حریق ، سیستم اطفاء حریق داوینچی زیادی خوب عمل کرد و آب تمام وسایل آشپزخانه را با خود برد!
200 سال بعد از داوینچی آمبروز گادفری یک بشکه ی آب را مجهز به یک محفظه ی باروت کرد تا در زمان حریق انفجار محفظه ی باروت باعث آزاد شدن آب داخل بشکه شود. اما طراحی و اجرای سیستم های اطفاء حریق خودکار تاریخچه ای طولانی دارند ، نزدیک صد سال پس از گادفری معمار معروف انگلیسی سرویلیام کانگریو سالن معروف تئاتر دروری لین را به یک مخزن استوانه ای 95.000 لیتری و لوله کشی آب مشبک که انشعابات آن به تمام سالن کشیده شده بود مجهز کرد تا در صورت بروز آتش آب از طریق سوراخ های کوچکی که روی انشعابات تعبیه شده بود بر روی حریق قرار بگیرد.
اولین اسپرینکلر خودکار
اولین اسپرینلکر خودکار توسط هنری اس پارمالی به ثبت رسید که از دو بخش تشکیل شده بود این دو بخش به واسطه ی لحیمی بهم وصل شده بودند که در زمان حریق و در دمای حدودا 70 درجه سانتی گراد لحیم ذوب می شد و آب بر روی مناطق تحت پوشش اسپرینکلر قرار می گرفت اساس کار اسپرینکلر های امروزی مشابه اسپرینکلر ابداعی پارمالی می باشد اما چیزی که امروزه تحت عنوان اسپرینکلر از آن استفاده میشود که به آن ها به اصطلاح اسپرینکلر های حباب شیشه ای می گویند توسط فردریک گرینل به ثبت رسیده است .
در گذشته در حدود 60 سال پیش نصب اسپرینکلر فقط در مجتمع های تجاری انجام میشد اما با گذشت زمان طبق قوانین و مقررات جدید نصب سیستم اسپرینکلر برای بسیاری از انواع ساختمان ها اجباری شد جالب است بدانیم که ولز اولین کشوری است که در سال 2011 نصب اسپرینکلر های اطفاء حریق را در ساختمان های مسکونی و سازه های جدید الاحداث الزامی اعلام کرد .
مقایسه ی دو اتاق نشیمن که یکی مجهز به اسپرینکلر است و دیگری خیر
آزمایشی برای مقدار اثر اسپرینکلر در هنگام حریق انجام شده که به شرح آن می پردازیم:
دو اتاق با سازه کاملا مدرن که از چوب ، دیوارپوش گچی و کاغذ دیواری ساخته شده و با لوازم کاملا مشابه شامل مبلمان و تمام موارد مورد نیاز یک اتاق نشیمن تجهیز شده بودند که لوازم در محل های کاملا مشابه تعبیه شده بودند یکی از اتاق ها مجهز به اسپرینکر بوده و دیگری خیر . هر دو اتاق در یک زمان و به طور مشابه آتش میگیرند
اتاقی که مجهز به اسپرینکلر است: آتش نشان حریق را از گوشه کاناپه آغاز کرده و از اتاق خارج می شود آتش از کاناپه شروع به شلعه ور شدن می کند در این مرحله گاز های داغ ناشی از حریق وارد هوا شده و به سمت سقف حرکت میکند در نتیجه دما افزایش یافته و یک دقیقه پس از شروع آزمایش در دمای 58 درجه سانتی گراد دیسک پوششی که به اسپرینکلر وصل بوده شکسته و در دمای 68 درجه سانتی گراد پس از یک دقیقه و چهل ثانیه از شروع آتش سوزی اسپرینکلری که نزدیک کاناپه قرار دارد از سقف کاذب خارج شده و فعال می شود در نتیجه پس از چند ثانیه مشاهده می شود که آتش کاملا محار شده است .
اتاقی که به اسپرینکلر مجهز نیست : آتش نشان حریق را از کنار کاناپه آغاز کرده و از اتاق خارج میشود حریق در اتاق نشیمن رشد میکند و گاز های داغ ناشی از آن در بالای اتاق جمع میشود و ابر های گازی تاریکی را در بالای اتاق تشکیل می دهند اما بعد از پنج دقیقه از شروع آتش سوزی دیگر امیدی برای زنده ماندن این اتاق حتی در کف زمین نیز مشاهده نمیشود . چیزی که حتمی است تابش حرارت شعله ها برروی سطوح مختلف قابل احتراق در زیر آن است این تابش ها اثر های متفاوتی روی وسایل مختلف می گذارند که به اصطلاح اثر قارچی نام دارند که ابتدا روی سقف جمع می شوند و سپس پایین و پایین تر می آیند در همان زمان آتش گاز هایی را متصاعد می کند که نسوخته به سمت لایه های دود می روند با گسترش آتش گاز و دودی که از وسایل داخل اتاق متصاعد می شود بیشتر و بیشتر می شود ودر نهایت بعد از حدود ده دقیقه از شروع آتش سوزی کل اتاق منهدم می شود.
اسپرینکلر چیست؟
یکی از مهم ترین و کاربردی ترین ابزار های آتش نشانی است که در زمینه اطفاء حریق کاربرد دارد و در هنگام حریق زمانی که دمای محیط به اندازه معینی افزایش پیدا کند فعال می شود و آب را در تمام مناطق تحت پوشش خود پخش میکند و باعث محار آتش می شود و زمانی که امکان اطفاء حریق توسط جریان آب تحت کنترل آتش نشان وجود ندارد این سیستم می تواند بسیار کمک رسان باشد.
اجزای مختلف اسپرینکلر و کاربرد آن ها
1-قاب
ساختار و بدنه اصلی اسپرینکلر است که سایر اجزا برروی آن قرار دارند.
2-اتصال حرارتی
از این وسیله جهت تشخیص حریق و کنترل جریان آب استفاده می شود و عمدتا از دو نوع حباب شیشه ای و یا اتصال زود گداز ساخته می شوند.
3-درپوش
بین سنسور حرارتی و اوریفیس (سوراخ هایی که بر روی مقدار آب خارج شده از اسپرینکلر تاثیر گذار است) قرار گرفته و مانع تخلیه و نشتی آب خواهد شد با از بین رفتن سنسور حرارتی ، فشار آب درپوش را جدا کرده و آب از اسپرینکلر خارج می شود.
4- صفحه منحرف کننده جریان یا دفلکتور
جریان آب بعد از برخورد با این قسمت به قطرات کوچک تری تبدیل شده و منطقه تحت پوشش خود را گسترش داده و حرارت بیشتری را نیز جذب میکند . تفاوت عمده اسپرینکلرها در دفلکتور های آن ها می باشد.
دسته بندی سیستم های اسپرینکلر و کاربرد آن ها
سیستم لوله تر
در این سیستم آب تحت فشار، درون لوله تا پشت اسپرینکلرها موجود است، به محض افزایش حرارت محیط و باز شدن اسپرینکلر، آب تخلیه می شود. از امتیازات این سیستم می توان به سرعت بالا وهزینه های پایین نصب،تعمیرات و نگهداری اشاره کرد ،در اکثر مناطقی که خطر یخ زدگی آب وجود ندارد، سیستم تر اولین انتخاب طراح است.
سیستم لوله خشک
در این سیستم از هوای فشرده درون لوله ها استفاده میشود، به محض فعال شدن اسپرینکلر، هوای فشرده تخلیه شده و افت فشار درون لوله باعث باز شدن شیر سیستم ، سپس ورود آب به شبکه لوله کشی و در نهایت تخلیه شدن از اسپرینکلر باز شده می شود. سرعت عمل این سیستم به نسبت سیستم تر پایین ترمی باشد.
سیستم سیلابی
در این سیستم تمامی اسپرینکلرها از نوع باز بوده و فرمان ورود آب به شبکه توسط سیستم اعلام حریق به شیر کنترل ارسال می شود.
سیستم پیش عملکرد
در این سیستم از تجهیزات اعلام حریق بعنوان وسایل کمکی و تکمیلی استفاده می شود، مکان هایی که احتمال تاثیر منفی آب بر روی تجهیزات وجود دارد، از این سیستم استفاده می شود.
سیستم های پیش عملگر به سه روش قابل اجرا هستند :
الف-بدون همبندی : آب هنگامی که به درون لوله ها وارد می شود که سیستم اعالم حریق یا یکی از اسپرینکلرها فعال شوند در این سیستم از هوای فشرده با حداقل فشار7 اینج بر فوت مربع استفاده می شود .
ب: همبندی تکی : ورود آب به این سیستم فقط با تشخیص سیستم اعالم حریق صورت می گیرد و باز شدن اسپرینکلرها تاثیری بر عملکرد سیستم ندارد.
ج : همبندی دوتایی : در این سیستم ورود آب به شبکه لوله کشی نیازمند تشخیص سیستم اعلام حریق و باز شدن اسپرینکلر می باشد در این سیستم نیز از هوای فشرده با حداقل فشار 7psi استفاده می شود .
باورهای غلط در رابطه با سیستم اسپرینکلر
– همه اسپرینکلرها در یک زمان فعال می شوند.
-بدون اینکه حریقی رخ داده باشد، ممکن است اسپرینکلرها بصورت تصادفی فعال شوند.
– سیستمهای اسپرینکلر گران و پر هزینه هستند.
-تأثیرات منفی آب برروی تجهیزات دست کمی از آتش سوزی ندارد.
