NFPA12 پیوست G اطلاعات درباره اثرات گاز دی‌اکسید کربن سیستم اطفاء

نصب دتکتور حرارتی خطی روی سینی کابل

یک الگوی موج سینوسی،  باید هنگام نصب دتکتور حرارتی خطیدر کاربرد سینی کابل استفاده شود. حداکثر فاصله بین هر قله یا دره نباید از ۶ فوت (۱٫۸ متر) بیشتر باشد. سیم دتکتور در کناره‌های سینی کابل با استفاده از مناسب‌ترین گیره نصب، بر اساس ساختار سینی، در جای خود محکم می‌شود.

دتکتور بر روی تمامی کابل‌های برق و کنترل موجود در سینی نصب می‌شود و فاصله‌گذاری آن مطابق شکل انجام می‌گیرد. در آینده هنگامی که کابل‌های اضافی به داخل سینی کشیده می‌شوند، باید در زیر دتکتور حرارتی خطی  قرار گیرند.

برآورد طول دتکتور حرارتی خطی برای سینی کابل
نیاز است که دتکتور حرارتی خطی به‌صورت الگوی موج سینوسی اجرا شود، بنابراین ممکن است برآورد طول کلی مورد نیاز دتکتور حرارتی خطی برای یک مسیر مشخص دشوار باشد. محاسبه زیر به تعیین مقدار تقریبی دتکتور حرارتی خطی مورد نیاز برای نصب در سینی کابل کمک می‌کند.

برای تعیین تعداد کلیپ یا گیره نصب در طول سینی کابل، طول سینی کابل را بر ۳ تقسیم کرده و عدد ۱ را به آن اضافه کنید.

دتکتور دود مکشی (Aspirating Smoke Detector)

تمام سیستم‌های دتکتور دود مکشی (ASD) دارای تجهیزات مشابهی هستند، اما نوع فناوری تشخیص آن‌ها متفاوت است. در حال حاضر چند نوع فناوری تشخیص وجود دارد:

سیستم‌های مبتنی بر لیزر (دارای فیلتر)

در این روش، از لیزر به‌عنوان منبع نوری در داخل محفظه تشخیص استفاده می‌شود. ابتدا هوا از یک سیستم فیلتراسیون عبور می‌کند تا ذرات بزرگ حذف شوند. سپس نمونه‌ی هوای فیلتر شده از مقابل لیزر عبور داده می‌شود و پراکندگی نور ناشی از ذرات دود توسط یک کلکتور نوری اندازه‌گیری می‌شود. الکترونیک پیشرفته‌ی دتکتور، میزان ذرات دود موجود در محفظه را تعیین می‌کند.

سیستم‌های مبتنی بر لیزر (بدون فیلتر)

این روش که معمولاً با عنوان “شمارش ذرات” شناخته می‌شود نیز از لیزر به عنوان منبع نوری استفاده می‌کند. اما در این پیکربندی، هوا بدون عبور از فیلتر مستقیماً وارد محفظه حسگر می‌شود. با عبور هوا از مقابل لیزر، کلکتور نوری تعداد ذرات در اندازه میکرونی مشخص را شمارش می‌کند تا تعیین شود که آیا میزان کافی از ذرات دود وجود دارد یا خیر. الکترونیک پیشرفته این فناوری قادر است بین ذرات معلق گرد و غبار و ذرات دود در نمونه تفاوت قائل شود.

اتاقک ابری (Cloud Chamber)

این روش قدیمی‌ترین و ابتدایی‌ترین فناوری مکشی تشخیص دود است. عنصر حسگر آن یک محفظه‌ی مهر و موم‌شده حاوی بخار آب بسیار متراکم است. هنگامی که یک ذره دود باردار با بخار آب متراکم برخورد می‌کند، یونیزه می‌شود. یون‌های ایجاد شده به عنوان هسته‌های تراکم عمل می‌کنند که مه در اطراف آن‌ها شکل می‌گیرد (زیرا بخار آب بسیار متراکم بوده و در آستانه‌ی چگالش قرار دارد). این فرآیند باعث بزرگ‌تر شدن اندازه ذره می‌شود، به‌طوری که از حالت نامرئی (زیر طول موج نور) به حالتی می‌رسد که قابل شناسایی توسط سلول نوری درون محفظه می‌شود.

حسگر با منبع دوگانه (Dual Source Sensor)

در این روش، از یک LED آبی برای شناسایی غلظت‌های بسیار پایین دود و از یک لیزر مادون قرمز برای تشخیص موارد مزاحم مانند گرد و غبار استفاده می‌شود که ممکن است باعث آلارم‌های اشتباه شوند. الگوریتم‌های پیشرفته سیگنال‌های هر دو منبع را تفسیر می‌کنند تا مشخص شود که نمونه‌ی هوا حاوی دود است یا فقط گرد و غبار معلق. سطح تشخیص ذرات می‌تواند تا حداقل 0.0015% بر متر (یا 0.00046% بر فوت) کاهش یابد.

اصول اگزاست (تخلیه هوا) در دتکتور دود مکشی

در کاربردهای عادی، معمولاً فشار هوا در فضای حفاظت‌شده با فشار هوا (APS) برابر با فشار هوای فضای نصب دتکتور است، و لوله اگزاست از خروجی فشار اگزاست دتکتور (AES) خارج می‌شود. به همین دلیل، نرم‌افزار طراحی که زمان انتقال و حساسیت دتکتور را محاسبه می‌کند، فرض می‌کند که فشار هوای دو فضا برابر است.

اندازه سوراخ‌های نمونه‌برداری، اندازه لوله، زمان انتقال و سرعت فن مکنده همگی تابعی از حجم هوایی هستند که از محفظه نمونه‌برداری عبور می‌کند. محفظه حسگر برای تشخیص ذرات دود طراحی شده که با سرعت مشخص فن از درون آن عبور می‌کنند.

• اگر فشار APS بیشتر از AES باشد، سرعت ورود هوا به محفظه حسگر ممکن است بیشتر از سرعت نامی فن شود که می‌تواند بر دقت تشخیص دود اثر مستقیم بگذارد.
• مهم: اگر AES بیشتر از APS باشد، فشار هوا در حال فشار آوردن به هوای خروجی است و در نتیجه باعث ایجاد مقاومت و کند شدن فن می‌شود. این امر موجب افزایش زمان انتقال و کاهش حجم هوای ورودی به محفظه حسگر می‌گردد.

نکته: برای حذف تفاوت فشار، باید هوای خروجی دوباره به همان اتاقی که از آن نمونه‌برداری شده بازگردانده شود (مطابق شکل 6 صفحه بعد).

می‌توان لوله‌ای را به پورت خروجی متصل کرد تا هوای خروجی را از محل واحد دور کند؛ به‌عنوان مثال برای کاهش نویز، کاهش خطر تداخل یا انسداد عمدی، یا بهبود حفاظت محیطی. باید از لوله‌ای با مشخصات مشابه لوله‌های نمونه‌برداری استفاده شود و در تعیین محل خروجی جدید دقت شود تا مسدود شدن تصادفی یا عمدی آن رخ ندهد.

روش‌های نمونه‌برداری دتکتور حرارتی خطی (ASD)

برای هدف این راهنما، پنج روش نمونه‌برداری قابل قبول برای تمام کاربردهای ممکن وجود دارد:

نمونه‌برداری اولیه (Primary Sampling)

نام این روش گمراه‌کننده است؛ زیرا معمولاً به‌عنوان یک سیستم تکمیلی استفاده می‌شود و نه سیستم تشخیص اصلی. در نمونه‌برداری اولیه، نمونه‌گیری هوا از یک محل خاص یا جایی انجام می‌شود که احتمال حرکت هوا در آن بیشتر است. برای مناطقی با جریان هوای بالا، مانند دیتاسنترها یا اتاق‌های تمیز، محل نمونه‌برداری اولیه در دریچه‌های برگشت هوا، واحدهای هواساز (AHU) یا کانال‌های برگشت هوا قرار دارد.

نمونه‌برداری ثانویه (Secondary Sampling)

در این روش، سوراخ‌های نمونه‌برداری در سطح سقف و در مکان‌هایی مشابه با دتکتورهای نقطه‌ای دود نصب می‌شوند. فاصله‌گذاری بین سوراخ‌ها باید مطابق با استاندارد یا آیین‌نامه مربوطه باشد.

نمونه‌برداری موضعی (Localised Sampling)

این روش شامل حفاظت از تجهیزات یا نواحی خاص در یک فضای باز بزرگ است. نمونه‌برداری موضعی ممکن است در سیستم نمونه‌برداری رک‌ها (Rack Sampling) در یک انبار بزرگ باز استفاده شود.

نمونه‌برداری داخل کابینت
در این نوع روش نمونه‌برداری، سوراخ‌های مکش هوا به‌گونه‌ای نصب می‌شوند که تجهیزات خاصی را در یک فضای باز بزرگ‌تر پایش کنند. این روش با نمونه‌برداری موضعی متفاوت است، زیرا حجم تحت حفاظت بسیار کوچک‌تر بوده و تجهیز مورد نظر معمولاً به‌صورت خودکفا درون یک کابینت یا رک رایانه‌ای قرار دارد. سامانه تشخیص مکشی (ASD) هوایی را که برای خنک‌سازی تجهیزات استفاده می‌شود، پایش می‌کند. این نوع نمونه‌برداری معمولاً بر روی تجهیزاتی نصب می‌شود که آسیب دیدن آن‌ها در اثر آتش می‌تواند نتایج فاجعه‌باری به دنبال داشته باشد.

نمونه‌برداری درون کانال
در این نوع نمونه‌برداری، به‌جای استفاده از آشکارسازهای دود کانال‌نصب سنتی، از سامانه تشخیص مکشی (ASD) استفاده می‌شود تا در صورت وقوع آتش‌سوزی، سامانه تهویه مطبوع (HVAC) مرتبط خاموش شده یا دمپرها بسته شوند تا از گسترش دود جلوگیری گردد. همچنین می‌توان از آن برای تشخیص ذرات دود موجود در هوای خروجی (یا ورودی) استفاده کرد، به‌ویژه زمانی که آشکارسازی با حساسیت بیشتر مورد نیاز است.

2. گاز چیست؟

2-1. ترکیب هوا

هوا تقریباً از 78٪ نیتروژن، 21٪ اکسیژن و 1٪ گازهای دیگر (مانند آرگون و دی‌اکسید کربن) تشکیل شده است. نیتروژن، که بزرگ‌ترین جزء هواست، پایه‌ی پروتئین‌های ساخته‌شده از اسیدهای آمینه را تشکیل می‌دهد و در بسیاری از موجودات زنده یافت می‌شود. نیتروژن برای تقریباً تمام حیات روی این سیاره ضروری است. با این حال، نیتروژن مستقیماً از هوا به بدن جذب نمی‌شود. نیتروژنی که ما استنشاق می‌کنیم، صرفاً هنگام بازدم خارج می‌شود. اکسیژن، که برای حیات ضروری است و مستقیماً به بدن ما جذب می‌شود، 21٪ از هوا را تشکیل می‌دهد. دی‌اکسید کربن، که برای فتوسنتز گیاهان حیاتی است، کمتر از 1٪ است. جانوران اکسیژن جذب می‌کنند و دی‌اکسید کربن دفع می‌کنند و گیاهان دی‌اکسید کربن جذب می‌کنند و اکسیژن دفع می‌کنند، که این امر تعادل ثابتی در ترکیب کلی هوا و فرآیندهای حیاتی روی این سیاره حفظ می‌کند.

2-2. خطرات گاز

به طور کلی، خطرات گاز به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

 

گازهای قابل اشتعال

گازهایی که در صورت ترکیب با هوا، محدوده انفجاری (محدوده اشتعال) دارند.

بر اساس سیستم جهانی هماهنگ طبقه‌بندی و برچسب‌گذاری مواد شیمیایی (GHS*)، این مواد در حالت گازی در فشار استاندارد اتمسفر (101.3 کیلوپاسکال) و دمای 20 درجه سانتی‌گراد تعریف می‌شوند.

* GHS: سیستم جهانی هماهنگ طبقه‌بندی و برچسب‌گذاری مواد شیمیایی

 

گازهای سمی

گازهایی که عملکرد بیولوژیکی انسان را مختل می‌کنند.

گازهای سمی بر اساس مقادیر آستانه‌ای تنظیم می‌شوند که برای محافظت از اثرات مضر سلامتی کارگرانی که در محل کار روزانه 8 ساعت و هفته‌ای 40 ساعت در معرض این مواد قرار می‌گیرند، تعیین شده‌اند.

 

کمبود اکسیژن

بدن انسان می‌تواند در غلظت اکسیژن جو حدود 21% به طور طبیعی عمل کند.

اگر اکسیژن مصرف شود و غلظت آن کاهش یابد (مثلاً در اثر اکسیداسیون فلزات یا فعالیت میکروارگانیسم‌ها) یا اگر اکسیژن توسط گازهای دیگر (مانند N₂ و Ar) جایگزین شود، اثرات آن بر بدن انسان زمانی آشکار می‌شود که غلظت اکسیژن به زیر حدود 18% برسد. در غلظت‌های 6% تا 8% خطر مرگ وجود دارد.

3. خطرات گازهای قابل اشتعال

3-1. سه عنصر لازم برای احتراق

 

احتراق به طور کلی به واکنش اکسیداسیونی گفته می‌شود (که در آن مواد با اکسیژن ترکیب می‌شوند) که همراه با تولید گرما و نور است.

ماده سوختنی

گاز حامی احتراق

منبع اشتعال

در صورت نبود هر یک از این عناصر، احتراق امکان‌پذیر نیست. برای جلوگیری از احتراق گاز، ضروری است که غلظت گاز را زیر حدی که بتواند مشتعل شود تنظیم و حفظ کرد (با فرض وجود گاز حامی احتراق و منبع اشتعال).

3-2. محدوده انفجاری

اگر یک گاز قابل اشتعال یا بخار ناشی از یک مایع قابل اشتعال با هوا یا اکسیژن مخلوط شود، در صورت وجود منبع احتراق و قرار گرفتن غلظت در محدوده خاصی، منفجر خواهد شد. این محدوده غلظت، محدوده انفجاری نامیده می‌شود. حد پایینی غلظت، حد انفجاری پایین (LEL) و حد بالایی غلظت، حد انفجاری بالا (UEL) نام دارد.

مثال: هیدروژن

حد انفجاری پایین مقداری است که به صورت تجربی تعیین می‌شود، اما نتایج به‌دست‌آمده ممکن است بسته به شرایط و روش‌های آزمایش متفاوت باشد. بنابراین احتیاط لازم است و مقادیر ذکرشده ممکن است بسته به منبع مرجع متغیر باشند.

 

رایج است که آشکارسازهای گاز، غلظت گاز را بر اساس حد انفجاری پایین پایش می‌کنند. دلیل این امر آن است که حتی اگر غلظت گاز از حد انفجاری بالا بیشتر باشد، در صورت نشت گاز به اتمسفر، گاز بلافاصله رقیق شده و پخش می‌شود و غلظت آن به محدوده انفجاری می‌رسد. واحد %LEL معمولاً برای بیان غلظت نسبت به حد انفجاری پایین استفاده می‌شود (100%LEL).

 

3-3. بخار قابل اشتعال

اگرچه هر دو در حالت گازی هستند، اما گاز و بخار به طور کلی به دو چیز متفاوت اشاره دارند. بخار به ماده‌ای گفته می‌شود که در دمای معمولی به حالت مایع (یا جامد) وجود دارد، اما تحت شرایط خاصی از فاز مایع به فاز گازی تبخیر می‌شود. ویژگی‌های فیزیکی زیر، که بر اساس تغییرات دما تعیین می‌شوند، مشخص می‌کنند که آیا بخار قابل اشتعال می‌تواند به یک خطر تبدیل شود یا خیر.

 

1. فشار بخار اشباع

این فشار به فشاری اشاره دارد که در آن یک ماده در دمای خاصی از مایع به گاز تبخیر می‌شود. فشار بخار معمولاً با افزایش دما بالا می‌رود. دمایی که در آن فشار برابر با فشار اتمسفر (101.3 کیلوپاسکال ≈ 760 میلی‌متر جیوه) می‌شود، نقطه جوش نامیده می‌شود. غلظت (غلظت حجمی) گازی که در دمای خاصی تبخیر می‌شود را می‌توان با محاسبه درصد فشار بخار نسبت به فشار اتمسفر تعیین کرد.

شکل بالا، منحنی‌های فشار بخار اشباع برای اتانول و آب را نشان می‌دهد. از آنجا که نقطه جوش آب ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است، مشاهده می‌شود که منحنی فشار بخار در فشار ۱۰۱.۳ کیلوپاسکال، دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد را نشان می‌دهد. به عبارت دیگر، غلظت بخار آب اشباع در این نقطه ۱۰۰ درصد حجمی است.

 

از طرف دیگر، اتانول مایعی فرّارتر از آب است (یعنی فشار بخار بالاتری دارد)، همانطور که هر کسی که قبل از تزریق در بیمارستان با اتانول ضدعفونی شده باشد، به راحتی درک می‌کند. در عمل، نقطه جوش اتانول ۷۸ درجه سانتی‌گراد است. این داده نیز نشان می‌دهد که اتانول فرّارتر از آب است.

 

می‌توانیم غلظت گاز اتانول را در دمای خاصی بر اساس فشار بخار آن دما محاسبه کنیم. به عنوان مثال، از منحنی فشار بخار اشباع می‌توان دریافت که فشار بخار اتانول در ۲۰ درجه سانتی‌گراد تقریباً ۵.۸ کیلوپاسکال است. این مقدار را می‌توان در معادله زیر قرار داد تا غلظت گاز محاسبه شود:

 

=غلظت گاز (درصد حجمی) = (فشار بخار در دمای مشخص) ÷ (فشار اتمسفر) × ۱۰۰

= ۵.۸ (kPa) ÷ ۱۰۱.۳ (kPa) × ۱۰۰

= ۵.۷ درصد حجمی

 

این محاسبه ارزش به خاطر سپردن دارد. حتی اگر منحنی فشار بخار مانند شکل بالا در دسترس نباشد، معمولاً برگه اطلاعات ایمنی (SDS) ارائه‌شده توسط تولیدکننده مواد شیمیایی، داده‌های فشار بخار را برای دماهای معمولی (۲۰ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد) شامل می‌شود که می‌توان از آنها برای محاسبه غلظت گاز استفاده کرد.

 

۲. نقطه اشتعال (Flash Point)

نقطه اشتعال به کمترین دمایی اشاره دارد که در آن، غلظت بخار یک ماده در هوا به حدی می‌رسد که در صورت وجود منبع احتراق، قابلیت اشتعال پیدا می‌کند. این دما را می‌توان به عنوان دمایی تفسیر کرد که در آن، غلظت بخار قابل اشتعال به حد انفجاری پایین (LEL) می‌رسد. اگر نقطه اشتعال مایعی که بخار قابل اشتعال تولید می‌کند، پایین‌تر از دمای محیطی باشد که مایع در آن استفاده می‌شود، به دلیل خطر بالای آتش‌سوزی و انفجار، احتیاط زیادی در ارزیابی خطر اشتعال لازم است.

 

۳. نقطه خودسوزی (Ignition Point)

این دما به کمترین دمایی اشاره دارد که یک ماده قابل اشتعال در هوا، به دلیل افزایش دمای خود ماده (و نه تماس موضعی با یک جسم داغ مانند جرقه الکتریکی، شعله یا سیم فلزی گداخته) به صورت خودبه‌خود مشتعل می‌شود. تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی ضد انفجار باید دستگاه‌ها را به گونه‌ای طراحی و تولید کنند که دمای سطحی تجهیزات که احتمال تماس با گاز یا بخار قابل اشتعال را دارد، از نقطه خودسوزی گاز یا بخار مربوطه تجاوز نکند.

۴-۱. خطرات گازهای سمی

گازهای مورد استفاده یا تولیدشده به عنوان گازهای فرآیندی در صنایع مختلف، شامل گازهای سمی هستند که حتی در غلظت‌های بسیار کم می‌توانند آسیب‌های جدی به سلامت انسان وارد کنند یا حتی منجر به مرگ شوند.

 

برخی گازها مانند **سولفید هیدروژن (H₂S)** و **آمونیاک (NH₃)** بوی مشخصی دارند که انسان می‌تواند حضور آن‌ها را تشخیص دهد. با این حال، حس بویایی انسان قادر نیست تعیین کند که آیا غلظت این گازها به سطوح خطرناک رسیده است یا خیر (به عنوان مثال، حد آستانه مجاز مواجهه شغلی برای H₂S موسوم به **TLV-TWA: 1 ppm** طبق استاندارد ACGIH 2018).

 

**۱ ppm** معادل غلظتی است که با اضافه کردن تنها **یک قطره (۱ میلی‌لیتر = ۱ گرم یا ۱ سی‌سی)** از یک مایع سمی به یک مخزن بزرگ **۱۰۰۰ لیتری (۱ تن یا ۱ مترمکعب)** آب و مخلوط کردن کامل آن به دست می‌آید. فرض کنید این یک قطره (۱ ppm) سس سویا باشد. نه تنها تشخیص آن پس از مخلوط شدن به صورت بصری غیرممکن است، بلکه حتی با چشیدن نیز قابل تشخیص نخواهد بود. هرچند گازها با مایعات متفاوت هستند، بسیاری از گازهای سمی هم **بی‌رنگ** و هم **بی‌بو** هستند.

 

یک نمونه از چنین گاز سمی، **مونوکسید کربن (CO)** است که گازی بالقوه کشنده بوده و می‌تواند در اثر احتراق ناقص بخاری‌های گازی در منازل تولید شود. این گاز گاهی اوقات به عنوان **قاتل خاموش** شناخته می‌شود، زیرا می‌تواند بدون آنکه تشخیص داده شود، باعث مسمومیت یا مرگ شود.

### **۵-۱. خطرات کمبود اکسیژن**

 

اکسیژن ماده‌ای ضروری برای حفظ عملکرد بیولوژیکی انسان است. **کمبود اکسیژن (هیپوکسی)** تأثیرات جدی بر بدن، به‌ویژه مغز، می‌گذارد و وضعیتی بسیار خطرناک با نرخ مرگ‌ومیر بالا در محیط‌های کاری محسوب می‌شود.

بررسی حوادث صنعتی مرتبط با کمبود اکسیژن در ژاپن نشان می‌دهد که بیشتر این موارد در بخش‌های **تولیدی و ساختمانی** رخ داده و سالانه منجر به تلفات متعددی می‌شود.

 

**طبق آیین‌نامه پیشگیری از کمبود اکسیژن در قانون ایمنی و بهداشت صنعتی ژاپن:**

– **شرایط کمبود اکسیژن** زمانی است که غلظت اکسیژن در هوا کمتر از ۱۸٪ باشد.

– از دتکتورهای گاز برای اطمینان از حفظ غلظت اکسیژن بالاتر از ۱۸٪ استفاده می‌شود.

 

### **علائم کمبود اکسیژن:**

– **۱۸٪ – ۱۶٪ اکسیژن:** افزایش تنفس، ضربان قلب سریع‌تر، اختلال در قضاوت و هماهنگی حرکتی.

– **۱۶٪ – ۱۲٪ اکسیژن:** تنفس سنگین، گیجی، سردرد، خواب‌آلودگی، کاهش قدرت تفکر و حرکت.

– **۱۲٪ – ۱۰٪ اکسیژن:** حالت تهوع، استفراغ، بیهوشی جزئی، کبودی لب‌ها و پوست.

– **زیر ۱۰٪ اکسیژن:** بیهوشی، تشنج، آسیب مغزی، ایست تنفسی و مرگ در مدت‌زمان کوتاه.

 

**هشدار:** در محیط‌های بسته یا فضاهای محدود (مانند مخازن، تونل‌ها، چاه‌ها) احتمال کاهش اکسیژن به‌دلیل واکنش‌های شیمیایی، جابجایی با گازهای دیگر یا مصرف اکسیژن وجود دارد. نظارت مستمر با دستگاه‌های سنجش اکسیژن و استفاده از تجهیزات تنفسی مناسب الزامی است.**

البته، در ادامه ترجمه‌ی دقیق و روان متن موردنظر بدون هیچگونه افزودنی ارائه شده است:

 

5-2. سه علت اصلی کمبود اکسیژن

1. مصرف اکسیژن موجود در هوا
   علل اصلی مصرف اکسیژن:
   اکسیداسیون آهن و فلزات دیگر (ماسه آهن، لوله‌های فلزی، مخازن فلزی)،
   اکسیداسیون رنگ، مصرف زیستی اکسیژن (تنفس انسان‌ها و میکروارگانیسم‌ها)
2. تخلیه یا ورود هوای کم‌اکسیژن
   هوای کم‌اکسیژن که به دلایل مختلفی ایجاد می‌شود، در صورتی که به‌دلیل شرایط کاری، روش‌های ساخت‌وساز یا شرایط آب‌وهوایی، تخلیه یا وارد مکان‌هایی با کمبود اکسیژن شود، می‌تواند موجب بی‌اکسیژنی گردد.
3. تولید متان یا ورود گاز بی‌اثر
   کمبود اکسیژن می‌تواند ناشی از انتشار متان (که در طبیعت وجود دارد) یا نشت گازهای بی‌اثر (مانند نیتروژن، دی‌اکسید کربن، آرگون) از مخازن یا لوله‌ها در صنایع تولیدی باشد.

 

5-3. اکسیژن بیش‌ازحد
اگرچه اکسیژن برای عملکرد زیستی انسان ضروری است، اما قرارگیری مداوم در معرض غلظت‌ها یا فشارهای جزئی بالای اکسیژن می‌تواند منجر به مسمومیت با اکسیژن شود.
مسمومیت با اکسیژن باعث تشنج عمومی و از دست دادن هوشیاری می‌شود و در بدترین حالت، منجر به مرگ می‌گردد.
در محیط‌هایی که امکان بروز اکسیژن بیش‌ازحد وجود دارد، باید غلظت گازها نه‌فقط برای کمبود اکسیژن (کمتر از ۱۸٪)، بلکه برای جلوگیری از غلظت‌های بیش‌ازحد نیز پایش شود.

البته، در ادامه ترجمه‌ی دقیق و روان متن خواسته‌شده بدون هیچ‌گونه افزودنی آورده شده است:

 

مناطق معمولی که نیاز به تشخیص گاز دارند
6-1. بازار دستگاه‌های گازسنج
بازار دستگاه‌های گازسنج شامل تمامی بازارهایی است که در آن‌ها از گاز استفاده می‌شود.

1. آزمایشگاه‌ها، دانشگاه‌ها، بیمارستان‌ها
   مراکز تحقیقاتی که از طیف گسترده‌ای از گازها، از جمله گازهای قابل اشتعال و سمی استفاده می‌کنند، تدابیری برای ایمنی کارکنان تحقیقاتی اتخاذ می‌کنند؛ مانند تشخیص سریع نشت گاز از طریق پایش محیط با استفاده از گازسنج‌های ثابت شرکت Riken Keiki.
   علاوه بر گازسنج‌ها، سیستم‌های تحلیلی که قادر به انجام هم‌زمان تحلیل پراش اشعه ایکس (XRD) و فلورسانس اشعه ایکس (XRF) در محل هستند نیز برای کاربردهایی مانند تحقیقات روی آثار فرهنگی غیرقابل‌انتقال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
2. صنعت الکترونیک
   کارخانه‌های تولید نیمه‌رساناها و پنل‌های LCD از گازهایی موسوم به گازهای مواد ویژه (گازهای بسیار سمی و قابل اشتعال) مانند سیلان، آرسین و فسفین استفاده می‌کنند.
   در مورد این گازها، نشت در غلظت‌های بسیار پایین (چند ppm تا چند ده ppm) نیز غیرقابل‌قبول است.
   کارخانه‌های تولید نیمه‌رساناها و پنل‌های LCD ممکن است صدها تا هزاران دستگاه گازسنج Riken Keiki برای محافظت از کارکنان در برابر نشت گاز نصب کرده باشند.
   این دستگاه‌ها مجهز به حسگرهای روش الکترولیز پتانسیواستاتیکی هستند که قادر به تشخیص نشت گاز در حد چند ppm می‌باشند.

 

3. صنعت فولاد
   گازهایی که به‌عنوان محصولات جانبی در فرآیندهای تولید فولاد (گاز کک، گاز کوره بلند، گاز مبدل) تولید می‌شوند، دارای مقادیر زیادی هیدروژن و مونوکسید کربن هستند.
   این گازها به‌عنوان سوخت برای تولید برق در کارخانه‌های فولاد مجدداً مورد استفاده قرار می‌گیرند.
   گازسنج‌های قابل‌حمل Riken Keiki کارکنان داخل کارخانه‌های فولاد را در برابر خطرات انفجار و مسمومیت محافظت می‌کنند.

 

4. صنعت پالایش نفت و پتروشیمی
   صنعت پالایش نفت و پتروشیمی در فرآیندهای تولید خود با طیف گسترده‌ای از گازهای قابل اشتعال و سمی سروکار دارد.
   گازسنج‌های ثابت و قابل‌حمل Riken Keiki در کاربردهایی مانند تشخیص نشت گازهای سمی و قابل اشتعال از تجهیزات و لوله‌ها، مدیریت فرآیند و اندازه‌گیری محیط کار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
   پایشگرهای ثابت گازهای سمی برای مدیریت گازهای سمی در مرزهای کارخانه نیز به‌طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند
5. مناطق آتشفشانی و چشمه‌های آب گرم
   گازهای آتشفشانی در نزدیکی دهانه‌های آتشفشان و در مناطقی که چشمه‌های آب گرم تخلیه می‌شوند، تولید می‌گردند.
   این گازهای آتشفشانی حاوی گازهای سمی مانند دی‌اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن هستند که در صورت استنشاق برای انسان مضرند.
   غلظت این گازها به‌طور مداوم به‌دلیل فعالیت‌های آتشفشانی و عوامل دیگر تغییر می‌کند.
   دستگاه‌های گازسنج تخصصی برای پایش شبانه‌روزی غلظت دی‌اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن به کار می‌روند تا از کارکنان و گردشگران محافظت شود.

 

6. صنعت مواد غذایی
   در صنعت مواد غذایی، نیتروژن و دی‌اکسید کربن در فرآیند بسته‌بندی برای جلوگیری از اکسید شدن غذا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
   از آنجا که این گازها خفه‌کننده هستند، گازسنج‌های اکسیژن تخصصی در کارخانه‌های مواد غذایی نصب می‌شوند تا از کارکنان در برابر بی‌اکسیژنی محافظت کنند.

 

7. صنعت ساخت‌وساز
   کار در حفاری‌های زیرزمینی برای ساخت تونل‌ها و همچنین کار درون منهول‌ها می‌تواند کارکنان را در معرض تولید سولفید هیدروژن و شرایط کمبود اکسیژن قرار دهد؛ این وضعیت ناشی از باکتری‌های مصرف‌کننده اکسیژن موجود در لایه‌های زیرزمینی است.
   گازسنج‌های قابل‌حمل اکسیژن و سولفید هیدروژن از کارکنان در برابر خطرات ناشی از کمبود اکسیژن و مسمومیت با سولفید هیدروژن محافظت می‌کنند.
8. آتش‌نشانی و امداد و نجات
   صحنه‌های آتش‌سوزی و حوادث، کارکنان را در معرض خطرات مختلفی قرار می‌دهند؛ از جمله انفجار ناشی از گازهای قابل اشتعال، کمبود اکسیژن، مسمومیت با مونوکسید کربن در اثر احتراق ناقص، و گازهای سمی مانند سولفید هیدروژن.
   گازسنج‌های شخصی چهارگازه برای پایش هم‌زمان چهار گاز مختلف استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها برای موقعیت‌هایی که نوع دقیق گازهای خطرناک ناشناخته است، بسیار مناسب هستند.

 

9. حمل‌ونقل دریایی و کشتی‌سازی
   کشتی‌هایی که مقادیر زیادی نفت خام، LNG یا LPG حمل می‌کنند، با خطر نشت گازهای قابل اشتعال از مخازن بار مواجه هستند.
   گازسنج‌های ثابت تخصصی برای پایش نشت گاز در این کشتی‌ها به‌کار می‌روند. این دستگاه‌ها امکان شناسایی سریع نشت‌ها را فراهم کرده و از وقوع انفجار و آلودگی دریایی جلوگیری می‌کنند.
   همچنین، گازسنج‌های قابل‌حمل توسط کارکنان در حین انجام عملیات ساخت‌وساز پوشیده می‌شوند تا آن‌ها را در برابر کمبود خطرناک اکسیژن و مسمومیت با گازهای سمی محافظت کنند.

 

10. هوافضا
    سوخت موشک‌ها حاوی هیدروژن (گاز قابل اشتعال و بسیار انفجاری) و هیدرازین (گاز سمی برای انسان) است.
    پایش این گازها برای ایمنی کاملاً ضروری است.
    گازسنج‌های ضدانفجار در مکان‌هایی که خطر انفجار بالا وجود دارد، مانند مناطقی که سوخت موشک با آن‌ها سروکار دارد، برای اطمینان از ایمنی استفاده می‌شوند.

فناوری‌های تشخیص گاز
7-1. فناوری‌های حسگر گاز
برای مواجهه با محیط‌ها و انواع گازهای متنوع در طیف گسترده‌ای از صنایع، فناوری‌های مختلف حسگر گاز توسعه یافته‌اند.
در این بخش، ۱۳ نوع از رایج‌ترین فناوری‌هایی که معمولاً در صنعت استفاده می‌شوند معرفی می‌گردند:

1. روش احتراق کاتالیستی
2. روش جدید کاتالیستی سرامیکی
3. روش نیمه‌رسانا
4. روش نیمه‌رسانای سیم داغ
5. روش رسانش گرمایی
6. روش الکترولیز پتانسیواستاتیکی
7. روش الکترود با غشای جداکننده
8. روش سلول گالوانیکی با غشای نفوذپذیر
9. روش مادون قرمز غیرپراکنشی (NDIR)
10. روش تداخل‌سنجی
11. روش نوار شیمیایی
12. آشکارساز یونش نوری (PID)
13. روش آشکارسازی ذرات ناشی از پیرولیز

7-2. روش احتراق کاتالیستی

1. توضیح مختصر

این حسگر بر پایه گرمای تولیدشده از سوزاندن گاز قابل اشتعال روی کاتالیست اکسیداسیون، گاز را شناسایی می‌کند. این حسگر رایج‌ترین حسگر گاز است که به‌طور خاص برای گازهای قابل اشتعال طراحی شده است.

2. ساختار و اصول عملکرد

[ساختار]
این حسگر از یک المان آشکارساز و یک المان جبرانی تشکیل شده است.
المان آشکارساز شامل سیم پیچ فلز گران‌بها (مانند پلاتین) و کاتالیست اکسیدکننده – ماده‌ای فعال در برابر گاز قابل اشتعال – است که همراه با یک پایه آلومینا روی سیم پخته (سینتر) شده‌اند. این المان در واکنش با هر گاز قابل شناسایی می‌سوزد.
المان جبرانی شامل سیم پیچ فلز گران‌بها و شیشه – ماده‌ای غیرفعال در برابر گاز قابل اشتعال – است که همراه با پایه آلومینا روی سیم پخته شده‌اند. این المان اثرات محیط را تصحیح می‌کند.

[اصول عملکرد]
سیم پیچ فلز گران‌بها، المان آشکارساز را تا دمای ۳۰۰ تا ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌کند. سپس گاز قابل اشتعال روی سطح المان آشکارساز می‌سوزد و دمای آن افزایش می‌یابد.
با تغییر دما، مقاومت سیم پیچ فلز گران‌بها – که بخشی از المان است – تغییر می‌کند. این تغییر مقاومت تقریباً متناسب با غلظت گاز است.
مدار پل نشان‌داده‌شده در شکل سمت راست به حسگر اجازه می‌دهد تغییر مقاومت را به ولتاژ تبدیل کرده و از آن برای تعیین غلظت گاز استفاده کند.

حسگر ثابت –
دسته: حالت جامد
گاز قابل شناسایی: گازهای قابل اشتعال

 

 

ویژگی‌ها

O ویژگی‌های خروجی:
سیم پیچ فلز گران‌بها که منبع حرارت است، ضریب مقاومت وابسته به دما را به‌صورت خطی تغییر می‌دهد.
در محدوده غلظت کمتر از حد انفجار (LEL)، واکنش احتراقی متناسب با غلظت گاز است.
در این محدوده، خروجی حسگر به‌آرامی متناسب با تغییرات غلظت گاز تغییر می‌کند.

پاسخ‌دهی:
گرمای احتراق تولیدشده روی سطح المان آشکارساز به سیم پیچ فلز گران‌بها منتقل شده و مقاومت مدار پل را تغییر می‌دهد و سپس به سیگنال تبدیل می‌گردد.

با نرخ واکنش بالا، این حسگر در پاسخ‌دهی، دقت و قابلیت تکرار عملکرد بسیار خوبی دارد.

O ویژگی‌های دما و رطوبت:
مواد به‌کاررفته در اجزای حسگر دارای مقاومت الکتریکی بالا هستند و کمتر تحت تأثیر دما و رطوبت محیط استفاده قرار می‌گیرند، بنابراین قرائت‌ها تقریباً ثابت باقی می‌مانند.

توسعه کاتالیست:
المان آشکارساز از کاتالیستی استفاده می‌کند که واکنش احتراقی را تسهیل می‌کند.
این کاتالیست به‌طور اختصاصی برای حسگرهای گاز توسعه یافته و با بهره‌گیری از دانش فنی خاص طراحی شده است، که پایداری بلندمدت را فراهم می‌کند.

 

۷–۴. تشخیص گاز با دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

حسگر ثابت

**۱. شرح مختصر دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

این حسگر از یک نیمه‌رسانای اکسید فلزی استفاده می‌کند که مقاومت آن در تماس با گاز قابل تشخیص تغییر می‌کند. حسگر این تغییر مقاومت را به‌عنوان غلظت گاز تشخیص می‌دهد. این یک حسگر همه‌کاره است که انواع گازها از گازهای سمی تا گازهای قابل اشتعال را شناسایی می‌کند. 

 

**۲. ساختار و اصول کار دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

حسگر شامل یک سیم گرم‌کن و یک نیمه‌رسانای اکسید فلزی         تشکیل‌شده روی یک لوله آلومینا است. دو الکترود طلا        در دو انتهای لوله برای اندازه‌گیری مقاومت نیمه‌رسانا تعبیه شده‌اند

**[ساختار دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

حسگر شامل یک سیم گرم‌کن و یک نیمه‌رسانای اکسید فلزی (SnO₂) تشکیل‌شده روی یک لوله آلومینا است. دو الکترود طلا (Au) در دو انتهای لوله برای اندازه‌گیری مقاومت نیمه‌رسانا تعبیه شده‌اند. 

 

**[اصول کار دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

سیم گرم‌کن، سطح نیمه‌رسانای اکسید فلزی را تا ۴۰۰–۳۵۰°C گرم می‌کند. با جذب اکسیژن هوا روی این سطح به‌صورت O و O₂، نیمه‌رسانا مقاومت ثابتی حفظ می‌کند. سپس، گاز متان یا مشابه آن با سطح تماس یافته و جذب شیمیایی می‌شود. این گاز توسط یون‌های O اکسید شده و تجزیه می‌شود. واکنش روی سطح حسگر به‌صورت زیر است: 

 

CH₄ + ۴O⁻ → CO₂ + ۲H₂O + ۸e⁻ 

به‌طور خلاصه، گاز متان روی سطح حسگر جذب شده و اکسیژن جذب‌شده را جدا می‌کند. این امر الکترون‌های آزاد درون حسگر را افزایش داده و مقاومت را کاهش می‌دهد. حسگر با اندازه‌گیری تغییر مقاومت، غلظت گاز را تعیین می‌کند. 

 

**۳. ویژگی‌های دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا 

**ویژگی‌های خروجی دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

حسگر تغییرات مقاومت نیمه‌رسانا را تشخیص می‌دهد، یعنی حتی غلظت‌های کم (در سطح ppm) که توسط حسگرهای سرامیکی جدید قابل تشخیص نیستند را نیز شناسایی می‌کند. این حسگر برای غلظت‌های کم بسیار حساس بوده و سطح خروجی بالایی دارد. 

**تشخیص گازهای سمی در دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

از آنجا که در اصل، مقاومت با تغییر تعداد الکترون‌ها و تحرک آن‌ها تغییر می‌کند، این حسگر طیف وسیعی از گازها از جمله گازهای سمی که گرمای احتراق کمتری تولید می‌کنند را تشخیص می‌دهد. 

 

**ویژگی‌های پیری دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

حسگر در بلندمدت پایداری خود را حفظ کرده و عمر طولانی دارد. در مقایسه با حسگرهای مبتنی بر احتراق کاتالیستی، این نوع حسگر مقاومت بالایی در برابر سمیت و شرایط سخت جوی دارد. 

 

**انتخاب‌پذیری گاز در دتکتورهای گاز نیمه‌رسانا

با افزودن ناخالصی به ماده نیمه‌رسانا، اثر تداخل تغییر می‌کند. این ویژگی به حسگر اجازه می‌دهد تا برخی گازها را به‌صورت انتخابی تشخیص دهد.

 

 

 

۷-۵.تشخیص گاز از طریق روش نیمه‌هادی نوع سیم داغ

 

سنسور ثابت

سنسور قابل حمل نیمه‌هادی نوع سیم داغ

 

۱. شرح مختصر از دتکتور گاز نیمه‌هادی نوع سیم داغ

 

این سنسور از یک نیمه‌هادی اکسید فلزی استفاده می‌کند که مقاومت آن در تماس با گاز قابل تشخیص تغییر می‌کند. سنسور این تغییر مقاومت را به عنوان غلظت گاز تشخیص می‌دهد. این یک سنسور گاز با حساسیت بالا برای غلظت‌های کم است.

 

۲. ساختار و اصول  دتکتور گاز نیمه‌هادی نوع سیم داغ

 

[ساختار]

سنسور از یک المان تشخیصی تشکیل شده است که شامل یک سیم پیچ از جنس فلز گران‌بها (مثلاً پلاتین) و یک نیمه‌هادی اکسید فلزی پخته شده روی سیم پیچ است، و یک المان جبرانی که ماده‌ای غیرفعال در برابر گازهای قابل تشخیص روی آن پخته شده است.

[اصول  عملکرد دتکتور گاز نیمه‌هادی نوع سیم داغ

مقاومت (R) المان تشخیصی، ترکیبی از مقاومت (RS) نیمه‌هادی و مقاومت (RH) سیم پیچ فلز گران‌بها است. المان تشخیصی توسط سیم پیچ فلز گران‌بها تا ۳۰۰°C تا ۴۰۰°C گرم می‌شود و مقاومت ثابتی را حفظ می‌کند. سپس، گاز متان یا مشابه با المان تشخیصی تماس پیدا می‌کند و اکسیژن جذب شده روی سطح نیمه‌هادی اکسید فلزی را جدا می‌کند. این امر تعداد الکترون‌های آزاد در داخل نیمه‌هادی را افزایش داده و مقاومت نیمه‌هادی را کاهش می‌دهد. در نتیجه مقاومت کل المان تشخیصی کاهش می‌یابد. با تشخیص تغییر مقاومت توسط مدار پل، سنسور غلظت گاز را تعیین می‌کند.

 

رده جامد

گاز قابل تشخیص

 

۳. ویژگی‌های دتکتور گاز نیمه‌هادی نوع سیم داغ

 

ویژگی‌های خروجی  دتکتور گاز نیمه‌هادی نوع سیم داغ

سنسور تغییرات مقاومت نیمه‌هادی را تشخیص می‌دهد، یعنی حتی غلظت‌های کم (سطح ppm) که توسط سنسورهای سرامیکی جدید قابل تشخیص نیستند را نیز تشخیص می‌دهد.

 

 

 

کوچک‌سازی و صرفه‌جویی در انرژی  در دتکتور گاز نیمه‌هادی نوع سیم داغ

 

سیم پیچ فلز گران‌بها برای گرم‌کن را می‌توان کوچک‌تر کرد تا سنسوری کوچکتر با مصرف انرژی کمتر فراهم شود.

 

ویژگی‌های پیری  در دتکتور گاز نیمه‌هادی نوع سیم داغ

 

سنسور در بلندمدت پایداری خود را حفظ می‌کند و عمر طولانی دارد. در مقایسه با سنسورهای مبتنی بر احتراق کاتالیستی، این نوع سنسور مقاومت بالایی در برابر سمیت و جو شدید دارد.

 

انتخاب‌پذیری گاز  در دتکتور گاز نیمه‌هادی نوع سیم داغ

 

با افزودن یک ناخالصی به نیمه‌هادی اکسید فلزی، اثر تداخل تغییر می‌کند. این ویژگی به سنسور اجازه می‌دهد تا برخی گازها را به صورت انتخابی تشخیص دهد.

 

 

دتکتور گاز رسانائی گرمائی

1. توضیح مختصر دتکتور گاز رسانائی گرمائی

 

این دتکتور با تشخیص تفاوت در رسانایی گرمایی، غلظت گاز را تعیین می‌کند. این یک دتکتور اثبات‌شده برای گازهای قابل اشتعال است که به‌طور مؤثر گازهای با غلظت بالا را تشخیص می‌دهد.

 

2. ساختار و اصول دتکتور گاز رسانائی گرمائی

[ساختار  دتکتور گاز رسانائی گرمائی

این دتکتور از یک المان تشخیص و یک المان جبران تشکیل شده است. المان‌های تشخیص و جبران در دو نوع موجود هستند: یکی شامل یک سیم‌پیچ پلاتین و مخلوطی از شیشه (یک ماده غیرفعال در برابر گاز قابل اشتعال) و یک پایه آلومینا است که روی سیم‌پیچ پخته شده است، و دیگری شامل یک سیم‌پیچ و یک فلز غیرفعال یا مشابه است که روی سیم‌پیچ پوشش داده شده است. المان تشخیص به گونه‌ای طراحی شده است که گازهای قابل تشخیص با آن تماس پیدا کنند. المان جبران محصور شده است تا هیچ گاز قابل تشخیصی با آن تماس نداشته باشد.

 

[اصول دتکتور گاز رسانائی گرمائی

سیم‌پیچ پلاتین، المان تشخیص را تا 200 تا 500 درجه سانتی‌گراد گرم می‌کند. سپس، یک گاز قابل تشخیص با المان تشخیص تماس پیدا می‌کند و به دلیل رسانایی گرمایی خاص گاز، شرایط اتلاف گرما را تغییر می‌دهد و دمای المان تشخیص را افزایش می‌دهد. با این تغییر دما، مقاومت سیم‌پیچ پلاتین، که بخشی از المان است، تغییر می‌کند. تغییر مقاومت تقریباً متناسب با غلظت گاز است.

 

با تشخیص تغییر مقاومت توسط مدار پل، دتکتور غلظت گاز را تعیین می‌کند.

 

3. ویژگی‌های دتکتور گاز رسانائی گرمائی

 

ویژگی‌های خروجی  دتکتور گاز رسانائی گرمائی

 

از آنجا که دتکتور تغییرات مقاومت سیم‌پیچ پلاتین را تشخیص می‌دهد، خروجی تا رسیدن به صد درصد حجمی تقریباً متناسب با غلظت است. این دتکتور برای تشخیص گازهای با غلظت بالا مناسب است.

تشخیص در شرایط بی‌اکسیژن  دتکتور گاز رسانائی گرمائی

از آنجا که دتکتور تغییرات رسانایی گرمایی را تشخیص می‌دهد، می‌تواند گازها را حتی در جو بی‌اکسیژن نیز تشخیص دهد. اما گازهایی با تفاوت کوچک در رسانایی گرمایی با گاز مرجع را تشخیص نمی‌دهد.

 

دتکتور به‌صورت فیزیکی تغییرات رسانایی گرمایی گاز را تشخیص می‌دهد و شامل واکنش شیمیایی مانند واکنش احتراق نیست. این بدان معناست که با تخریب یا مسمومیت کاتالیزور ارتباطی ندارد و پایداری بلندمدت را فراهم می‌کند.

 

تشخیص گازهای غیرقابل اشتعال  دتکتور گاز رسانائی گرمائی

 

از آنجا که دتکتور از رسانایی گرمایی خاص گاز استفاده می‌کند، حتی گازهای غیرقابل اشتعال با تفاوت زیاد در رسانایی گرمایی، مانند آرگون، نیتروژن و دی‌اکسید کربن با غلظت بالا را نیز تشخیص می‌دهد.

 

 

 

 

 

۷-۷. روش الکترولیز پتانسیواستاتیک

 

 

۱. شرح مختصر دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

این دتکتور گاز قابل تشخیص را با استفاده از یک الکترود در پتانسیل ثابت الکترولیز می‌کند تا جریان ایجاد شود و سپس با اندازه‌گیری جریان، غلظت گاز را تعیین می‌نماید. این دتکتور گاز برای تشخیص گازهای سمی بسیار مناسب است. می‌توان پتانسیل خاصی را برای تشخیص گاز خاصی تنظیم کرد.

 

۲. ساختار و اصول  دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

[ساختار دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

دتکتور از یک الکترود (الکترود عمل) همراه با یک غشاء نفوذپذیر گاز و کاتالیزور (مثل طلا یا پلاتین)، الکترود مرجع و الکترود مقابل تشکیل شده که درون محفظه‌ای پلاستیکی پر از محلول الکترولیت قرار گرفته‌اند.

 

[اصول عملکرد دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

دتکتور از یک مدار پتانسیواستاتیک برای ثابت نگه داشتن پتانسیل بین الکترود عمل و الکترود مرجع استفاده می‌کند. الکترود عمل گاز قابل تشخیص را مستقیماً الکترولیز می‌کند. اگر گاز قابل تشخیص H2S باشد، واکنش‌های زیر رخ می‌دهد:

الکترود عمل: H2S + 4H2O → H2SO4 + 8H+ + 8e

الکترود مقابل: 2O2 + 8H+ + 8e → 4H2O

جریان تولیدشده متناسب با غلظت گاز است. با اندازه‌گیری جریان بین الکترود عمل و الکترود مقابل، دتکتور غلظت گاز را تعیین می‌کند.

 

۳. ویژگی‌های دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

ویژگی‌های خروجی دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

غلظت گاز متناسب با مقدار جریان است. دتکتور مقدار جریان را بدون تغییر خروجی می‌دهد و بنابراین غلظت گاز متناسب با خروجی دتکتور است.

 

واکنش‌دهی  دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

منحنی پاسخ همانطور که در شکل سمت راست نشان داده شده است. دتکتور با استفاده از واکنش کاتالیزوری گاز را به جریان تبدیل می‌کند. از آنجا که H2S کاتالیزور الکترود را تغییر نمی‌دهد، دتکتور از دقت و تکرارپذیری بالایی برخوردار است.

 

ویژگی‌های پیری  دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

تقریباً تا دو سال، حساسیت دتکتور در سطح حدود ۸۰٪ حساسیت اولیه باقی می‌ماند. از آنجا که رطوبت تأثیر جزئی بر حساسیت دارد، ممکن است خوانش بسته به فصل تغییر کند.

 

ویژگی‌های دمای دتکتور گاز الکترولیز پتانسیواستاتیک

با خوانش تقریباً پایدار در دماهای بالا، حساسیت دتکتور با کاهش دما ممکن است کاهش یابد. حتی در ۰°C، حساسیت دتکتور کمتر از ۸۰٪ نخواهد شد. با انجام تصحیح دما، نوسانات خوانش به حداقل می‌رسد.

۷-۸. روش تشخیص گاز با دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

۱. شرح مختصر  دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

بر اساس اصول دتکتور پایه‌گذاری شده بر الکترولیز پتانسیواستاتیک، این دتکتور با یک فیلم نفوذپذیر گاز (غشای جداکننده) و یک الکترود عمل کاملاً جدا از هم ساختار یافته است. این یک دتکتور گاز سمی با انتخاب‌پذیری عالی است.

. ساختار و اصول  دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

[ساختار دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

دتکتور با یک الکترود عمل – یک الکترود فلزی با یک فیلم نفوذپذیر گاز که روی آن قرار گرفته – همراه با الکترودهای مرجع و مقابل ساختار یافته است. این الکترودها در یک محفظه پلاستیکی پر از محلول الکترولیت قرار دارند. بین الکترود عمل و فیلم، یک لایه بسیار نازک از محلول الکترولیت وجود دارد.

 

[اصول دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

یک گاز قابل تشخیص از طریق فیلم نفوذپذیر گاز عبور کرده و با یون‌های موجود در محلول الکترولیت واکنش می‌دهد که هالوژن تولید می‌کند. اگر گاز قابل تشخیص Cl باشد، واکنش زیر رخ می‌دهد:

Cl2 + 2I- → 2Cl- + I2

I2 تولید شده توسط این واکنش در الکترود عمل کاهش می‌یابد، باعث می‌شود جریانی از مدار عبور کند. از آنجا که این جریان متناسب با غلظت گاز است، دتکتور مقدار جریان را برای تعیین غلظت گاز اندازه می‌گیرد. گاز قابل تشخیص قبل از واکنش با الکترود عمل با محلول الکترولیت واکنش می‌دهد و بنابراین هیچ تداخلی با گازهایی که با محلول الکترولیت واکنش نمی‌دهند رخ نمی‌دهد. این ویژگی به دتکتور انتخاب‌پذیری عالی می‌بخشد.

 

 

۳. ویژگی‌ها ی دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

ویژگی‌های خروجی  دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

غلظت گاز متناسب با مقدار جریان است. دتکتور مقدار جریان را بدون هیچ تغییری خروجی می‌دهد و بنابراین غلظت گاز متناسب با خروجی دتکتور است.

پاسخ‌دهی  دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

دتکتور به سرعت پاسخ می‌دهد. از آنجا که الکترودها یا محلول الکترولیت به ندرت توسط گاز کلر خورده می‌شوند، دتکتور از دقت و تکرارپذیری عالی برخوردار است.

ویژگی‌های پیری  دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

عملکرد دتکتور با گذشت زمان کاهش نمی‌یابد و تقریباً هیچ تغییری در خروجی مشاهده نمی‌شود. با این حال، اگر فیلم نفوذپذیر گاز به دلیل چسبیدن ذرات خارجی، نفوذپذیری گاز را از دست بدهد، این ممکن است منجر به کاهش خروجی شود.

 

ویژگی‌های دما و رطوبت  دتکتور گاز با الکترود با غشای جداکننده

دماهای بالا تقریباً هیچ تأثیری بر خروجی ندارند در حالی که دماهای پایین احتمالاً خروجی را کاهش می‌دهند. حتی در دمای ۰ درجه سانتی‌گراد، دتکتور حساسیت خود را در سطحی نه کمتر از ۸۰٪ حفظ می‌کند. با انجام تصحیحات دما، نوسانات قرائت به حداقل می‌رسد. خروجی تحت تأثیر رطوبت قرار نمی‌گیرد.

 

۷-۹. روش تشخیص گاز با دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

 

۱. شرح مختصر  دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

 

 

این دتکتور ساده و سنتی بر اساس اصول سلول‌ها عمل می‌کند. این دتکتور بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی، پایداری بلندمدت دارد.

 

۲. ساختار و اصول  دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

 

 

[ساختار دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

دتکتور از یک کاتد (فلز گران‌بها) و آند (سرب) قرارگرفته در یک محلول الکترولیتی تشکیل شده است. یک غشای جداساز به سطح خارجی کاتد چسبیده است. با اتصال کاتد و آند از طریق یک مقاومت ثابت، مقدار ولتاژ خروجی تولید می‌شود.

 

[اصول دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

 

 

اکسیژن از غشای جداساز عبور کرده و در کاتد کاهش می‌یابد. همزمان در آند، سرب در محلول الکترولیتی حل می‌شود (اکسید می‌شود). واکنش‌های زیر در الکترودها رخ می‌دهد:

کاتد: O2 + 2H2O + 4e → 4OH

آند: 2Pb → 2Pb2+ + 4e

 

جریان ناشی از واکنش کاهش، توسط مقاومت به ولتاژ تبدیل شده و از ترمینال خروجی خارج می‌شود. خروجی دتکتور متناسب با غلظت اکسیژن (فشار جزئی) است.

 

۳. ویژگی‌های دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

 

 

ویژگی‌های خروجی  دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

غلظت اکسیژن با مقدار جریان متناسب است. دتکتور مقدار جریان را به ولتاژ تبدیل کرده و سپس آن را خروجی می‌دهد. بنابراین، خروجی دتکتور در محدوده ۰ تا ۱۰۰٪ با غلظت اکسیژن متناسب است.

 

سرعت پاسخ  دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

با سرعت پاسخ بالا، این دتکتور از دقت و تکرارپذیری بالایی برخوردار است.

 

 

 

ویژگی‌های پیری

با عمر طولانی، این دتکتور می‌تواند به مدت دو تا سه سال مورد استفاده قرار گیرد.

 

ویژگی‌های دما و رطوبت  دتکتور گاز با سلول گالوانیک غشایی

دتکتور از یک ترمیستور داخلی برای جبران دمایی استفاده می‌کند، بنابراین خوانش تقریباً به دما وابسته نیست.

۷-۱۰.تشخیص گاز به  روش مادون قرمز غیرپاشنده

۱. شرح مختصر  دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

بر اساس این واقعیت که بسیاری از گازها اشعه مادون قرمز را جذب می‌کنند، این دتکتور نور مادون قرمز را به سلول اندازه‌گیری اعمال می‌کند تا تغییرات نور مادون قرمز ناشی از جذب گاز قابل تشخیص را شناسایی کند. این روش تمام نور مادون قرمز در محدوده طول‌موج خاصی را بدون تفکیک (پاشش) نور مادون قرمز بر اساس طول‌موج، به‌صورت یکپارچه تشخیص می‌دهد.

. ساختار و اصول  دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

[ساختار دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

این دتکتور از یک منبع نور مادون قرمز و یک سنسور مادون قرمز تشکیل شده است که بین آن‌ها یک سلول اندازه‌گیری و یک فیلتر نوری قرار گرفته است. منبع نور مادون قرمز، نور را ساطع می‌کند که از طریق سلول اندازه‌گیری و فیلتر نوری عبور کرده و توسط سنسور مادون قرمز تشخیص داده می‌شود. فیلتر نوری به طول‌موج‌های مادون قرمز که توسط گاز قابل تشخیص جذب می‌شوند، اجازه عبور انتخابی می‌دهد.

 

[اصول عملکرد دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

یک گاز قابل تشخیص وارد سلول اندازه‌گیری شده و نور مادون قرمز را جذب می‌کند. این امر باعث کاهش مقدار نور مادون قرمز تشخیص‌داده شده توسط سنسور مادون قرمز می‌شود. برخی از گازهای قابل تشخیص با غلظت‌های شناخته شده وارد می‌شوند تا رابطه (منحنی کالیبراسیون) بین کاهش مقدار نور مادون قرمز و غلظت هر گاز قابل تشخیص تعیین شود. هنگامی که یک گاز قابل تشخیص با غلظت ناشناخته وارد می‌شود، دتکتور از منحنی کالیبراسیون بر اساس کاهش اندازه‌گیری‌شده مقدار نور مادون قرمز برای تعیین غلظت گاز استفاده می‌کند.

. ویژگی‌های دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

ویژگی‌های خروجی  دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

غلظت گاز و خروجی دتکتور رابطه متناسب ندارند، بلکه رابطه آن‌ها مطابق منحنی نشان‌داده شده در شکل پائین است. (i-C4H10: ایزوبوتان)

 

ویژگی‌های پاسخ‌دهی  دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

هنگامی که گاز با دبی ثابت به دتکتور گاز تغذیه می‌شود، دتکتور پاسخ‌های قابل تکرار و دقیقی ارائه می‌دهد.

ویژگی‌های پیری  در دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

در محیطی با تغییرات دمایی کم، دتکتور پایدار باقی می‌ماند و بدون کاهش دقت خوانش در طول زمان عمل می‌کند. بسته به محیط، ممکن است دتکتور با گذشت زمان به‌طور قابل توجهی تخریب شود. در این صورت، می‌توان با انجام کالیبراسیون گاز هر شش ماه یکبار، تخریب را به حداقل رساند.

 

ویژگی‌های دما و رطوبت  در دتکتور مادون قرمز غیرپاشنده

با انجام تصحیحات دمایی، می‌توان وابستگی خوانش‌ها به دما را در محدوده دمایی مشخص‌شده به حداقل رساند.

در صورت عدم تشکیل میعان (%LEL) در داخل سلول گاز، دتکتور تقریباً تحت تأثیر رطوبت قرار نمی‌گیرد.

. روش تشخیص گاز با تداخل سنجی

۱. شرح کلی  دتکتور گاز تداخل سنجی

این دتکتور گاز، که یکی از قدیمیترین حسگرهای گاز ماست، تغییرات در ضریب شکست گاز را تشخیص میدهد. با دقت بالا، پایداری بلندمدت را حفظ میکند. در گذشته، داخل معادن زغالسنگ برای اندازهگیری غلظت متان استفاده میشد و در سالهای اخیر، بهطور گسترده برای اندازهگیری غلظت حلالها یا مقادیر حرارتی گازهای سوختی مانند گاز طبیعی کاربرد دارد.

۲. ساختار و اصول  دتکتور گاز تداخل سنجی

[ساختار دتکتور گاز تداخل سنجی

منبع نور، نور را ساطع میکند که توسط آینه تخت موازی به دو پرتو نور (A و B) تقسیم و توسط منشور بازتاب میشود. پرتو A یک سفر رفت و برگشت در محفظه گاز D، که گاز قابل تشخیص جریان دارد، انجام میدهد و پرتو B یک سفر رفت و برگشت در محفظه گاز E، که گاز مرجع جریان دارد، انجام میدهد. دو پرتو نور A و B در نقطه C آینه تخت موازی به هم میرسند و یک الگوی تداخلی روی سنسور تصویر از طریق آینه و لنز تشکیل میدهند.

 

[اصول عملکرد دتکتور گاز تداخل سنجی

یک الگوی تداخلی به نسبت تفاوت در ضریب شکست بین گاز قابل تشخیص و گاز مرجع حرکت میکند. حسگر مبتنی بر تداخلسنج نوری، مسافت حرکت الگوی تداخلی را اندازهگیری میکند تا ضریب شکست گاز قابل تشخیص را تعیین و آن را به غلظت گاز یا مقدار حرارتی تبدیل کند.

 

۳. ویژگی های دتکتور گاز تداخل سنجی

مسافت حرکت الگوی تداخلی AB که توسط این حسگر اندازهگیری میشود، با معادله زیر نشان داده میشود:

ویژگیهای خروجی  دتکتور گاز تداخل سنجی

الگوی تداخلی

از آنجا که تغییر در ضریب شکست متناسب با تغییر در غلظت گاز است، حسگر خطیبودن بسیار بالایی ارائه میدهد.

 

پاسخدهی  دتکتور گاز تداخل سنجی

حسگر اندازهگیری را با تکمیل جایگزینی در محفظه گاز با حجم ۰.۵ تا ۵ میلیلیتر به پایان میرساند. برخی مدلها اندازهگیری را در ۵ تا ۱۰ ثانیه با پاسخ ۹۰٪ تکمیل میکنند.

 

ویژگیهای پیری  دتکتور گاز تداخل سنجی

بارزترین ویژگی این حسگر این است که حساسیت آن کاهش نمییابد. حساسیت حسگر فقط به طول محفظه گاز L و طول موج منبع نور λ بستگی دارد. از آنجا که هر دو این پارامترها ثابت هستند، حسگر حساسیت پایدار بلندمدت ارائه میدهد. حتی اگر عنصر نوری کثیف شود، تأثیری بر مسافت حرکت الگوی تداخلی ندارد؛ بنابراین، حسگر تا زمانی که بتواند الگو را تشخیص دهد، حساسیت آن کاهش نمییابد.

 

ویژگیهای فشار و دما در دتکتور گاز تداخل سنجی

اگرچه ضریب شکست گاز بسته به دما T و فشار P تغییر میکند، حسگر دما و فشار را اندازهگیری میکند تا آنها را تصحیح کند و بنابراین تحت تأثیر آنها قرار نمیگیرد.

 

 

 

 

 

 

7-12.تشخیص گاز به روش نوار شیمیایی

1. شرح کلی دتکتور گاز با نوار شیمیائی

این حسگر از نوار سلولزی آغشته به ماده رنگزا استفاده می‌کند. با عبور یا نفوذ گاز قابل تشخیص به داخل این نوار، واکنشی شیمیایی رخ داده و رنگ نوار تغییر می‌کند. حسگر با اندازه‌گیری نور بازتاب‌شده از رنگ ایجادشده بر اثر واکنش بین ماده رنگزا و گاز، غلظت بسیار کم گازهای سمی را به صورت کمی تشخیص می‌دهد.

 

2. ساختار و اصول دتکتور گاز با نوار شیمیائی

[ساختار دتکتور گاز با نوار شیمیائی

حسگر دارای محفظه‌ای است که گاز قابل تشخیص وارد آن می‌شود. این محفظه یک ظرف ضد نور است که داخل آن منبع نور و بخش گیرنده نور برای تشخیص رنگ نوار قرار گرفته‌اند. حسگر شامل این محفظه گاز و اجزای دیگری مانند مکانیسم قرقره برای جمع‌آوری نوار پس از هر اندازه‌گیری است.

[اصول دتکتور گاز با نوار شیمیائی

وقتی گاز قابل تشخیص با نوار آغشته به ماده رنگزا تماس پیدا می‌کند، واکنش شیمیایی رخ داده و نوار رنگ می‌گیرد. به عنوان مثال، اگر فسفین (PH3) با نوار تماس پیدا کند، کلوئید نقره طبق فرمول زیر تولید می‌شود و یک لکه رنگی روی نوار سفید ظاهر می‌شود:

PH3 + AgCIO → Ag + H3PO4 + 1/2 Cl2

 

حسگر نور را به نقطه رنگی‌شده نوار تابانده و تغییر شدت نور بازتاب‌شده قبل و بعد از ورود گاز را اندازه‌گیری می‌کند؛ بنابراین غلظت گاز را به دقت محاسبه می‌کند.

 

3. ویژگی‌ها ی دتکتور گاز با نوار شیمیائی

ویژگی‌های خروجی دتکتور گاز با نوار شیمیائی

وقتی گاز قابل تشخیص وارد بخش تشخیص می‌شود، نوار شروع به رنگ‌گرفتن می‌کند و خروجی به تدریج افزایش می‌یابد. از آنجا که حسگر تغییرات رنگ را اندازه‌گیری می‌کند، خروجی به صورت منحنی نمایش داده می‌شود.

 

 

ویژگی‌های دما و رطوبت در دتکتور گاز با نوار شیمیائی

برای فسفین (PH3)، حسگرهای نوار‌ای وابسته به دما نیستند. همچنین بدون وابستگی زیاد به رطوبت، این حسگر در محدوده دمایی و رطوبتی عملیاتی، قرائت دقیقی ارائه می‌دهد.

 

ویژگی‌های پیری در دتکتور گاز با نوار شیمیائی

آزمایش‌های مداوم روی حسگر نشان می‌دهد که بدون کاهش حساسیت به گاز، اندازه‌گیری پایدار انجام می‌دهد.

 

ویژگی‌های دتکتور گاز با نوار شیمیائی

– حساسیت بسیار بالا با انتخاب‌پذیری عالی

– استفاده از نوار کاست که تعویض آن آسان است

– تغذیه نوار برای هر اندازه‌گیری، که هیچ هیسترزیسی ایجاد نمی‌کند

– رنگ‌گرفتن نوار بر اثر گاز قابل تشخیص تجمع می‌یابد، که امکان تشخیص غلظت‌های بسیار کم گاز را فراهم می‌کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

7-13. دتکتور یونیزاسیون نوری

1. شرح کلی دتکتور یونیزاسیون نوری

این حسگر گاز با اعمال نور فرابنفش به گاز قابل تشخیص، باعث یونیزه شدن آن می‌شود. این عمل جریان یونی ایجاد می‌کند. حسگر این جریان را اندازه‌گیری کرده و غلظت گاز را تعیین می‌نماید. این حسگر محدوده وسیعی از گازها را بدون توجه به آلی یا معدنی بودن آنها تشخیص می‌دهد. معمولاً برای اندازه‌گیری غلظت ترکیبات آلی فرار (VOCs) در محدوده ppb تا ppm استفاده می‌شود.

 

2. ساختار و اصول دتکتور یونیزاسیون نوری

[ساختار دتکتور یونیزاسیون نوری

حسگر از یک محفظه یونیزاسیون برای ورود گاز قابل تشخیص، یک لامپ فرابنفش برای تابش نور و الکترودهای مثبت و منفی برای تشخیص جریان یونی تشکیل شده است.

 

[اصول عملکرد دتکتور یونیزاسیون نوری

گاز قابل تشخیص وارد محفظه یونیزاسیون شده و در معرض نور فرابنفش از منبع نور (لامپ فرابنفش) قرار می‌گیرد. این عمل باعث آزاد شدن الکترون‌ها و تولید کاتیون می‌شود. کاتیون‌ها و الکترون‌های تولید شده توسط الکترودهای مثبت و منفی جذب شده و جریان الکتریکی ایجاد می‌کنند. از آنجا که این جریان متناسب با غلظت گاز است، حسگر با اندازه‌گیری مقدار جریان، غلظت گاز قابل تشخیص را تعیین می‌کند.

برای یونیزه کردن یک گاز، نیاز به اعمال انرژی فوتونی بیشتر از انرژی یونیزاسیون خاص آن گاز است. انرژی فوتون با واحد الکترون ولت (eV) بیان می‌شود. این حسگر از لامپ‌هایی با انرژی فوتونی 10.6 eV و 11.7 eV استفاده می‌کند. هرچه انرژی فوتون بیشتر باشد، مقدار بیشتری از گاز قابل تشخیص یونیزه می‌شود.

 

3. ویژگی‌های دتکتور یونیزاسیون نوری

ویژگی‌های خروجی دتکتور یونیزاسیون نوری

برای گازهایی با غلظت پایین (چند صد ppm)، خروجی حسگر تقریباً متناسب با غلظت گاز بوده و به صورت خطی با افزایش غلظت گاز، افزایش می‌یابد.

برای گازهایی با غلظت پایین خروجی حسگر تقریباً متناسب با غلظت گاز بوده و به صورت خطی با افزایش غلظت گاز، افزایش می‌یابد

لامپ فرابنفش:

انرژی فوتونی (eV) لامپ فرابنفش توسط ترکیب گاز موجود در لامپ و جنس پنجره لامپ تعیین می‌شود.

 

 

انرژی یونیزاسیون مواد معمول:

با اعمال انرژی فوتونی بیشتر از انرژی یونیزاسیون خاص هر گاز، حسگر گاز را یونیزه کرده و غلظت آن را تعیین می‌کند. این حسگر معمولاً از لامپ‌های 10.6 eV یا 11.7 eV استفاده می‌کند.

 

جدول انرژی فوتونی:

گاز داخل لامپ | جنس پنجره | انرژی فوتونی (eV)

زنون | یاقوت کبود | 8.4

کریپتون | فلورید منیزیم | 10.6

آرگون | فلورید لیتیم | 11.7

 

 

 

7-14. روش تشخیص گاز با ذرات پیرولیز شده

1. شرح کلی دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

این حسگر گاز، گاز قابل تشخیص را حرارت داده تا اکسید تولید کند و سپس ذرات اکسید را با استفاده از یک حسگر ذره سنجی می‌کند. این حسگر پایداری بلندمدت داشته و مقاومت عالی در برابر تداخل و پاسخگویی سریع دارد. حسگر ذره بر اساس اصول مشابه حسگرهای دود یونیزاسیونی که از پرتوها استفاده می‌کنند، کار می‌کند.

 

2. ساختار و اصول دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

[ساختار دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

این حسگر معمولاً ترکیبی از یک تجزیه‌گر حرارتی و حسگر ذره است. در مرکز تجزیه‌گر حرارتی یک لوله کوارتزی پیچیده شده با عنصر گرمایشی قرار دارد.

حسگر ذره شامل یک محفظه اندازه‌گیری (که به طور مداوم با استفاده از پرتوهای آلفا جریان یون تولید می‌کند) و یک محفظه جبران است. گاز قابل تشخیص فقط وارد محفظه اندازه‌گیری می‌شود، در حالی که محفظه جبران به اتمسفر باز است.

 

[اصول دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

بسیاری از گازهای آلی فلزی مانند TEOS در اثر حرارت، اکسید ذره‌ای تولید می‌کنند. گاز قابل تشخیص از طریق تجزیه‌گر حرارتی اکسید شده و وارد حسگر ذره می‌شود.

در محفظه اندازه‌گیری حسگر ذره، از یک منبع پرتو آلفا برای یونیزه کردن هوا استفاده می‌شود که باعث جریان یونی می‌شود. ذرات وارد محفظه اندازه‌گیری شده و یون‌ها را جذب می‌کنند؛ این امر جریان یونی را کاهش داده و در نتیجه خروجی حسگر کم می‌شود. بر اساس میزان کاهش خروجی، غلظت گاز تعیین می‌شود. محفظه جبران، نوسانات خروجی حسگر ناشی از دما، رطوبت و/یا فشار را جبران می‌کند.

 

 

3. ویژگی‌های دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

ویژگی‌های خروجی دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

خروجی حسگر به غلظت ذرات تولید شده از طریق تجزیه حرارتی بستگی دارد. حسگر از یک منحنی کالیبراسیون استفاده می‌کند تا غلظت گاز نسبت به قرائت خطی باشد.

 

پاسخگویی دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

از آنجا که گاز وارد شده به بخش تشخیص بلافاصله در تجزیه‌گر حرارتی اکسید می‌شود، حسگر از سرعت پاسخ بالا و تکرارپذیری عالی برخوردار است.

 

ویژگی‌های پیری در دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

حسگر از Am-241 به عنوان منبع پرتو استفاده می‌کند که نیمه عمر بسیار طولانی (حدود 400 سال) دارد و در نتیجه عملکرد حسگر به مرور زمان به سختی کاهش می‌یابد.

 

ویژگی‌های دمایی در دتکتور گاز با ذرات پیرولیز شده

حسگر از محفظه جبران برای جبران اثرات دما استفاده می‌کند و بنابراین ویژگی‌های دمایی عالی از خود نشان می‌دهد.

 

این مقاله به بررسی راهکارهای کاربرد سیستم‌های دتکتور شعله‌ای نوری فوق‌سریع و آزادسازی در کارخانه‌های تولید مهمات و سایر تأسیساتی که نیاز به سیستم مهار آتش آبپاشی (Deluge) با سرعت بالا دارند می‌پردازد. همچنین فناوری دتکتور شعله‌ای نوری و پیشرفت‌های اخیر در سیستمی که به کاربران در دستیابی به انطباق با کدها و استانداردهای صنعتی کمک می‌کند، مرور خواهد شد.

۱.۰ مقدمه
برای برآورده‌کردن الزامات زمانی پاسخ‌دهی کل سیستم طبق کدها و استانداردهای صنعتی فوق‌سریع، سیستم دتکتور شعله‌ای و آزادسازی باید قادر باشد رویداد را شناسایی کرده و سیگنالی به سیستم آبپاشی ارسال کند که این سیستم باید ظرف ۱۰۰ میلی‌ثانیه یا کمتر از لحظه حضور منبع انرژی در مقابل دتکتور تا شروع جریان آب از نازل آبپاش واکنش نشان دهد.

برای اینکه یک سیستم به‌عنوان «سریع» شناخته شود، باید ظرف ۵۰۰ میلی‌ثانیه یا کمتر عمل کند (ارجاع به استاندارد NFPA 15)در کاربردهایی که به این سیستم‌ها نیاز دارند، آتش بسیار سریع‌تر از آن رشد می‌کند که بتوان از دتکتورهای حرارتی یا دتکتورهای دود استفاده کرد، زیرا این دتکتورها ممکن است چندین ثانیه طول بکشند تا آتش را شناسایی کنند.

برای درک روش‌های به‌کارگیری دتکتور شعله‌ای نوری فوق‌سریع در کارخانه‌های پردازش مهمات، مرور مختصری بر اصول پایه عملکرد فناوری دتکتور شعله‌ای ضروری است.

۲.۰ مروری بر دتکتور شعله‌ای نوری
دتکتورهای شعله‌ای تشخیص انرژی تابشی، آتش را از طریق حس و تحلیل تابش الکترومغناطیسی منتشر شده از آتش شناسایی می‌کنند. انواع مختلف آتش طیف‌های نوری متفاوتی منتشر می‌کنند که امکان شناسایی آن‌ها را فراهم می‌کند.
بازه طیفی انتشار که دتکتور به آن حساس است باید به‌طور دقیق کنترل شود تا اثر تابش طیفی ناشی از نور خورشید، نور محیط، ماشین‌آلات و تجهیزات پردازش به حداقل برسد. شکل ۱ نمای کلی از طیف الکترومغناطیسی و نواحی فروسرخ (IR) و فرابنفش (UV) مطلوب برای تشخیص شعله را نشان می‌دهد.
در ادامه شرح مختصری از هر فناوری مناسب برای تشخیص شعله فوق‌سریع (UV، IR و UV/IR) آمده است.

۲.۱ فناوری‌های دتکتور شعله‌ای نوری

۲.۱.۱ فرابنفش (UV)

دتکتورهای شعله‌ای UV از یک دتکتور تشکیل شده‌اند که شامل لوله خلأ از نوع Geiger-Mueller است. این دتکتور معمولاً به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که به یک باند بسیار باریک از انرژی نوری در محدوده ۱۸۵۰ تا ۲۴۵۰ آنگستروم (Å) پاسخ دهد و مدل‌های خاصی نیز وجود دارند که این محدوده را تا ۲۶۵۰Å گسترش می‌دهند. همان‌طور که در شکل ۲ نشان داده شده، محدوده حساسیت UV خارج از محدوده دید انسان است و تحت تأثیر نور خورشید قرار نمی‌گیرد.

وقتی تابش UV منتشر شده از آتش با دتکتور تماس پیدا می‌کند، پالس‌های ولتاژی تولید می‌شود که فرکانس آن‌ها متناسب با شدت تابش UV است. این پالس‌ها توسط یک میکروپروسسور پردازش شده و با پارامترهای برنامه‌ریزی‌شده مقایسه می‌شوند. اگر میزان پالس‌های پردازش‌شده از آستانه تعیین‌شده فراتر رود، آلارم فعال می‌شود.

این دتکتورها قادر به تشخیص هر نوع آتش بوده و در شرایط ایده‌آل می‌توانند زمان پاسخ کمتر از ۱۵ میلی‌ثانیه داشته باشند.

از آنجا که دتکتورهای UV می‌توانند به‌صورت ضدنور خورشید طراحی شوند و تحت تأثیر تابش حرارتی قرار نگیرند، می‌توان آن‌ها را در بسیاری از کاربردها با موفقیت به‌کار برد.

همانند هر فناوری دتکتور دیگری، مزایا و معایبی وجود دارد. دتکتورهای شعله‌ای UV نسبت به رعد و برق، جوشکاری و پرتوهای ایکس حساس هستند. انسداد فیزیکی جزئی شعله یا وجود دود و/یا بخارات جاذب UV ممکن است باعث تأخیر یا حتی جلوگیری از شناسایی شود. شکل ۴ را ببینید.

۲.۱.۲ فروسرخ (IR)

دتکتورهای شعله‌ای IR از یک دتکتور پیرولکتریک تشکیل شده‌اند. درون دتکتور پیرولکتریک، یک فیلتر تداخلی نوری استفاده می‌شود تا یک ناحیه عبور باند ایجاد کند که برای تشخیص اختصاصی آتش مناسب باشد. این فیلترها بر اساس طول موج مورد نظر انتخاب می‌شوند که معمولاً بین ۴٫۲ تا ۴٫۸ میکرومتر (μm) در باند انتشار CO₂ قرار دارد. همان‌طور که در شکل ۵ نشان داده شده، محدوده حساسیت IR خارج از محدوده دید انسان است و تحت تأثیر نور خورشید قرار نمی‌گیرد

.

دتکتورهای شعله‌ای IR (شکل ۶) می‌توانند آتش‌هایی را که پیش از آن دود ایجاد می‌کنند یا حاوی بخارات هستند، راحت‌تر از دتکتورهای مبتنی بر فناوری UV شناسایی کنند. زمان پاسخ در شرایط ایده‌آل می‌تواند کمتر از ۱۵ میلی‌ثانیه باشد. از آنجا که دتکتورهای IR می‌توانند مقاوم در برابر نور خورشید ساخته شوند و تحت تأثیر تابش UV قرار نمی‌گیرند، می‌توان آن‌ها را در بسیاری از کاربردهایی که برای دتکتورهای UV چالش‌برانگیز است، با موفقیت به کار برد.

 

اگر انرژی الکترومغناطیسی منتشرشده شامل طول موج‌هایی باشد که از فیلتر تداخلی عبور می‌کنند، نور با یک عنصر تک‌بلوری برخورد می‌کند. این عنصر سیگنال کوچکی تولید می‌کند که دامنه و فرکانس آن متناسب با تابش الکترومغناطیسی منتشرشده از آتش است. این سیگنال سپس توسط یک میکروپروسسور پردازش شده و با آستانه‌های از پیش تعیین‌شده مقایسه می‌شود و در صورت احراز شرایط، آلارم آتش فعال می‌گردد.
دتکتورهای شعله‌ای IR ممکن است به اجسام داغ مدوله‌شده و منابع نوری حساس باشند. وجود آب، برف یا یخ بر روی لنز دتکتور نیز ممکن است باعث تأخیر یا حتی جلوگیری از شناسایی آتش شود (شکل ۷ را ببینید).

۲.۱.۳ فرابنفش-فروسرخ (UVIR)
دتکتورهای شعله‌ای UVIR ترکیبی از فناوری‌های UV و IR را در یک دتکتور شعله‌ای به کار می‌گیرند (شکل ۸). برای فعال‌شدن آلارم آتش، هر دو دتکتور UV و IR باید تابش الکترومغناطیسی منتشرشده را شناسایی کرده و هر دو سیگنال پردازش شده و با آستانه‌های از پیش تعیین‌شده مقایسه شوند. شکل ۹ نواحی حساسیت الکترومغناطیسی یک دتکتور UVIR را نشان می‌دهد.
فناوری UVIR می‌تواند عملکرد مناسب در تشخیص آتش را در حالی فراهم کند که در مقایسه با فناوری UV یا IR به‌تنهایی مقاومت بیشتری در برابر فعال‌سازی کاذب دارد. تمام مزایا و محدودیت‌های فناوری‌های UV و IR در مورد یک دتکتور شعله‌ای UVIR نیز صدق می‌کند. این ویژگی‌ها باعث شده که فناوری UVIR به‌طور گسترده پذیرفته شود.
علاوه بر رله آلارم آتش که زمانی عمل می‌کند که هر دو دتکتور UV و IR آتش را تشخیص دهند، دتکتورهای شعله‌ای UVIR شرکتهای معتبر تولیدی  دارای یک رله کمکی قابل برنامه‌ریزی داخلی نیز هستند. این رله کمکی می‌تواند طوری پیکربندی شود که در شرایط آلارم فقط UV، فقط IR یا پیش‌آلارم UVIR تغییر وضعیت دهد و انعطاف‌پذیری بیشتری را برای دتکتور شعله‌ای در مکان‌هایی که ویژگی‌های طیفی ماده مورد نظر ممکن است متغیر باشد، فراهم کند.

۲.۲ حفظ عملکرد تشخیص
در اکثر کاربردها، این احتمال وجود دارد که لنز دتکتور به‌وسیله مواد خارجی مسدود شود. آلودگی لنز دتکتور ممکن است باعث تأخیر یا حتی جلوگیری از رسیدن تابش طیفی آتش به دتکتور(های) موجود در دتکتور شعله‌ای گردد. بنابراین بسیار مهم است که دتکتور قادر به بررسی خودکار تمام سطوح نوری، دتکتورها و مدارهای داخلی خود باشد.
دتکتور باید قادر باشد به‌طور خودکار اپراتور را در صورت تأثیر بر عملکرد آن آگاه سازد. در صورت بروز این وضعیت خطا، می‌توان یک فرآیند مشخص را متوقف کرد یا اقدامات دیگری را بر اساس نیاز انجام داد.

برخی دتکتورهای شعله‌ای نوری دارای قابلیت یکپارچگی نوری خودکار (oiR) هستند که یک تست عملکرد کالیبره‌شده را هر یک دقیقه یک‌بار برای اطمینان از توانایی عملیاتی کامل دتکتور انجام می‌دهند (شکل ۱۰). برای انجام تست یکپارچگی نوری، منابع داخلی IR و UV کالیبره‌شده و کنترل‌شده توسط میکروپروسسور برای هر سنسور موجود در دتکتور، سیگنال‌های تست را فراهم می‌کنند. اگر دتکتور دچار آلودگی نوری یا هرگونه مشکل عملکرد داخلی شود، زمانی که کمتر از نصف محدوده تشخیص اولیه باقی مانده باشد، وضعیت خطای یکپارچگی نوری را گزارش خواهد کرد. معمولاً این خطا ناشی از کثیف بودن لنز است و با تمیز کردن، عملکرد کامل دتکتور بازگردانده می‌شود.

برخی نواحی کارخانه مستعد گرد و غبار و آلاینده‌های معلق در هوا هستند که ممکن است باعث تجمع رسوبات روی لنز دتکتور شوند. برای این محیط‌ها، شرکت شرکت های تولیدی پیشرفته شیلدهای هوایی ارائه می‌دهد که با ایجاد جریان مداوم هوای پاک بر سطح بیرونی لنز دتکتور، تجمع آلاینده‌ها را کاهش داده و به افزایش فاصله زمانی بین سرویس‌های نگهداری کمک می‌کنند. این شیلدهای هوایی هیچ‌گونه اختلالی در نصب دتکتور، زاویه دید آن یا تست یکپارچگی نوری ایجاد نمی‌کنند.

۲.۳ ثبت رویدادها
هنگام وقوع یک رویداد یا وضعیت خطا، ضروری است که اطلاعات دقیق به‌سرعت گردآوری شود. واحد کنترل اعلام حریق سرویس اطفاء، باید توانایی ارائه اطلاعات سطح بالا شامل ورودی‌های فعال‌شده یا نوع خطای رخ‌داده را داشته باشد. علاوه بر این، برای بررسی رویدادها، به‌دست آوردن جزئیات بیشتر مفید است. هر دتکتور شعله‌ای شرکت های تولیدی پیشرفته دارای قابلیت ثبت رویداد داخلی است که به‌طور خودکار برای هر رویداد یا خطای رخ‌داده، زمان و تاریخ را ثبت می‌کند. رویدادهایی مانند روشن یا خاموش شدن دستگاه، شرایط خطا، پیش‌آلارم و آلارم آتش به همراه دمای محیط و ولتاژ ورودی در زمان وقوع رویداد ذخیره می‌شوند.

۲.۴ انتخاب فناوری
هنگام انتخاب فناوری برای حفاظت از افراد، فرآیندها، دارایی‌ها و ساختمان‌ها، باید نهایت دقت در طراحی سیستم به‌کار گرفته شود تا در شرایط پیش‌بینی‌شده به‌درستی عمل کند. نوع فناوری دتکتور شعله‌ای انتخابی برای یک ناحیه باید بر اساس یک ارزیابی طراحی مبتنی بر عملکرد انتخاب شود. لازم است درک کامل از اهداف عملکردی مورد انتظار برای هر دتکتور در سیستم به‌دست آید.

برخی موارد قابل بررسی در ارزیابی طراحی مبتنی بر عملکرد شامل:

• ترکیب آتش
• ویژگی‌های آتش (نرخ رشد، ویژگی‌های سوختن، طیف انتشار)
• حداقل اندازه آتشی که نیاز به تشخیص دارد
• بخارات کاهنده UV یا گرد و غبار کاهنده IR
• منابع غیرآتش

دتکتورهای شعله‌ای نوری ممکن است بسته به مدل و سازنده عملکرد متفاوتی داشته باشند. تنها روش قابل اعتماد برای سنجش حساسیت دتکتور شعله‌ای نسبت به یک ماده خاص، قرار دادن آن در معرض یک رویداد کنترل‌شده واقعی است. با این حال، تولید آتش‌های آزمایشی تکرارپذیر و کاملاً یکسان دشوار است. بنابراین، معمولاً لازم است چندین بار یک ماده خاص در معرض دتکتور قرار گیرد تا داده‌های آزمایشی معتبر به‌دست آید.

علاوه بر این، باید بین حساسیت مطلوب دتکتور به ماده مورد نظر و حساسیت آن به منابع تابش غیردر اثر آتش، تعادل برقرار شود. دتکتوری که بیش از حد به محیط اطراف حساس باشد و باعث آلارم‌های مزاحم شود، قطعاً نامطلوب است. بنابراین، دتکتور باید در معرض منابع رایج موجود در ناحیه مورد پایش قرار گیرد تا ارزیابی دقیقی از عملکرد کلی دتکتور شعله‌ای انجام شود.

این جنبه‌ها ممکن است چالش‌های متعددی را برای مهندس مسئول اجرای ارزیابی مبتنی بر عملکرد ایجاد کنند. برنامه‌ریزی و کنترل مؤثر توسط مهندس آزمون، دقت هر اندازه‌گیری مبتنی بر عملکرد را به حداکثر می‌رساند.

۲.۵ ملاحظات برای ارزیابی طراحی مبتنی بر عملکرد آشکارسازی شعله نوری

۲.۵.۱ محل آزمون

• محلی برای آزمون شناسایی کنید که دسترسی، مشاهده و امکان خروج ایمن برای همه افراد درگیر را فراهم کند. امکان کنترل دسترسی به محل آزمون مطلوب است.
• آزمون‌های آتش در محیط‌های داخلی ممکن است تحت تأثیر تجمع مواد معلق کاهنده مانند دود، گرد و غبار و بخارات حلال قرار گیرند که همگی می‌توانند عملکرد آشکارسازی شعله را منفی تحت تأثیر قرار دهند. برای دستیابی به نتایج آزمون و عملکرد آشکارسازی شعله ثابت، باید قبل و بین تمام آزمون‌های داخلی، تبادل هوای پاک فراهم شود.
• اطمینان حاصل کنید که روش مناسبی برای خاموش کردن آتش آزمون در محل موجود باشد یا اگر ماده به راحتی خاموش نمی‌شود، تدابیری برای کنترل سوختن آن اتخاذ شده باشد.
• اطمینان حاصل کنید که تمام مواد سوخته به طور کامل خاموش شده و تمام مواد باقی‌مانده سوخته به‌درستی دفع شوند.
• بهتر است شرایطی که در کاربرد واقعی محل نصب دتکتورهای شعله‌ای پیش خواهد آمد، شبیه‌سازی شود. موانع احتمالی دید دتکتورهای شعله‌ای نسبت به منطقه را در نظر بگیرید.
• در صورت امکان، دمای محیط، رطوبت، جهت و سرعت باد را کنترل کنید.

۲.۵.۲ فرآیند آزمون

• پیش از شروع آزمون، دمای محیط، رطوبت، جهت و سرعت باد را ثبت کنید.
• بسته به شرایط محیطی، آزمون‌های آتش که در فضای باز انجام می‌شوند ممکن است تحت تأثیر تغییرات در ویژگی‌های انتشار شعله قرار گیرند. فیلم‌برداری از آزمون‌های آتش در فضای باز می‌تواند برای تعیین اثرات احتمالی تغییرات جهت و سرعت باد ارزشمند باشد.
• نوع یا انواع سوخت، اندازه‌های موردنظر آتش، فاصله‌ها و نیازمندی‌های زمانی که دتکتورهای شعله‌ای باید در کاربرد واقعی به آن‌ها پاسخ دهند را شناسایی کنید. از این داده‌ها برای تعیین شاخص‌های عملکرد مورد نظر برای کاربرد و روش ارزیابی استفاده کنید.
• حداقل سه آزمون تکراری از هر نوع سوخت در هر فاصله انجام دهید تا داده‌های معتبر به دست آید.
• روشی که برای اشتعال ماده استفاده می‌شود نباید باعث واکنش دتکتورهای شعله‌ای شود. اگر دتکتورها به منبع اشتعال واکنش نشان دهند، این امر ممکن است دقت اندازه‌گیری زمان را تحت تأثیر قرار دهد.
• منابع اشتعال آتش مانند کبریت‌های برقی توصیه نمی‌شوند، زیرا ممکن است ماده قابل اشتعالی را وارد ماده مورد نظر کنند که به طور معمول وجود ندارد. این ماده ممکن است طیف گسیلی متفاوتی نسبت به طیف ماده مورد نظر تولید کند.
• روش پذیرفته‌شده‌ای را برای تعیین سرعت واکنش دتکتور مشخص کنید. نمونه‌های معمول شامل استفاده از تایمر دیجیتال یا سیستم فیلم‌برداری با سرعت بالا هستند.
• تمام فناوری‌ها/انواع دتکتور، شماره سریال‌ها و موقعیت‌ها (فاصله و زاویه) نسبت به آتش، همچنین تمام تنظیمات آستانه آتش دتکتورها و/یا تنظیمات تأخیر زمانی را ثبت کنید.
• اطمینان حاصل کنید که تمام دتکتورها به‌درستی تراز شده و لنزها تمیز باشند.

۲.۵.۳ سوخت‌های آزمون

• آزمون‌های آتش برای جامدات قابل اشتعال، مهمات و پیشرانه‌ها به دلیل تنوع زیاد در قابلیت اشتعال و نرخ انتشار آتش، نیازمند ملاحظات ویژه هستند. اندازه آتش ایجاد شده توسط این مواد با تعیین وزن ماده نسوخته، حجم و آرایش قبل از اشتعال مشخص می‌شود.
• پودرها و پیشرانه‌های قابل اشتعال با نرخ‌های مختلفی می‌سوزند که به آرایش ماده بستگی دارد (مثال: ۳۰ گرم باروت به‌صورت انباشته به‌طور متفاوتی نسبت به ۳۰ گرم گسترده‌شده روی سطح ۵ سانتی‌متر مربع می‌سوزد). روش چیدمان پودرها یا پیشرانه‌های قابل اشتعال را استاندارد کرده و برای هر آزمون تکرار کنید.
• اگر منطقه تحت نظارت شامل پردازش چندین ماده آتش‌بازی باشد، سیستم باید طوری طراحی شود که امکان آشکارسازی بدترین حالت، یعنی کندترین ماده در حال سوختن را فراهم کند.

 

هر آزمون باید با استفاده از مواد جدید انجام شود و هرگز سوخت‌ها بیش از یک بار سوزانده نشوند، زیرا احتمال دارد ماده در صورت اشتعال مجدد ویژگی‌های متفاوتی نشان دهد.

۲.۶ توصیه‌های آزمون منابع هشدار مزاحم
منابع معمول هشدار مزاحم دتکتور شعله‌ای در زیر فهرست شده‌اند. نباید هیچ واکنش هشدار حریق دتکتور شعله‌ای در اثر قرار گرفتن در معرض این منابع رخ دهد:

• نور مستقیم خورشید
• لامپ رشته‌ای ۳۰۰ وات در فاصله ۵ فوت
• لامپ فلورسنت ۳۴ وات در فاصله ۱ فوت
• لامپ هالوژن ۵۰۰ وات (با لنز پلاستیکی یا شیشه‌ای) در فاصله ۵ فوت
• بخاری کوارتز مادون قرمز برقی (۱۵۰۰ وات) در فاصله ۱۰ فوت
• بی‌سیم دستی دوطرفه (۵ وات) در حالت ارسال در فاصله ۳ فوت
• مدوله کردن انرژی منبع هشدار مزاحم با نرخ تقریباً ۲ تا ۱۰ هرتز (با استفاده از یک چرخاننده بدون حرارت، نه دست) نیز نباید باعث واکنش هشدار حریق دتکتور شعله‌ای شود.
• هر منبع هشدار مزاحم شناخته‌شده دیگر باید همان‌گونه که در کاربرد واقعی وجود دارد به دتکتورها ارائه شود تا درک مناسبی از اثر احتمالی آن‌ها به دست آید.
• توانایی آشکارسازی شعله در حضور منابع انرژی تابشی رایج فوق. این منابع در بسیاری از کارخانه‌ها و محیط‌های تولیدی یافت می‌شوند.
  ممکن است نیازهایی وجود داشته باشد که برآورده یا کشف نشده‌اند. یک بررسی کامل که شامل بحث آزاد باشد، می‌تواند راهکارهای غیرمتعارف را آشکار کرده و به راه‌حل‌های آشکارسازی منجر شود.

۳.۰ رعایت کدها و استانداردها
کدها و استانداردها، مانند آن‌هایی که توسط انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) و دولت ایالات متحده تدوین شده‌اند، دانش و اطلاعات لازم برای به حداقل رساندن خطر و اثرات آتش را فراهم می‌کنند. کدهایی مانند NFPA 101 «کد ایمنی حیات»، NFPA 72 «کد ملی هشدار و اعلام حریق»، NFPA 15 «استاندارد سیستم‌های ثابت آب‌پاش برای حفاظت در برابر آتش» و معیارهای یکپارچه تسهیلات (UFC) UFC 3-600-01 از این نمونه‌ها هستند.
همچنین مهم است که هر سیستمی که هدف آن آشکارسازی و اطفای حریق است، به‌طور کامل با تمام کدها و استانداردهای قابل اجرا مطابقت داشته باشد. بنابراین، انتخاب دتکتورهای شعله‌ای و سیستم‌های کنترلی که دارای تأییدیه از سازمان‌های شخص ثالث باشند، اهمیت دارد. انتخاب محصولات مناسب در نهایت به کاربر کمک می‌کند تا انطباق را به دست آورد.

۳.۱
برای رعایت کدها و استانداردهای فعلی، خروجی‌های دتکتورهای شعله‌ای فوق‌سریع باید به یک واحد کنترل هشدار حریق خدمات آزادسازی که به‌طور خاص برای این خدمات فهرست شده باشد، متصل شوند و دتکتورها نیز باید برای استفاده با همان واحد کنترل فهرست شده باشند. این واحد کنترل عملکردهای مهمی مانند نظارت بر ورودی‌ها و خروجی‌ها را انجام می‌دهد تا اطمینان حاصل شود سیستم در زمان نیاز به‌درستی عمل می‌کند.
HSDM برای داشتن زمان واکنش مستقل ۲ میلی‌ثانیه طراحی شده است و هنگامی که با دتکتور شعله‌ای UV، UV/IR یا IR شرکت Det-Tronics ترکیب می‌شود، سیستم ترکیبی می‌تواند در شرایط ایده‌آل پاسخی کمتر از ۱۵ میلی‌ثانیه ارائه دهد.
HSDM با نظارت پیوسته بر تمام ورودی‌ها و خروجی‌ها، عملکرد سیستم را تضمین می‌کند و از یک شبکه محلی/مدار خط سیگنال (LON/SLC) استفاده می‌کند که نظارت کلاس X را برای اتصال بین HSDM و کنترلر سیستم ایمنی EQP فراهم می‌آورد.
ماژول HSDM دارای شش کانال ورودی و شش کانال خروجی قابل پیکربندی است که می‌توان آن‌ها را برای عملکرد تحت نظارت یا بدون نظارت برنامه‌ریزی کرد. هر کانال ورودی، اتصالات بسته را از دستگاه‌های آشکارساز حریق مانند دتکتورهای شعله‌ای نوری، دتکتورهای حرارتی، دتکتورهای دود و شستی‌های دستی می‌پذیرد. کانال‌های خروجی برای فعال‌سازی سلونوئیدهای تأییدشده شخص ثالث که برای راه‌اندازی شیرهای سیلابی پایلوت‌دار استفاده می‌شوند، طراحی شده‌اند.
دتکتورهای شعله‌ای نوری، ماژول سیلابی فوق‌سریع و کنترلر سیستم ایمنی به مشتریان این امکان را می‌دهند که سیستمی مطابق با الزامات UFC و NFPA طراحی کنند (شکل ۱۱).
خروجی رله هشدار حریق از دتکتور شعله‌ای نوری UV، IR یا UV/IR به HSDM متصل می‌شود. دتکتور شعله‌ای همراه با HSDM قادر به ارائه زمان واکنش فوق‌سریع، کمتر از ۲۰ میلی‌ثانیه در شرایط ایده‌آل است.
HSDM یک سیگنال اولویت‌دار روی کابل LON ارسال می‌کند که توسط کنترلر سیستم ایمنی EQP دریافت می‌شود. این ارتباط پرسرعت نیست. EQP از منطق از پیش برنامه‌ریزی‌شده برای تعیین اقدامات بعدی استفاده می‌کند که معمولاً شامل ارسال سیگنال به یک ماژول ورودی/خروجی مجزا و پیشرفته است که به نوبه خود برای فعال‌سازی تجهیزات اعلان هشدار استفاده می‌شود. همچنین ارتباط اضافی با نگهبانان، پلیس، آتش‌نشانی یا سایر بخش‌های مورد نیاز نیز امکان‌پذیر است.
یک سیستم آشکارسازی شعله و آزادسازی که به‌خوبی طراحی و فهرست شده باشد، می‌تواند به کاربران کمک کند تا الزامات کدهای UFC و NFPA برای یک سیستم آب‌پاش فوق‌سریع را برآورده کنند.

۳.۲ رعایت نیاز زمان واکنش کمتر از ۱۰۰ میلی‌ثانیه (ms)
در حالی که بحث سرعت واکنش دتکتورهای شعله‌ای مهم است، باید توجه داشت که اندازه‌گیری مهم‌تر، سرعت واکنش کل سیستم است که شامل دتکتور شعله‌ای، واحد کنترل هشدار حریق خدمات آزادسازی، شیرهای سلونوئیدی و یک بخش سیلابی است. یک دتکتور شعله‌ای فوق‌سریع می‌تواند آتش در حال گسترش سریع را در حدود ۲۰ میلی‌ثانیه و در شرایط ایده‌آل شناسایی کند. واحد کنترل هشدار حریق خدمات آزادسازی نیز ممکن است ظرف چند میلی‌ثانیه واکنش نشان دهد. شیر سلونوئیدی زمانی را برای تخلیه فشار پایلوت از شیر سیلابی نیاز دارد و در نهایت، آب نیز زمانی را برای عبور از لوله‌کشی تا نازل و از نازل تا آتش طی می‌کند. بنابراین، باید در نظر داشت که سرعت واکنش دتکتور و واحد کنترل تنها بخشی کوچک از کل زمان واکنش سیستم است.
توجه دقیق باید به نصب دتکتورها در نزدیک‌ترین فاصله ممکن به خطر بالقوه و اطمینان از عدم وجود مانع بین دتکتور و منطقه تحت نظارت که می‌تواند خط دید دتکتور را مسدود کند، معطوف شود. تمام حباب‌های هوا باید از داخل لوله‌کشی سیستم هیدرولیک خارج شوند. علاوه بر این، باید سریع‌ترین سلونوئیدهای ممکن استفاده شوند و نازل‌های سیلابی نیز باید در نزدیک‌ترین فاصله ممکن به خطر بالقوه نصب شوند. رعایت دقیق این موارد، سرعت کل سیستم را به‌طور چشمگیری بهبود می‌بخشد (شکل ۱۲).

۴.۰ راهکارهایی برای آشکارسازی شعله نوری فوق‌سریع

دتکتورهای شعله نوری مدرن به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که به کاربران در دستیابی به انطباق با کدها و استانداردهای UFC و NFPA کمک کنند. برخی شرکت‌ها مدل‌های X2200 UV، X9800 IR و X5200 UVIR از دتکتورهای شعله را ارائه می‌دهند که در صورت پیکربندی و نصب صحیح، قادر به ارائه زمان پاسخ‌دهی با سرعت بالا و فوق‌العاده سریع هستند.
علاوه بر آزمون‌های حرارتی سختگیرانه، آزمون‌های آزمایشگاهی و شبیه‌سازی‌هایی که در کارخانه انجام می‌شود، تمامی دتکتورهای شعله پیش از ارسال به مشتریان، در مرکز آزمون مهندسی با استفاده از آتش واقعی آزمایش می‌شوند.

1 محدودیت‌ها برای محفظه‌های معمولاً اشغال‌شده
4.1.1 سیستم‌های جدید اطفاء حریق با گاز دی‌اکسید کربن به‌صورت سیلابی نباید در محفظه‌های معمولاً اشغال‌شده نصب شوند، مگر در مواردی که در بندهای 4.1.1.1، 4.1.1.2، 4.1.1.3، 4.1.1.4 یا 4.1.1.5 مجاز شمرده شده باشد.

4.1.1.1 سیستم‌های جدید اطفاء حریق با گاز دی‌اکسید کربن به‌صورت سیلابی باید مجاز به نصب در محفظه‌های معمولاً اشغال‌شده باشند، زمانی که مشخص شود که غلظت بی‌اثر شدن لازم است و غلظت بی‌اثر شدن مورد نیاز با استفاده از عوامل گازی جایگزین، غلظتی بالاتر از پایین‌ترین سطح اثرات منفی مشاهده‌شده (LOAEL) را ایجاد می‌کند یا غلظت اکسیژن کمتر از 8 درصد است.

4.1.1.2 سیستم‌های جدید اطفاء حریق با گاز دی‌اکسید کربن به‌صورت سیلابی باید مجاز به نصب در محفظه‌های معمولاً اشغال‌شده برای آتش‌سوزی‌های مربوط به تجهیزات الکتریکی فعال با ولتاژ بیشتر از 400 ولت و کابل‌های الکتریکی گروهی باشند، جایی که هیچ عامل گازی جایگزین به‌طور موفقیت‌آمیزی آزمایش نشده باشد.

4.1.1.3 سیستم‌های جدید اطفاء حریق با گاز دی‌اکسید کربن به‌صورت سیلابی باید مجاز به نصب در محفظه‌های معمولاً اشغال‌شده باشند، زمانی که روش‌های طراحی یا سخت‌افزار یا هر دو برای درزگیری بازشوها یا تخلیه طولانی‌مدت برای دیگر عوامل گازی در دسترس نباشند.

4.1.1.4 سیستم‌های جدید اطفاء حریق با گاز دی‌اکسید کربن به‌صورت سیلابی باید مجاز به نصب در محفظه‌های بارگیری کشتی‌های دریایی باشند.

4.1.1.5 سیستم‌های جدید اطفاء حریق با گاز دی‌اکسید کربن به‌صورت سیلابی باید مجاز به نصب در محفظه‌های معمولاً اشغال‌شده در اتاق‌های موتور کشتی‌های دریایی باشند، زمانی که مشخص شود که غلظت بی‌اثر شدن لازم است و غلظت بی‌اثر شدن مورد نیاز با استفاده از عوامل گازی جایگزین، غلظتی بالاتر از LOAEL ایجاد می‌کند یا غلظت اکسیژن کمتر از 8 درصد است.

4.1.2 سیستم‌های موجود. سیستم‌های دی‌اکسید کربن به‌صورت سیلابی موجود باید مجاز به نصب در محفظه‌های معمولاً اشغال‌شده باشند، مشروط بر اینکه به‌طور کامل با شیرهای قفل‌کننده سیستم، آلارم‌های پیش‌تخلیه پنوماتیک و تأخیرهای زمانی پنوماتیک مشخص‌شده در بند 4.5.6 مجهز شده باشند.

4.2 استفاده و محدودیت‌های دی‌اکسید کربن
4.2.1 سیستم‌های اطفاء حریق با دی‌اکسید کربن که از مناطق در برابر انفجار محافظت می‌کنند، باید از نازل‌های فلزی استفاده کنند و کل سیستم باید به‌طور کامل به زمین متصل شود.

4.2.2 علاوه بر این، اشیاء در معرض تخلیه از نازل‌های دی‌اکسید کربن باید به‌طور کامل به زمین متصل شوند تا از تجمع بارهای الکترواستاتیکی احتمالی جلوگیری شود.

4.3 ایمنی پرسنل
4.3.1 خطرات برای پرسنل
4.3.1.1 باید به احتمال حرکت و نشستن گاز دی‌اکسید کربن در مکان‌های مجاور خارج از فضای محافظت‌شده توجه شود. (به بند 4.3.1.3 مراجعه کنید.)

4.3.1.2 همچنین باید به محل‌هایی توجه شود که گاز دی‌اکسید کربن ممکن است در صورت تخلیه از یک دستگاه تخلیه ایمنی در یک مخزن ذخیره، مهاجرت یا جمع شود.

4.3.1.3 در هر استفاده از گاز دی‌اکسید کربن، باید به احتمال گرفتار شدن پرسنل در جو یا ورود به جوی که به دلیل تخلیه دی‌اکسید کربن خطرناک شده است، توجه شود.

4.3.1.3.1 تدابیری باید فراهم شود تا از تخلیه سریع پرسنل اطمینان حاصل شود، ورود به چنین جوهایی که در بند 4.3.1.3 توضیح داده شده است جلوگیری شود، و روش‌هایی برای نجات سریع پرسنل گرفتار شده فراهم گردد.

4.3.1.3.2 باید آموزش‌های لازم به پرسنل ارائه شود.

4.3.2 علائم
4.3.2.1 علائم هشدار باید در مکان‌های قابل مشاهده در هر فضای محافظت‌شده، در هر ورودی به فضاهای محافظت‌شده، در فضاهای نزدیک به فضاهای محافظت‌شده که مشخص شده است گاز دی‌اکسید کربن ممکن است مهاجرت کرده و خطراتی برای پرسنل ایجاد کند، و در هر ورودی به اتاق‌های ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن و جایی که گاز دی‌اکسید کربن ممکن است در صورت تخلیه از دستگاه ایمنی یک مخزن ذخیره جمع شود، نصب شوند.

4.3.2.2 فرمت، رنگ، سبک حروف کلمات سیگنال، حروف‌نگاری پیام، اندازه حروف و مقررات ایمنی نمادها باید مطابق با استاندارد ANSI Z535.2 باشد.

4.3.2.3 علائم ایمنی و کلمات پیام باید با استفاده از فرمت سه‌پنلی که در بندهای 4.3.2.3.1 تا 4.3.2.3.6.2 مشخص شده است، ارائه شوند.

4.3.2.3.1 علائم نشان داده‌شده در شکل 4.3.2.3.1 باید در هر فضای محافظت‌شده استفاده شود.

4.3.2.3.2 علائم نشان داده‌شده در شکل 4.3.2.3.2 باید در هر ورودی به فضای محافظت‌شده استفاده شود.

4.3.2.3.3 علائم نشان داده‌شده در شکل 4.3.2.3.3 باید در هر ورودی به فضای محافظت‌شده برای سیستم‌هایی که با بوگیر سبز زمستانی تجهیز شده‌اند، استفاده شود.

۴.۳.۲.۳.۴ تابلوی نشان داده شده در شکل ۴.۳.۲.۳.۴ باید در هر فضای مجاور که احتمال تجمع گاز دی‌اکسید کربن تا سطح خطرناک وجود دارد، نصب شود.

۴.۳.۲.۳.۵ تابلوی نشان داده شده در شکل ۴.۳.۲.۳.۵ باید در بیرون از هر ورودی اتاق ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن نصب شود.

۴.۳.۲.۳.۶ تابلوها برای عملکرد دستی:

۴.۳.۲.۳.۶.۱ تابلوهای هشدار باید در تمام مکان‌هایی که عملکرد دستی سیستم ممکن است انجام شود، نصب شوند.

۴.۳.۲.۳.۶.۲ تابلوی نشان داده شده در شکل ۴.۳.۲.۳.۶.۲ باید در کنار هر ایستگاه فعال‌سازی دستی نصب شود.

۴.۳.۲.۴ برای نصب‌هایی که دارای تابلوهای موجودی هستند که با الزامات بند ۴.۳.۲.۳ تفاوت دارند اما با الزامات بند ۴.۳.۲.۱مطابقت دارند، این تابلوهای موجود قابل‌قبول تلقی می‌شوند، مشروط بر اینکه مرکز دارای برنامه آموزشی تابلوها باشد که کلیه تابلوهای مرتبط با سیستم اطفاء را پوشش دهد و تمام افرادی که به فضای تحت حفاظت دسترسی دارند یا آموزش‌های لازم را دیده باشند یا همیشه با فرد آموزش‌دیده در آن فضا همراه باشند.
در تأسیسات مشمول این بند، در نصب‌های جدید باید از همان نوع تابلوهایی استفاده شود که در تابلوهای موجود مرکز استفاده شده است. تمام تابلوها در یک مرکز باید سبک و قالب یکسانی داشته باشند.

۴.۳.۳ روش‌های تخلیه:

۴.۳.۳.۱ تمام افرادی که ممکن است در هر زمان وارد فضای تحت حفاظت با دی‌اکسید کربن شوند باید نسبت به خطرات موجود هشدار داده شوند و روش‌های ایمن تخلیه به آنان آموزش داده شود.

۴.۳.۳.۱.۱ باید تدابیری اتخاذ شود تا از ورود افراد فاقد تجهیزات ایمنی به فضاهایی که در اثر تخلیه دی‌اکسید کربن ناایمن شده‌اند، جلوگیری گردد، تا زمانی که فضا تهویه شود و آزمایش‌های مناسب ایمنی محیط را تأیید کرده باشند. افرادی که آموزش ندیده‌اند یا مجهز به دستگاه تنفسی مستقل (SCBA) نیستند، نباید در فضاهایی که غلظت گاز از ۴ درصد بیشتر است باقی بمانند.

۴.۳.۳.۲ هشداردهنده‌های صوتی و نوری باید طبق بند ۴.۵.۶فراهم شوند.

۴.۳.۳.۳* به تمام کارکنان اطلاع داده شود که تخلیه گاز دی‌اکسید کربن از سیستم‌های با فشار بالا یا پایین به‌صورت مستقیم روی فرد، می‌تواند باعث آسیب به چشم، گوش یا حتی زمین خوردن در اثر فشار شدید گاز شود.

۴.۳.۳.۴ در تمام سیستم‌ها به‌جز مواردی که محدودیت‌های ابعادی وجود دارد و مانع ورود افراد به فضای تحت حفاظت می‌شود، باید قفل ایمنی (lockout) فراهم شود.

۴.۳.۳.۴.۱ شیر قفل ایمنی باید روی تمام سیستم‌هایی که امکان مهاجرت دی‌اکسید کربن و ایجاد خطر برای افراد وجود دارد، نصب شود.

۴.۳.۳.۴.۲ در سیستم‌های فشار پایین، شیر قطع مخزن نباید به‌عنوان شیر قفل ایمنی در نظر گرفته شود، مگر طبق مجوز بند ۴.۳.۳.۴.۳.

۴.۳.۳.۴.۳ در مواردی که یک مخزن فشار پایین تنها یا چند سیستم را تغذیه می‌کند که خطرات مرتبط به هم را پوشش می‌دهند، و هیچ‌کدام از این خطرات در صورت خاموش بودن تجهیزات نیاز به حفاظت ندارند، می‌توان از شیر قطع مخزن به‌عنوان شیر قفل ایمنی برای کل سیستم استفاده کرد.

۴.۳.۳.۴.۴* کلید قطع سرویس نباید به‌جای شیر قفل ایمنی برای جلوگیری از تخلیه عامل مورد استفاده قرار گیرد. (به بند ۴.۵.۴.۱۲ مراجعه شود.)

۴.۳.۳.۴.۵ هنگام انجام تعمیرات یا آزمایش روی سیستم، باید سیستم قفل شود یا فضای حفاظت‌شده و فضاهای در معرض مهاجرت گاز تخلیه شوند.

۴.۳.۳.۴.۶ زمانی که قرار است در دوره قفل ایمنی حفاظت ادامه یابد، باید فرد یا افرادی به‌عنوان “نگهبان حریق” با تجهیزات اطفاء دستی یا نیمه‌ثابت مناسب یا ابزار لازم برای بازیابی حفاظت تعیین شوند.

۴.۳.۳.۴.۶.۱ نگهبان حریق باید به یک محل با پایش دائمی ارتباط داشته باشد.

۴.۳.۳.۴.۶.۲ مقامات مسئول تداوم حفاظت باید از قفل ایمنی و بازگردانی مجدد سیستم مطلع شوند.

۴.۳.۳.۵* هنگام حمل سیلندرهای سیستم، باید دستورالعمل‌های ایمنی رعایت شود.

۴.۳.۴ فاصله‌های الکتریکی:

۴.۳.۴.۱* تمام اجزای سیستم باید به‌گونه‌ای قرار گیرند که حداقل فاصله از اجزای برقدار مطابق با جدول ۴.۳.۴.۱ و شکل ۴.۳.۴.۱حفظ شود.

۴.۳.۴.۲* در ارتفاعات بیش از ۳۳۰۰ فوت (۱۰۰۰ متر)، فاصله از اجزای برقدار باید به میزان ۱ درصد برای هر ۳۳۰ فوت (۱۰۰متر) افزایش در ارتفاع، افزایش یابد.

۴.۳.۴.۳* برای هماهنگی فاصله موردنیاز با طراحی الکتریکی، باید سطح عایق‌کاری پایه طراحی (BIL) تجهیزات تحت حفاظت ملاک قرار گیرد، اگرچه در ولتاژهای نامی ۱۶۱ کیلوولت یا کمتر، این موضوع تأثیرگذار نیست.

۴.۳.۴.۴* فاصله انتخاب‌شده تا زمین باید بر اساس بیشترین مقدار بین پیک سوئیچینگ یا وظیفه BIL تعیین شود، نه صرفاً بر اساس ولتاژ نامی.

۴.۳.۴.۵ فاصله بین اجزای بدون عایق و برقدار سیستم الکتریکی و هر بخش از سیستم دی‌اکسید کربن نباید کمتر از حداقل فاصله‌ای باشد که برای ایزولاسیون سیستم الکتریکی در نظر گرفته شده است.

4.3.4.6 زمانی که BIL طراحی در دسترس نباشد و زمانی که ولتاژ نامی برای معیار طراحی استفاده شود، بالاترین حداقل فاصله مشخص شده برای این گروه باید استفاده شود.

4.3.5* مدت زمان حفاظت. برای سیستم‌های سیلاب کامل، غلظت مؤثر عامل اطفاء حریق باید به مدت زمانی حفظ شود که اقدامات اضطراری مؤثر توسط پرسنل آموزش دیده امکان‌پذیر باشد.

4.3.6* آلارم‌های قابل مشاهده پیش از تخلیه باید مطابق با موارد زیر باشند: (1) آنها باید در تمام فضای محافظت‌شده قابل مشاهده باشند. (2) آنها باید از سیگنال آلارم حریق ساختمان و سایر سیگنال‌های آلارم متمایز باشند. (3) دستگاه‌های قابل مشاهده، به جز پوشش‌ها، نیازی به هم‌زمانی با یکدیگر یا با آلارم‌های حریق ساختمان ندارند.

4.4 مشخصات، نقشه‌ها و تأییدیه‌ها.

4.4.1 مشخصات. 4.4.1.1 مشخصات برای سیستم‌های اطفاء حریق دی‌اکسید کربن باید تحت نظارت شخصی با تجربه و صلاحیت کامل در طراحی سیستم‌های اطفاء حریق دی‌اکسید کربن و با مشاوره مقام مسئول تهیه شوند. 4.4.1.2 مشخصات باید شامل تمام موارد ضروری برای طراحی سیستم مانند تعیین مقام مسئول، انحرافات از استاندارد که توسط مقام مسئول مجاز است، و نوع و میزان آزمایش‌های تأییدیه‌ای که پس از نصب سیستم انجام خواهد شد، باشد. 4.4.1.3 آزمایش‌های سیستم حفاظت آتش و ایمنی زندگی یکپارچه باید مطابق با NFPA 4 انجام شوند.

4.4.2 نقشه‌ها. 4.4.2.1 نقشه‌ها و محاسبات باید قبل از آغاز نصب به تأیید مقام مسئول ارسال شوند. 4.4.2.2 نقشه‌ها و محاسبات باید توسط افراد کاملاً واجد شرایط در طراحی سیستم‌های اطفاء حریق دی‌اکسید کربن تهیه شوند. 4.4.2.3 این نقشه‌ها باید به مقیاس مشخص یا با ابعاد دقیق ترسیم شوند. 4.4.2.4 نقشه‌ها باید به‌گونه‌ای تهیه شوند که به راحتی قابل تکثیر باشند. 4.4.2.5 این نقشه‌ها باید جزئیات کافی برای ارزیابی خطر یا خطرات و ارزیابی اثربخشی سیستم توسط مقام مسئول را فراهم کنند. 4.4.2.6 جزئیات نقشه‌ها باید شامل موارد زیر باشد: (1) مواد موجود در خطرات محافظت‌شده (2) محل خطرات (3) محصورسازی یا محدودیت و جداسازی خطرات (4) نواحی اطراف که می‌توانند بر خطرات محافظت‌شده تأثیر بگذارند

4.4.2.7 جزئیات سیستم باید شامل موارد زیر باشد: (1) اطلاعات و محاسبات در مورد مقدار دی‌اکسید کربن (2) محل و نرخ جریان هر نازل، شامل شماره کد دهانه و قطر واقعی دهانه.

(3) محل، اندازه و طول معادل لوله‌ها، اتصالات و شیلنگ
(4) محل و اندازه تأسیسات ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن

4.4.2.8 جزئیات روش کاهش اندازه لوله (کوپلینگ کاهنده یا بوشینگ) و جهت‌گیری سه‌راهی‌ها باید به‌وضوح مشخص شوند.
4.4.2.9 اطلاعات مربوط به محل و عملکرد دستگاه‌های آشکارساز، دستگاه‌های عملیاتی، تجهیزات کمکی و مدارهای الکتریکی (در صورت استفاده) باید ارائه شوند.
4.4.2.10 اطلاعاتی باید ارائه شود که دستگاه‌ها و تجهیزات مورد استفاده را شناسایی کند.
4.4.2.11 هر ویژگی خاص باید به‌طور کافی توضیح داده شود.
4.4.2.12 زمانی که شرایط در محل اجرای پروژه نیازمند تغییرات قابل توجه از نقشه‌های تأییدشده باشد، تغییرات باید برای تأیید به مقام مسئول ارائه شوند.
4.4.2.13 اگر نصب نهایی با نقشه‌ها و محاسبات تهیه‌شده متفاوت باشد، نقشه‌ها و محاسبات جدیدی که نصب واقعی (as-built) را نشان می‌دهند باید تهیه شوند.
4.4.2.13.1 نقشه‌های as-built باید ارتباط بین خاموش‌سازی تجهیزات موردنیاز و قطع سوخت با سیستم اطفاء حریق را نشان دهند.
4.4.2.14 مالک سیستم باید دفترچه راهنمای دستورالعمل و نگهداری شامل توالی کامل عملکرد را نگهداری کرده و مجموعه کامل نقشه‌ها و محاسبات سیستم را در یک محفظه محافظت‌شده حفظ کند.

4.4.3* تأیید نصب‌ها
4.4.3.1* سیستم کامل‌شده باید توسط پرسنل واجد شرایط بازرسی، آزمایش و مستندسازی شده و به تأیید مقام مسئول برسد.
4.4.3.1.1 آزمایش پذیرش مورد نیاز در بند 4.4.3.1 باید در قالب یک گزارش آزمایش مستندسازی شود.
4.4.3.1.2 گزارش آزمایش پذیرش باید تا پایان عمر سیستم توسط مالک سیستم نگهداری شود.
4.4.3.2* فقط تجهیزات و دستگاه‌های فهرست‌شده یا تأییدشده باید در سیستم استفاده شوند.
4.4.3.3 برای اطمینان از نصب صحیح سیستم و عملکرد آن مطابق مشخصات، مراحل 4.4.3.3.1 تا 4.4.3.3.4.2 باید انجام شوند.

4.4.3.3.1 بازرسی بصری. یک بازرسی بصری کامل از سیستم نصب‌شده و ناحیه دارای خطر باید انجام شود.
4.4.3.3.1.1 لوله‌کشی، تجهیزات عملیاتی و نازل‌های تخلیه باید از نظر اندازه و محل مناسب بررسی شوند.
4.4.3.3.1.2 محل آلارم‌ها و مکانیزم‌های دستی اضطراری باید تأیید شوند.
4.4.3.3.1.3 پیکربندی ناحیه خطر باید با مشخصات اولیه خطر مقایسه شود.
4.4.3.3.1.4 ناحیه خطر باید از نظر وجود بازشوهای غیرقابل بسته‌شدن و منابع نشت عامل اطفاء که ممکن است در مشخصات اولیه نادیده گرفته شده باشند، با دقت بررسی شود.

4.4.3.3.2 برچسب‌گذاری.
4.4.3.3.2.1 بررسی برچسب‌گذاری تجهیزات برای اطمینان از تطابق با نام‌گذاری و دستورالعمل‌های صحیح باید انجام شود.

4.4.3.3.2.2 اطلاعات پلاک شناسایی روی مخازن ذخیره‌سازی باید با مشخصات تطبیق داده شود.
4.4.3.3.3 آزمایش‌های عملکردی. آزمایش‌های عملکردی غیرمخرب بر روی تمام دستگاه‌های لازم برای عملکرد سیستم، از جمله دستگاه‌های کشف، فعال‌سازی و هشداردهنده، باید انجام شود.
4.4.3.3.4* آزمایش تخلیه کامل.
4.4.3.3.4.1 یک آزمایش تخلیه کامل باید بر روی هر سیستم نصب‌شده انجام شود.
4.4.3.3.4.2 در مواردی که چند خطر از یک منبع مشترک محافظت می‌شوند، یک آزمایش تخلیه کامل برای هر خطر باید انجام شود.
4.4.3.4 پیش از انجام آزمایش، رویه‌های ایمنی باید مرور شوند. (رجوع شود به بخش 4.4)

4.4.4 آزمایش سیستم‌ها. سیستم‌ها باید طبق بندهای 4.4.4.1 تا 4.4.4.3 آزمایش شوند.
4.4.4.1 کاربرد موضعی. تخلیه کامل مقدار طراحی‌شده دی‌اکسید کربن از طریق لوله‌کشی سیستم باید انجام شود تا اطمینان حاصل شود که دی‌اکسید کربن به طور مؤثر خطر را برای مدت زمان مورد نیاز بر اساس مشخصات طراحی پوشش می‌دهد و تمام تجهیزات فشاری عملکرد صحیح دارند.
4.4.4.2 سیلاب کامل. تخلیه کامل مقدار طراحی‌شده دی‌اکسید کربن از طریق لوله‌کشی سیستم باید انجام شود تا اطمینان حاصل شود که دی‌اکسید کربن در ناحیه خطر تخلیه می‌شود، غلظت مورد نظر حاصل شده و به مدت زمان مشخص‌شده در طراحی حفظ می‌شود، و تمام تجهیزات فشاری به درستی عمل می‌کنند.
4.4.4.3 شیلنگ‌های دستی.
4.4.4.3.1 یک آزمایش تخلیه کامل بر روی سیستم‌های شیلنگ دستی باید انجام شود.
4.4.4.3.2 ارائه شواهدی از جریان مایع از هر نازل با الگوی پوشش‌دهی مناسب الزامی است.

4.5 کشف، فعال‌سازی و کنترل.
4.5.1 طبقه‌بندی. سیستم‌ها باید بر اساس روش‌های فعال‌سازی شرح‌داده‌شده در بندهای 4.5.1.1 تا 4.5.1.3.2 به صورت خودکار یا دستی طبقه‌بندی شوند.
4.5.1.1 عملکرد خودکار. عملکردی که به هیچ اقدام انسانی نیاز ندارد به عنوان عملکرد خودکار در نظر گرفته می‌شود.
4.5.1.2 عملکرد عادی دستی.
4.5.1.2.1 عملکرد سیستم که نیاز به اقدام انسانی دارد و محل دستگاه فعال‌کننده به گونه‌ای است که در همه زمان‌ها به راحتی در دسترس خطر قرار دارد، عملکرد عادی دستی تلقی می‌شود. (رجوع شود به 4.5.4.5)
4.5.1.2.2 عملکرد یک کنترل باید تمام موارد لازم برای راه‌اندازی کامل سیستم را انجام دهد.
4.5.1.3* عملکرد اضطراری دستی.
4.5.1.3.1 عملکرد سیستم توسط انسان که دستگاه فعال‌کننده کاملاً مکانیکی بوده و در محل یا نزدیک دستگاه کنترل‌شونده قرار دارد، عملکرد اضطراری دستی تلقی می‌شود.

4.5.1.3.2 استفاده از فشار سیستم برای تکمیل عملکرد دستگاه کاملاً مکانیکی مجاز است. (رجوع شود به 4.5.4.6)

4.5.2* کشف خودکار و فعال‌سازی خودکار. کشف خودکار و فعال‌سازی خودکار باید استفاده شود، مگر در شرایط زیر:

4.5.2.1* کنترل‌های فعال‌سازی خودکار باید به گونه‌ای تنظیم شوند که نیازمند دریافت سیگنال مداوم هشدار حریق پیش از فعال‌سازی هشدارهای پیش از تخلیه باشند و فعال‌سازی هرگونه تأخیر زمانی برقی پیش از تخلیه و هشدارهای برقی پیش از تخلیه را پیش از فعال‌سازی دستگاه‌های آزادسازی الزامی کنند.

4.5.3* کشف خودکار. کشف خودکار باید با هر روش یا دستگاه فهرست‌شده یا مورد تأیید که توانایی کشف و اعلام گرما، شعله، دود، بخارات قابل اشتعال یا شرایط غیرعادی در ناحیه خطر مانند مشکلات فرآیندی که احتمال آتش‌سوزی دارد را داشته باشد، انجام گیرد.

4.5.4 دستگاه‌های عملکردی. دستگاه‌های عملکردی باید شامل دستگاه‌ها یا شیرهای آزادسازی دی‌اکسید کربن، کنترل‌های تخلیه، و دستگاه‌های خاموشی تجهیزات باشند که برای عملکرد موفق سیستم لازم هستند.

4.5.4.1 فهرست‌شده و مورد تأیید. 4.5.4.1.1 عملکرد باید از طریق روش‌های مکانیکی، برقی یا پنوماتیکی فهرست‌شده یا مورد تأیید انجام شود. 4.5.4.1.2 تجهیزات کنترلی باید به‌طور خاص برای تعداد و نوع دستگاه‌های فعال‌سازی به‌کاررفته فهرست‌شده یا مورد تأیید باشند، و سازگاری آن‌ها نیز باید فهرست‌شده یا مورد تأیید باشد.

4.5.4.2 طراحی دستگاه. 4.5.4.2.1 تمامی دستگاه‌ها باید برای شرایط کاری مورد انتظار طراحی شده باشند و نباید به راحتی غیرفعال شوند یا مستعد عملکرد تصادفی باشند. 4.5.4.2.2 دستگاه‌ها باید به‌طور معمول برای عملکرد در بازه دمایی °F 20- تا °F 150 (°C 29- تا °C 66) طراحی شده باشند یا محدودیت دمایی آن‌ها به‌طور واضح روی آن‌ها درج شده باشد.

4.5.4.3 تمامی دستگاه‌ها باید به گونه‌ای مکان‌یابی، نصب یا محافظت شوند که در معرض آسیب‌های مکانیکی، شیمیایی یا دیگر آسیب‌هایی که می‌توانند باعث از کار افتادن آن‌ها شوند، قرار نگیرند.

4.5.4.4 دستگاه‌هایی که از اتصالات خاص تولیدکننده برای کنترل آزادسازی دی‌اکسید کربن استفاده می‌کنند باید دارای اتصالاتی باشند که مشخص یا به وضوح نشانه‌گذاری شده باشند، در مواردی که احتمال نصب نادرست وجود دارد.

4.5.4.4.1 دستگاه‌های جدید معرفی‌شده پس از ۱ ژانویه ۲۰۰۸باید با این الزامات مطابقت داشته باشند.

4.5.4.5* کنترل‌های دستی معمول برای فعال‌سازی باید در تمامی زمان‌ها از جمله هنگام آتش‌سوزی به راحتی در دسترس باشند.

4.5.4.5.1 کنترل(های) دستی باید ظاهر مشخص و قابل تشخیص برای هدف مورد نظر داشته باشند.

۴.۵.۴.۵.۲ کنترل(های) دستی باید باعث عملکرد کامل سیستم به صورت عادی شود.

۴.۵.۴.۵.۳ عملکرد این کنترل دستی نباید باعث بازتنظیم تأخیر زمانی شود. (رجوع شود به ۴.۵.۶.۲.۲)

۴.۵.۴.۶* همه شیرهایی که کنترل آزادسازی و توزیع دی‌اکسید کربن را بر عهده دارند باید مجهز به کنترل دستی اضطراری باشند.

۴.۵.۴.۶.۱ کنترل دستی اضطراری برای سیلندرهای تحت فشار تبعی الزامی نیست.

۴.۵.۴.۶.۲ وسیله اضطراری باید به آسانی در دسترس بوده و در نزدیکی شیرهای مربوطه قرار داشته باشد.

۴.۵.۴.۶.۳ این دستگاه‌ها باید با یک پلاک هشدار مشخص نشانه‌گذاری شوند تا مفهوم بند ۴.۵.۴.۶.۲ را بیان کنند.

۴.۵.۴.۷* سیلندرها

۴.۵.۴.۷.۱ در مواردی که برای آزادسازی سیلندرهای تبعی از فشار گاز سیلندرهای پیلوت استفاده می‌شود که از طریق منیفولد تخلیه سیستم (یعنی با استفاده از فشار برگشتی به جای خط پیلوت جداگانه) تغذیه می‌شوند و تعداد کل سیلندرها کمتر از سه عدد است، باید حداقل یک سیلندر برای این عملیات اختصاص یابد.

۴.۵.۴.۷.۲ در مواردی که فشار گاز از سیلندرهای پیلوت از طریق منیفولد تخلیه سیستم برای آزادسازی سیلندرهای تبعی استفاده می‌شود و تعداد کل سیلندرها سه یا بیشتر است، باید حداقل یک سیلندر پیلوت بیشتر از حداقل مورد نیاز برای فعال‌سازی سیستم در نظر گرفته شود.

۴.۵.۴.۷.۳ در طول تست پذیرش تخلیه کامل، سیلندر پیلوت اضافی باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که مانند یک سیلندر تبعی عمل کند.

۴.۵.۴.۷.۴* کنترل‌های فعال‌سازی خودکار باید به صورت زیر تنظیم شوند: ۱) نیاز به یک سیگنال پیوسته هشدار حریق پیش از فعال‌سازی هشدارهای پیش از تخلیه داشته باشند.
۲) فعال‌سازی هرگونه تأخیر زمانی یا هشدارهای برقی پیش از تخلیه باید پیش از فعال‌سازی دستگاه‌های آزادسازی انجام شود.

۴.۵.۴.۸ کنترل‌های دستی

۴.۵.۴.۸.۱ کنترل‌های دستی نباید نیاز به نیروی کششی بیش از ۴۰ پوند (۱۷۸ نیوتن) یا حرکتی بیش از ۱۴ اینچ (۳۵۶ میلی‌متر) برای عملکرد داشته باشند.

۴.۵.۴.۸.۲ حداقل یک کنترل دستی برای فعال‌سازی باید در ارتفاعی حداکثر ۴ فوت (۱.۲ متر) از سطح زمین نصب شود.

۴.۵.۴.۹ در مواردی که ادامه عملکرد تجهیزات مرتبط با خطری که در حال اطفاء آن است می‌تواند به تداوم آتش‌سوزی کمک کند، منبع برق یا سوخت آن تجهیزات باید به صورت خودکار قطع شود.

۴.۵.۴.۹.۱ همه دستگاه‌های خاموش‌کننده باید به عنوان اجزای جدایی‌ناپذیر سیستم در نظر گرفته شده و همراه با عملکرد سیستم فعال شوند.

۴.۵.۴.۹.۲ الزامات بند ۴.۵.۴.۹ در مورد سیستم‌های روغن‌کاری مرتبط با تجهیزات دوار بزرگ که در آن‌ها سیستم تخلیه ممتد برای دوره کاهش سرعت یا خنک‌سازی طراحی شده باشد، اعمال نمی‌شود.

۴.۵.۴.۱۰ همه دستگاه‌های دستی باید به گونه‌ای شناسایی شوند که خطر مربوطه، عملکرد مورد انتظار و روش استفاده آن‌ها مشخص باشد.

۴.۵.۴.۱۱ استفاده از کلید قطع اضطراری (Abort switches) در سیستم‌های دی‌اکسید کربن مجاز نیست.

۴.۵.۴.۱۲ در سیستم‌هایی که به‌صورت الکتریکی عمل می‌کنند، باید یک کلید قطع سرویس تعبیه شود تا امکان آزمایش سیستم بدون فعال‌سازی سیستم اطفاء حریق فراهم شود. هنگام استفاده از این کلید، مدار آزادسازی سیستم اطفاء حریق قطع شده و سیگنال نظارتی در پنل آزادسازی سیستم اطفاء ایجاد می‌شود.

۴.۵.۴.۱۳ کلید فشار تخلیه

۴.۵.۴.۱۳.۱ یک کلید فشار تخلیه باید بین منبع دی‌اکسید کربن و شیر قفل‌کن نصب شود.

۴.۵.۴.۱۳.۲ در سیستم‌های دی‌اکسید کربن با فشار پایین، در صورتی که شیر قطع اصلی دستی و نظارت‌شده به عنوان شیر قفل‌کن در نظر گرفته شود (یعنی الزامات بندهای ۴.۳.۳.۴ تا ۴.۳.۳.۴.۵ را داشته باشد)، کلید فشار باید در پایین‌دست شیر خودکار (شیر انتخاب‌گر اصلی یا شیر انتخاب‌گر) که به اتاق سرور یا اتاق‌های سرور تغذیه می‌کند، نصب شود.

۴.۵.۴.۱۳.۳ کلید فشار تخلیه باید سیگنالی برای شروع هشدار به پنل آزادسازی ارسال کند تا دستگاه‌های هشدار برقی/الکترونیکی را فعال نماید.

۴.۵.۵ نظارت و شیرهای قفل‌کن

۴.۵.۵.۱ نظارت بر سیستم‌های خودکار و شیرهای قفل‌کن دستی باید فراهم باشد مگر اینکه توسط مرجع ذیصلاح به‌طور خاص مستثنا شود.

۴.۵.۵.۲* ارتباطات بین اجزای ضروری برای کنترل سیستم و ایمنی جانی باید تحت نظارت باشد.

۴.۵.۵.۳ ارتباطات لوله و لوله‌کشی که به‌طور معمول تحت فشار نیستند، ملزم به رعایت بند ۴.۵.۵.۲ نیستند.

۴.۵.۵.۴ در صورت وجود مدار باز، اتصال زمین ناخواسته یا از دست رفتن یکپارچگی در خطوط کنترل پنوماتیکی که موجب اختلال در عملکرد کامل سیستم می‌شود، باید سیگنال اشکال (trouble) ارسال گردد.

۴.۵.۵.۵ سیگنال‌های هشدار و اشکال باید از طریق یکی از روش‌های تعریف‌شده در استاندارد NFPA 72 ارسال شوند.

۴.۵.۵.۶ اتصالات سیلندرهای تبعی که با پنوماتیک فشار بالا کار می‌کنند و در مجاورت مستقیم با سیلندرهای پیلوت قرار دارند، الزامی به نظارت ندارند.

۴.۵.۵.۷ در مواردی که بای‌پس دستی وجود دارد و این بای‌پس می‌تواند در حالت باز باقی بماند، این بای‌پس‌ها باید تحت نظارت باشند.

۴.۵.۶* هشدارها. هشدارهای دیداری و شنیداری باید برای مقاصد زیر فراهم شوند:

۱) هشدار به افراد برای عدم ورود به فضایی که ممکن است به دلیل حضور غلظت بالای دی‌اکسید کربن، خطرناک باشد.
۲) فراهم‌کردن فرصت برای خروج افراد از فضاهایی که با تخلیه سیستم دی‌اکسید کربن ممکن است ناایمن شوند.

۴.۵.۶.۱ هشدارهای شنیداری و دیداری سیستم دی‌اکسید کربن باید از سایر هشدارها از جمله سیستم اعلام حریق ساختمان متمایز باشند.

۴.۵.۶.۲ هشدار پیش از تخلیه و تأخیر زمانی. یک هشدار پیش‌تخلیه پنوماتیکی، تأخیر زمانی پنوماتیکی و هشدار دیداری پیش‌تخلیه باید برای اتاق‌های سرور زیر فراهم شوند:

۱) فضاهای معمولاً اشغال‌شده یا قابل اشغال که تحت پوشش سیستم‌های غرقاب کامل هستند، به جز موارد بیان‌شده در بند ۴.۵.۶.۲.۳
۲) سیستم‌های اعمال موضعی که از خطراتی محافظت می‌کنند و تخلیه آن‌ها باعث قرار گرفتن افراد در معرض غلظت‌هایی از دی‌اکسید کربن بیش از ۷.۵ درصد حجمی در هوا به مدت بیش از ۵ دقیقه می‌شود

۴.۵.۶.۲.۱ هشدارهای پیش‌تخلیه، در صورت نیاز، باید در داخل فضای محافظت‌شده نصب شوند.

۴.۵.۶.۲.۲ تأخیر زمانی پیش‌تخلیه باید مدت زمانی کافی را برای هشدار پیش‌تخلیه فراهم کند تا امکان تخلیه افراد از دورترین نقاط فضا نسبت به خروجی‌ها فراهم باشد.

۴.۵.۶.۲.۳* حذف تأخیر زمانی برای فضاهای قابل اشغال مجاز است، در صورتی که فراهم کردن تأخیر زمانی باعث ایجاد خطر غیرقابل‌قبول برای افراد یا آسیب غیرقابل‌قبول به تجهیزات حیاتی شود.

۴.۵.۶.۲.۴ در مواردی که تأخیر زمانی حذف می‌شود، باید تدابیری اتخاذ گردد تا در زمانی که افراد در فضای محافظت‌شده حضور دارند، سیستم دی‌اکسید کربن در وضعیت قفل باشد و فعال نشود.

۴.۵.۶.۲.۵ آزمایش‌های خشک (Dry Runs) باید انجام شود تا حداقل زمان مورد نیاز برای تخلیه افراد از منطقه خطر به‌دست آید، با در نظر گرفتن زمان لازم برای تشخیص سیگنال هشدار.

۴.۵.۶.۲.۶ دستگاه‌های هشدار شنیداری باید یا سطح صدا مطابق با بندهای ۴.۵.۶.۲.۶.۱ و ۴.۵.۶.۲.۶.۲ داشته باشند یا ویژگی‌های صوتی مطابق با بند ۱۸.۴.۶ استاندارد NFPA 72 را دارا باشند.

۴.۵.۶.۲.۶.۱ هشدارهای پیش‌تخلیه شنیداری باید حداقل ۱۵دسی‌بل بالاتر از سطح نویز محیط یا ۵ دسی‌بل بالاتر از حداکثر سطح صدا، هرکدام که بیشتر است، باشند؛ این اندازه‌گیری باید در ارتفاع ۱.۵ متری از کف فضای قابل اشغال انجام شود.

۴.۵.۶.۲.۶.۲ دستگاه‌های هشدار شنیداری نباید صدایی بیش از ۱۲۰ دسی‌بل در حداقل فاصله شنوایی از دستگاه هشدار داشته باشند.

۴.۵.۶.۲.۶.۳ هشدار پیش‌تخلیه باید دارای حداقل قدرت صدای ۹۰ دسی‌بل در فاصله ۳ متری باشد.

۴.۵.۶.۳ هشدارهای دیداری و شنیداری باید در بیرون از هر ورودی به فضاهای زیر نصب شوند:

۱) فضاهای معمولاً اشغال‌شده یا قابل اشغال که توسط سیستم غرقاب کامل دی‌اکسید کربن محافظت می‌شوند
۲) فضاهای معمولاً اشغال‌شده یا قابل اشغال که تخلیه از سیستم موضعی ممکن است افراد را در معرض غلظت‌های خطرناک دی‌اکسید کربن قرار دهد
۳) فضاهای معمولاً اشغال‌شده یا قابل اشغال که دی‌اکسید کربن ممکن است به آن‌ها نشت کرده و برای افراد خطر ایجاد کند

۴.۵.۶.۳.۱ این هشدارها باید قبل از تخلیه یا همزمان با شروع تخلیه فعال شوند.

۴.۵.۶.۳.۲* این هشدارها باید پس از تخلیه عامل ادامه یابند تا یکی از شرایط زیر حاصل شود:

۱) اقدام مثبت دیگری برای جلوگیری از ورود افراد به فضایی که به دلیل تخلیه دی‌اکسید کربن ناایمن شده، انجام شود.
۲) فضا تهویه شده و ایمنی جو برای ورود افراد بدون تجهیزات حفاظتی تأیید گردد.

۴.۵.۶.۳.۳ پس از انجام اقدامات مندرج در بند ۴.۵.۶.۳.۲(۱)، قطع هشدار شنیداری در حالی که هشدار دیداری همچنان فعال باقی بماند، مجاز است.

۴.۵.۶.۳.۴ هشدارهای دیداری باید تا زمانی که تهویه فضا مطابق با بند ۴.۵.۶.۳.۲(۲) انجام نشده، فعال باقی بمانند.

۴.۵.۶.۴ باید یک هشدار یا نشانگر وجود داشته باشد که نشان دهد سیستم فعال شده و نیاز به شارژ مجدد دارد.

۴.۵.۶.۵* باید هشداری فراهم شود که فعال شدن سیستم‌های خودکار را اعلام کرده و نشان دهد که واکنش فوری کارکنان مورد نیاز است.

۴.۵.۶.۶ هشدارهای مربوط به خرابی تجهیزات یا دستگاه‌های تحت نظارت باید سریع و قطعی بوده و به‌طور واضح از هشدارهای مربوط به فعال شدن سیستم یا شرایط خطرناک متمایز باشند.

۴.۵.۷ منابع تغذیه

۴.۵.۷.۱ منبع اصلی انرژی برای عملکرد و کنترل سیستم باید ظرفیت لازم برای سرویس مورد نظر را داشته و قابل اطمینان باشد.

۴.۵.۷.۱.۱ در مواردی که از دست رفتن منبع اصلی انرژی باعث به خطر افتادن حفاظت از خطر یا ایمنی جان افراد (یا هر دو) می‌شود، یک منبع تغذیه ثانویه (اضطراری) مستقل باید در صورت قطع کامل یا افت ولتاژ (کمتر از ۸۵ درصد ولتاژ اسمی) منبع اصلی، انرژی مورد نیاز سیستم را تأمین کند.

۴.۵.۷.۱.۲ منبع تغذیه ثانویه (اضطراری) باید بتواند سیستم را تحت حداکثر بار معمولی به مدت ۲۴ ساعت فعال نگه دارد و سپس به مدت کامل دوره تخلیه طراحی‌شده به‌طور مداوم عمل کند.

۴.۵.۷.۱.۳ منبع تغذیه اضطراری باید به‌طور خودکار در مدت ۳۰ثانیه پس از از دست رفتن منبع تغذیه اصلی به سیستم متصل شده و آن را فعال کند.

۴.۵.۷.۲ تمامی تجهیزات الکتریکی باید قادر به کارکرد در بازه ۸۵ تا ۱۰۵ درصد ولتاژ نامی باشند.

۴.۶ تأمین دی‌اکسید کربن

۴.۶.۱* مقدار: مقدار تأمین اصلی دی‌اکسید کربن در سیستم باید حداقل به اندازه کافی برای بزرگ‌ترین خطر منفرد یا گروهی از خطرات که به‌صورت همزمان محافظت می‌شوند، باشد.

۴.۶.۱.۱ در صورتی که شیلنگ‌های دستی برای استفاده در یک خطر تحت حفاظت سیستم ثابت فراهم شده باشند، باید تأمین جداگانه‌ای برای آن‌ها وجود داشته باشد، مگر اینکه مقدار کافی از دی‌اکسید کربن موجود باشد تا اطمینان حاصل شود که حفاظت ثابت برای بزرگ‌ترین خطر مربوط به شیلنگ دستی به خطر نیفتد. (به بخش ۷.۴ و A.7.1.1 مراجعه شود.)

۴.۶.۱.۲ در صورتی که مرجع صلاحیت‌دار تشخیص دهد که حفاظت مداوم مورد نیاز است، مقدار ذخیره باید مضربی از مقادیر مورد نیاز در بندهای ۴.۶.۱ و ۴.۶.۱.۱ باشد، بسته به نظر مرجع مربوطه.

۴.۶.۱.۳ تأمین اصلی و ذخیره برای سیستم‌های ثابت باید به‌صورت دائم به لوله‌کشی متصل بوده و به‌گونه‌ای تنظیم شده باشد که تعویض آن‌ها به‌راحتی انجام شود، مگر آنکه مرجع صلاحیت‌دار اجازه ذخیره جداگانه بدون اتصال را صادر کند.

۴.۶.۲ تأمین مجدد: مدت زمان مورد نیاز برای تهیه دی‌اکسید کربن جهت شارژ مجدد سیستم‌ها به وضعیت عملیاتی، باید به عنوان یک عامل مهم در تعیین مقدار ذخیره در نظر گرفته شود.

۴.۶.۳* کیفیت: دی‌اکسید کربن باید دارای ویژگی‌های حداقلی زیر باشد:
۱) فاز بخار باید حداقل ۹۹.۵٪ دی‌اکسید کربن باشد، بدون هرگونه بوی نامطبوع یا طعم قابل تشخیص.
۲) میزان آب در فاز مایع باید مطابق با استاندارد CGA G-6.2 باشد.
۳) میزان روغن نباید بیشتر از ۱۰ پی‌پی‌ام (قسمت در میلیون) وزنی باشد.

۴.۶.۴ ظروف ذخیره‌سازی

۴.۶.۴.۱ ظروف ذخیره‌سازی و تجهیزات جانبی باید به‌گونه‌ای قرار داده و تنظیم شوند که بازرسی، نگهداری و شارژ مجدد به‌راحتی انجام شود.
۴.۶.۴.۲ اختلال در عملکرد حفاظت باید به حداقل برسد.
۴.۶.۴.۳ ظروف ذخیره‌سازی باید تا حد امکان به نزدیک‌ترین محل نسبت به خطرات تحت حفاظت نصب شوند، اما نباید در جایی قرار گیرند که در معرض آتش‌سوزی یا انفجار ناشی از همان خطر قرار بگیرند.
۴.۶.۴.۴ ظروف نباید در محل‌هایی قرار گیرند که در معرض شرایط آب و هوایی شدید، یا آسیب‌های مکانیکی، شیمیایی یا دیگر آسیب‌ها باشند.
۴.۶.۴.۵ در صورت پیش‌بینی شرایط محیطی یا مکانیکی شدید، محافظ یا محفظه‌هایی باید برای محافظت فراهم شود.

۴.۶.۵ سیلندرهای پرفشار*

مقدار دی‌اکسید کربن باید در سیلندرهای قابل شارژ نگهداری شود که برای نگهداری دی‌اکسید کربن به‌صورت مایع در دمای محیط طراحی شده‌اند.

۴.۶.۵.۱ ظروف مورد استفاده باید مطابق با الزامات وزارت حمل‌ونقل ایالات متحده (DOT)، کمیسیون حمل‌ونقل کانادا، یا مرجع معادل آن طراحی شده باشند.
۴.۶.۵.۲* سیلندرهای پرفشار استفاده شده در سیستم‌های اطفا حریق نباید بدون انجام تست هیدرواستاتیک و برچسب‌گذاری مجدد، در صورتی که بیش از ۵ سال از تاریخ آخرین تست گذشته باشد، مجدداً شارژ شوند.
۴.۶.۵.۲.۱ سیلندرهایی که به‌طور پیوسته در سرویس بوده‌اند بدون تخلیه، می‌توانند حداکثر تا ۱۲ سال پس از آخرین تست هیدرواستاتیک در سرویس باقی بمانند.
۴.۶.۵.۲.۲ در پایان ۱۲ سال، سیلندرهایی که بدون تخلیه در سرویس مانده‌اند، باید تخلیه شده، تست مجدد انجام شده و سپس دوباره وارد سرویس شوند.

۴.۶.۵.۳ دستگاه اطمینان فشار (Pressure Relief Device)
۴.۶.۵.۳.۱ هر سیلندر باید دارای یک دستگاه اطمینان فشار از نوع دیسک شکستنی (rupture disk) باشد.
۴.۶.۵.۳.۲ این دستگاه باید مطابق با الزامات بخش‌های ۴۹CFR 171 تا ۱۹۰ مقررات DOT، اندازه‌گذاری و نصب شود.

۴.۶.۵.۴ سیلندرهای منیفولد شده

۴.۶.۵.۴.۱ هنگامی که سیلندرها به صورت منیفولد نصب می‌شوند، باید در قفسه‌ای که مخصوص این کار طراحی شده نصب و نگهداری شوند و امکان سرویس‌دهی و وزن‌کشی جداگانه سیلندرها فراهم باشد.
۴.۶.۵.۴.۲ باید تمهیدات خودکاری در نظر گرفته شود که در صورت راه‌اندازی سیستم زمانی که یکی از سیلندرها برای نگهداری جدا شده است، از نشت دی‌اکسید کربن از منیفولد جلوگیری کند.

۴.۶.۵.۴.۳ در سیستم‌هایی با چند سیلندر، تمامی سیلندرهایی که به یک خروجی منیفولد مشترک برای توزیع عامل متصل هستند، باید قابل تعویض بوده و از یک سایز انتخاب‌شده و مشخص باشند.

۴.۶.۵.۵ دمای نگهداری محیطی

۴.۶.۵.۵. سیستم‌های محلی (local application) نباید در دمایی بالاتر از ۱۲۰ درجه فارنهایت (۴۹ درجه سانتی‌گراد) یا پایین‌تر از ۳۲ درجه فارنهایت (۰ درجه سانتی‌گراد) نگهداری شوند.
۴.۶.۵.۵.۱ در سیستم‌های غرقابی کلی (total flooding)، دمای نگهداری نباید از ۱۳۰ درجه فارنهایت (۵۴ درجه سانتی‌گراد) بیشتر و از ۰ درجه فارنهایت (۱۸- درجه سانتی‌گراد) کمتر باشد، مگر اینکه طراحی سیستم برای کار در دماهای خارج از این محدوده انجام شده باشد.
۴.۶.۵.۵.۲ استفاده از گرمایش یا سرمایش خارجی برای نگه‌داشتن دما در محدوده مشخص‌شده در ۴.۶.۵.۵.۱ مجاز است.
۴.۶.۵.۵.۳ در مواردی که از بارگذاری‌های خاص سیلندر برای جبران دماهای خارج از محدوده‌های اعلام‌شده در ۴.۶.۵.۵ و ۴.۶.۵.۵.۱ استفاده می‌شود، سیلندرها باید به‌صورت دائم و قابل‌اطمینان علامت‌گذاری شوند.

۴.۶.۶ ظروف ذخیره‌سازی کم‌فشار*

ظروف ذخیره‌سازی کم‌فشار باید برای نگهداری دی‌اکسید کربن در فشار اسمی ۳۰۰ psi (2068 kPa)، معادل با دمای تقریبی ۰°F (۱۸-°C) طراحی شده باشند.

۴.۶.۶.۱ الزامات ظروف

۴.۶.۶.۱.۱ ظرف تحت فشار باید مطابق با مشخصات فعلی کدAPI-ASME برای مخازن بدون شعله مخصوص مایعات و گازهای نفتی ساخته، تست، تأیید، تجهیز و علامت‌گذاری شود. در مورد ظروف تأمین سیار، در صورت لزوم، الزامات 49CFR 171-190 وزارت حمل‌ونقل آمریکا (DOT) نیز باید رعایت شود.
۴.۶.۶.۱.۲ فشار طراحی ظرف باید حداقل ۳۲۵ psi (2241 kPa) باشد.

۴.۶.۶.۲ تجهیزات مورد نیاز اضافی*

علاوه بر الزامات کدهای ASME و DOT، هر ظرف تحت فشار باید مجهز به موارد زیر باشد:

۴.۶.۶.۳ عایق و سیستم کنترل دما

ظرف تحت فشار باید عایق‌بندی شده و در صورت لزوم مجهز به سیستم‌های سرمایشی یا گرمایشی کنترل‌شده خودکار(یا هر دو) باشد.

۴.۶.۶.۴ سیستم سرمایش

سیستم سرمایش باید توانایی حفظ فشار ۳۰۰ psi (2068 kPa) در دمای بالاترین حد پیش‌بینی‌شده محیطی را داشته باشد.

۴.۶.۶.۵ سیستم گرمایش

۴.۶.۶.۵.۱ در صورت نیاز، سیستم گرمایش باید توانایی حفظ دمای ۰°F (۱۸-°C) در ظرف تحت فشار را در پایین‌ترین دمای محیطی مورد انتظار داشته باشد.
۴.۶.۶.۵.۲ سیستم گرمایش فقط در صورتی لازم است که داده‌های هواشناسی، احتمال وقوع دماهایی را نشان دهند که ممکن است محتویات مخزن را به دمایی برسانند که فشار به کمتر از ۲۵۰ psi (1724 kPa) کاهش یابد (تقریباً برابر با ۱۰-°F یا ۲۳-°C).

۴.۷* سیستم‌های توزیع
۴.۷.۱* لوله‌کشی باید از مواد فلزی غیرقابل احتراق باشد که ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن به‌گونه‌ای باشد که تغییرات آن تحت فشار با اطمینان قابل پیش‌بینی باشد.
۴.۷.۱.۱ در محل‌هایی که لوله‌کشی در معرض محیط‌های بسیار خورنده نصب می‌شود، باید از مواد یا پوشش‌های مقاوم به خوردگی ویژه استفاده گردد.
۴.۷.۱.۲ مواد مورد استفاده در لوله‌کشی و استانداردهای مربوط به آن‌ها باید مطابق با بندهای ۴.۷.۱.۲.۱ تا ۴.۷.۱.۲.۵ باشند.
۴.۷.۱.۲.۱ لوله‌های فولادی سیاه یا گالوانیزه باید از نوع بدون درز یا جوش الکتریکی طبق ASTM A53، گرید A یا B، یا طبقASTM A106، گرید A، B یا C باشند.
۴.۷.۱.۲.۱.۱ لوله‌های ASTM A120 و لوله‌های چدنی معمولی نباید استفاده شوند.
۴.۷.۱.۲.۱.۲ فولاد ضدزنگ برای اتصالات پیچی باید TP304 یاTP316 و برای اتصالات جوشی باید TP304، TP316، TP304L یا TP316L باشد.
۴.۷.۱.۲.۲ در سیستم‌هایی با منبع پرفشار، لوله‌هایی به قطر ¾ اینچ (۲۰ میلی‌متر) و کمتر مجاز به استفاده از Schedule 40 می‌باشند.
۴.۷.۱.۲.۲.۱ لوله‌هایی با قطر ۱ تا ۴ اینچ (۲۵ تا ۱۰۰ میلی‌متر) باید حداقل Schedule 80 باشند.
۴.۷.۱.۲.۲.۲ استفاده از لوله‌های جوشی کوره‌ای ASTM A53 مجاز نیست.
۴.۷.۱.۲.۳ در سیستم‌هایی با منبع کم‌فشار، لوله‌ها باید حداقلSchedule 40 باشند.
۴.۷.۱.۲.۳.۱ استفاده از لوله‌های جوشی کوره‌ای ASTM A53 مجاز است.
۴.۷.۱.۲.۴ در انتهای هر شاخه لوله‌کشی، باید یک تله‌گیرنده گرد و خاک که شامل یک سه‌راهی با یک نیپل درپوش‌دار به طول حداقل ۲ اینچ (۵۱ میلی‌متر) باشد نصب گردد.
۴.۷.۱.۲.۵ مقاطع لوله‌کشی که معمولاً در معرض اتمسفر قرار ندارند، نیاز به پوشش داخلی مقاوم به خوردگی ندارند.
۴.۷.۱.۳* اجزای انعطاف‌پذیر سیستم لوله‌کشی که به‌طور خاص در این استاندارد پوشش داده نشده‌اند، باید حداقل فشار ترکیدگی ۵۰۰۰ psi (۳۴,۴۷۴ kPa) برای سیستم‌های پرفشار یا ۱۸۰۰ psi (۱۲,۴۱۱ kPa) برای سیستم‌های کم‌فشار را داشته باشند.
۴.۷.۱.۴ اتصالات Class 150 و اتصالات چدنی نباید استفاده شوند.
۴.۷.۱.۵ اتصالات برای سیستم‌های پرفشار و کم‌فشار باید طبق بندهای ۴.۷.۱.۵.۱ و ۴.۷.۱.۵.۲ باشند.
۴.۷.۱.۵.۱ سیستم‌های پرفشار:
۴.۷.۱.۵.۱.۱ برای سایزهای اسمی تا ۲ اینچ، باید از اتصالات چکش‌خوار Class 300 و برای سایزهای بزرگ‌تر، از اتصالات فولادی فورج‌شده استفاده شود.
۴.۷.۱.۵.۱.۲ فلنج‌هایی که قبل از هر شیر قطع نصب می‌شوند، باید Class 600 باشند.
۴.۷.۱.۵.۱.۳ فلنج‌هایی که بعد از شیر قطع یا در سیستم‌هایی بدون شیر قطع نصب می‌شوند، مجاز به استفاده از Class 300 هستند.
۴.۷.۱.۵.۱.۴ یونیون‌های پیچی باید حداقل معادل اتصالات فولاد فورج‌شده Class 2000 باشند.

۴.۷.۱.۵.۱.۵ اتصالات فولاد ضدزنگ باید از نوع ۳۰۴ یا ۳۱۶، ساخته‌شده یا فورج‌شده مطابق با ASTM A182، با اتصال پیچی یا جوشی سوکتی، برای تمامی سایزها از ⅛ اینچ (۳میلی‌متر) تا ۴ اینچ (۱۰۰ میلی‌متر) باشند.

۴.۷.۱.۵.۲ سیستم‌های کم‌فشار:
۴.۷.۱.۵.۲.۱ اتصالات چکش‌خوار یا داکتیل آهنی کلاس ۳۰۰باید برای لوله‌هایی تا سایز اسمی ۳ اینچ (۸۰ میلی‌متر) و اتصالات فولادی فورج‌شده برای سایزهای بزرگ‌تر استفاده شوند.
۴.۷.۱.۵.۲.۲ اتصالات فلنجی باید از نوع کلاس ۳۰۰ باشند.
۴.۷.۱.۵.۲.۳ اتصالات فولاد ضدزنگ باید برای اتصالات پیچی از نوع ۳۰۴ یا ۳۱۶ و برای اتصالات جوشی از نوع ۳۰۴، ۳۱۶، ۳۰۴L یا ۳۱۶L، ساخته‌شده یا فورج‌شده مطابق با ASTM A182، کلاس ۲۰۰۰، با اتصال پیچی یا جوشی سوکتی، برای تمامی سایزها از ⅛ اینچ (۳ میلی‌متر) تا ۴ اینچ (۱۰۰ میلی‌متر) باشند.

۴.۷.۱.۶ اتصالات لوله:
۴.۷.۱.۶.۱ اتصالات جوشی، پیچی یا فلنجی (چکش‌خوار یا داکتیل آهنی) مجاز به استفاده هستند.
۴.۷.۱.۶.۲ استفاده از کوپلینگ‌ها و اتصالات مکانیکی شیار‌دار مجاز است، مشروط بر اینکه مخصوص سرویس دی‌اکسیدکربن باشند.
۴.۷.۱.۶.۳ استفاده از بوشینگ‌های هم‌سطح مجاز نیست.
۴.۷.۱.۶.۴ در مواردی که از بوشینگ‌های شش‌ضلعی برای کاهش یک سایز استفاده می‌شود، باید از بوشینگ فولادی کلاس ۳۰۰۰جهت حفظ استحکام کافی استفاده گردد.
۴.۷.۱.۶.۵ در مواردی که از بوشینگ‌های شش‌ضلعی برای کاهش بیش از یک سایز استفاده می‌شود، باید مطابق بند ۴.۷.۱.۵ عمل شود.
۴.۷.۱.۶.۶ اتصالات فلر، نوع فشاری یا لحیم‌شده باید با لوله‌های سازگار استفاده شوند.
۴.۷.۱.۶.۷ در مواردی که از اتصالات لحیم‌شده استفاده می‌شود، آلیاژ لحیم باید نقطه ذوبی برابر یا بالاتر از ۱۰۰۰ درجه فارنهایت (۵۳۸ درجه سانتی‌گراد) داشته باشد.

۴.۷.۱.۷ منبع پرفشار:
۴.۷.۱.۷.۱* در سیستم‌هایی که از منبع پرفشار استفاده می‌کنند و از لوله‌ای غیر از آنچه در بند ۴.۷.۱ مشخص شده استفاده شده، ضخامت لوله باید بر اساس ASME B31.1 محاسبه گردد.
۴.۷.۱.۷.۲ فشار داخلی برای این محاسبه باید ۲۸۰۰ psi (۱۹,۳۰۶ kPa) در نظر گرفته شود.

۴.۷.۱.۸ منبع کم‌فشار:
۴.۷.۱.۸.۱* در سیستم‌هایی که از منبع کم‌فشار استفاده می‌کنند و از لوله‌ای غیر از آنچه در بند ۴.۷.۱ مشخص شده استفاده شده، ضخامت لوله باید بر اساس ASME B31.1 محاسبه گردد.
۴.۷.۱.۸.۲ فشار داخلی برای این محاسبه باید ۴۵۰ psi (۳۱۰۳kPa) در نظر گرفته شود.

۴.۷.۲ سیستم لوله‌کشی نباید در معرض آسیب قرار گیرد.
۴.۷.۲.۱ لوله‌ها باید قبل از مونتاژ، پخ‌زده و تمیز شوند و پس از مونتاژ، کل سیستم لوله‌کشی باید پیش از نصب نازل‌ها یا تجهیزات تخلیه، کاملاً پاک‌سازی گردد.
۴.۷.۲.۲ در سیستم‌هایی که آرایش شیرآلات باعث ایجاد بخش‌هایی از لوله‌کشی بسته می‌شود، این بخش‌ها باید به تجهیزات تخلیه فشار مجهز شوند یا شیرها باید به گونه‌ای طراحی شده باشند که از محبوس شدن دی‌اکسیدکربن مایع جلوگیری کنند.

۴.۷.۲.۲.۱ برای سیستم‌های پرفشار، تجهیزات تخلیه فشار باید در فشاری نه کمتر از ۲۴۰۰ psi (۱۶٬۵۴۷ kPa) و نه بیشتر از ۳۰۰۰ psi (۲۰٬۶۸۴ kPa) عمل کنند.

۴.۷.۲.۲.۲ برای سیستم‌های کم‌فشار، تجهیزات تخلیه فشار باید در فشاری حداکثر ۴۵۰ psi (۳۱۰۳ kPa) عمل کنند.

۴.۷.۲.۲.۳ در مواردی که از شیر سیلندر با عملکرد فشاری استفاده می‌شود، باید تمهیدی برای تخلیه نشتی گاز سیلندر از منیفولد در نظر گرفته شود، به‌گونه‌ای که همزمان از اتلاف گاز در هنگام عملکرد سیستم جلوگیری شود.

۴.۷.۲.۳ کلیه تجهیزات تخلیه فشار باید به‌گونه‌ای طراحی و نصب شوند که تخلیه دی‌اکسیدکربن از آن‌ها به پرسنل آسیب نرساند.

۴.۷.۳ شیرآلات:

۴.۷.۳.۱ کلیه شیرآلات باید برای کاربرد موردنظر، خصوصاً از نظر ظرفیت جریان و عملکرد، مناسب باشند.

۴.۷.۳.۲ کلیه شیرآلات فقط باید در دماها و شرایطی استفاده شوند که برای آن‌ها فهرست‌شده یا مورد تأیید قرار گرفته‌اند.

۴.۷.۳.۳ شیرهایی که در سیستم‌هایی با ذخیره‌سازی پرفشار و فشار دائمی استفاده می‌شوند، باید حداقل فشار ترکیدگی ۶۰۰۰psi (۴۱٬۳۶۹ kPa) را تحمل کنند، درحالی‌که شیرهایی که تحت فشار دائمی نیستند باید حداقل فشار ترکیدگی ۵۰۰۰ psi (۳۴٬۴۷۴ kPa) را داشته باشند.

۴.۷.۳.۴ شیرهایی که در سیستم‌هایی با ذخیره‌سازی کم‌فشار استفاده می‌شوند، باید بدون ایجاد تغییر شکل دائمی، آزمایش هیدرواستاتیکی تا ۱۸۰۰ psi (۱۲٬۴۱۱ kPa) را تحمل کنند.

۴.۷.۳.۵ برای شیرهای فلنجی، باید از کلاس و نوع فلنج متناسب با اتصال فلنجی شیر استفاده شود.

۴.۷.۳.۶ شیرها باید به‌گونه‌ای مکان‌یابی، نصب یا محافظت شوند که در معرض آسیب مکانیکی، شیمیایی یا سایر آسیب‌هایی که عملکرد آن‌ها را مختل می‌کند، قرار نگیرند.

۴.۷.۳.۷ شیرها باید برای طول معادل با لوله یا لوله‌کشی‌ای که قرار است در آن استفاده شوند، رتبه‌بندی شوند.

۴.۷.۳.۸ طول معادل شیر سیلندر باید شامل لوله سیفون، شیر، سر تخلیه و اتصال انعطاف‌پذیر باشد.

۴.۷.۴* نازل‌های تخلیه: نازل‌های تخلیه باید برای کاربرد موردنظر طراحی شده و برای ویژگی‌های تخلیه، فهرست‌شده یا تأییدشده باشند.

۴.۷.۴.۱ نازل‌های تخلیه باید دارای استحکام کافی برای کار در فشار کاری مورد انتظار بوده، در برابر ضربات مکانیکی معمول مقاوم باشند و بتوانند دماهای مورد انتظار را بدون تغییر شکل تحمل کنند.

۴.۷.۴.۲ دهانه‌های تخلیه باید از فلز مقاوم در برابر خوردگی ساخته شوند.

۴.۷.۴.۳ نازل‌های تخلیه مورد استفاده در سیستم‌های کاربرد موضعی باید به‌گونه‌ای متصل و نگهداری شوند که به‌راحتی از تنظیم خارج نشوند.

۴.۷.۴.۴* نازل‌های تخلیه باید به‌طور دائم علامت‌گذاری شوند تا نازل را شناسایی کرده و قطر معادل دهانه تک‌سوراخی را بدون توجه به شکل و تعداد سوراخ‌ها نشان دهند.

۴.۷.۴.۴.۱ این قطر معادل باید به قطر دهانه نازل نوع تک‌سوراخ استاندارد با همان نرخ جریان اشاره داشته باشد.

۴.۷.۴.۴.۲ این علامت‌گذاری باید پس از نصب نیز به‌راحتی قابل مشاهده باشد.

۴.۷.۴.۴.۳* دهانه استاندارد باید دهانه‌ای با ورودی مخروطی و ضریب تخلیه‌ای نه کمتر از ۰.۹۸ باشد و دارای مشخصات جریان مطابق با جدول ۴.۷.۵.۲.۱ و جدول ۴.۷.۵.۳.۱ باشد.

۴.۷.۴.۴.۴ اندازه‌های دهانه‌ای غیر از آنچه در جدولA.4.7.4.4.3 نشان داده شده‌اند، مجاز به استفاده هستند و می‌توانند به‌صورت تجهیزاتی با دهانه اعشاری علامت‌گذاری شوند.

۴.۷.۴.۵ تجهیزات تخلیه:

۴.۷.۴.۵.۱ نازل‌های تخلیه باید در مواردی که احتمال انسداد توسط مواد خارجی وجود دارد، به دیسک‌های شکننده یا درپوش‌های قابل‌انفجار مجهز شوند.

۴.۷.۴.۵.۲ این تجهیزات باید در زمان عملکرد سیستم، دهانه‌ای بدون مانع را فراهم کنند.

۴.۷.۵ تعیین اندازه لوله و دهانه: اندازه لوله‌ها و مساحت دهانه‌ها باید بر اساس محاسباتی انتخاب شوند که نرخ جریان مورد نیاز در هر نازل را تأمین کند.

۴.۷.۵.۱* معادله زیر یا منحنی‌های حاصل از آن باید برای تعیین افت فشار در لوله‌کشی استفاده شود:

که در آن:

Q = نرخ جریان [پوند/دقیقه (کیلوگرم/دقیقه)]
D = قطر داخلی واقعی لوله [اینچ (میلی‌متر)]
L = طول معادل خط لوله [فوت (متر)]
[۴.۷.۵.۱]
Y و Z = ضرایبی وابسته به فشار ذخیره‌سازی و فشار خط لوله

۴.۷.۵.۲ در سامانه‌هایی با ذخیره‌سازی فشار پایین، محاسبه جریان باید بر اساس فشار متوسط ذخیره‌سازی برابر با ۳۰۰ psi (۲۰۶۸ kPa) در طول تخلیه انجام شود.
۴.۷.۵.۲.۱ نرخ تخلیه برای اوریفیس‌های معادل باید بر اساس مقادیر ارائه‌شده در جدول ۴.۷.۵.۲.۱ باشد.
۴.۷.۵.۲.۲ فشار طراحی اسپرینکلر نباید کمتر از ۱۵۰ psi (۱۰۳۴ kPa) باشد.

۴.۷.۵.۳ در سامانه‌هایی با ذخیره‌سازی فشار بالا، محاسبه جریان باید بر اساس فشار متوسط ذخیره‌سازی برابر با ۷۵۰ psi (۵۱۷۱ kPa) در طول تخلیه در دمای عادی ۷۰ درجه فارنهایت (۲۱ درجه سانتی‌گراد) انجام شود.
۴.۷.۵.۳.۱ نرخ تخلیه از طریق اوریفیس‌های معادل باید بر اساس مقادیر ارائه‌شده در جدول ۴.۷.۵.۳.۱ باشد.
۴.۷.۵.۳.۲ فشار طراحی اسپرینکلر در دمای ۷۰ درجه فارنهایت (۲۱ درجه سانتی‌گراد) باید برابر یا بیشتر از ۳۰۰ psi (۲۰۶۸kPa) باشد.

۴.۷.۶* آویزها و تکیه‌گاه‌های لوله باید مطابق با استانداردهای شناخته‌شده صنعتی و دستورالعمل‌های سازنده طراحی و نصب شوند.
۴.۷.۶.۱ تمام آویزها و تکیه‌گاه‌های لوله باید مستقیماً به یک سازه سخت و ثابت متصل شوند.
۴.۷.۶.۲ تمام آویزها و اجزا باید از جنس فولاد باشند.
۴.۷.۶.۳ استفاده از آویزها/تکیه‌گاه‌های چدنی معمولی، بست‌های کانال یا بست‌های “C” مجاز نیست.
۴.۷.۶.۴ تمامی تکیه‌گاه‌های لوله باید به گونه‌ای طراحی و نصب شوند که از حرکت جانبی لوله در هنگام تخلیه سیستم جلوگیری کرده و همزمان امکان حرکت طولی برای جبران انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دما را فراهم کنند.
۴.۷.۶.۴.۱ آویزهای صلب باید در هر نقطه‌ای که تغییر ارتفاع یا جهت وجود دارد، نصب شوند.
۴.۷.۶.۴.۲ اسپرینکلرها باید به نحوی پشتیبانی شوند که در هنگام تخلیه حرکت نکنند.
۴.۷.۶.۵ در مواردی که مهاربندی لرزه‌ای مورد نیاز باشد، این مهاربندی باید مطابق با کدهای محلی و الزامات مرجع ذی‌صلاح انجام شود.

۴.۸* بازرسی، نگهداری و دستورالعمل
۴.۸.۱* بازرسی: حداقل هر ۳۰ روز یک‌بار باید بازرسی برای ارزیابی وضعیت عملکردی سیستم انجام شود.

۴.۸.۲ آزمون شیلنگ
۴.۸.۲.۱ تمام شیلنگ‌های سیستم، از جمله آنهایی که به عنوان رابط انعطاف‌پذیر استفاده می‌شوند، باید برای سامانه‌های فشار بالا در فشار ۲۵۰۰ psi (۱۷٬۲۳۹ kPa) و برای سامانه‌های فشار پایین در فشار ۹۰۰ psi (۶٬۲۰۵ kPa) آزمایش شوند.
۴.۸.۲.۲ شیلنگ باید به صورت زیر آزمایش شود:
(۱) شیلنگ باید از هرگونه اتصال جدا شود.
(۲) شیلنگ‌های مورد استفاده در خطوط دستی باید از نظر پیوستگی الکتریکی بین کوپلینگ‌ها بررسی شوند.
(۳) مجموعه شیلنگ باید در محفظه محافظی قرار گیرد که امکان مشاهده مستقیم آزمون را فراهم کند.
(۴) شیلنگ باید پیش از آزمایش به طور کامل از آب پر شود.
(۵) فشار باید به گونه‌ای اعمال شود که ظرف یک دقیقه به فشار آزمایش برسد.
(۶) فشار آزمایش باید به مدت یک دقیقه کامل حفظ شود.
(۷) سپس باید هرگونه تغییر شکل یا نشتی مورد مشاهده قرار گیرد.
(۸) در صورتی که فشار کاهش نیافته و کوپلینگ‌ها جابه‌جا نشده باشند، فشار آزاد می‌شود.
(۹) در صورتی که هیچ‌گونه تغییر شکل دائمی رخ نداده باشد، مجموعه شیلنگ، آزمون هیدرواستاتیک را با موفقیت گذرانده تلقی می‌شود.
(۱۰) شیلنگی که آزمون را با موفقیت پشت سر گذاشته، باید به طور کامل از داخل خشک شود.
(۱۱) در صورت استفاده از گرما برای خشک‌کردن، دما نباید از ۱۵۰ درجه فارنهایت (۶۶ درجه سانتی‌گراد) تجاوز کند.
(۱۲) شیلنگ‌هایی که در این آزمون مردود شوند، باید علامت‌گذاری، نابود و با شیلنگ‌های جدید جایگزین شوند.
(۱۳) شیلنگ‌هایی که آزمون را با موفقیت پشت سر می‌گذارند، باید با تاریخ آزمون بر روی خود علامت‌گذاری شوند.

۴.۸.۲.۳ تمام شیلنگ‌های سیستم، از جمله آن‌هایی که به عنوان رابط انعطاف‌پذیر استفاده می‌شوند، باید هر پنج سال یک‌بار مطابق با بند ۴.۸.۲ مورد آزمون قرار گیرند.

۴.۸.۳* نگهداری
۴.۸.۳.۱ رویه‌های آزمون و نگهداری: یک رویه آزمون و نگهداری از طرف سازنده باید به مالک ارائه شود تا آزمون و نگهداری سیستم طبق آن انجام شود. این رویه باید شامل آزمون اولیه تجهیزات و نیز بازرسی‌های دوره‌ای و نگهداری سیستم باشد. فعال‌سازی، اختلال و بازیابی این سامانه اطفاء حریق باید بلافاصله به مرجع ذی‌صلاح گزارش شود.

۴.۸.۳.۲ موارد زیر باید حداقل سالی یک‌بار توسط افراد متخصص و با استفاده از مستندات موجود طبق بند ۴.۴.۲.۱۴تأیید شوند:
(۱) بررسی و آزمون عملکرد سیستم دی‌اکسید کربن
(۲) بررسی اینکه هیچ تغییری در اندازه، نوع یا پیکربندی خطر و سیستم ایجاد نشده باشد
(۳) بررسی و آزمون عملکرد تمام تاخیرهای زمانی
(۴) بررسی و آزمون عملکرد تمام هشدارهای صوتی
(۵) بررسی و آزمون عملکرد تمام سیگنال‌های دیداری
(۶) بررسی اینکه تمام تابلوهای هشدار مطابق با الزامات نصب شده‌اند

(۷) بررسی شود که رویه‌های مندرج در بند ۴.۵.۶ مناسب بوده و تجهیزات اشاره‌شده در بند ۴.۵.۶ قابل بهره‌برداری باشند.
(۸) هر آشکارساز باید طبق روش‌های مشخص‌شده در NFPA 72 بررسی و آزمایش شود.

۴.۸.۳.۲.۱ هدف از انجام عملیات نگهداری و آزمون، تنها اطمینان از عملکرد کامل سیستم نیست، بلکه باید نشان دهد که این وضعیت تا زمان بازرسی بعدی نیز به احتمال زیاد حفظ خواهد شد.

۴.۸.۳.۲.۲ آزمون‌های تخلیه باید در صورت لزوم و در مواقعی که نگهداری سیستم آن را ضروری نشان می‌دهد، انجام شوند.

۴.۸.۳.۲.۳ پیش از انجام آزمون‌ها، رویه‌های ایمنی باید مورد بازبینی قرار گیرند. (به بند ۴.۳ و پیوست A.4.3 مراجعه شود.)

۴.۸.۳.۳ گزارش نگهداری همراه با پیشنهادات لازم باید به مالک ارائه شود.

۴.۸.۳.۴ هرگونه نفوذ یا سوراخ‌کاری در محفظه‌ای که توسط سیستم غرقه‌سازی کلی دی‌اکسید کربن محافظت می‌شود، باید بلافاصله مهر و موم شود. روش مهر و موم باید مقاومت در برابر حریق اولیه محفظه را بازگرداند.

۴.۸.۳.۵ وزن سیلندرهای پرفشار
۴.۸.۳.۵.۱ حداقل هر شش ماه یک‌بار، تمامی سیلندرهای پرفشار باید وزن شوند و تاریخ آخرین آزمون هیدرواستاتیک یادداشت شود. (به بند ۴.۶.۵.۲ مراجعه شود.)
۴.۸.۳.۵.۲ اگر در هر زمان، کاهش بیش از ۱۰ درصد در میزان خالص محتویات یک سیلندر مشاهده شود، آن سیلندر باید دوباره پر یا تعویض گردد.

۴.۸.۳.۶ سطح مایع مخازن کم‌فشار
۴.۸.۳.۶.۱ سطح مایع در مخازن کم‌فشار باید حداقل به‌صورت هفتگی از طریق گیج‌های سطح مایع بررسی شود.
۴.۸.۳.۶.۲ اگر در هر زمان کاهش بیش از ۱۰ درصد در محتویات مشاهده شود، مخزن باید پر شود، مگر اینکه هنوز حداقل مقدار گاز موردنیاز فراهم باشد.

۴.۸.۴ آموزش
افرادی که وظیفه بازرسی، آزمون، نگهداری یا بهره‌برداری از سیستم‌های اطفاء حریق دی‌اکسید کربن را بر عهده دارند، باید در عملکردهای مربوطه آموزش کامل دیده باشند.

1 مقدمه: مواد ضمیمه زیر برای نشان دادن مثال‌های معمول از نحوه حفاظت در برابر انواع خطرات آتش‌سوزی با استفاده از سیستم‌های اطفاء حریق دی‌اکسید کربن ثابت ارائه شده است. لازم به ذکر است که روش‌های توضیح داده‌شده به‌عنوان تنها روش‌های قابل استفاده در نظر گرفته نمی‌شوند. این روش‌ها فقط به منظور کمک به تفسیر و توضیح اهداف استاندارد در مواردی که ممکن است کاربرد صحیح آن‌ها مورد سوال باشد، به‌کار می‌روند.

B.2 پخت غذا در صنایع/تجاری (سرخ‌کن‌های روغن داغ): سرخ‌کن‌های بزرگ روغن داغ که برای پخت مداوم غذاهایی مانند گوشت، ماهی و تنقلات استفاده می‌شوند، خطرات آتش‌سوزی دارند که نیاز به توجه ویژه هنگام طراحی سیستم اطفاء حریق دی‌اکسید کربن برای حفاظت از آن‌ها دارد.
اگر روغن پخت بیش از حد گرم شود، پیش از آنکه به جوش بیاید، به دمای خودآتش‌زنی می‌رسد. بنابراین، آتش‌سوزی که شامل بخارات روغن پخت است، ممکن است پس از تخلیه اولیه دی‌اکسید کربن با دمای بالای روغن داغ در مخزن پخت دوباره شعله‌ور شود، مگر اینکه روغن تا زیر دمای آتش‌زنی خنک شود. طراحی بهینه و انرژی‌ساز مخازن پخت مدرن باعث می‌شود که فرایند خنک‌سازی کند باشد.
چیدمان تجهیزات برای محافظت از آن‌ها برای طراحی صحیح سیستم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
اولاً، استفاده از سرخ‌کن ممکن است شامل گرم‌کردن خارجی روغن با چرخش مجدد روغن از طریق مخزن پخت باشد. این مورد را می‌توان به‌عنوان “قرار گرفتن در معرض متقابل” در نظر گرفت. (به 6.2.1 مراجعه کنید.)
ثانیاً، برخی از سرخ‌کن‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که هود بخار و نقاله توسط یک سیستم هیدرولیکی بالا و پایین می‌روند. مایعات هیدرولیکی قابل اشتعال و سازگار با غذا که برای این کار استفاده می‌شوند، ناحیه دیگری از حفاظت را به‌وجود می‌آورند و می‌توان آن‌ها را به‌عنوان “قرار گرفتن در معرض متقابل” در نظر گرفت. (به 6.2.1 مراجعه کنید.)
ثالثاً، نگرانی‌هایی وجود دارد که یک عملیات با تولید بالا ممکن است سیستم تهویه‌ای داشته باشد که شامل سیستم حذف بخار باشد. این نگرانی باید به‌عنوان بخشی از خطر در نظر گرفته شود. (به 6.2.1 مراجعه کنید.)
صفحه تخلیه، زمانی که در معرض چکه روغن در انتهای خروجی نقاله قرار دارد، باید پوشانده شود. (به 6.2.1 مراجعه کنید.)
در نهایت، مخزن بزرگ‌ترین مساحت برای محافظت و بیشترین نیاز به خنک‌سازی کافی را به‌وجود می‌آورد.

B.2.1 خلاصه‌ای از حفاظت: موارد زیر یک مرجع سریع برای معیارهای حفاظت در طراحی سیستم است.

B.2.1.1 مخزن: زمانی که مخزن دارای هود متحرک باشد، حفاظت از طریق سیل‌کردن کامل زیر هود طبق 5.1.2 مجاز نیست، مگر اینکه شرایط زیر رعایت شود: (1) هود نباید در حین عملیات پخت بالا برده شود که این به‌معنای موارد زیر است: (a) منبع انرژی یا سوخت به المنت‌های حرارتی به‌طور خودکار قطع می‌شود هنگامی که هود بالا می‌رود (مثلاً برای نگهداری یا تمیزکاری). (b) یک سوئیچ حد دمایی مکانیکی باید استفاده شود که هر زمان که دمای روغن بیشتر از حد دمای تنظیم‌شده به میزان بیش از 20 درصد (درجه فارنهایت یا درجه سلسیوس) از دمای حداکثر معمولی روغن افزایش یابد، عمل کند. این عمل باید موجب موارد زیر شود: i. قطع برق به سیستم گرم‌کننده روغن ii. جلوگیری از بالا بردن هودهای الکتریکی iii. فعال‌سازی آلارم‌های شنیداری و دیداری برای هشدار به عدم بالا بردن هود به‌صورت دستی (c) سوئیچ باید دارای یک دمای بازنشانی خودکار باشد که از 60°F (33.3°C) کمتر از دمای خودآتش‌زنی روغن پخت باشد.

(2) قبل از اینکه هود بالا برده شود (برای نگهداری و تمیزکاری)،باید یک شیر قطع کن نظارتی بسته شود تا از تخلیه سیستم دی‌اکسید کربن جلوگیری شود. بسته شدن شیر قطع کن باید باعث فعال شدن آلارم دوگانه نظارتی در واحد کنترل شود. (3) منبع انرژی یا سوخت به المنت‌های حرارتی به‌طور خودکار قبل از تخلیه سیستم یا همزمان با آن قطع می‌شود. (4) مقدار دی‌اکسید کربن و مدت زمان تخلیه باید کافی باشد تا یک جو بی‌اکسیژن در مخزن حفظ شود تا دمای روغن پخت کاهش یابد و از شعله‌ور شدن مجدد جلوگیری شود طبق 5.3.5.6. توصیه می‌شود که دما حداقل 60°F (33.3°C) پایین‌تر از دمای خودآتش‌زنی روغن باشد. (5) طراحی سیستم باید بر اساس آزمایش‌های تخلیه برای مدل خاص سرخ‌کن انجام شود تا نشان دهد که با بند B.2.1.1 (4) تطابق دارد. مستندات آزمایش باید در صورت درخواست مقامات ذی‌صلاح یا کاربر نهایی در دسترس باشد. (6) شناسایی حرارتی باید سیستم دی‌اکسید کربن را زمانی که دما برابر یا پایین‌تر از دمای خودآتش‌زنی روغن پخت باشد، فعال کند.

B.2.1.2 محفظه دائمی: سیستم کاربرد محلی باید به‌گونه‌ای طراحی شود که هود در موقعیت کامل بالا باشد.

B.2.1.3 تخته تخلیه: استفاده از سیستم کاربرد محلی با استفاده از روش نرخ بر اساس مساحت طبق بخش 6.4 مناسب است.

B.2.1.4 سیستم تهویه بخار و حذف بخار: سیل کردن کامل با استفاده از غلظت 65 درصد طبق 5.4.2.1 مناسب است.

B.2.1.5 گرم‌کن روغن خارجی: سیستم کاربرد محلی برای تجهیزات و فیلترهای چرخشی با استفاده از روش نرخ بر اساس مساحت (به بخش 6.4 مراجعه کنید) یا روش نرخ بر اساس حجم (به بخش 6.5 مراجعه کنید)، بسته به پیکربندی تجهیزات، مناسب است.

B.2.1.6 سیستم روغن هیدرولیک: سیستم کاربرد محلی با استفاده از روش نرخ بر اساس مساحت (به بخش 6.4 مراجعه کنید) یا روش نرخ بر اساس حجم (به بخش 6.5 مراجعه کنید)،بسته به پیکربندی تجهیزات، مناسب است.
زیرا مخزن به حداقل 3 دقیقه تخلیه مایع نیاز دارد (به 6.3.3.5.1 مراجعه کنید)، طراحی سیستم دی‌اکسید کربن می‌تواند شامل دو سیستم لوله‌کشی تخلیه باشد، یکی برای مخزن و دیگری برای خطرات متقابل دیگر.

B.2.1.7 خاموش کردن تجهیزات: (به بند 4.5.4.9 مراجعه کنید.) همچنین باید به ایمنی شخصی (به بخش 4.3 مراجعه کنید) در هنگام طراحی سیستم توجه شود.

B.3 هودهای اجاق رستوران، کانال‌های متصل و خطرات مرتبط: حفاظت از هودهای اجاق در آشپزخانه و کانال‌ها با ترکیبی از سیستم‌های سیل کردن کامل و سیستم‌های کاربرد محلی انجام می‌شود. کانال یا دودکش و منطقه پلومن بالای فیلترها می‌توانند با سیل کردن کامل محافظت شوند. سطح زیرین فیلترها و هرگونه خطر خاص مانند سرخ‌کن‌های روغن داغ می‌توانند با کاربرد محلی محافظت شوند. ممکن است لازم باشد که حفاظت کاربرد محلی به سطوح زیر هود و سطوح اجاق گسترش یابد اگر خطر تجمع چربی یا چکه کردن از هود یا کانال در شرایط آتش‌سوزی وجود داشته باشد.
در حفاظت از کانال با استفاده از ضریب سیل کردن توصیه‌شده 1 پوند/8 فوت مکعب (2 کیلوگرم/متر مکعب) حجم کانال، در نظر گرفتن یک دمپر در بالای یا پایین کانال ضروری است، با فراهم آوردن شرایط برای بسته شدن خودکار دمپر در ابتدای تخلیه دی‌اکسید کربن. برای کانال‌هایی که ارتفاع آن‌ها بیشتر از 20 فوت (6.1 متر) یا مسیر افقی آن‌ها بیشتر از 50 فوت (15.3 متر) است، گاز در نقاط میانه معرفی می‌شود تا توزیع مناسب آن تضمین شود. با یک دمپر در بالای دودکش، باید یک نازل درست زیر آن نصب شود و نازل‌های اضافی در بالای آن نصب شوند اگر مسیر کانال از دمپر عبور کند. معمولاً یک نازل در منطقه پلومن مورد نیاز است.

نازل‌ها باید برای پوشش سطح زیرین فیلترها و تخلیه به مدت 30 ثانیه با نرخ سطح پوشش مشخص‌شده در 6.4.3.5 فراهم شوند. در غیر این صورت، مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز و نرخ‌های کاربردی می‌توانند با استفاده از نازل‌ها یا روش‌های ویژه‌ای که برای این منظور تأیید یا فهرست شده‌اند، تعیین شوند. اگر سطح زیرین هود عمدتاً با یک جداکننده یا سینی چکه‌ای بسته شده باشد، حفاظت می‌تواند با سیل کردن کامل به‌وسیله ضریب 1 پوند/8 فوت مکعب (2 کیلوگرم/متر مکعب) انجام شود و مساحت محیط باز جبران گردد. (به 5.3.5 مراجعه کنید.)

مقادیر مورد نیاز برای حفاظت از سرخ‌کن‌های روغن داغ یا سایر خطرات آتش‌سوزی خاص، یا هر دو، زیر هود باید علاوه بر الزامات قبلی باشد. تمام خطرات در حال تهویه از طریق یک کانال مشترک باید به‌طور همزمان محافظت شوند.

شناسایی آتش‌سوزی به‌طور خودکار و فعال‌سازی سیستم برای فضاهای پنهان بالای فیلتر و در سیستم کانال الزامی است. همچنین باید در زیر فیلترها بر روی هر سرخ‌کن روغن داغ، تشخیص‌دهنده‌هایی قرار داده شوند.

شناسایی آتش‌سوزی قابل مشاهده و فعال‌سازی دستی (به بند 4.5.4.5 مراجعه کنید) می‌تواند برای بخش‌های نمایان خطر قابل قبول باشد؛ با این حال، فعال‌سازی از طریق هر یک از روش‌های خودکار یا دستی باید موجب تخلیه کامل سیستم شود. توجه ویژه باید به انتخاب حسگرهای حرارتی صورت گیرد، با در نظر گرفتن سطح دمای عملیاتی عادی و شرایط افزایش دما در تجهیزات اجاق.

فعال‌سازی سیستم باید به‌طور خودکار دمپرها را ببندد، فن‌های تهویه اجباری را خاموش کند، و شیر اصلی سوخت یا کلید برق را برای تمام تجهیزات پخت مرتبط با هود قطع کند. این دستگاه‌ها باید از نوعی باشند که نیاز به بازنشانی دستی دارند. (به بند 4.5.4.9 مراجعه کنید.)

علاوه بر نگهداری معمول سیستم، باید مراقبت ویژه‌ای برای تمیز نگه داشتن حسگرهای حرارتی و نازل‌های تخلیه از تجمع چربی صورت گیرد. به‌طور کلی، مهر و موم‌ها یا درپوش‌های نازل برای جلوگیری از انسداد روزنه‌های نازل مورد نیاز هستند.

برای اطلاعات بیشتر، به NFPA 96 مراجعه کنید.

B.4 دستگاه‌های چاپ روزنامه و دستگاه‌های چاپ روتوگراور: دستگاه‌های چاپ روزنامه، روتوگراور و مشابه آن‌ها خطرات زیادی ایجاد می‌کنند به‌دلیل استفاده از حلال‌های بسیار قابل اشتعال در جوهرها، حضور کاغذ خردشده یا غبار اشباع‌شده با جوهر، روان‌کننده‌ها و غیره. علاوه بر واحدهای چاپ، ممکن است کانال‌های تخلیه، تجهیزات ترکیب جوهر و خطرات الکتریکی مرتبط نیز وجود داشته باشند که نیاز به حفاظت دارند. دستگاه‌های چاپ روتوگراور جوهرهای قابل اشتعال‌تری نسبت به دستگاه‌های چاپ روزنامه استفاده می‌کنند و به همراه درام‌های خشک‌کن حرارتی یا دیگر وسایل خشک‌کن طراحی شده‌اند و خطر بیشتری ایجاد می‌کنند. با این حال، روش حفاظت اصلی برای هر دو دستگاه چاپ روتوگراور و روزنامه مشابه است.

دستگاه‌های چاپ معمولاً به‌صورت ردیفی (خطی) با پوشه‌هایی که به‌طور متناوب قرار می‌گیرند، مرتب شده‌اند. کاغذ می‌تواند از هر دو طرف پوشه‌ها از واحدهای چاپ عبور کند. جرقه‌های الکتریسیته ساکن یک منبع رایج برای ایجاد آتش‌سوزی هستند. گسترش شعله می‌تواند از واحدهای چاپ به سمت پوشه‌ها یا از پوشه‌ها به سمت واحدهای چاپ باشد.

دستگاه‌های چاپ “باز” یا “بسته” هستند، بسته به اینکه آیا از محافظت‌کننده‌های مه یا پوشش‌ها استفاده می‌شود. در دستگاه‌های چاپ باز، معمولاً یک سیستم تهویه برای حذف مه جوهر از دستگاه مورد نیاز است و این سیستم تهویه نیاز به حفاظت همزمان دارد.

اتاق‌های چاپ می‌توانند توسط سیستم‌های سیل کامل محافظت شوند؛ با این حال، سیستم‌های نوع کاربرد محلی معمولاً استفاده می‌شوند. اگرچه خط‌های چاپ و واحدهای چاپ فردی یک سری خطرات در معرض هم هستند، تقسیم‌بندی به‌صورت خط‌ها یا گروه‌بندی مناسب درون خطوط برای دلایل اقتصادی معمول است. کانال‌های تهویه، اتاق‌های ذخیره‌سازی جوهر و اتاق‌های کنترل معمولاً با روش‌های سیل کامل مدیریت می‌شوند.

تمام خطوط چاپ می‌توانند با روش‌های کاربرد محلی محافظت شوند. یک خط چاپ می‌تواند به گروه‌ها تقسیم شود. در همه موارد، سیستم‌ها باید قادر باشند حفاظت خودکار همزمان و مستقل را برای گروه‌های مجاور از خطوط دیگر و همچنین گروه‌های درون‌خطی که ممکن است آتش به آن‌ها گسترش یابد، ارائه دهند. حفاظت باید به‌گونه‌ای طراحی شود که در صورت وقوع آتش نزدیک به محل اتصال گروه‌های مجاور، سیستم‌های محافظت‌کننده هر دو گروه به‌طور همزمان تخلیه شوند.

در گروه‌های چاپ فردی، نرخ کاربرد دی‌اکسید کربن می‌تواند بر اساس روش نرخ بر مساحت یا نرخ بر حجم باشد. (به بخش‌های 6.4 و 6.5 مراجعه کنید.)

اگر از روش نرخ بر مساحت برای دستگاه‌های چاپ استفاده شود، مساحت بر اساس طول کامل رول‌ها، شامل فریم‌های انتهایی، و ارتفاع کامل انبار رول‌ها، شامل مخزن جوهر، محاسبه می‌شود. هر دو طرف انبار رول‌ها باید در نظر گرفته شود. دسته‌های رنگی باید به‌طور مشابه محاسبه شوند. در صورتی که از مخازن جوهر خارجی استفاده شود، حفاظت بر اساس مساحت افقی مخزن است. مساحت کف زیر دستگاه چاپ نیز باید محافظت شود.

در دستگاه‌های چاپ روتوگراور، خشک‌کن‌ها و کانال‌های اتصال با سیل کردن به میزان 1 پوند/8 فوت مکعب (2 کیلوگرم/متر مکعب) که در 30 ثانیه تخلیه می‌شوند، محافظت می‌شوند. هنگامی که از روش نرخ بر مساحت برای تعیین مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز برای پوشه‌ها استفاده می‌شود، دی‌اکسید کربن باید از هر دو طرف درایو و طرف عملیاتی در دو سطح اعمال شود. هر نازل باید مساحتی به عرض 4 فوت (1.2 متر) و ارتفاع 4 فوت (1.2 متر) را پوشش دهد.

هنگامی که از روش نرخ بر حجم استفاده می‌شود، کل گروه دستگاه‌های چاپی که باید به‌عنوان یک بخش محافظت شوند، می‌تواند به‌عنوان یک حجم در نظر گرفته شود. نیازی به افزودن 2 فوت (0.6 متر) به طرفین هر دستگاه چاپ نیست زمانی که فریم به‌عنوان مانع طبیعی عمل می‌کند. یک پوشه منفرد می‌تواند در این حجم گنجانده شود؛ اما یک پوشه دوطبقه نیاز به یک بلوک حجم اضافی برای گنجاندن طبقه بالایی دارد.

نازل‌ها باید به‌گونه‌ای قرار داده شوند که سطوح پوشش داده شده را پوشش دهند؛ با این حال، ممکن است قرار دادن دقیق آن‌ها مطابق با فهرست‌ها یا تأییدها امکان‌پذیر نباشد. نازل‌ها باید به‌گونه‌ای قرار داده شوند که از هر دو انتهای رول‌های چاپ تخلیه شوند تا دی‌اکسید کربن را در داخل حجم دستگاه چاپ حفظ کنند. این موضوع در مورد پوشه‌ها نیز صدق می‌کند.

حفاظت باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که زمانی که محافظت‌کننده‌های مه در محل یا خارج از محل قرار دارند، مؤثر باشد.

مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز برای یک گروه واحد بر اساس تخلیه با نرخ محاسبه‌شده به مدت 30 ثانیه است. ذخیره‌سازی اضافی باید حداقل به اندازه کافی باشد تا از تمام گروه‌های مجاور که ممکن است درگیر شوند محافظت کند، شامل ذخیره‌ای برای گروهی که آتش در آن شروع می‌شود. در سیستم‌های فشار بالا، یک بانک ذخیره واحد می‌تواند به‌عنوان ذخیره برای چندین بانک اصلی استفاده شود؛ با این حال، بانک اصلی برای یک گروه نمی‌تواند به‌عنوان ذخیره برای گروه دیگر استفاده شود، مگر اینکه به‌طور خاص توسط مرجع صلاحیت تأیید شده باشد.

تمام سیستم‌ها باید به‌گونه‌ای تنظیم شوند که قابلیت فعال‌سازی خودکار را داشته باشند و وسیله‌ای برای فعال‌سازی دستی کمکی فراهم باشد. حداقل یک حسگر حرارتی باید در هر واحد چاپ و پوشه قرار گیرد، بسته به طراحی واحد خاص.

به‌دلیل ارتعاشات ذاتی مرتبط با دستگاه‌های چاپ، توجه ویژه‌ای باید به وسایل نصب داده شود تا از آسیب‌های ارتعاشی به لوله‌کشی یا سیم‌کشی سیستم شناسایی جلوگیری شود.

تشخیص فوری به‌ویژه در حفاظت گروهی اهمیت دارد تا از گسترش آتش به سایر گروه‌ها جلوگیری شود. به‌دلیل نیاز به تشخیص سریع برای جلوگیری از گسترش آتش به گروه‌های مجاور یا فعال‌سازی حسگرهای مجاور، یا هر دو، سیستم تشخیص باید از حسگرهای سریع‌العمل با نرخ افزایش، نرخ جبران‌شده یا معادل آن‌ها استفاده کند. خاموشی کامل دستگاه‌های چاپ، تهویه، پمپ‌ها و منابع حرارتی باید همزمان با عملکرد سیستم انجام شود.

آلارم‌های صوتی در اتاق چاپ و در هر زیرزمین، چاه یا سطوح پایین‌تری که دی‌اکسید کربن ممکن است در آن‌ها جریان پیدا کند، باید همزمان با عملکرد سیستم به صدا درآید. (به بخش A.4.3 مراجعه کنید.)

علاوه بر نگهداری معمول سیستم، توجه ویژه‌ای باید به اطمینان از ادامه موقعیت و هم‌راستایی صحیح اسپرینکلرها در طول فرآیندهای نگهداری معمول دستگاه‌های چاپ داشته باشیم. توجه ویژه‌ای نیز باید به تأثیرات ارتعاش دستگاه‌های چاپ بر روی فعال‌کننده‌های حرارتی و لوله‌کشی یا سیم‌کشی‌های متصل به آن‌ها داشت.

B.5 چاه‌های باز:
چاه‌های باز با عمق تا 4 فوت (1.2 متر) یا عمق برابر با یک‌چهارم عرض چاه، هرکدام که بیشتر باشد، باید بر اساس کاربرد محلی محافظت شوند. مساحت مورد نظر برای تعیین مقدار دی‌اکسید کربن، مساحت کل کف چاه است به‌جز هر مساحتی که توسط تانک یا تجهیزات دیگری که به‌طور همزمان محافظت می‌شوند و برای آن‌ها مقدار جداگانه محاسبه شده، پوشش داده شده است. اسپرینکلرها باید به‌گونه‌ای قرار داده شوند که پوشش مناسب برای منطقه محافظت‌شده فراهم کنند، طبق داده‌های فهرست یا تأییدیه‌ها. بنابراین، ممکن است لازم باشد اسپرینکلرهای اضافی در مرکز چاه قرار داده شوند.

چاه‌های باز که عمق آن‌ها از 4 فوت (1.2 متر) بیشتر است یا عمقی برابر با یک‌چهارم عرض چاه، هرکدام که بیشتر باشد، می‌توانند بر اساس مساحت با استفاده از نرخ تخلیه 4 پوند/دقیقه-فوت مربع (19.5 کیلوگرم/دقیقه-متر مربع) از مساحت کف و زمان تخلیه 30 ثانیه محافظت شوند. اسپرینکلرها باید در اطراف چاه قرار داده شوند تا دی‌اکسید کربن به‌طور یکنواخت از تمام طرف‌ها اعمال شود. باید دقت شود که تعداد مناسبی از اسپرینکلرها با پرتاب کافی برای رسیدن به نواحی مرکزی چاه‌های بزرگ استفاده شود. به‌طور جایگزین، ممکن است بهتر باشد برخی از اسپرینکلرها به‌گونه‌ای قرار داده شوند که مستقیماً در داخل چاه روی تجهیزات نیازمند حفاظت، مانند پمپ‌ها، موتورها یا سایر تجهیزات حیاتی تخلیه شوند.

تانک‌های غوطه‌وری با دهانه باز باید به‌طور جداگانه توسط کاربرد محلی محافظت شوند، به‌ویژه زمانی که سطح مایع کمتر از 4 فوت (1.2 متر) یا یک‌چهارم عرض چاه از دهانه باز چاه باشد. نواحی چنین تانک‌هایی که به‌طور جداگانه در داخل چاه محافظت می‌شوند، می‌توانند از مساحت چاه کسر شوند. اشیاءی که از دهانه چاه بالا می‌روند باید با استفاده از مساحت سطح یا روش‌های محصورسازی فرضی محافظت شوند.

اگر دهانه چاه به‌طور جزئی پوشانده شود به‌طوری که مساحت باز کمتر از 3 درصد حجم مکعبی به‌صورت فوت مربع باشد، مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز می‌تواند بر اساس روش سیل کامل تعیین شود، با استفاده از مقدار اضافی گاز برای جبران نشت برابر با 1 پوند/فوت مربع (5 کیلوگرم/متر مربع) از مساحت باز.

برای چاه‌های عمیق‌تر از حداقل عمق مشخص‌شده، اسپرینکلرها باید در سطح دو‌سوم از کف قرار داده شوند، مشروط بر اینکه عامل نرخ تخلیه در برابر فاصله از حد مجاز تجاوز نکند، به‌طوری که خطر پاشش مایعاتی که ممکن است موجود باشند، وجود نداشته باشد. در هر صورت، بهتر است اسپرینکلرها زیر دهانه باز قرار گیرند تا از ورود هوای اضافی به داخل چاه جلوگیری شود. اگر عمق چاه از 20 فوت (6.1 متر) بیشتر باشد، مطلوب است که اسپرینکلرها کمی بالاتر از سطح دو‌سوم از کف قرار گیرند تا از اختلاط مناسب در چاه اطمینان حاصل شود.

زمانی که مقدار دی‌اکسید کربن بر اساس روش‌های سیل کامل معمول محاسبه می‌شود، اسپرینکلر باید سرعت و اثرات آشفتگی کافی تولید کند تا حجم چاه به‌طور کامل با جو دی‌اکسید کربن و هوا به‌طور کامل پر شود.

B.6 زیر کف‌های بلند
استفاده از سیستم‌های اطفاء حریق دی‌اکسید کربن به روش سیل کامل برای حفاظت از فضاهای زیرکف که معمولاً در اتاق‌های کامپیوتر و مراکز مشابه الکترونیکی یافت می‌شود، سال‌هاست که به‌طور رایج مورد استفاده قرار می‌گیرد. تجربیات نشان داده است که یک مشکل احتمالی در این نوع حفاظت، نشت بیش‌ازحد مرتبط با فضای زیرکف وجود دارد که می‌تواند به‌دلیل ترکیب کاشی‌های کف سوراخ‌دار و آشفتگی ناشی از تخلیه گاز باشد. بنابراین، مهم است که سیستم به‌گونه‌ای طراحی شود که نشت را جبران کند و تخلیه‌ای نرم برای کاهش آشفتگی فراهم آورد. برای راهنمایی دقیق، باید از تولیدکننده سیستم مشاوره گرفته شود.

دی‌اکسید کربن، به‌دلیل سنگین‌تر بودن از هوا، تمایل دارد که در فضا باقی بماند و می‌تواند خطراتی برای پرسنلی که برای انجام تعمیرات پس از آتش‌سوزی وارد فضای زیرکف می‌شوند، ایجاد کند. پس از تخلیه سیستم، لازم است که دی‌اکسید کربن به‌طور کامل از فضای زیرکف تخلیه شود پس از آنکه آتش خاموش شد.

علاوه بر این، اگر هرگونه خدمات یا نگهداری در فضای زیرکف انجام شود، سیستم دی‌اکسید کربن باید قفل شود تا از تخلیه گاز جلوگیری شود.