آیا می‌دانید حتی یک بازشوی کوچک در یک فضای محصور می‌تواند اثربخشی سیستم اطفاء حریق با گاز دی‌اکسید کربن را به‌طور کامل مختل کند؟ در شرایطی که حفظ ایمنی تجهیزات حیاتی و جلوگیری از توقف فعالیت‌های کلیدی سازمان اهمیت بالایی دارد، شناخت دقیق چگونگی عملکرد سیستم‌های CO₂ و عوامل مؤثر بر طراحی آنها حیاتی است. این مقاله با تکیه بر استاندارد معتبر NFPA 12، به بررسی تأثیر بازشوها، انتخاب روش مناسب اطفاء، و نحوه محاسبه دقیق میزان گاز مورد نیاز می‌پردازد. اگر به دنبال طراحی بهینه، صرفه‌جویی در منابع و حداکثر کارایی هستید، پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.
سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن چیست؟
سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن یکی از پیشرفته‌ترین و موثرترین روش‌های خاموش کردن آتش در فضاهای صنعتی و حساس به شمار می‌رود که بدون استفاده از آب یا کف، با جایگزین کردن اکسیژن محیط با گاز CO2 موجب قطع واکنش‌های احتراق می‌شود. این سیستم به دلیل خاصیت خنثی و غیر رسانای دی اکسید کربن، هیچ آسیبی به تجهیزات الکتریکی، سرورها، تابلوهای برق یا دستگاه‌های الکترونیکی وارد نمی‌کند و به همین دلیل در مراکز داده، اتاق‌های کنترل، کارخانجات پتروشیمی و انبارهای مواد شیمیایی کاربرد گسترده‌ای دارد. مکانیسم عملکرد آن به این صورت است که پس از تشخیص حریق توسط دتکتورها، گاز CO2 با فشار بالا در محیط تخلیه می‌شود، دمای شعله را به سرعت کاهش داده و با کاهش غلظت اکسیژن، آتش را خاموش می‌کند.
از مزایای مهم این سیستم می‌توان به سرعت عمل بالا، عدم باقی ماندن پسماند، کارایی در خاموش کردن آتش سوزی‌های کلاس B و C و قابلیت استفاده در محیط‌های بسته اشاره کرد. به همین دلیل سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن انتخابی ایده آل برای سازمان‌ها و صنایع مدرن محسوب می‌شود که به دنبال حفاظت مطمئن، سریع و بدون خسارت به تجهیزات هستند.
تأثیر بازشوها بر عملکرد سیستم‌های CO₂ (مطابق با NFPA 12 ANNEX-E)
در طراحی سیستم‌های اطفاء حریق با گاز دی‌اکسید کربن، یکی از چالش‌های مهم، تأثیر بازشوهایی است که امکان بسته شدن ندارند. این مسئله می‌تواند بر میزان گاز مورد نیاز، نحوه تخلیه و اثربخشی نهایی سیستم تأثیرگذار باشد.
مطابق با ضمیمه E از استاندارد NFPA 12، این بخش اطلاعات تکمیلی در مورد آتش‌سوزی‌های سطحی ارائه می‌دهد. گرچه ضمیمه E الزام‌آور نیست، ولی راهنمایی‌های مهمی برای طراحی دقیق‌تر فراهم می‌کند.
بیشتر بخوانید: مزایای سیستم‌های اعلام حریق با سیم و بی‌سیم
۱. انتخاب بین روش غرقاب کامل و کاربرد موضعی
در آتش‌سوزی‌های سطحی، معمولاً می‌توان از روش اطفاء موضعی (Local Application) به جای غرقاب کامل استفاده کرد. انتخاب بین این دو روش باید بر اساس مقدار مورد نیاز CO₂ و نوع فضا انجام شود.
نمونه‌ای از تحلیل این انتخاب در شکل‌های E.1(a) و E.1(b) ارائه شده است که تأثیر بازشوهای بالا و پایین و جریان هوا و گاز را نمایش می‌دهند.
۲. محاسبه دی‌اکسید کربن مورد نیاز (بر حسب پوند و کیلوگرم)
مثال اول:
- نرخ خروج CO₂ از بازشدگی پایین: 17 lb/min/ft²
- مساحت بازشدگی: 5 ft²
- دی‌اکسید کربن اضافی: 85 lb
- مجموع CO₂ مورد نیاز: 111 + 85 = 196 lb
مثال دوم:
- نرخ خروج: 85 kg/min/m²
- مساحت بازشدگی: 0.5 m²
- CO₂ اضافی: 42.5 kg
- مجموع CO₂: 48.6 + 42.5 = 91.1 kg
۳. بازشوهای بزرگ‌تر و تأثیر آنها
افزایش مساحت بازشوها باعث افزایش قابل‌توجه میزان CO₂ مورد نیاز می‌شود. به‌عنوان مثال:
- مساحت بازشدگی: 10 ft²
- CO₂ اضافی: 170 lb
- مجموع: 281 lb
در این حالت، چون مقدار گاز مورد نیاز از مقدار اولیه بیشتر شده است، به بخش ۶ از NFPA 12 ارجاع داده می‌شود که در آن از روش نرخ بر حجم استفاده می‌گردد.
بیشتر بخوانید: راهنمای کامل نصب سیستم اعلام حریق متعارف
۴. محاسبه نرخ تخلیه با در نظر گرفتن بازشوها
نمونه محاسبه بر اساس فوت:
- مساحت کل بازشوها: 20 ft²
- مساحت کل دیوارها: 600 ft²
- نرخ تخلیه: 0.27 lb/min/ft³
- نرخ کل: 540 lb/min
- مقدار نهایی CO₂: 270 lb
(تقسیم نرخ بر ۲ برای تضمین اثربخشی)
نمونه محاسبه بر اساس متر:
- مساحت بازشوها: 2.0 m²
- مساحت دیوارها: 54 m²
- نرخ تخلیه: 4.4 kg/min/m³
- نرخ کل: 237.6 kg/min
- مقدار نهایی CO₂: 118.8 kg
۵. ذخیره‌سازی و تخلیه مایع
در حالت ذخیره‌سازی پرفشار، برای اطمینان از تخلیه مایع CO₂ به مدت ۳۰ ثانیه، باید مقدار گاز تا ۴۰٪ افزایش یابد. این افزایش باعث می‌شود در برخی موارد، روش کاربرد موضعی کارآمدتر از اطفاء کلی باشد.
راهنمای نصب سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن
اما به منظور اینکه شاهد بهترین عملکرد از این سیستم‌ها باشید، باید فرایند نصب آن به صورت تخصصی انجام شود تا حسگرها بتوانند به خوبی خطر را شناسایی کرده و خاموش کننده‌ها نیز خطر را از بین ببرند. با ما همراه باشید تا به بررسی راهنمای نصب سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن بپردازیم:
بررسی و تحلیل محیط مورد نظر
اولین گام در نصب سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن، انجام یک بررسی دقیق از محیط است. در این مرحله باید نوع کاربری فضا، تجهیزات موجود، منابع احتمالی آتش سوزی و سطح ریسک مورد ارزیابی قرار گیرد. همچنین محاسبه حجم محیط اهمیت زیادی دارد، زیرا مقدار گاز مورد نیاز برای اطفا باید متناسب با ابعاد و شرایط فضای بسته تعیین شود. در صورتی که محیط دارای تهویه یا مسیرهای باز باشد، باید اقدامات تکمیلی مانند درز بندی انجام شود تا عملکرد سیستم به حداکثر برسد. این مرحله پایه‌ای‌ترین بخش طراحی و نصب است، زیرا تمام محاسبات بعدی بر اساس آن انجام می‌شود.
طراحی سیستم و انتخاب تجهیزات مناسب
پس از تحلیل محیط، مرحله طراحی سیستم آغاز می‌شود که شامل تعیین تعداد سیلندرهای CO2، مسیر لوله کشی، نازل‌ها و تجهیزات کنترلی است. در این مرحله باید استانداردهای ایمنی بین المللی و ملی در نظر گرفته شوند تا سیستم علاوه بر کارایی بالا، ایمنی لازم برای کارکنان را نیز فراهم کند. انتخاب تجهیزات با کیفیت مانند شیرهای اطمینان، دتکتورها، شیرهای سلونوئیدی و سیستم کنترل مرکزی نقش مهمی در عملکرد صحیح سیستم دارد. طراحی دقیق همچنین باعث کاهش هزینه‌های اضافی و افزایش طول عمر تجهیزات می‌شود.
نصب سیلندرها و تجهیزات ذخیره سازی
در این مرحله، سیلندرهای ذخیره سازی گاز دی اکسید کربن در محل مناسب نصب می‌شوند. این سیلندرها باید در محیطی ایمن، خنک و با تهویه کافی قرار گیرند تا خطرات احتمالی کاهش یابد. هر سیلندر به شیرهای کنترلی و فشار سنج مجهز می‌شود تا در مواقع اضطراری تخلیه گاز به درستی انجام گیرد. نصب سیلندرها باید به گونه‌ای باشد که امکان دسترسی سریع برای سرویس و نگهداری وجود داشته باشد. علاوه بر این، سیستم لوله کشی اصلی به مخازن متصل می‌شود تا در لحظه فعال سازی، گاز با فشار مناسب به محیط هدف منتقل گردد.
اجرای لوله کشی و نصب نازل‌ها
یکی از مهم‌ترین مراحل نصب سیستم اطفا حریق CO2، اجرای لوله کشی دقیق و نصب نازل‌ها در نقاط استراتژیک است. لوله‌ها باید از جنس مقاوم در برابر فشار و خوردگی انتخاب شوند و مسیر آنها به گونه‌ای طراحی شود که گاز به طور یکنواخت در محیط پخش شود. نازل‌ها معمولا در سقف یا نقاطی قرار می‌گیرند که پوشش کامل فضا تضمین شود. رعایت فاصله استاندارد بین نازل‌ها و اطمینان از محکم بودن اتصالات اهمیت زیادی دارد، زیرا کوچک‌ترین نشتی می‌تواند عملکرد سیستم را مختل کند.
نصب سیستم‌های کنترلی و دتکتورها
اما مرحله بعدی شامل نصب دتکتورهای دود، حرارت یا شعله و اتصال آنها به کنترل پنل مرکزی است. این دتکتورها وظیفه تشخیص سریع حریق را بر عهده دارند و با ارسال سیگنال به پنل مرکزی، دستور تخلیه گاز صادر می‌شود. علاوه بر این، سیستم‌های هشدار دهنده صوتی و نوری نیز باید نصب شوند تا پیش از تخلیه گاز، افراد حاضر در محیط از خطر آگاه شوند و بتوانند خارج شوند. نصب سیستم کنترلی دقیق، نه تنها باعث افزایش ایمنی می‌شود بلکه امکان تست و مانیتورینگ دوره‌ای را نیز فراهم می‌کند.
تست، راه اندازی و آموزش پرسنل
آخرین مرحله نصب سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن، انجام تست‌های عملکردی و راه اندازی نهایی است. در این مرحله باید تمامی اجزا شامل سیلندرها، لوله کشی، نازل‌ها، دتکتورها و سیستم کنترل بررسی شوند تا از صحت عملکرد اطمینان حاصل شود. معمولا تست تخلیه آزمایشی با مقدار محدود گاز انجام می‌شود تا پخش یکنواخت CO2 بررسی گردد. پس از راه اندازی، آموزش پرسنل درباره نحوه عملکرد سیستم، اقدامات ایمنی قبل و بعد از تخلیه و روش‌های نگهداری ضروری است. این آموزش‌ها تضمین می‌کند که در شرایط اضطراری، کارکنان آمادگی کامل برای مواجهه با حریق را داشته باشند.
مزایای طراحی سیستم اطفا حریق با دی اکسید کربن
استفاده از این سیستم‌ها نسبت به سایر سیستم‌های اطفا حریق می‌تواند مزایای متعددی را در پروسه خاموش کردن آتش و کاهش خسارات بعد از آن داشته باشد. بیایید کمی کامل‌تر به بررسی این مضووع بپردازیم:
خاموش سازی سریع و موثر
یکی از بزرگ‌ترین مزایای طراحی سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن، سرعت بالای عملکرد آن در کنترل و خاموش کردن آتش است. این سیستم با آزاد سازی گاز CO2 در محیط، غلظت اکسیژن را به سرعت کاهش می‌دهد و واکنش‌های شیمیایی احتراق را قطع می‌کند. در نتیجه، شعله‌های آتش تنها در چند ثانیه فروکش کرده و از گسترش حریق به سایر بخش‌ها جلوگیری می‌شود. این ویژگی، مخصوصا در فضاهای صنعتی و محیط‌هایی که وجود تجهیزات الکترونیکی حساس مطرح است، اهمیت بسیار زیادی دارد زیرا حتی چند ثانیه تاخیر می‌تواند باعث خسارت‌های سنگین شود.
عدم ایجاد خسارت ثانویه بر تجهیزات
بر خلاف سیستم‌های اطفا حریق سنتی مانند آب یا کف که می‌توانند به تجهیزات الکترونیکی، ماشین آلات صنعتی یا اسناد مهم آسیب جدی وارد کنند، سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن هیچ گونه اثر تخریبی بر تجهیزات باقی نمی‌گذارد. این گاز بی رنگ و بی بو است و پس از تخلیه، هیچ پسماندی در محیط به جا نمی‌گذارد. بنابراین در فضاهایی مانند دیتاسنترها، اتاق‌های سرور، مراکز مخابراتی و صنایع تولیدی که نیاز به حفاظت از تجهیزات گران قیمت و حساس وجود دارد، استفاده از این سیستم بهترین گزینه به شمار می‌رود.
کارایی بالا در خاموش کردن آتش‌های کلاس B و C
یکی از مزایای مهم طراحی سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن، توانایی بالای آن در خاموش کردن آتش‌های ناشی از مایعات قابل اشتعال (کلاس B) و تجهیزات الکتریکی (کلاس C) است. بسیاری از سیستم‌های اطفا مانند آب، در مقابله با این نوع آتش سوزی‌ها کارایی ندارند و حتی می‌توانند باعث گسترش حریق شوند. اما CO2 به دلیل خاصیت خنثی و غیر رسانا بودن، بدون ایجاد خطر برق گرفتگی یا افزایش شعله، به طور ایمن، آتش را خاموش می‌کند. به همین دلیل در صنایع پتروشیمی، پالایشگاه‌ها، انبارهای مواد شیمیایی و مراکز الکترونیکی، این سیستم کاربرد ویژه‌ای دارد.
عدم نیاز به عملیات پاک سازی پس از اطفا
یکی دیگر از مزایای طراحی سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن، حذف کامل فرآیندهای پاک سازی بعد از خاموش شدن آتش است. در سیستم‌های مبتنی بر آب یا پودر، پس از اطفا حریق نیاز به جمع آوری، خشک کردن یا تعمیر تجهیزات وجود دارد که می‌تواند هزینه و زمان زیادی به سازمان تحمیل کند. اما در سیستم CO2، چون هیچ گونه ماده جامد یا مایع در محیط باقی نمی‌ماند، پس از اطفا می‌توان بدون اتلاف وقت فعالیت‌های عادی را از سر گرفت. این ویژگی برای سازمان‌هایی که حتی چند ساعت توقف در کارشان می‌تواند منجر به خسارت‌های بزرگ شود، اهمیت بالایی دارد.
قابلیت استفاده در محیط‌های بسته و کنترل شده
سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن به دلیل مکانیزم عملکرد خود، بهترین بازدهی را در فضاهای بسته و کنترل شده دارد. در این شرایط، گاز CO2 به طور کامل در محیط پخش شده و اکسیژن را به حدی کاهش می‌دهد که آتش خاموش می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود چنین سیستمی برای اتاق‌های کنترل، آزمایشگاه‌ها، اتاق‌های ژنراتور و سایر محیط‌های بسته که نیاز به حفاظت ویژه دارند، بسیار کارآمد باشد. علاوه بر این، طراحی سیستم به گونه‌ای انجام می‌شود که تخلیه گاز با سرعت و فشار کنترل شده انجام شده و بالاترین سطح ایمنی و کارایی فراهم گردد.
نتیجه‌گیری
افزایش بازشوها در فضاهایی مانند اتاق سرور، تأثیر مستقیمی بر میزان گاز دی‌اکسید کربن مورد نیاز دارد. استفاده از روش‌های طراحی دقیق و استانداردهای NFPA کمک می‌کند تا هم ایمنی تضمین شود، هم از مصرف بی‌رویه گاز جلوگیری گردد.
برای طراحی یا مشاوره در اجرای سیستم‌های اطفاء حریق با CO₂، با تیم مهندسی اسپین الکتریک تماس بگیرید.
اگر به دنبال خرید بیم دتکتو هستید، همین حالا به فروشگاه اینترنتی اسپین الکتریک مراجعه کنید. ما مجموعه‌ای از بهترین برندهای بیم دتکتور را با مناسب ترین قیمت بیم دتکتور و گارانتی اصالت کالا ارائه می‌دهیم. برای مشاهده مشخصات فنی، مقایسه مدل‌ها و ثبت سفارش آنلاین، همین حالا وارد سایت شوید و با چند کلیک ساده، خریدی مطمئن را تجربه کنید!
سوالات متداول
آیا سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن برای انسان خطرناک است؟
بله، تخلیه گاز CO2 در محیط بسته می‌تواند برای افراد خطرناک باشد زیرا با کاهش غلظت اکسیژن، احتمال خفگی وجود دارد. به همین دلیل این سیستم به حسگرها و آژیرهای هشدار مجهز است تا پیش از تخلیه، به افراد زمان کافی برای ترک محیط داده شود. رعایت استانداردها و نصب علائم هشدار دهنده در محل نصب سیستم، خطرات احتمالی را به حداقل می‌رساند.
در چه مکان‌هایی استفاده از سیستم اطفا حریق CO2 مناسب‌تر است؟
این سیستم بیشتر در محیط‌های بسته و حساس به آب یا پودر مانند دیتاسنترها، اتاق‌های سرور، مراکز مخابراتی، آزمایشگاه‌ها، کارخانجات پتروشیمی و اتاق‌های کنترل استفاده می‌شود. چون CO2 هیچ پسماندی باقی نمی‌گذارد، بهترین گزینه برای حفاظت از تجهیزات الکترونیکی و اسناد مهم است. در سوی مقابل، استفاده از آن در فضاهای باز یا محیط‌هایی با رفت و آمد بالا کارایی کمتری دارد.
تفاوت سیستم اطفا حریق CO2 با سیستم‌های آبی یا پودری چیست؟
سیستم‌های آبی یا پودری عموما پس از اطفا حریق نیاز به پاک سازی و تعمیر تجهیزات دارند، اما CO2 هیچ گونه اثر تخریبی یا باقی مانده به جا نمی‌گذارد. همچنین گاز دی اکسید کربن غیر رسانا است و خطر برق گرفتگی در تجهیزات الکتریکی را از بین می‌برد. همین ویژگی‌ها باعث می‌شود این سیستم برای محیط‌های صنعتی حساس به ویژه حوزه برق و فناوری اطلاعات گزینه‌ای برتر باشد.
هزینه نصب سیستم اطفا حریق با گاز دی اکسید کربن چقدر است؟
هزینه این سیستم بسته به مساحت محیط، تعداد سیلندرها، نوع تجهیزات و سطح ایمنی مورد نیاز متفاوت است. به طور کلی، هزینه اولیه آن نسبت به سیستم‌های سنتی بالاتر است، اما به دلیل کاهش خسارت‌های احتمالی، عدم نیاز به پاک سازی پس از اطفا و طول عمر بالا، در بلند مدت به صرفه‌تر محسوب می‌شود.
آیا نگهداری از سیستم اطفا حریق CO2 دشوار است؟
خیر، اما نیاز به سرویس و بازرسی دوره‌ای دارد. معمولا بررسی فشار سیلندرها، تست عملکرد دتکتورها و اطمینان از سلامت لوله کشی هر چند ماه یک بار انجام می‌شود. این کار باعث می‌شود سیستم همیشه آماده به کار باشد و در زمان وقوع حریق، بدون مشکل عمل کند. شایان ذکر است که آموزش پرسنل برای آشنایی با نحوه استفاده و اقدامات ایمنی نیز بخش مهمی از فرآیند نگهداری است.
