اصول عملکرد بیم دتکتور دودی اعلام حریق

11.1 کلیات

مسئولیت بازرسی، آزمایش، نگهداری و شارژ مجدد سیستم‌های حفاظت در برابر حریق در نهایت بر عهده مالک(ان) سیستم خواهد بود، مگر اینکه این مسئولیت به صورت کتبی به شرکت مدیریت، مستاجر یا طرف دیگر منتقل شده باشد.

11.1.1 ایمنی

در طول بازرسی، سرویس‌دهی، نگهداری، آزمایش، حمل و نقل و شارژ مجدد سیستم‌های عامل پاک‌کننده و مخازن عامل، باید از روش‌های ایمن پیروی شود. (به بخش A.10.1 مراجعه شود.)

11.1.2 تکنسین سرویس‌دهی حفاظت در برابر حریق

پرسنلی که سیستم‌های اطفاء حریق با عامل پاک‌کننده را بازرسی، سرویس‌دهی، آزمایش و نگهداری می‌کنند باید دارای دانش و تجربه کافی در خصوص نیازمندی‌های نگهداری و سرویس‌دهی مندرج در این استاندارد، تجهیزات سرویس‌دهی یا نگهداری شده و روش‌ها و نیازمندی‌های نگهداری یا سرویس‌دهی مندرج در دستورالعمل‌های طراحی، نصب و نگهداری سازنده و هرگونه بولتن‌های مربوطه باشند.

11.2 بازرسی ماهانه

11.2.1

حداقل به صورت ماهانه، باید یک بازرسی بصری مطابق با دستورالعمل‌های نگهداری فهرست‌شده سازنده یا دستورالعمل مالک انجام شود.

11.2.2

حداقل، این بازرسی باید شامل تایید موارد زیر باشد، در صورت نیاز:

(1) پنل آزادسازی تحت برق است و از هیچ وضعیت نظارتی، مشکل یا هشدار خالی است. (2) کنترل‌های دستی مسدود نشده‌اند. (3) سیستم هیچ گونه آسیب فیزیکی یا شرایطی ندارد که بتواند از عملکرد آن جلوگیری کند. (4) فشارسنج‌ها در محدوده قابل‌عمل هستند. (5) تجهیزات یا خطر محافظت‌شده تغییر یا اصلاح نشده است. (6) هر گونه نقص قبلی اصلاح شده است.

11.2.3

اگر هرگونه نقصی پیدا شود، باید بلافاصله اقدامات اصلاحی مناسب انجام شود.

11.2.4

اگر اقدامات اصلاحی شامل نگهداری یا تعمیرات باشد، باید توسط یک تکنسین سرویس‌دهی حفاظت در برابر حریق انجام شود، طبق بند 11.1.2.

11.2.5

هنگامی که بازرسی‌ها انجام می‌شود، باید یک رکورد برای تأیید تکمیل بازرسی نگهداری شود.

11.2.5.1

رکورد باید شامل تاریخ انجام بازرسی و حروف اولیه شخص انجام‌دهنده بازرسی باشد.

11.2.5.2

رکورد باید شامل هرگونه نقص شناسایی‌شده باشد.

11.2.5.3

رکوردها باید تا بازرسی و سرویس نیم‌سالی بعدی نگهداری شوند.

11.3* سرویس و بازرسی نیم‌سالانه

حداقل به صورت نیم‌سالی، مقدار عامل و فشار مخازن باید بررسی شوند.

11.3.1

برای عوامل پاک‌کننده هالوکربنی که دارای وسیله‌ای برای نمایش فشار هستند، اگر مخزن نشان‌دهنده کاهش بیش از 5 درصد از مقدار عامل یا کاهش فشار (تنظیم شده برای دما) بیش از 10 درصد باشد، باید دوباره پر شده یا تعویض شود.

11.3.2

برای مخازن عامل هالوکربنی که فاقد وسیله‌ای برای نمایش فشار هستند، اگر مخزن نشان‌دهنده کاهش بیش از 5 درصد از مقدار عامل باشد، باید دوباره پر شده یا تعویض شود.

11.3.3*

عوامل پاک‌کننده هالوکربنی که در حین سرویس یا نگهداری از مخازن خارج می‌شوند، باید بازیابی شده و مجدداً استفاده شوند یا مطابق با قوانین و مقررات مربوطه دفع شوند.

11.3.4*

برای عوامل پاک‌کننده گازهای بی‌اثر، اگر مخزن نشان‌دهنده کاهش فشار (تنظیم‌شده برای دما) بیش از 5 درصد باشد، باید دوباره پر شده یا تعویض شود.

11.3.5

هنگامی که از فشارسنج‌های مخزن برای مطابقت با بند 11.3.4 استفاده می‌شود، باید حداقل سالی یک‌بار با یک دستگاه کالیبره جداگانه مقایسه شوند.

11.3.6

هنگامی که مقدار عامل در مخزن با دستگاه‌های اندازه‌گیری خاص تعیین می‌شود، این دستگاه‌ها باید فهرست شده باشند.

11.3.7

اطلاعات زیر باید روی برچسبی که به مخزن متصل است ثبت شود:

11.4 بازرسی و سرویس سالانه

11.4.1

حداقل سالیانه، تمام سیستم‌ها باید توسط پرسنل واجد شرایط، مطابق با بند 11.1.2 بازرسی، سرویس و برای عملکرد آزمایش شوند.

11.4.2

آزمایش‌های تخلیه الزامی نمی‌باشد.

11.4.3

گزارش سرویس با توصیه‌ها باید به مالک سیستم ارائه شود.

11.4.4

گزارش سرویس باید به‌صورت کاغذی یا الکترونیکی ذخیره و قابل دسترسی باشد.

11.4.5 شیلنگ‌های سیستم

11.4.6 بازرسی محفظه

11.5 نگهداری

11.5.1

این سیستم‌ها باید همیشه در شرایط عملیاتی کامل نگهداری شوند.

11.5.2

فعال‌سازی سیستم ماده پاک‌کننده باید فوراً به مقام مسئول گزارش شود.

11.5.3

نقص‌ها باید مطابق با فصل 12 رسیدگی شوند.

11.5.4 نگهداری محفظه

11.6 آزمایش مخزن

11.6.1

مخازن ماده پاک‌کننده با طراحی وزارت حمل‌ونقل ایالات متحده (DOT)، کمیسیون حمل‌ونقل کانادا (CTC) یا مشابه نباید بدون آزمایش مجدد شارژ شوند، اگر دوره مجدد ارزیابی که توسط مقام مسئول برای مخزن مشخص شده است از زمان آخرین آزمایش و بازرسی گذشته باشد.

11.6.1.4

یک سیلندر با عمر سرویس مشخص نباید پس از پایان عمر مجاز سرویس آن، دوباره شارژ شده و برای حمل و نقل ارائه شود.

11.6.2

مخازن که به طور مداوم در خدمت هستند و نیازی به شارژ مجدد یا تعمیر ندارند، باید هر 5 سال یک‌بار یا بیشتر از آن بر اساس نیاز، یک بازرسی کامل بصری خارجی انجام دهند.

11.6.2.1

بازرسی بصری باید مطابق با بخش 3 از استاندارد CGA C-6، استاندارد بازرسی بصری سیلندرهای فولادی گازهای فشرده، باشد، با این تفاوت که مخازن نیازی به مهر و موم شدن در هنگام تحت فشار بودن ندارند.

11.6.2.2

نتایج بازرسی باید در هر دو مورد زیر ثبت شوند:

11.6.2.3

یک نسخه تکمیل شده از گزارش بازرسی مخزن باید به مالک سیستم یا نماینده مجاز او تحویل داده شود.

11.6.2.4

این سوابق باید توسط مالک برای مدت عمر سیستم نگهداری شوند.

11.6.2.5

در صورتی که بازرسی بصری خارجی نشان دهد که مخزن آسیب دیده است، آزمایش‌های اضافی قدرت باید طبق مقررات حمل‌ونقل قابل اجرا انجام شوند.

11.7 آزمایش شیلنگ

11.7.1

تمام شیلنگ‌ها باید هر 5 سال یک‌بار آزمایش یا تعویض شوند.

11.7.2

فشاری برابر با 1.5 برابر فشار حداکثر مخزن در دمای 1300 درجه فارنهایت (54.4 درجه سلسیوس) باید در مدت 1 دقیقه اعمال شده و برای 1 دقیقه نگه داشته شود.

11.7.3

روش آزمایش باید به شرح زیر باشد:

11.7.4

مجموعه شیلنگ زمانی که تمام شرایط زیر رعایت شود، قبول می‌شود:

11.7.5

هر مجموعه شیلنگ که آزمایش هیدرواستاتیک را قبول کند باید با تاریخ آزمایش علامت‌گذاری شود.

11.7.6

هر مجموعه شیلنگ که آزمایش را گذرانده باشد باید قبل از نصب مجدد، به‌طور داخلی خشک شود.

11.7.7

هر مجموعه شیلنگ که آزمایش هیدرواستاتیک را رد کند باید علامت‌گذاری و از بین برود.

11.8 آموزش

تمام افرادی که ممکن است انتظار داشته باشند سیستم‌های اطفاء حریق را بازرسی، سرویس، آزمایش یا نگهداری کنند، باید آموزش دیده و در عملکردهایی که انتظار می‌رود انجام دهند، به‌طور مستمر آموزش دیده بمانند.

10.1 ایمنی

بایستی در حین نصب، سرویس‌دهی، نگهداری، آزمایش، حمل و نقل و شارژ مجدد سیستم‌های عامل پاک و مخازن عامل، از روش‌های ایمن پیروی شود.

10.2 عمومی

10.2.3 آزمایش پذیرش سیستم

10.2.4 آزمایش سیستم‌های حفاظت از آتش و ایمنی زندگی یکپارچه

10.3 گزارش آزمایش پذیرش

10.4 بازبینی اجزای مکانیکی

10.4.12 تمامی مخازن ذخیره عامل باید مطابق با مجموعه تأسیسات تایید شده از نقشه‌های سیستم نصب شوند.

10.4.13 تمامی مخازن و براکت‌های نصب باید مطابق با الزامات سازنده به‌طور ایمن نصب شوند.

10.4.14 سیستم لوله‌کشی باید در یک مدار بسته با استفاده از نیتروژن یا گاز خشک فشار آزمایی شود.

10.4.15* آزمایش جریان با استفاده از نیتروژن یا گاز بی‌اثر باید بر روی شبکه لوله‌کشی انجام شود تا تأیید شود که جریان به‌طور مداوم وجود دارد.

10.5 بازبینی یکپارچگی محفظه

10.6 بازبینی اجزای الکتریکی

10.6.14.6 قسمت قابل استفاده از سوئیچ انصراف نباید کمتر از 42 اینچ (1.07 متر) و بیشتر از 48 اینچ (1.22 متر) از کف تمام‌شده باشد.

10.6.14.7 ایستگاه‌های دستی کشیدن همیشه باید سوئیچ‌های انصراف را لغو کنند.

10.6.15 واحد کنترل آزادسازی باید مطابق با مستندات سیستم نصب شده و به‌راحتی قابل دسترس باشد.

10.7 آزمایش عملکردی

10.7.1 آزمایش‌های عملکردی مقدماتی

10.7.2 آزمایش عملکرد عملیاتی سیستم

10.7.3 عملیات نظارت از راه دور

10.7.3.2 یک وضعیت خطا باید به هر مدار شروع یا اعلان اعمال شود تا تأیید شود که وضعیت مشکل در ایستگاه از راه دور دریافت شده است.

10.7.3.3 هر دستگاه تحت نظارت باید اجرا شود تا تأیید شود که وضعیت نظارتی در ایستگاه از راه دور دریافت شده است.

10.7.4 منبع قدرت اصلی پنل کنترل

یک قطع برق اصلی باید مطابق با مشخصات سازنده آغاز شود تا تأیید شود که سیستم بر روی برق پشتیبان کار می‌کند.

10.7.5 بازگرداندن سیستم به وضعیت عملیاتی

10.8 مستندات مالک

10.9 آموزش

بیم دتکتورهای دودی اعلام حریق ساخت تاندا به دو مدل تقریبا مشابه هم به بازار عرضه می شوند. مدل TX-7130 و مدل TX-3703 هردو از تکنولوژی مادون قرمز برای تشخخیص دود به کار میروند و دارای توانایی و پوشش یکسان می باشند.

مدل های TX-7130 دارای تائیدیه LPCB,CE و CCC میباشد در حالی که مدل های TX-3703 دارای تائیدیه CCC و CE  میباشند.

در مدل های TX-7130 میتوان حساسیت بیم دتکتور را با استفاده از دیپ سوئیچ روی بیم دتکتور و همچنین با استفاده از پروگرامر دستی تنظیم کرد.

در مدل های TX-3703 به علت فقدان دیپ سوئیچ روی بیم دتکتور، فقط از طریق پروگرامر دستی میتوان حساسیت بیم دتکتور را تنظیم کرد. در مدل های TX-3703، بصورت پیشفرض کارخانه، بیم دتکتور روی حالت بسیار حساس تنظیم شده است.

در واقع تنظیم حساسیت بیم دتکتورها در جایی بکار می آید که محیط تحت پوشش، محل رفت و آمد وسایل دیزلی مثل لیفتراک یا تراکتور باشد و یا به هر دلیلی بصورت دائمی در فضای تحت پوشش بیم دتکتور مقدار کمی دود وجود داشته باشد.

از آنجا که این روزها اغلب وسایل حمل بکار رفته در سوله ها از گاز یا باطری استفاده می کنند و فضای تحت پوشش ( سوله ها ) را دچار دود گرفتگی نمی کنند، احتیاج به کم کردن حساسیت بیم دتکتور نخواهد بود و در نتیجه اعلام آتش کاذب توسط بیم دتکتور صورت نمی گیرد.

هر دو مدل بیم دتکتورهای تاندا می توانند یک محیط با قطر 15 متر ( شعاع 7.5 متر از چپ و راست ) و طول حداقل 8 و حداکثر 100 متر را به راحتی پوشش دهند.

از نظر کیفیت عملکرد بین این دو مدل هیچ گونه تفاوتی وجود ندارد و هر دو به خوبی هم هستند.

بیم دتکتور مدل TX-7130 توسط آزمایشگاه خصوصی LPCB انگلستان تائید شده است و قابل فروش در اتحادیه اروپا و انگلستان می باشد.

بیم دتکتور تاندا مدل TX-3703 توسط آزمایشگاه دولتی کشور چین تائید شده است و قابل فروش در کشور چین می باشد.

اخذ تائیدیه های معتبر بین المللی نظیر LPCB بسیار گران قیمت هستند و به همین دلیل بیم دتکتورهای تاندا مدل TX-7130 بسیار گران تر از بیم دتکتورهای تاندا مدل TX-3703 هستند.

از آنجا که کارخانه تولید کننده بیم دتکتور تاندا در کشور چین است و برای مصارف داخل چین احتیاج به تائیدیه های آزمایشگاه های اروپایی نخواهد بود، این کارخانه بیم دتکتور مدل TX-3703 را به بازار داخلی چین معرفی نمود. این مدل سال ها در کشور چین امتحان خود را به خوبی پس داده است.

برای مدل TX-3703 میتوان یک پروگرامر دستی تهیه کرد که قیمت آن در حدود 200 دلار می باشد.

قیمت بیم دتکتور تاندا مدل TX-7130 در بازار ایران در حدود 200 دلار و توسط شرکت اسپین الکتریک در حدود 150 دلار عرضه می شوند و بیم دتکتورهای تاندا مدل TX-3703 در بازار در حدود 190 دلار و در شرکت اسپین در حدود 145 دلار به فروش میرسند.

برای هر دو مدل چهار عدد رفلکتور یا آینه داخل جعبه قرار داده شده که برای از 8 تا 40 متر، یک عدد آینه و برای از 40 تا 100 متر احتیاج به استفاده از هر چهار آینه خواهد بود.

تنظیم و راه اندازی و همچنین اتصال صحیح بیم دتکتور ها به پنل کنترل مرکزی نیاز به یک متخصص دارد و خارج از توانائی نصاب های معمولی یا برقکارهای ساختمانی است.علی الخصوص اتصال بیم دتکتورها به پنل های اعلام حریق آدرس پذیر و برنامه نویسی آنها نیاز به دانش مهندسی دارد. به یاد داشته باشید که عملکرد صحیح بیم دتکتورها با طریق نصب و راه اندازی آنها رابطه مستقیم دارد.

وارد کننده عمده محصولات بیم دتکتور تاندا در ایران شرکت خصوصی اسپین الکتریک می باشد.

 

 

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.

دسته‌بندی‌های پایش گاز:

1. گازهای قابل احتراق / اشتعال‌پذیر
   • خطر انفجار.
   • برای جلوگیری از انفجار، باید سطح گاز در هوا کمتر از حد پایین انفجار (LEL) برای هر گاز نگه داشته شود یا اکسیژن از محیط حذف شود.
   • معمولاً در بازه ۰ تا ۱۰۰ درصد از حد پایین انفجار یا در محدوده قسمت در میلیون (ppm) اندازه‌گیری می‌شود.
   • دتکتورهای گاز قابل احتراق به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که پیش از وقوع شرایط بالقوه انفجاری هشدار دهند.
2. گازهای سمی / محرک
   • برای سلامت انسان خطرناک‌اند؛ باید میزان تماس کارکنان با این گازها پایش شود.
   • معمولاً در محدوده قسمت در میلیون (ppm) اندازه‌گیری می‌شوند.
   • دتکتورهای گاز سمی به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که پیش از رسیدن سطح گاز به غلظت زیان‌آور به کارکنان هشدار دهند.
   • برخی از دتکتورهای گاز سمی می‌توانند میانگین تماس در طول زمان را محاسبه کرده و مقادیر حد تماس کوتاه‌مدت (STEL) و میانگین وزنی زمان‌دار (TWA) را ارائه دهند.
3. اکسیژن
   • محیط‌هایی با میزان کم اکسیژن (کمتر از ۱۹.۵ درصد حجمی اکسیژن) «کم‌اکسیژن» تلقی شده و تنفس طبیعی انسان را مختل می‌کنند.
   • محیط‌هایی با میزان زیاد اکسیژن (بیش از ۲۵ درصد حجمی اکسیژن) «غنی از اکسیژن» تلقی شده و خطر انفجار در آن‌ها افزایش می‌یابد.
   • در بازه درصد حجمی اندازه‌گیری می‌شود (درصد طبیعی اکسیژن در هوا در سطح دریا ۲۰.۸ درصد حجمی است).
   • دتکتورهای اکسیژن به‌طور کلی به‌گونه‌ای تنظیم می‌شوند که در صورت کم بودن یا زیاد بودن بیش از حد اکسیژن در محیط، هشدار دهند.

 

فضاهای قابل احتراق

برای ایجاد شعله، وجود سه شرط ضروری است:
• یک منبع سوخت (مانند گاز متان یا بخارات بنزین)
• مقدار کافی اکسیژن (بیش از ۱۰ تا ۱۵ درصد) برای اکسید شدن یا سوختن سوخت
• یک منبع گرما (جرقه) برای شروع فرآیند

نمونه‌هایی از منابع گرما و جرقه:
• شعله‌های باز مانند شعله‌های فندک، مشعل، کبریت و مشعل‌های جوشکاری، رایج‌ترین منابع جرقه هستند.
• تابش در قالب نور خورشید یا سطوح داغ
• جرقه‌های ناشی از منابع مختلف مانند روشن یا خاموش کردن وسایل برقی، بیرون کشیدن دوشاخه‌ها، الکتریسیته ساکن یا کلیدهای الکتریکی

فضاهای قابل احتراق
عوامل مؤثر در فضاهای قابل احتراق

بخار در برابر گاز
اگرچه اصطلاحات «بخار» و «گاز» اغلب به‌جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما معانی یکسانی ندارند. واژه «بخار» به ماده‌ای اطلاق می‌شود که اگرچه در حالت گازی وجود دارد، اما به‌طور معمول در دمای اتاق به صورت مایع یا جامد است. وقتی می‌گوییم یک ماده مایع یا جامد در حال سوختن است، در واقع بخار آن ماده است که می‌سوزد. «گاز» به ماده‌ای گفته می‌شود که به‌طور طبیعی در دمای اتاق در حالت گازی است.

فشار بخار و نقطه جوش
فشار بخار، فشاری است که زمانی ایجاد می‌شود که یک جامد یا مایع با بخار خودش در حالت تعادل قرار دارد. این فشار به‌طور مستقیم با دما مرتبط است. مثالی از فشار بخار، فشاری است که توسط بخار یک مایع در یک ظرف بسته نیمه‌پر ایجاد می‌شود. بسته به دما، فشار بخار تا یک آستانه مشخص افزایش می‌یابد. وقتی این آستانه برسد، فضا «اشباع‌شده» در نظر گرفته می‌شود.

فشار بخار و نقطه جوش یک ماده شیمیایی تعیین می‌کنند که چه میزان از آن احتمال دارد وارد هوا شود. فشار بخار پایین به معنای مولکول‌های کمتری از آن ماده در هواست که قابل اشتعال باشند، بنابراین به‌طور کلی خطر کمتری وجود دارد. این همچنین به این معناست که مولکول‌های کمتری برای آشکارسازی وجود دارد و ممکن است آشکارسازی دشوارتر شده و نیاز به تجهیزات با حساسیت بیشتر باشد. با افزایش فشار بخار و کاهش نقطه جوش، احتمال تبخیر افزایش می‌یابد. اگر ظروف حاوی این نوع مواد شیمیایی باز بمانند یا بر روی سطوح بزرگ پخش شوند، احتمال خطر بیشتری به‌وجود می‌آید.

نقطه اشتعال (Flashpoint)
یک ماده قابل اشتعال تا زمانی که به نقطه اشتعال خود نرسد، بخار یا گاز کافی برای شروع آتش تولید نمی‌کند. نقطه اشتعال، پایین‌ترین دمایی است که در آن یک مایع بخار کافی برای ایجاد شعله تولید می‌کند. اگر دما پایین‌تر از این مقدار باشد، مایع بخار کافی برای اشتعال تولید نمی‌کند. اگر نقطه اشتعال برسد و یک منبع خارجی اشتعال مانند جرقه وجود داشته باشد، ماده آتش خواهد گرفت. سند NFPA-325M از آژانس ملی حفاظت در برابر آتش (NFPA) تحت عنوان ویژگی‌های خطر آتش مواد قابل اشتعال، گازها و حلال‌های فرّار، نقطه اشتعال بسیاری از مواد رایج را فهرست کرده است.

نقطه اشتعال اهمیت دارد زیرا نشان‌دهنده میزان خطر ناشی از یک مایع قابل اشتعال است. به‌طور کلی، هرچه نقطه اشتعال پایین‌تر باشد، تشکیل مخلوط‌های قابل اشتعال سوخت و هوا آسان‌تر بوده و در نتیجه خطر بیشتر است.

دمای خوداشتعالی
اگر ماده‌ای تا دمای مشخصی—یعنی دمای اشتعال خودبه‌خودی (یا «خوداشتعالی»)—گرم شود، بیشتر مواد شیمیایی قابل اشتعال می‌توانند بدون وجود منبع خارجی اشتعال، تنها با انرژی گرمایی خود، به‌طور خودبه‌خودی آتش بگیرند.

چگالی بخار
چگالی بخار نسبت وزن یک حجم از بخار قابل اشتعال به حجم مساوی از هوا است. بیشتر بخارهای قابل اشتعال سنگین‌تر از هوا هستند، بنابراین به سمت زمین حرکت کرده و در نواحی پایین‌تر تجمع می‌یابند. گاز یا بخاری که چگالی بخار آن بیشتر از ۱ باشد ممکن است در سطوح پایین حرکت کرده و به دنبال یک منبع اشتعال بگردد (برای مثال: هگزان با چگالی بخار ۳.۰). گاز یا بخاری که چگالی بخار آن کمتر از ۱ باشد تمایل دارد به سمت بالا حرکت کند (برای مثال: متان با چگالی بخار ۰.۶). چگالی بخار در تعیین محل بهینه نصب دتکتور اهمیت دارد، زیرا به پیش‌بینی محل احتمالی تجمع گاز یا بخار در یک اتاق یا فضا کمک می‌کند.

حدود انفجار
برای ایجاد شعله، مقدار کافی گاز یا بخار باید وجود داشته باشد؛ اما مقدار بیش‌ازحد گاز می‌تواند اکسیژن موجود در فضا را جابه‌جا کرده و مانع از احتراق شود. به همین دلیل، برای غلظت‌های پایین و بالا، حد مشخصی وجود دارد که در آن احتراق می‌تواند رخ دهد. این حدود به عنوان حد پایین انفجار (LEL) و حد بالای انفجار (UEL) شناخته می‌شوند. این‌ها همچنین به عنوان حد پایین اشتعال‌پذیری (LFL) و حد بالای اشتعال‌پذیری (UFL) نیز شناخته می‌شوند.

برای حفظ احتراق، محیط باید ترکیب مناسبی از سوخت و اکسیژن (هوا) داشته باشد. LEL حداقل مقدار گاز مورد نیاز برای احتراق و UEL حداکثر مقدار آن را نشان می‌دهد. مقادیر دقیق LEL برای گازهای مختلف متفاوت است و به صورت درصد حجمی در هوا اندازه‌گیری می‌شوند. مقادیر LEL و UEL گازها در سند NFPA 325 درج شده‌اند.

LEL معمولاً بین ۱.۴٪ تا ۵٪ حجمی است. با افزایش دما، انرژی کمتری برای ایجاد احتراق مورد نیاز است و درصد گاز لازم برای رسیدن به ۱۰۰٪ LEL کاهش یافته و در نتیجه خطر افزایش می‌یابد. محیطی با سطح اکسیژن بالاتر باعث افزایش UEL گاز، همچنین نرخ و شدت گسترش شعله می‌شود. از آنجا که مخلوطی از چندین گاز شرایط را پیچیده می‌کند، LEL دقیق آن‌ها باید از طریق آزمایش مشخص شود.

بیشتر ابزارهای اندازه‌گیری گازهای قابل احتراق در محدوده LEL کار می‌کنند و قرائت گاز را به صورت درصدی از LEL نمایش می‌دهند. برای مثال: عدد ۵۰٪ LEL به این معناست که مخلوط گاز نمونه‌برداری‌شده شامل نیمی از مقدار گاز مورد نیاز برای حمایت از احتراق است.

هر غلظتی از گاز یا بخار که بین این دو حد قرار گیرد، در محدوده قابل اشتعال (انفجاری) قرار دارد. مواد مختلف دارای پهنای متفاوتی از محدوده اشتعال‌پذیری هستند — برخی بسیار گسترده و برخی دیگر باریک‌تر هستند. موادی که محدوده اشتعال‌پذیری وسیع‌تری دارند، معمولاً خطرناک‌تر محسوب می‌شوند، زیرا سطوح بیشتری از غلظت آن‌ها می‌تواند دچار اشتعال شود.

فضاهایی که در آن‌ها سطح غلظت گاز پایین‌تر از LEL است (سوخت کافی برای اشتعال وجود ندارد)، «لاغر» (lean) و غیرقابل اشتعال نامیده می‌شوند؛ و فضاهایی که سطح گاز بالاتر از UEL است (اکسیژن کافی برای اشتعال وجود ندارد)، «غلیظ» (rich) و غیرقابل اشتعال تلقی می‌شوند.

فضاهای سمی

پایش گازهای سمی
گاز سمی به گازی گفته می‌شود که توانایی آسیب رساندن به بافت‌های زنده، اختلال در سیستم عصبی مرکزی، ایجاد بیماری‌های شدید یا—در موارد حاد—مرگ را دارد، زمانی که از طریق بلع، تنفس یا جذب از راه پوست یا چشم وارد بدن شود. میزان لازم برای ایجاد این اثرات به‌طور گسترده‌ای با توجه به ماهیت ماده و مدت زمان تماس متفاوت است. «سمیت حاد» به تماس کوتاه‌مدت مانند یک مواجهه‌ی لحظه‌ای اشاره دارد. «سمیت مزمن» به تماس بلندمدت مانند مواجهه‌های مکرر یا طولانی اشاره دارد.

پایش گازهای سمی اهمیت دارد زیرا برخی از این مواد قابل مشاهده یا بوییدن نیستند و اثرات فوری ندارند. بنابراین شناسایی خطر گاز از طریق حواس فرد معمولاً خیلی دیر و پس از رسیدن غلظت به سطح زیان‌آور انجام می‌شود.

اثرهای سمی گازها از بی‌ضرر تا بسیار سمی متغیر است. برخی در مواجهه‌های کوتاه و در سطح پایین نیز تهدیدکننده‌ی زندگی هستند، در حالی که برخی دیگر تنها در مواجهه‌های مکرر و با غلظت بالا خطرناک‌اند. میزان خطری که یک ماده برای یک کارگر ایجاد می‌کند، به عوامل مختلفی بستگی دارد که شامل سطح غلظت گاز و مدت زمان تماس است.

حدود تماس مجاز
کنفرانس آمریکایی متخصصان بهداشت صنعتی دولتی (ACGIH) فهرستی سالانه و بازبینی‌شده از حدود مجاز تماس با ترکیبات صنعتی رایج منتشر می‌کند که با عنوان «مقادیر حد آستانه (TLV) و شاخص‌های تماس زیستی (BEI) بر اساس مستندات حدود آستانه مواد شیمیایی و عوامل فیزیکی» شناخته می‌شود. (برای سفارش نسخه‌ای از آن به www.acgih.org مراجعه کنید).
ACGIH مفهوم مقدار حد آستانه (TLV) را تعریف کرده است؛ TLV به غلظت مجاز یک ماده آلاینده در هوا گفته می‌شود که تصور می‌شود تقریباً همه کارگران بتوانند به‌طور مکرر و روزانه در طول عمر کاری خود در معرض آن قرار گیرند بدون اینکه دچار اثرات زیان‌آور شوند. این مقادیر بر اساس ترکیبی از تجربه صنعتی و مطالعات انسانی و حیوانی تعیین شده‌اند.

میانگین‌های وزنی زمانی (TWA)
مقادیر TLV معمولاً به‌صورت میانگین وزنی ۸ ساعته در نظر گرفته می‌شوند. جنبه میانگین‌گیری به این معناست که مواجهه‌هایی بالاتر از حد مجاز قابل‌قبول است، به شرطی که با دوره‌هایی از تماس کمتر از حد مجاز جبران شوند.

محدودیت‌های تماس کوتاه‌مدت (STEL)
محدودیت‌های تماس کوتاه‌مدت غلظت‌هایی هستند که بالاتر از میانگین ۸ ساعته‌اند و کارگران می‌توانند برای مدت زمان کوتاه در معرض آن‌ها قرار گیرند بدون اینکه دچار اثرات زیان‌آور شوند. (اگر غلظت به اندازه کافی بالا باشد، حتی یک بار تماس نیز می‌تواند اثرات مضر بر سلامت داشته باشد.)
STEL برای موقعیت‌هایی به‌کار می‌رود که در آن کارگر در معرض غلظت بالای گاز قرار دارد اما فقط برای مدت کوتاهی. این محدودیت‌ها به‌صورت میانگین وزنی ۱۵ دقیقه‌ای تعریف می‌شوند که نباید حتی در صورتی که میانگین ۸ ساعته کمتر از مقدار TLV باشد، از آن فراتر رود.

غلظت‌های سقفی (Ceiling Concentrations)
برای برخی از گازهای سمی، حتی یک تماس که از TLV فراتر رود می‌تواند برای سلامت کارگر خطرناک باشد. در این موارد، از غلظت‌های سقفی استفاده می‌شود تا سطوحی را مشخص کند که هرگز نباید از آن‌ها عبور شود.

حدود مجاز تماس (PELs)
حدود مجاز تماس (Permissible Exposure Limits) توسط اداره ایمنی و بهداشت شغلی ایالات متحده (OSHA) تدوین و اجرا می‌شوند. بخش ۱۹۱۰.۱۰۰۰ از بخش ۲۹ کد مقررات فدرال (CFR) این استانداردها را شامل می‌شود که مشابه مقادیر TLV سازمان ACGIH هستند، با این تفاوت که PEL به‌صورت قانونی الزام‌آور است نه صرفاً توصیه‌شده. با این حال، دقیق‌ترین مقادیر PEL معمولاً در برگه‌های اطلاعات ایمنی مواد (MSDS) درج شده‌اند.

شرایط فوری خطرناک برای زندگی و سلامت (IDLH)
مؤسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی (NIOSH) شرایط تماس IDLH را به‌عنوان شرایطی تعریف می‌کند که در آن، قرار گرفتن در معرض آلاینده‌های هوابرد می‌تواند منجر به مرگ، اثرات مضر فوری یا تأخیری دائمی بر سلامت شود یا مانع از فرار فرد از آن محیط گردد.
از آنجا که مقادیر IDLH برای تضمین توانایی کارگر در فرار از محیط خطرناک در صورت از کار افتادن تجهیزات حفاظت تنفسی تعیین شده‌اند، این مقادیر عمدتاً برای تعیین نوع مناسب وسایل حفاظت تنفسی مطابق با استانداردهای OSHA به‌کار می‌روند.

کاهش یا افزایش سطح اکسیژن

کمبود اکسیژن (Oxygen Deficiency)
هوای طبیعی محیط دارای غلظت ۲۰.۸ درصد حجمی اکسیژن است. زمانی که سطح اکسیژن به کمتر از ۱۹.۵ درصد از کل ترکیب هوا کاهش یابد، آن فضا «کم‌اکسیژن» در نظر گرفته می‌شود. در چنین محیط‌هایی، اکسیژن لازم برای ادامه‌ی حیات ممکن است با گازهای دیگری مانند دی‌اکسید کربن جایگزین شود. این امر منجر به ایجاد فضایی می‌شود که در صورت تنفس، می‌تواند خطرناک یا کشنده باشد.

کمبود اکسیژن همچنین ممکن است بر اثر زنگ‌زدگی، خوردگی، تخمیر یا سایر اشکال اکسایش که اکسیژن مصرف می‌کنند، ایجاد شود. در فرآیند تجزیه مواد، اکسیژن از جو برای تأمین واکنش اکسایش مصرف می‌شود.

تأثیرات کمبود اکسیژن ممکن است تدریجی یا ناگهانی باشد، که این موضوع به غلظت کلی اکسیژن و همچنین سطوح دیگر گازهای موجود در فضا بستگی دارد. به‌طور کلی، کاهش سطح اکسیژن محیط باعث بروز علائم فیزیولوژیکی زیر می‌شود:

درصد اکسیژن	اثرات فیزیولوژیکی
۱۹.۵ تا ۱۶	بدون اثر قابل مشاهده
۱۶ تا ۱۲	افزایش سرعت تنفس، افزایش ضربان قلب، اختلال در تمرکز، تفکر و هماهنگی حرکتی
۱۴ تا ۱۰	قضاوت نادرست، ضعف در هماهنگی عضلانی، خستگی سریع در اثر فعالیت، تنفس متناوب
۱۰ تا ۶	تهوع و استفراغ، ناتوانی در انجام حرکات شدید یا از دست دادن توان حرکتی، بیهوشی و در ادامه مرگ
کمتر از ۶	دشواری در تنفس، حرکات تشنجی، مرگ

غنی شدن اکسیژن (Oxygen Enrichment)
زمانی که غلظت اکسیژن در فضا به بالاتر از ۲۰.۸ درصد حجمی افزایش یابد، آن محیط «غنی از اکسیژن» محسوب می‌شود و مستعد ناپایداری خواهد بود. در نتیجه افزایش سطح اکسیژن، احتمال و شدت آتش‌سوزی ناگهانی یا انفجار به‌شدت افزایش می‌یابد.

 

فناوری‌های آشکارسازی گاز

امروزه انواع مختلفی از فناوری‌های آشکارسازی گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاتالیستی مهره‌ای (Catalytic Bead)
  • نیمه‌رسانای اکسید فلز (که با عنوان «حالت جامد» نیز شناخته می‌شود)
  • مادون قرمز نقطه‌ای با مسیر کوتاه (Point Infrared Short Path)
  • مادون قرمز باز با مسیر بلند (Open (Long Path) Infrared)
  • مادون قرمز فوتواکوستیک (Photoacoustic Infrared)
  • الکتروشیمیایی برای آشکارسازی گازهای سمی
  • الکتروشیمیایی برای آشکارسازی اکسیژن
  • رسانایی گرمایی (Thermal Conductivity)
  • یونیزاسیون نوری (Photoionization)
  • مادون قرمز غیرپراکندگی (NDIR)

جدول‌ها و نمودارهای صفحات بعدی عملکرد هر یک از این فناوری‌ها را به‌صورت خلاصه نمایش می‌دهند.

فناوری: کاتالیستی مهره‌ای (Catalytic Bead)

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای قابل احتراق

اصل عملکرد:
از یک مهره کاتالیستی برای اکسید کردن گاز قابل احتراق استفاده می‌کند؛ پل ویتستون تغییر مقاومت ایجاد شده را به سیگنال الکتریکی دتکتور تبدیل می‌کند.

توضیح دقیق:
یک سیم پیچ با پوشش ماده‌ای شیشه‌ای یا سرامیکی که روی آن کاتالیزور قرار دارد، به صورت الکتریکی تا دمایی گرم می‌شود که بتواند گاز تحت پایش را بسوزاند (اکسید کند). این فرآیند گرما تولید کرده و دمای سیم را افزایش می‌دهد. با افزایش دمای سیم، مقاومت الکتریکی آن نیز افزایش می‌یابد. این مقاومت توسط مدار پل ویتستون اندازه‌گیری شده و این اندازه‌گیری به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود که توسط دتکتور گاز استفاده می‌شود. سنسور دوم به نام جبران‌کننده برای جبران تغییرات دما، فشار و رطوبت به کار می‌رود.

محدوده اندازه‌گیری:
درصدی از حد پایین انفجار (% LEL)

مزایا:
طول عمر بالا، حساسیت کمتر به تغییرات دما، رطوبت، تراکم و فشار؛ دقت بالا؛ پاسخ سریع؛ توانایی پایش گستره وسیعی از گازها و بخارهای قابل احتراق در هوا.

معایب:
مستعد مسمومیت سنسور؛ نیاز به هوا یا اکسیژن؛ طول عمر کاهش‌یافته در مواجهه‌های مکرر یا مداوم با غلظت‌های بالای LEL.

فناوری: نیمه‌رسانای اکسید فلز (Metal Oxide Semiconductor)

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای قابل احتراق؛ گازهای سمی

اصل عملکرد:
این دتکتور از اکسید فلزی ساخته شده است که در واکنش به حضور گاز، مقاومت آن تغییر می‌کند؛ این تغییر مقاومت اندازه‌گیری شده و به مقدار غلظت گاز تبدیل می‌شود.

توضیح دقیق:
یک ماده نیمه‌رسانا (اکسید فلز) روی یک بستر عایق بین دو الکترود قرار می‌گیرد.
بستر تا دمایی گرم می‌شود که حضور گاز می‌تواند باعث تغییر برگشت‌پذیر در رسانایی ماده نیمه‌رسانا شود. وقتی گازی وجود ندارد، اکسیژن به صورت یون روی سطح جذب شده و سنسور نیمه‌رسانا می‌شود؛ وقتی مولکول‌های گاز مورد نظر حضور دارند، جایگزین یون‌های اکسیژن شده و مقاومت بین الکترودها کاهش می‌یابد. این تغییر به‌صورت الکتریکی اندازه‌گیری شده و متناسب با غلظت گاز است.

محدوده اندازه‌گیری:
قسمت در میلیون (PPM)

مزایا:
حساسیت بالا (قادر به تشخیص غلظت‌های پایین)؛ دامنه دمای عملکرد وسیع؛ عمر طولانی.

معایب:
غیر اختصاصی (حساسیت متقاطع به ترکیبات دیگر)؛ خروجی غیرخطی؛ حساس به تغییرات رطوبت؛ مستعد مسمومیت.

 

 

فناوری: مادون قرمز نقطه‌ای با مسیر کوتاه (Point Infrared Short Path)
(همچنین با نام مادون قرمز غیرپخشی یا NDIR شناخته می‌شود)

 

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای قابل احتراق

 

اصل عملکرد:
این فناوری از قابلیت جذب پرتو مادون قرمز توسط گازها استفاده می‌کند. دو نمونه گاز شامل گاز مورد نظر و یک گاز مرجع بی‌اثر در معرض تابش مادون قرمز قرار می‌گیرند. میزان عبور نور از هر نمونه اندازه‌گیری شده و با هم مقایسه می‌شود تا غلظت گاز هدف تعیین گردد.

 

توضیح دقیق:
از یک منبع مادون قرمز با مدولاسیون الکتریکی و دو آشکارساز استفاده می‌شود که انرژی مادون قرمز را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند. هر آشکارساز به دامنه خاصی از طول موج مادون قرمز حساس است.
پرتو ساطع‌شده از منبع از طریق یک پنجره وارد حجم باز محفظه می‌شود. ممکن است از یک آینه در انتهای مسیر برای بازتاب انرژی و هدایت آن به سمت آشکارسازها استفاده شود.

وجود گاز قابل احتراق باعث کاهش شدت پرتو دریافتی توسط آشکارساز تحلیلی می‌شود، اما شدت پرتو دریافت‌شده توسط آشکارساز مرجع تغییر نمی‌کند.
میکروپروسسور نسبت این دو سیگنال را بررسی کرده و آن را به درصد حد پایین انفجار (%LEL) تبدیل می‌کند.

 

محدوده اندازه‌گیری:
درصد حد پایین انفجار (%LEL)

مزایا:
دقت و گزینش‌پذیری بالا
دامنه اندازه‌گیری وسیع
نیاز به نگهداری پایین
مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی مسموم‌کننده
عدم نیاز به اکسیژن یا هوا
پایداری کالیبراسیون (عدم نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای)
عملکرد ایمن در خطا (Fail-to-safe)
نسبت به دتکتورهای مسیر باز، اندازه‌گیری دقیق در محل نقطه‌ای

 

معایب:
مناسب برای تشخیص گاز هیدروژن نیست.

 

فناوری: مادون قرمز مسیر باز (Open Path Infrared)

 

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای قابل احتراق

اصل عملکرد:
عملکرد مشابه دتکتورهای مادون قرمز نقطه‌ای دارد، با این تفاوت که منبع مادون قرمز از آشکارساز جدا شده است.

 

توضیح دقیق:
دتکتورهای مسیر باز مادون قرمز، مفهوم تشخیص نقطه‌ای را به مسیرهایی با طول تا ۱۰۰ متر گسترش می‌دهند. مانند نمونه‌های نقطه‌ای، این دتکتورها از دو پرتو استفاده می‌کنند:

• پرتو “نمونه” در طول موجی از مادون قرمز قرار دارد که توسط هیدروکربن‌ها جذب می‌شود.
• پرتو “مرجع” در طول موجی خارج از محدوده جذب گاز قرار دارد.

نسبت بین این دو پرتو به‌طور پیوسته مقایسه می‌شود:
در حالت بدون گاز، نسبت سیگنال‌ها ثابت باقی می‌ماند.
وقتی ابر گاز از مسیر عبور می‌کند، پرتو نمونه به نسبت غلظت گاز جذب یا تضعیف می‌شود، اما پرتو مرجع بدون تغییر باقی می‌ماند.
سیستم، حاصل‌ضرب غلظت متوسط گاز در عرض ابر گاز را محاسبه کرده و مقدار را به‌صورت درصد حد پایین انفجار بر متر (%LEL/m) نمایش می‌دهد.

 

محدوده اندازه‌گیری:
درصد حد پایین انفجار بر متر (%LEL/m)

 

مزایا:
دقت و گزینش‌پذیری بالا
دامنه اندازه‌گیری وسیع
نیاز به نگهداری پایین
مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی مسموم‌کننده
عدم نیاز به اکسیژن یا هوا
پایداری کالیبراسیون (عدم نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای)
عملکرد ایمن در خطا (Fail-to-safe)

 

معایب:
مناسب برای تشخیص گاز هیدروژن نیست
برخلاف فناوری نقطه‌ای، محل نشت گاز را به‌طور دقیق مشخص نمی‌کند
نیاز به مسیر باز و بدون مانع بین منبع و آشکارساز دارد

فناوری: مادون قرمز مسیر باز (Open Path Infrared)

 

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای قابل اشتعال (Combustible gases)

 

اصل عملکرد:
مشابه دتکتورهای مادون قرمز نقطه‌ای (Point IR) عمل می‌کند، با این تفاوت که منبع تابش مادون قرمز و آشکارساز از یکدیگر جدا هستند.

 

توضیح تفصیلی:
دتکتورهای مسیر باز مادون قرمز، روش تشخیص نقطه‌ای را به مسیری با طول حداکثر ۱۰۰ متر گسترش می‌دهند. مانند فناوری نقطه‌ای، این سیستم از دو پرتو استفاده می‌کند:

• پرتو نمونه (Sample Beam): در طول موج مادون قرمز قرار دارد که توسط گازهای هیدروکربنی جذب می‌شود.
• پرتو مرجع (Reference Beam): خارج از محدوده جذب گاز قرار دارد و تحت تأثیر حضور گاز نیست.

نسبت شدت این دو پرتو به‌صورت پیوسته مقایسه می‌شود:
اگر گازی وجود نداشته باشد، نسبت دو سیگنال ثابت می‌ماند.
وقتی ابری از گاز از مسیر عبور می‌کند، شدت پرتو نمونه کاهش می‌یابد، ولی پرتو مرجع ثابت باقی می‌ماند.
سیستم با مقایسه این نسبت، مقدار حاصل‌ضرب میانگین غلظت گاز و عرض ابر گاز را محاسبه می‌کند.

واحد اندازه‌گیری: درصد حد انفجار پایین در واحد متر (%LEL/m)

 

مزایا:

• دقت و گزینش‌پذیری بالا
• دامنه وسیع اندازه‌گیری
• نیاز به نگهداری بسیار کم
• مقاوم در برابر مسمومیت شیمیایی
• نیاز نداشتن به هوا یا اکسیژن محیط
• پایداری بسیار خوب در کالیبراسیون (عدم نیاز به کالیبراسیون منظم)
• طراحی Fail-to-safe (ایمن در صورت بروز خطا)

 

معایب:

• برای تشخیص گاز هیدروژن مناسب نیست

• نسبت به فناوری نقطه‌ای، توانایی تعیین دقیق محل نشت گاز را ندارد
• نیاز به مسیر مستقیم و بدون مانع بین منبع و آشکارساز دارد

 

 

فناوری: مادون قرمز فوتواکوستیک (Photoacoustic Infrared)

 

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای قابل اشتعال و گازهای سمی (Combustible gases; Toxic gases)

 

اصل عملکرد:
از توانایی جذب پرتو مادون قرمز توسط گاز و تغییرات فشار ناشی از آن استفاده می‌شود.

 

توضیح تفصیلی:
نمونه گاز در معرض نور مادون قرمز قرار می‌گیرد. زمانی که مولکول‌های گاز نور را جذب می‌کنند، ضربان یا پالس فشاری تولید می‌شود.
مقدار این پالس فشاری مستقیماً نشان‌دهنده غلظت گاز موجود است.
این تغییرات فشار توسط میکروفون یا سنسور حساس به فشار تشخیص داده می‌شود و به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌گردد.

واحدهای اندازه‌گیری:

• درصد حد انفجار پایین (%LEL)
• درصد حجمی (% by volume)
• قسمت در میلیون (PPM)
• قسمت در میلیارد (PPB)

 

مزایا:

• حساسیت بالا
• خروجی خطی
• استفاده آسان
• مقاوم در برابر مسمومیت سنسور
• پایداری بلندمدت

 

معایب:

• برای تشخیص گاز هیدروژن مناسب نیست

 

فناوری: الکتروشیمیایی برای گازهای سمی (Electrochemical Toxic Gases)

 

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای سمی (Toxic gases)

 

اصل عملکرد:
واکنش الکتروشیمیایی برای تولید جریانی که متناسب با غلظت گاز است.

 

توضیح تفصیلی:
سنسور شامل یک محفظه با ژل یا الکترولیت و دو الکترود فعال است:

• الکترود اندازه‌گیری (آند)
• الکترود متقابل (کاتد)
  یک الکترود سوم (مرجع) ولتاژ ثابت بین آند و کاتد را حفظ می‌کند.

نمونه گاز از طریق غشاء وارد محفظه می‌شود.

در آند واکنش اکسیداسیون و در کاتد واکنش کاهش رخ می‌دهد.
در نتیجه، یون‌های مثبت به سمت کاتد و یون‌های منفی به سمت آند حرکت می‌کنند.
این جریان الکتریکی متناسب با غلظت گاز سمی تولید می‌شود.

واحد اندازه‌گیری:
قسمت در میلیون (PPM) برای گازهای سمی

 

مزایا:

• حساسیت بالا
• خروجی خطی
• کاربری آسان

 

معایب:

• عمر مفید محدود
• تأثیرپذیر از گازهای مزاحم (interferents)
• کاهش طول عمر در محیط‌های بسیار خشک یا بسیار گرم

 

 

 

 

دتکتور گاز الکتروشیمیائی گازهای سمی

Electrochemical Toxic Sensor

 

 

فناوری: الکتروشیمیایی برای سنجش اکسیژن (Electrochemical Oxygen)

 

نوع گاز قابل تشخیص:
کمبود یا غنی‌شدگی اکسیژن (O₂)

 

اصل عملکرد:
واکنش الکتروشیمیایی برای تولید جریانی که متناسب با غلظت اکسیژن است.

 

توضیح تفصیلی:
سنسور شامل محفظه‌ای حاوی ژل یا الکترولیت و دو الکترود است:

• الکترود اندازه‌گیری (آند)
• الکترود مرجع/متقابل (معمولاً از جنس سرب)

نمونه گاز از طریق غشاء وارد محفظه می‌شود.
واکنش اکسیداسیون در آند و واکنش کاهش در کاتد رخ می‌دهد.
جریان یونی ایجادشده، متناسب با غلظت اکسیژن، یک جریان الکتریکی تولید می‌کند که توسط دستگاه اندازه‌گیری می‌شود.

واحد اندازه‌گیری:
درصد حجمی اکسیژن (% Volume)

 

مزایا:

• حساسیت بالا
• خروجی خطی
• کاربری آسان
• مقاوم در برابر سمّی شدن سنسور

معایب:

• عمر مفید محدود
• تأثیرپذیر از گازهای مزاحم (interferents)
• کاهش عمر در محیط‌های بسیار خشک یا بسیار گرم، یا در شرایط اکسیژن غنی‌شده

 

 

 

دتکتور گاز الکتروشیمیائی گاز اکسیژن

Typical Electrochemical Oxygen Sensor

 

 

دتکتور گاز  رسانایی حرارتی معمولی

Typical Thermal Conductivity Sensor

 

فناوری: رسانش گرمایی (Thermal Conductivity)

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای قابل اشتعال و گازهای سمی

 

اصل عملکرد:
سنجش توانایی گاز برای انتقال حرارت با مقایسه آن با یک گاز مرجع (معمولاً هوا)

توضیح تفصیلی:
در این روش از دو سنسور استفاده می‌شود:

• سنسور آشکارساز (Detecting Sensor)
• سنسور جبران‌کننده (Compensating Sensor)

هر دو سنسور در یک پل ویتستون (Wheatstone Bridge) قرار دارند.
سنسور آشکارساز در معرض گاز موردنظر قرار دارد، در حالی که سنسور جبران‌کننده در محفظه‌ای با هوای تمیز مهر و موم شده است.
وقتی گاز وارد سنسور آشکارساز می‌شود، باعث خنک شدن آن می‌گردد که این امر مقاومت الکتریکی را تغییر می‌دهد.
این تغییر مقاومت متناسب با غلظت گاز است.
سنسور جبران‌کننده تضمین می‌کند که تغییر دما ناشی از خود گاز است نه دمای محیط یا عوامل دیگر.

واحد اندازه‌گیری:
PPM تا ۱۰۰٪ حجمی

 

مزایا:

• دامنه وسیع اندازه‌گیری

 

معایب:

• غیر اختصاصی (به سایر ترکیبات نیز واکنش نشان می‌دهد)
• برای گازهایی با رسانش گرمایی نزدیک به یک (مانند هوا، NH₃، CO، NO، O₂، N₂) مناسب نیست
• اندازه‌گیری گازهایی با رسانش گرمایی کمتر از یک دشوارتر است
• خروجی سیگنال همیشه خطی نیست

 

فناوری: یونیزاسیون نوری (Photoionization – PID)

 

نوع گاز قابل تشخیص:
گازهای سمی (ترکیبات آلی)

 

اصل عملکرد:
مبنای آشکارسازی بر اساس یونیزه کردن گاز با استفاده از پرتو فرابنفش (UV)

 

توضیح تفصیلی:
دتکتور یونیزاسیون نوری (PID) از یک لامپ فرابنفش برای یونیزه کردن ترکیب موردنظر استفاده می‌کند.
مولکول‌های گاز تحت تابش فرابنفش یونیزه شده و یون‌ها تولید می‌شوند.
این یون‌ها روی یک الکترود جمع‌آوری می‌گردند و جریان الکتریکی ایجاد می‌کنند.
مقدار این جریان متناسب با غلظت گاز است و به‌صورت عددی در واحد PPM یا مقادیر زیر PPM (sub-ppm) روی نمایشگر دستگاه نشان داده می‌شود.

 

واحد اندازه‌گیری:
PPM و زیر PPM

 

مزایا:

• سرعت پاسخ‌دهی بسیار بالا
• توانایی تشخیص در سطوح بسیار پایین
• قابلیت تشخیص طیف گسترده‌ای از ترکیبات

 

معایب:

• هزینه بالا
• نیاز به نگهداری بیشتر
• نیاز به کالیبراسیون مکرر
• غیر اختصاصی بودن (عدم تمایز دقیق بین ترکیبات مشابه)
• حساسیت به رطوبت

 

دتکتور گاز فوتویونیزاسیون

Photoionization Sensor Design

روش‌های نمونه‌برداری گاز

سه روش اصلی برای نمونه‌برداری از گاز وجود دارد:

۱. نمونه‌برداری به روش انتشار (Diffusion Sampling)
۲. نمونه‌برداری با پمپ (Pumped Sampling)
۳. نمونه‌برداری با مکش (Aspirated Sampling)

 

نمونه‌برداری به روش انتشار (Diffusion Sampling)

در این روش، انتقال گاز به سمت حسگر از طریق حرکت طبیعی مولکول‌ها از ناحیه‌ای با غلظت بالا به ناحیه‌ای با غلظت پایین صورت می‌گیرد.
واژه «انتشار» به فرایندی اشاره دارد که در آن مولکول‌ها یا ذرات دیگر به دلیل حرکت حرارتی تصادفی خود با یکدیگر مخلوط می‌شوند.
شرایط محیطی مانند دما، جریان‌های هوا و سایر عوامل محیطی بر میزان و سرعت انتشار تأثیر می‌گذارند.

 

مزایا:

• نصب دتکتور دقیقاً در نقطه موردنظر برای نمونه‌گیری انجام می‌شود.
• پاسخ‌دهی سریع به دلیل عدم نیاز به انتقال نمونه
• عدم نیاز به پمپ یا فیلتر و در نتیجه نگهداری ساده‌تر

 

نمونه‌برداری با پمپ (Pumped Sampling)

در این روش، یک پمپ برای مکش نمونه گاز از یک مکان دوردست به داخل یا از میان حسگر به‌کار گرفته می‌شود.
با استفاده از نمونه‌برداری پمپی، امکان جمع‌آوری نمونه‌ها به‌صورت همزمان از دو یا چند محل مختلف وجود دارد.

 

مزایا:

• قابلیت نمونه‌گیری از فواصل دور
• امکان پایش هم‌زمان چند نقطه
• مناسب برای کاربردهایی که در آن حسگر نمی‌تواند مستقیماً در محل نمونه‌برداری نصب شود

 

توجه:

• این روش نیاز به تجهیزات مکانیکی (پمپ) دارد که ممکن است نیازمند نگهداری منظم باشند.
• ممکن است به زمان انتقال نمونه نیاز داشته باشد که باعث تاخیر در پاسخ‌دهی شود.

 

شرایط مناسب برای نمونه‌برداری پمپی (Pumped Sampling):

مواردی که این روش توصیه می‌شود:

• نقطه نمونه‌برداری بسیار گرم یا بسیار سرد است.
• دسترسی به محل نمونه‌برداری دشوار است.
• بخارهای سنگین وجود دارد که به‌خوبی با نیروهای طبیعی پخش نمی‌شوند.
• در برخی کاربردها، استفاده از پمپ می‌تواند سیستم را از کلاس ضدانفجار (XP) به کلاس کاربرد عمومی (GP) تبدیل کند.
  (در این حالت، ممکن است نیاز به نصب مهارکننده شعله (Flashback Arrestor) بین ورودی نمونه و حسگر باشد.)
• مناسب برای فضاهای بسته و محدود (Confined Spaces)

 

نمونه‌برداری آسپیره (Aspirated Sampling)

در این روش، نمونه گاز با استفاده از مکش غیرفعال یا جریان طبیعی به داخل یا از میان حسگر کشیده می‌شود.

 

مزایای نمونه‌برداری آسپیره نسبت به پمپی:

• هزینه پایین‌تر
• نگهداری کمتر به‌دلیل نبود قطعات متحرک
  (در مقایسه با پمپ که نیاز به تعمیرات دوره‌ای دارد)

 

تعیین اندازه لوله‌ها و سوراخ‌ها برای سیستم اطفاء حریق با گاز دی اکسیدکربن
NFPA12-ANNEX-C

ین ضمیمه جزو الزامات این سند NFPA نیست، بلکه تنها برای مقاصد اطلاعاتی گنجانده شده است.

C.1 محاسبه اندازه لوله‌ها برای سیستم‌های دی‌اکسید کربن
محاسبه اندازه لوله‌ها برای سیستم‌های دی‌اکسید کربن پیچیده است زیرا افت فشار به‌طور غیرخطی با طول لوله ارتباط دارد. دی‌اکسید کربن به‌صورت مایع در فشار اشباع از مخزن ذخیره خارج می‌شود. با کاهش فشار به‌دلیل اصطکاک در لوله، مایع به بخار تبدیل می‌شود و مخلوطی از مایع و بخار تولید می‌کند. بنابراین، حجم مخلوط جاری افزایش می‌یابد و سرعت جریان نیز باید افزایش یابد. به این ترتیب، افت فشار در واحد طول لوله در انتهای لوله بیشتر از ابتدای آن خواهد بود.

اطلاعات مربوط به افت فشار برای طراحی سیستم‌های لوله‌کشی می‌تواند بهترین‌طور از منحنی‌های فشار در برابر طول معادل برای نرخ‌های جریان و اندازه‌های مختلف لوله به‌دست آید. این منحنی‌ها می‌توانند با استفاده از معادله نظری که در بخش 4.7.5.1 آمده است ترسیم شوند. عوامل Y و Z در معادله آن پاراگراف وابسته به فشار ذخیره‌سازی و فشار خط هستند. در معادلات زیر، Z یک نسبت بدون بعد است و عامل Y واحدهای فشار ضربدر چگالی دارد و بنابراین سیستم واحدها را تغییر می‌دهد. عوامل Y و Z می‌توانند به‌صورت زیر ارزیابی شوند:

جایی که:

P = فشار در انتهای خط لوله [psi (kPa)]
PI = فشار ذخیره‌سازی [psi (kPa)]
p = چگالی در فشار P [lb/ft³ (kg/m³)]
P1 = چگالی در فشار P1 [lb/ft³ (kg/m³)]
Ln = لگاریتم طبیعی

فشار ذخیره‌سازی یک عامل مهم در جریان دی‌اکسیدکربن است. در ذخیره‌سازی با فشار پایین، فشار شروع در مخزن ذخیره‌سازی به سطح پایین‌تری کاهش می‌یابد، بسته به اینکه آیا تمام یا بخشی از تامین پخش می‌شود. به همین دلیل، فشار متوسط در طول تخلیه حدود 285 psi (1965 kPa) خواهد بود. معادله جریان بر اساس فشار مطلق است؛ بنابراین، 300 psi (2068 kPa) برای محاسبات مربوط به سیستم‌های فشار پایین استفاده می‌شود.
در سیستم‌های فشار بالا، فشار ذخیره‌سازی به دمای محیط بستگی دارد. دمای محیط معمولی 70°F (21°C) فرض می‌شود. برای این شرایط، فشار متوسط در سیلندر در هنگام تخلیه بخش مایع حدود 750 psi (5171 kPa) خواهد بود. بنابراین، این فشار برای محاسبات مربوط به سیستم‌های فشار بالا انتخاب شده است.
با استفاده از فشارهای پایه 300 psi (2068 kPa) و 750 psi (5171 kPa)، مقادیر عوامل Y و Z در معادله جریان تعیین شده‌اند. این مقادیر در جدول C.1 (a) و جدول C.1 (b) ذکر شده‌اند.
برای کاربرد عملی، مطلوب است که منحنی‌هایی برای هر اندازه لوله‌ای که می‌تواند استفاده شود رسم شود. با این حال، معادله جریان می‌تواند به صورت زیر بازترتیب شود:

جایی که:

از شکل C.1 (a)، فشار شروع 228 psi (1572 kPa) (فشار پایانی خط اصلی) با خط نرخ جریان [193 lb/min (87.6 kg/min)] در طول معادل حدود 300 فوت (91.4 متر) تقاطع می‌کند. به عبارت دیگر، اگر خط انشعاب از مخزن ذخیره‌سازی شروع شود، دی‌اکسید کربن مایع باید از 300 فوت (91.4 متر) لوله‌کشی عبور کند تا فشار به 228 psi (1572 kPa) کاهش یابد. بنابراین، این طول به عنوان نقطه شروع برای طول معادل خط انشعاب در نظر گرفته می‌شود. فشار پایانی خط انشعاب سپس به 165 psi (1138 kPa) می‌رسد، جایی که خط نرخ جریان 193lb/min (87.6 kg/min) با خط طول معادل کلی 410 فوت (125 متر) تقاطع می‌کند، یا 300 فوت + 110 فوت (91 متر + 34 متر). با این فشار پایانی جدید [165 psi (1138 kPa)] و نرخ جریان[500 lb/min (227 kg/min)]، مساحت معادل مورد نیاز برای اسپرینکلر در انتهای هر خط انشعاب تقریباً 0.567 اینچ مربع (366 میلی‌متر مربع) خواهد بود.
این تقریباً همان مثال اسپرینکلر بزرگ تک است، به جز اینکه نرخ تخلیه به دلیل کاهش فشار نصف شده است.
طراحی سیستم توزیع لوله‌کشی بر اساس نرخ جریان مورد نظر در هر اسپرینکلر است. این به نوبه خود نرخ جریان مورد نیاز در خطوط انشعاب و لوله‌کشی اصلی را تعیین می‌کند. از تجربه عملی، می‌توان اندازه‌های تقریبی لوله‌های مورد نیاز را تخمین زد. فشار در هر اسپرینکلر می‌تواند از منحنی‌های جریان مناسب تعیین شود. اندازه‌های دهانه اسپرینکلر سپس بر اساس فشار اسپرینکلر از داده‌های ارائه شده در بخش 4.7.5.2 انتخاب می‌شود.
در سیستم‌های فشار بالا، هدر اصلی از چندین سیلندر جداگانه تأمین می‌شود. بنابراین جریان کل تقسیم بر تعداد سیلندرها می‌شود تا نرخ جریان از هر سیلندر بدست آید. ظرفیت جریان شیر سیلندر و اتصالات به هدر با هر سازنده متفاوت است، بسته به طراحی و اندازه. برای هر شیر خاص، لوله انشعاب و مجموعه اتصالات، طول معادل می‌تواند به صورت فوت از اندازه لوله استاندارد تعیین شود. با این اطلاعات، معادله جریان می‌تواند برای تهیه یک منحنی جریان در مقابل افت فشار استفاده شود. این منحنی یک روش مناسب برای تعیین فشار هدر برای ترکیب شیر و اتصالات خاص فراهم می‌کند.
جدول C.1(d) و جدول C.1(e) طول‌های معادل اتصالات لوله را برای تعیین طول معادل سیستم‌های لوله‌کشی فهرست می‌کنند. جدول C.1(d) برای اتصالات رزوه‌ای است و جدول C.1(e) برای اتصالات جوشی است. هر دو جدول برای اندازه‌های لولهSchedule 40 محاسبه شده‌اند؛ با این حال، برای تمام مقاصد عملی، همان ارقام می‌توانند برای اندازه‌های لوله Schedule 80 نیز استفاده شوند. این جداول باید برای تعیین طول معادل لوله برای اتصالات استفاده شوند مگر اینکه داده‌های آزمایش سازنده نشان دهند که عوامل دیگری مناسب هستند. برای اتصالات مکانیکی شیار دار که برای استفاده در سیستم‌های دی‌اکسید کربن فهرست شده‌اند، داده‌های طول معادل باید از سازنده دریافت شود.
برای تغییرات جزئی در ارتفاع لوله‌کشی، تغییر در فشار سر قابل توجه نیست. با این حال، اگر تغییر قابل توجهی در ارتفاع وجود داشته باشد، این عامل باید در نظر گرفته شود. اصلاح فشار سر برای هر فوت از ارتفاع بستگی به فشار متوسط خط دارد، زیرا چگالی با فشار تغییر می‌کند. عوامل اصلاحی در جدول C.1(f) و جدول C.1(g) برای سیستم‌های فشار پایین و فشار بالا به ترتیب داده شده‌اند. اصلاحی که هنگام جریان به سمت بالا اعمال می‌شود، از فشار پایانی کم می‌شود و زمانی که جریان به سمت پایین است، به فشار پایانی افزوده می‌شود.