خواندنی ها

الزامات محل نصب اسپرینکلرها طبق NFPA-13

B TAHERI 2025-10-292025-12-28

ترجمه و تدوین توسط مرکز اطلاعات کامپیوتری شرکت اسپین الکتریک

فصل 9 –الزامات محل نصب اسپرینکلر

9.1 الزامات پایه‌ای

9.1.1 الزامات مربوط به فاصله‌گذاری، محل قرارگیری و موقعیت اسپرینکلرها باید بر اساس اصول زیر باشد:

1. اسپرینکلرها باید در تمام محدوده بنا نصب شوند.

2. اسپرینکلرها باید به‌گونه‌ای قرار گیرند که از حداکثر سطح تحت پوشش مجاز برای هر اسپرینکلر تجاوز نکنند.

3. اسپرینکلرها باید در موقعیتی قرار گیرند که عملکرد رضایت‌بخشی از نظر زمان فعال‌سازی و توزیع داشته باشند.

4. حذف اسپرینکلرها در فضاهایی که این استاندارد به‌طور خاص اجازه می‌دهد، مجاز است.

5. هنگامی که اسپرینکلرها به‌طور خاص آزمایش شده و نتایج آزمایش نشان دهد که انحراف از الزامات فاصله با اجزای سازه‌ای تأثیری بر توانایی اسپرینکلر برای کنترل یا مهار آتش ندارد، نصب آن‌ها بر اساس نتایج آزمایش مجاز است.

6. فاصله‌ای بیش از حداکثر مجاز بین اسپرینکلر و سقف، در صورتی مجاز است که آزمایش‌ها یا محاسبات، حساسیت و عملکردی مشابه اسپرینکلرهای نصب‌شده طبق این بخش‌ها را نشان دهند.

9.2 محل‌های مجاز برای حذف اسپرینکلر

9.2.1 فضاهای پنهان که نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند

9.2.1.1 فضاهای پنهان ساخته‌شده با مصالح غیرقابل احتراق یا کم‌احتراق و دارای بار سوختی (combustible loading) اندک، که دسترسی به آن‌ها وجود ندارد، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.1.1 این فضا حتی با وجود بازشوهای کوچک مانند آن‌هایی که برای بازگشت هوا در سیستم پلنوم استفاده می‌شوند، به‌عنوان فضای پنهان در نظر گرفته می‌شود.

9.2.1.1.2 بازشوهای کوچک با هر دو شرط زیر مجاز هستند:

1. مساحت مجموع این بازشوها نباید بیش از ۲۰ درصد از سطح سقف، ویژگی سازه‌ای، یا سطحی باشد که به‌عنوان مرز فضای پنهان در نظر گرفته می‌شود.

2. شکاف‌هایی با طول بیش از ۴ فوت (۱.۲ متر) نباید بیشتر از ۸ اینچ (۲۰۰ میلی‌متر) عرض داشته باشند.

9.2.1.2 فضاهای پنهان با ساختار غیرقابل احتراق یا کم‌احتراق، که دسترسی محدود داشته و اجازه حضور یا نگهداری مواد قابل احتراق را نمی‌دهند، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.2.1 این فضاها حتی با وجود بازشوهای کوچک مانند آن‌هایی که برای بازگشت هوا در سیستم پلنوم استفاده می‌شوند، به‌عنوان فضای پنهان در نظر گرفته می‌شوند.

9.2.1.3 فضاهای پنهانی که توسط استدها یا تیرک‌های چوبی تشکیل شده‌اند و فاصله بین لبه‌های داخلی یا نزدیک این اجزا کمتر از ۶ اینچ (۱۵۰ میلی‌متر) باشد، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند. (به شکل 10.2.6.1.5.1 مراجعه شود.)

9.2.1.4 فضاهای پنهانی که توسط تیرک‌های فلزی شبکه‌ای (bar joists) تشکیل شده‌اند و فاصله بین عرشه سقف یا کف با سقف زیر آن کمتر از ۶ اینچ (۱۵۰میلی‌متر) باشد، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.5 فضاهای پنهانی که توسط سقف‌هایی تشکیل شده‌اند که مستقیماً به تیرک‌های چوبی یا سازه‌های مشابه متصل شده‌اند یا در فاصله‌ای کمتر از ۶ اینچ (۱۵۰ میلی‌متر) از آن‌ها قرار دارند، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.6 فضاهای پنهانی که توسط سقف‌هایی تشکیل شده‌اند که به تیرهای مرکب چوبی (composite wood joist) متصل شده‌اند، خواه به‌صورت مستقیم یا با استفاده از کانال‌های فلزی که عمق آن‌ها از ۱ اینچ (۲۵میلی‌متر) تجاوز نمی‌کند، در صورتی که کانال‌های بین تیرها از بالای عایق پتویی (batt insulation) به حجم‌هایی تقسیم شده باشند که هیچ‌کدام از آن‌ها بیش از ۱۶۰ فوت مکعب (۴٫۵ متر مکعب) نباشد، و حداقل ۳٫۵اینچ (۹۰ میلی‌متر) عایق پتویی در پایین کانال‌ها (در صورت استفاده از کانال فلزی) نصب شده باشد، نیازی به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.7 فضاهای پنهانی که با عایق غیرقابل احتراق پر شده‌اند، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.7.1 وجود یک فاصله هوایی حداکثر ۲ اینچ (۵۰میلی‌متر) در بالای فضا مجاز است.

9.2.1.8 فضاهای پنهانی در سازه‌های تیر چوبی که در آن‌ها فضای بین سقف و لبه پایینی تیر تا عرشه سقف یا کف با عایق غیرقابل احتراق پر شده باشد، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.9 فضاهای پنهانی در سازه‌های تیر مرکب چوبی که در آن‌ها فضای بین سقف و لبه پایینی تیر تا عرشه سقف یا کف با عایق غیرقابل احتراق پر شده باشد، و کانال‌های بین تیرها به حجم‌هایی با حداکثر ۱۶۰ فوت مکعب (۴٫۵ متر مکعب) در عمق کامل تیر با موادی معادل با ساختار شبکه‌ای (web construction) تقسیم شده باشند، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.10 فضاهای پنهانی بالای فضاهای کوچک مجزا که مساحت آن‌ها از ۵۵ فوت مربع (۵٫۱ متر مربع) تجاوز نمی‌کند، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.11 فضاهای پنهانی که در آن‌ها از مواد سخت(rigid materials) استفاده شده و سطوح در معرض دید آن‌ها در حالت نصب‌شده با یکی از شرایط زیر مطابقت دارند، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند:

1. مواد سطحی دارای شاخص گسترش شعله ۲۵ یا کمتر هستند و نشان داده شده که بیش از ۱۰٫۵ فوت (۳٫۲ متر) آتش را گسترش نمی‌دهند، در صورتی که بر اساس آزمون ASTM E84 یا UL 723 و با ۲۰دقیقه اضافه‌شده آزمایش شده باشند.

2. مواد سطحی با الزامات ASTM E2768 مطابقت دارند (آزمون ۳۰ دقیقه‌ای گسترش سطحی آتش).

9.2.1.12 فضاهای پنهانی که تمام سطوح در معرض دید آن‌ها به‌طور کامل از چوب تیمار‌شده مقاوم در برابر آتش ساخته شده‌اند (مطابق با تعریف NFPA 703)، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.13 فضاهای پنهان غیرقابل احتراق که دارای عایق قابل احتراق در معرض دید هستند، در صورتی که محتوای حرارتی سطح و زیرلایه عایق بیش از ۱۰۰۰Btu/ft² (۱۱,۴۰۰ kJ/m²) نباشد، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.14 فضاهای پنهانی که در آن‌ها عایق به‌طور مستقیم روی تیرهای چوبی یا تیرهای مرکب چوبی که به‌عنوان تیرهای سقف استفاده شده‌اند قرار دارد و سقف نیز مستقیماً به پایین تیرها متصل است (در فضایی که در غیر این صورت با اسپرینکلر محافظت شده است)، نیاز به حفاظت با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.15 در چاه‌های عمودی لوله‌کشی با مساحت کمتر از ۱۰ فوت مربع (۰٫۹ متر مربع)، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.2.1.15.1 چاه‌های لوله‌کشی مطابق با بند 9.2.1.15 نباید دارای منبع اشتعال باشند.

9.2.1.15.2 در ساختمان‌هایی با بیش از یک طبقه، محل عبور لوله‌ها از هر طبقه باید با استفاده از موادی معادل با ساختار کف، دارای درزبندی مقاوم در برابر حریق(firestopping) باشد.

9.2.1.16 ستون‌های بیرونی با مساحت کمتر از ۱۰ فوت مربع (۰٫۹ متر مربع) که توسط تیرهای چوبی یا چوبی مرکب برای نگه‌داری سایبان‌های بیرونی تشکیل شده‌اند و این سایبان‌ها به‌طور کامل با سیستم اسپرینکلر محافظت شده‌اند، نیازی به حفاظت مجزا با اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.17* فضاهای پنهانی که توسط سقف‌های غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود تشکیل شده‌اند و از زیر تیرهای چوبی، تیرهای چوبی مرکب، تیرهای شبکه‌ای چوبی یا خرپاهای چوبی آویزان شده‌اند، در صورتی که عایق تمام فواصل بین پایین‌ترین قسمت این عناصر را پر کرده باشد، و اسپرینکلرها در فضای بالای عایق (داخل تیرها یا خرپاها) نصب شده باشند، نیاز به اسپرینکلر مجزا ندارند.

9.2.1.17.1 محتوای حرارتی روکش، زیرلایه و نگهدارنده مواد عایق نباید بیش از ۱۰۰۰ Btu/ft² (۱۱,۴۰۰ kJ/m²) باشد.

9.2.1.18* فضاهای پنهانی که توسط سقف‌های غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود تشکیل شده‌اند و از زیر تیرهای چوبی یا تیرهای مرکب چوبی (با حداکثر عرض اسمی بند پایین برابر با ۲ اینچ یا ۵۰ میلی‌متر) آویزان شده‌اند، در صورتی که فضاهای بین تیرها به‌طور کامل با عایق پتویی غیرقابل احتراق پر شده باشند و یک فاصله هوایی حداکثر ۲ اینچ (۵۰ میلی‌متر) بین پوشش سقف و بالای عایق وجود داشته باشد، نیاز به اسپرینکلر ندارند.

9.2.1.18.1 در صورتی که سطح زیرین بند پایین تیرها با روکشی از مواد غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود پوشیده شده و مطابق با دستورالعمل سازنده در محل ثابت شده باشد، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.2.1.19 پیش‌آمدگی‌های خارجی شامل: سقف‌های زیرین بیرونی (soffits)، پیش‌آمدگی‌های سقف (eaves)، سقف‌های جلو آمده (overhangs)، و اجزای تزئینی قاب.

9.2.1.19.1 نصب اسپرینکلر در داخل این اجزای قابل احتراق، در صورتی که با شرایط 9.2.1.19.2 تا 9.2.1.19.5 مطابقت داشته باشند، الزامی نیست.

9.2.1.19.2 عرض پیش‌آمدگی‌های قابل احتراق نباید بیش از ۴ فوت (۱٫۲ متر) باشد.

9.2.1.19.3 این پیش‌آمدگی‌ها باید با استفاده از موادی معادل با خود پیش‌آمدگی، دارای تقسیم‌بندی ضد گسترش دود و حرارت (draftstopping) باشند، به‌طوری‌که هیچ حجمی بیش از ۱۶۰ فوت مکعب (۴٫۵ متر مکعب) نباشد.

9.2.1.19.4 این پیش‌آمدگی‌ها باید از فضای داخلی ساختمان توسط دیوارها یا سقف‌هایی با ساختار غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود جدا شده باشند.

9.2.1.19.5 این پیش‌آمدگی‌ها نباید دارای هیچگونه بازشو یا نفوذ بدون محافظت مستقیم به داخل ساختمان باشند.

9.2.2 فضاهای زیر طبقات هم‌سطح زمین، اسکله‌ها و سکوهای بیرونی:
در صورتی که همه شرایط زیر برقرار باشد، نصب اسپرینکلر در این فضاها الزامی نیست:

9.2.2 فضاهای زیر طبقات هم‌سطح زمین، اسکله‌ها و سکوهای بیرونی

در صورتی که تمامی شرایط زیر برقرار باشند، نصب اسپرینکلر در این فضاها الزامی نیست:

1. فضا برای مقاصد ذخیره‌سازی در دسترس نبوده و در برابر تجمع زباله‌های بادآورده محافظت شده باشد.

2. در فضا هیچ تجهیزاتی مانند نقاله یا واحدهای گرمایشی سوختی وجود نداشته باشد.

3. کف بالای این فضا دارای ساختار کاملاً درزگیر و بسته باشد.

4. در طبقه بالای این فضا، هیچ مایع قابل اشتعال یا قابل احتراقی، یا موادی که در شرایط آتش‌سوزی به مایعات قابل اشتعال یا قابل احتراق تبدیل شوند، فرآوری، نگهداری یا ذخیره نشوند.

9.2.3 پیش‌آمدگی‌های خارجی*

بیشتر بخوانید: رفع خطای سیستم اعلام حریق

9.2.3.1 مگر در صورتی که شرایط بندهای 9.2.3.2، 9.2.3.3، یا 9.2.3.4 برقرار باشند، نصب اسپرینکلر در زیر پیش‌آمدگی‌های خارجی با عرض بیش از ۴ فوت (۱٫۲متر) الزامی است.

9.2.3.2* حذف اسپرینکلر مجاز است در صورتی که سایبان‌ها، بام‌ها، ورودی‌های سرپوشیده، بالکن‌ها، تراس‌ها و پیش‌آمدگی‌های مشابه، از مصالح غیرقابل احتراق، با قابلیت احتراق محدود، یا چوب مقاوم‌شده در برابر آتش (طبق تعریف NFPA 703) ساخته شده باشند؛ یا در صورتی که با استفاده از چهارچوبی از مصالح غیرقابل احتراق، با قابلیت احتراق محدود، یا چوب مقاوم‌شده در برابر آتش به همراه روکشی از پارچه ذاتاً مقاوم در برابر شعله (با اثبات از طریق روش آزمون 2 طبق NFPA 701) ساخته شده باشند.

9.2.3.3 حذف اسپرینکلر از زیر پیش‌آمدگی‌های خارجی از نوع مصالح قابل احتراق، در صورتی مجاز است که مصالح نهایی نمای بیرونی از نوع غیرقابل احتراق، با قابلیت احتراق محدود، یا چوب مقاوم‌شده در برابر آتش طبق NFPA 703 باشد، و پیش‌آمدگی فقط دارای فضاهای پنهان دارای اسپرینکلر یا یکی از فضاهای پنهان قابل احتراق بدون اسپرینکلر زیر باشد:

1. فضاهای پنهان قابل احتراق که به‌طور کامل با عایق غیرقابل احتراق پر شده باشند.

2. اشغال‌های خطر سبک یا معمول که سقف‌های غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود مستقیماً به پایین تیرهای چوبی جامد متصل شده‌اند و فضاهای بین تیرها به حجم حداکثر ۱۶۰ فوت مکعب (۴٫۵ متر مکعب) محدود شده‌اند، شامل فضای زیر عایقی که مستقیماً بر روی تیرها یا درون آن‌ها قرار گرفته در یک فضای اتیک دارای اسپرینکلر [مطابق با بند 19.3.3.1.5.2(4)].

3. فضاهای پنهان در بالای پیش‌آمدگی‌های خارجی مجزای کوچک که مساحت آن‌ها از ۵۵ فوت مربع (۵٫۱ متر مربع) تجاوز نمی‌کند.

9.2.3.4 حذف اسپرینکلر از یک راهروی خروجی بیرونی مجاز است در صورتی که دیوار بیرونی راهرو حداقل ۵۰٪باز باشد و کل ساختار راهرو از مصالح غیرقابل احتراق ساخته شده باشد.

9.2.3.5 نصب اسپرینکلر در زیر تمامی پیش‌آمدگی‌های خارجی با عرض بیش از ۲ فوت (۶۰۰ میلی‌متر) که مواد قابل احتراق در آن‌ها ذخیره می‌شود، الزامی است.

9.2.4 واحدهای مسکونی

9.2.4.1 حمام‌ها

9.2.4.1.1* مگر در صورتی که بندهای 9.2.4.1.2 یا 9.2.4.1.3 نصب اسپرینکلر را الزامی کرده باشند، اسپرینکلر در حمام‌هایی که:

• درون واحدهای مسکونی قرار دارند،

• مساحت آن‌ها از ۵۵ فوت مربع (۵٫۱ متر مربع) تجاوز نمی‌کند،

• دیوارها و سقف‌های آن‌ها از مواد غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود با مقاومت حرارتی ۱۵ دقیقه‌ای ساخته شده‌اند (شامل سطوح پشت دوش یا وان)

نیاز نیست.

9.2.4.1.2 در حمام‌های تأسیسات مراقبت محدود و خانه‌های سالمندان (مطابق با تعریف در NFPA 101)، نصب اسپرینکلر الزامی است.

9.2.4.1.3

در حمام‌هایی که مستقیماً به راهروهای عمومی یا مسیرهای خروج باز می‌شوند، نصب اسپرینکلر الزامی است.

9.2.4.2 کمدها و انبارهای کوچک*

در هتل‌ها و متل‌ها، نصب اسپرینکلر در کمدهای لباس، کمدهای ملحفه، و انبارهای کوچک داخل واحدهای مسکونی الزامی نیست، به شرط آنکه:

• مساحت این فضاها از ۲۴ فوت مربع (۲٫۲ متر مربع) تجاوز نکند،

• و دیوارها و سقف‌ها با مصالح غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود پوشیده شده باشند.

9.2.5 کمدهای لباس در بیمارستان‌ها*

در اتاق‌های خواب بیماران در بیمارستان‌ها، نصب اسپرینکلر در کمدهای لباس الزامی نیست، به شرط آنکه:

• مساحت کمد از ۶ فوت مربع (۰٫۶ متر مربع) تجاوز نکند،

• و فاصله بین اسپرینکلر نصب‌شده در اتاق خواب بیمار تا دیوار پشتی کمد، از حداکثر فاصله مجاز مطابق بند 9.5.3.2 بیشتر نباشد.

9.2.6 اتاق‌های تجهیزات الکتریکی*

در صورتی که تمامی شرایط زیر برقرار باشد، نصب اسپرینکلر در اتاق‌های تجهیزات الکتریکی الزامی نیست:

1. اتاق منحصراً به تجهیزات الکتریکی اختصاص داشته باشد.

2. فقط تجهیزات الکتریکی از نوع خشک یا مایع (با سیال K-class دارای لیست) در آن استفاده شود.

3. تجهیزات در محفظه‌ای با مقاومت آتش دو ساعته نصب شده باشند (از جمله محافظت از نفوذها).

4. نگهداری یا ذخیره‌سازی در این اتاق مجاز نباشد.

9.2.7 سقف‌های ابری (Cloud Ceilings)

9.2.7.1*

در صورتی که تمام شرایط زیر برقرار باشد، نصب اسپرینکلر در بالای سقف‌های ابری الزامی نیست:

1. مجموع مساحت کل بازشوها اطراف سقف ابری، حداکثر برابر با ۲۰ درصد از مساحت سقف یا سازه‌ای باشد که برای تعیین مرزهای فضا استفاده شده است.

2. عرض شکاف‌ها و حداکثر سطح حفاظت اسپرینکلر مطابق با جدول 9.2.7.1 باشد.

3. الزامات بند 9.2.7.2 رعایت شده باشند.

4. فضاهای بالای سقف ابری از مصالح غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود ساخته شده و بار قابل احتراق در آن حداقل باشد.

9.2.7.2

زمانی که نصب اسپرینکلر در بالای سقف ابری مطابق بند 9.2.7.1 حذف شده باشد، الزامات این بخش باید رعایت شود:

• 9.2.7.2.1 تمامی اسپرینکلرها باید از نوع واکنش سریع (Quick Response)، اسپری استاندارد، یا نوع آویز یا ایستاده با پوشش گسترده (Extended Coverage) باشند.

• 9.2.7.2.2 حداکثر ارتفاع سقف ابری نباید از ۲۰ فوت (۶٫۱ متر) بیشتر باشد.

• 9.2.7.2.3 حداکثر فاصله و سطح پوشش اسپرینکلر نباید از مقادیر مندرج در جدول 10.2.4.2.1(a) برای خطر سبک و جدول 10.2.4.2.1(b) برای خطر معمول تجاوز کند.

9.2.7.2.3.1

در صورت استفاده از اسپرینکلرهای پوشش گسترده(Extended Coverage)، حداکثر فاصله بین اسپرینکلرها نباید از ۱۶ فوت (۴٫۹ متر) بیشتر باشد.

9.2.7.2.4

سقف‌های ابری باید از نوع سقف صاف باشند.

9.2.7.2.5*

در مورد سقف‌های ابری با شکل نامنظم (غیر مستطیلی)، حداقل عرض ابری باید برابر با کمترین عرض آن باشد، و در مورد فاصله بین ابرها یا دیوارهای مجاور، بیشترین فاصله موجود لحاظ شود.

9.2.8 محفظه‌های درب گردان

نصب اسپرینکلر در داخل محفظه‌های درب گردان الزامی نیست.

9.2.9

نصب اسپرینکلر در مبلمان‌هایی مانند کمدهای قابل حمل، کابینت‌ها، ویترین‌ها و وسایل مشابهی که برای اقامت یا حضور انسان طراحی نشده‌اند، الزامی نیست. این نوع وسایل می‌توانند به سازه نهایی متصل باشند.

9.2.10 محفظه‌های تجهیزات*

نصب اسپرینکلر در داخل تجهیزات الکتریکی، مکانیکی یا واحدهای تهویه مطبوعی که برای اقامت انسان طراحی نشده‌اند، الزامی نیست.

9.2.11 شفت‌های عمودی غیرقابل احتراق

در بالای شفت‌های عمودی غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود که غیرقابل دسترس هستند (مانند شفت‌های برق، مکانیکی یا کانال‌ها)، در صورتی که با بندهای 9.3.3.1.1 و 9.3.3.1.2 مطابقت داشته باشند، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.2.12 راه‌پله‌های غیرقابل احتراق

• 9.2.12.1 در پایین راه‌پله‌هایی که با الزامات بند 9.3.4.2.3.1 مطابقت دارند، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

• 9.2.12.2 در برج‌های راه‌پله خارجی که با بند 9.3.4.2.4 مطابقت دارند، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.2.13 چاه آسانسور و اتاق‌های دستگاه

در محل‌هایی که با بندهای 9.3.6.4، 9.3.6.5 یا 9.3.6.6 مطابقت دارند، نصب اسپرینکلر در چاه آسانسور یا اتاق دستگاه الزامی نیست.

9.2.14 محافظت از کانال‌ها

در رایزرهای عمودی کانال‌ها که با بند 9.3.9.1.2 مطابقت دارند، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.2.15 سقف‌های شبکه باز (Open-Grid)

در زیر سقف‌های شبکه‌باز که با بند 9.3.10 مطابقت دارند، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.2.16 سقف‌های Drop-Out

در زیر سقف‌های Drop-Out که با بند 9.3.11 مطابقت دارند، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.2.17 نورگیرها (Skylights)

در نورگیرهایی که با بند 9.3.16 مطابقت دارند، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.2.17.1

در نورگیرهایی که امکان تهویه (غیر از تهویه دود و حرارت مطابق با بند 12.1.1) دارند، باید اسپرینکلر در داخل نورگیر نصب شود.

9.3 شرایط ویژه

9.3.1 دستگاه‌های تولید حرارت در ساختار تیر چوبی مرکب

در مواردی که دستگاه‌های تولید حرارت مانند کوره‌ها یا تجهیزات فرآیندی در کانال تیرها (Joist Channels) و بالای سقفی که مستقیماً به زیر تیرهای چوبی مرکب متصل است نصب شده‌اند ـ در حالی که این فضاها معمولاً نیازی به اسپرینکلر ندارند ـ باید در هر کانال تیر در دو طرف دستگاه گرمایشی اسپرینکلر نصب گردد.

استفاده در فضاهای پنهان افقی قابل احتراق

در فضاهای پنهان افقی قابل احتراق (با شیب بیش از ۲در ۱۲ مجاز نیست)، که دارای ساختار خرپای چوبی، تیر چوبی، یا تیر مشبک فلزی با سطح بالایی قابل احتراق هستند و عمق فضا از کف تا کف، یا از کف تا سقف، کمتر از ۳۶ اینچ (۹۰۰ میلی‌متر) است، یا در ساختار دوبل تیر چوبی با حداکثر فاصله ۳۶ اینچ (۹۰۰ میلی‌متر) بین بالای تیر پایینی و پایین تیر بالایی، باید از اسپرینکلرهایی استفاده شود که به طور خاص برای این کاربرد فهرست شده باشند (دارای گواهی‌نامه معتبر باشند).

9.3.2.1

اسپرینکلرهایی که به‌طور خاص برای محافظت از فضاهای پنهان قابل احتراق تعریف‌شده در بند 9.3.2 فهرست شده‌اند، در صورتی که عمق فضا کمتر از ۱۲اینچ (۳۰۰ میلی‌متر) از کف تا کف یا از کف تا سقف باشد، می‌توانند طبق بند 9.4.1.2 استفاده شوند.

9.3.2.2

اگر بخشی از فضا عمقی بیش از ۳۶ اینچ (۹۰۰میلی‌متر) داشته باشد، اسپرینکلرهای مخصوص فضاهای پنهان قابل احتراق مطابق با بند 9.4.1.2 می‌توانند در کل آن فضا استفاده شوند.

9.3.2.3

اسپرینکلرهایی که به‌طور خاص برای محافظت از فضاهای پنهان قابل احتراق فهرست شده‌اند، می‌توانند برای محافظت از ساختار تیر چوبی مرکب (Composite Wood Joist) مطابق با بند 9.4.1.2 به‌کار روند.

9.3.3 شفت‌های عمودی

9.3.3.1 کلیات

مگر اینکه الزامات بندهای 9.3.3.1.1 یا 9.3.3.1.2 رعایت شوند، باید یک اسپرینکلر در بالای شفت‌ها نصب گردد.

9.3.3.1.1

شفت‌های کانال عمودی غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود که غیرقابل دسترس هستند، نیاز به اسپرینکلر ندارند.

9.3.3.1.2

شفت‌های عمودی برق یا مکانیکی غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود که غیرقابل دسترس هستند، نیاز به اسپرینکلر ندارند.

9.3.3.2 شفت‌هایی با سطوح قابل احتراق*

9.3.3.2.1

در شفت‌های عمودی که دارای سطوح قابل احتراق هستند، باید در هر طبقه‌ی متناوب، یک اسپرینکلر نصب شود.

9.3.3.2.2

اگر شفت دارای سطوح قابل احتراق دارای ناحیه‌های بسته (Trapped Sections) باشد، باید در بالای هر بخش بسته یک اسپرینکلر اضافی نصب گردد.

9.3.3.3 شفت‌های قابل دسترس با سطوح غیرقابل احتراق

در شفت‌های عمودی قابل دسترسی که سطوح آن‌ها غیرقابل احتراق است، باید یک اسپرینکلر در نزدیکی پایین شفت نصب شود.

9.3.4 راه‌پله‌ها

9.3.4.1 ساختار قابل احتراق

در تمام راه‌پله‌هایی که ساختار آن‌ها قابل احتراق است، باید در زیر پله‌ها اسپرینکلر نصب گردد.

9.3.4.1.1

در بالای شفت راه‌پله‌های قابل احتراق، باید اسپرینکلر نصب شود.

9.3.4.1.2*

در زیر پاگردها (Landing) در هر طبقه باید اسپرینکلر نصب شود.

9.3.4.1.3

در زیر پایین‌ترین پاگرد میانی، باید اسپرینکلر نصب شود.

9.3.4.2 ساختار غیرقابل احتراق

9.3.4.2.1

در شفت‌های پله غیرقابل احتراق که دارای پله‌های غیرقابل احتراق با سطوح داخلی غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود هستند، باید یک اسپرینکلر در بالای شفت و یکی در زیر اولین پاگرد قابل دسترس بالای پایین‌ترین بخش شفت نصب شود.

9.3.4.2.1

در چاه‌های راه‌پله با مصالح غیرقابل احتراق که دارای پلکان غیرقابل احتراق با روکش‌های غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود هستند، اسپرینکلر باید در بالای چاه و زیر اولین پاگرد قابل دسترس بالای پایین‌ترین نقطه‌ی چاه نصب شود.

9.3.4.2.2

چنانچه چاه‌های راه‌پله‌ی غیرقابل احتراق به‌وسیله‌ی دیوار یا در تقسیم شده باشند، باید در هر دو سمت این جداسازی اسپرینکلر نصب شود.

9.3.4.2.3

در زیر پاگردها یا راه‌پله‌ها، در صورتی که فضای زیر آن‌ها برای انبار کردن استفاده شود، اسپرینکلر باید نصب گردد.

9.3.4.2.3.1

می‌توان نصب اسپرینکلر در پایین چاهک راه‌پله را حذف کرد، مشروط بر اینکه فضای زیر پله‌ها در پایین چاهک به‌گونه‌ای مسدود شده باشد که امکان انبار کردن در آن وجود نداشته باشد.

9.3.4.2.4

در برجک‌های پلکان خارجی، زمانی که دیوارهای خارجی برجک حداقل ۵۰ درصد باز باشند و تمامی اجزای برجک از مصالح غیرقابل احتراق ساخته شده باشند، می‌توان از نصب اسپرینکلر صرف‌نظر کرد.

9.3.4.3* پله‌هایی که به دو یا چند بخش متصل می‌شوند

وقتی پله‌ها در دو طرف یک دیوار آتش باز می‌شوند، باید در چاه پله، در هر پاگردی که دارای چندین بازشو است، اسپرینکلر نصب گردد.

9.3.5 بازشوهای عمودی*

9.3.5.1 کلیات*

مگر اینکه شرایط بند 9.3.5.4 برآورده شود، در مواردی که پله‌های متحرک، راه‌پله‌ها یا بازشوهای مشابه در کف، بدون پوشش (unenclosed) باشند و حفاظت با اسپرینکلر به عنوان جایگزینی برای محصور کردن بازشوی عمودی در نظر گرفته شده باشد، این بازشوهای کف باید با اسپرینکلرهای نزدیک به هم در ترکیب با موانع هدایت دود (draft stops) مطابق بندهای 9.3.5.2 و 9.3.5.3 محافظت شوند.

9.3.5.2 موانع هدایت دود (Draft Stops)

موانع هدایت دود باید دارای شرایط زیر باشند:

1. دقیقاً در مجاورت بازشو قرار گیرند؛

2. حداقل عمق آن‌ها ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) باشد؛

3. از مواد غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود ساخته شده باشند که در هنگام فعال شدن اسپرینکلر در جای خود باقی بمانند.

9.3.5.3 اسپرینکلرها

9.3.5.3.1

اسپرینکلرها باید با فاصله‌ای بیش از ۶ فوت (۱.۸ متر) از یکدیگر نصب نشوند و در فاصله‌ای بین ۶ تا ۱۲ اینچ (۱۵۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر) از مانع هدایت دود، در سمت دور از بازشو قرار گیرند.

9.3.5.3.2

اگر فاصله‌ی اسپرینکلرها از یکدیگر کمتر از ۶ فوت (۱.۸متر) باشد، باید بافل‌های عرضی (cross baffles)طبق بند 10.2.5.4.2 نصب شوند.

9.3.5.4 بازشوهای بزرگ

در اطراف بازشوهای بزرگ مانند آن‌هایی که در مراکز خرید، ساختمان‌های آتریوم و سازه‌های مشابه یافت می‌شوند، در صورتی که کلیه طبقات و فضاهای مجاور مطابق این استاندارد توسط اسپرینکلر اتوماتیک محافظت شوند و بازشوها دارای ابعاد افقی حداقل ۲۰ فوت (۶.۱متر) بین لبه‌های مقابل و حداقل مساحت ۱۰۰۰ فوت مربع (۹۳ متر مربع) باشند، نیازی به نصب اسپرینکلرهای نزدیک به هم و موانع هدایت دود نیست.

9.3.6 چاه آسانسور و اتاق‌های تجهیزات آسانسور

9.3.6.1*

اسپرینکلرهای دیواری باید در پایین هر چاه آسانسور و در ارتفاعی حداکثر تا ۲ فوت (۶۰۰ میلی‌متر) از کف چاه نصب شوند.

9.3.6.2

اسپرینکلر ذکرشده در بند 9.3.6.1 برای چاه‌های بسته، غیرقابل احتراق آسانسور که فاقد مایعات هیدرولیک قابل احتراق هستند، مورد نیاز نمی‌باشد.

9.3.6.3

نصب اسپرینکلرهای اتوماتیک در اتاق‌های ماشین‌آلات آسانسور، فضاهای ماشین‌آلات آسانسور، فضاهای کنترل، یا چاه‌های آسانسور کششی که مطابق با مقررات مربوطه در NFPA 101 یا کد ساختمانی مربوطه نصب شده‌اند، الزامی نیست، مشروط بر اینکه تمامی شرایط زیر رعایت شده باشند:

1. اتاق ماشین‌آلات، فضای ماشین‌آلات، اتاق کنترل، فضای کنترل یا چاه آسانسور کششی منحصراً به تجهیزات آسانسور اختصاص داشته باشد.

2. این فضاها به وسیله‌ی آشکارسازهای دود یا دیگر سیستم‌های اعلام حریق خودکار مطابق باNFPA 72 محافظت شده باشند.

3. فضای ماشین‌آلات، اتاق کنترل، فضای کنترل یا چاه آسانسور کششی با دیوارها و مجموعه‌های سقف/کف یا سقف/بام دارای درجه‌ی مقاومت در برابر آتش مطابق با حداقل‌های مشخص‌شده در کد ساختمانی مربوطه، از سایر بخش‌های ساختمان جدا شده باشد.

4. هیچ ماده‌ای که ارتباطی با تجهیزات آسانسور ندارد در این فضاها ذخیره نشده باشد.

5. تجهیزات آسانسور هیدرولیکی نباشند.

9.3.6.4*

اسپرینکلرهای اتوماتیک نصب‌شده در اتاق ماشین‌آلات آسانسور یا در بالای چاه آسانسور باید دارای درجه حرارتی معمولی یا میانی باشند.

9.3.6.5*

اسپرینکلرهای اسپری قائم، آویخته (pendent) یا دیواری(sidewall) باید در بالای چاه آسانسور نصب شوند.

9.3.6.6

اسپرینکلر الزامی در بند 9.3.6.5 نیازی به نصب ندارد، در صورتی که:

• چاه آسانسور مسافربر از مصالح غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود ساخته شده باشد، و

• مواد داخل کابین آسانسور با الزامات ASME A17.1 (کد ایمنی برای آسانسورها و پله‌های برقی) مطابقت داشته باشند.

9.3.6.7 استفاده از تعلیق قابل احتراق در آسانسورها

9.3.6.7.1

در آسانسورهایی که از وسایل تعلیق قابل احتراقمانند تسمه‌های فولادی با روکش الاستومری یا پلی‌یورتانی غیرمدور استفاده می‌کنند، باید اسپرینکلرها در بالا و پایین چاه آسانسور نصب شوند.

9.3.6.7.2

در صورتی که این وسایل تعلیق دارای درجه‌ی حداقلFT-1 طبق آزمون سوختن عمودی استاندارد UL 62 وUL 1581 باشند، نیازی به نصب اسپرینکلر در چاه آسانسور نمی‌باشد.

9.3.7* فضاهای کتابخانه و ذخیره‌سازی اسناد

در جایی که کتاب‌ها یا اسناد در قفسه‌های باز ثابت نگهداری می‌شوند، اسپرینکلرها باید مطابق با یکی از موارد زیر نصب شوند:

1. در صورت وجود حداقل ۱۸ اینچ (۴۵۰میلی‌متر) فاصله بین منحرف‌کننده‌ی اسپرینکلر و بالای قفسه‌ها، اسپرینکلرها می‌توانند بدون توجه به راهروها نصب شوند.

2. اگر فاصله‌ی ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) بین منحرف‌کننده‌ی اسپرینکلر و بالای قفسه‌ها قابل حفظ نیست، باید در هر راهرو و در هر طبقه از قفسه‌ها اسپرینکلر نصب شود، به‌طوری‌که فاصله بین اسپرینکلرها در امتداد راهروها از ۱۲ فوت (۳.۷ متر) بیشتر نشود (طبق شکل 9.3.7(a)).

3. اگر فاصله‌ی ۱۸ اینچ حفظ نشود و در عین حال، جداکننده‌های عمودی قفسه‌ها ناقص بوده و اجازه‌ی توزیع آب به راهروهای مجاور را بدهند، می‌توان اسپرینکلرها را در راهروهای یک‌درمیاندر هر طبقه حذف کرد، مشروط بر اینکه بازشوهای تهویه‌ای در کف طبقات نیز فراهم شده باشند. در این حالت، اسپرینکلرها باید به صورت زیگزاگی در ارتفاع نصب شوند (طبق شکل 9.3.7(b)).

9.3.8* کوره‌ها و فرهای صنعتی

(این بند دارای محتوای گسترده‌تری است که در ادامه یا منبع اصلی باید بررسی شود.)

9.3.9 محافظت از کانال‌ها (Duct Protection)

در جایی که توسط مرجع ذی‌صلاح یا کد یا استاندارد مرجع مربوطه مورد نیاز باشد، محافظت از کانال‌ها باید با الزامات بند 9.3.8 مطابقت داشته باشد.

9.3.9.1 محل نصب اسپرینکلرها

9.3.9.1.1

مگر اینکه الزامات بندهای 9.3.9.1.2 یا 9.3.9.1.3 رعایت شده باشند، در بالای هر رایزر عمودی و در نقطه‌ی میانی هر انحراف (offset) از کانال‌ها، باید یک اسپرینکلر نصب گردد.

9.3.9.1.2

در صورتی که رایزر عمودی در خارج از ساختمان قرار داشته باشد و در معرض مواد قابل احتراق نباشد یا در صورتی که فاصله‌ی افقی بین خروجی هود و رایزر عمودی حداقل ۲۵ فوت (۷٫۶ متر) باشد، نصب اسپرینکلر الزامی نیست.

9.3.9.1.3

در کانال‌های افقی خروجی دود (exhaust ducts)، اسپرینکلرها باید با فاصله‌های ۱۰ فوت (۳ متر)نصب شوند و نخستین اسپرینکلر حداکثر در فاصله‌ی ۵ فوت (۱٫۵ متر) از ورودی کانال قرار گیرد.

9.3.9.2 محافظت در برابر یخ‌زدگی

اسپرینکلرهایی که در کانال‌های خروجی قرار دارند و در معرض خطر یخ‌زدگی هستند، باید به‌درستی در برابر یخ‌زدگی محافظت شوند. (رجوع شود به بند 16.4.1)

9.3.9.3 دسترسی به اسپرینکلرها

باید امکان دسترسی برای بازرسی، آزمایش و نگهداری تمامی اسپرینکلرها فراهم باشد.

9.3.9.4 فیلتر خطی (Strainers)

در سیستم‌هایی که از اسپرینکلرهایی با ضریب K کمتر از K-2.8 (40) استفاده می‌شود، باید یک صافی خطی فهرست‌شده (listed line strainer) در مسیر اصلی آب تغذیه نصب شود.

9.3.10 سقف‌های مشبک (Open-Grid Ceilings)

سقف‌های مشبک فقط در صورتی می‌توانند در زیر اسپرینکلرها نصب شوند که یکی از شرایط زیر برقرار باشد:

(1)

سقف‌های مشبکی که:

• ابعاد کوچک‌ترین دهانه‌ی شبکه حداقل ۱/۴ اینچ (۶ میلی‌متر) باشد؛

• ضخامت یا عمق مصالح سقف بیشتر از کوچک‌ترین دهانه نباشد؛ و

• این دهانه‌ها حداقل ۷۰٪ از سطح کل سقف را تشکیل دهند.

در این صورت، فواصل نصب اسپرینکلرها مطابق موارد زیر باید رعایت شود:

(a) در فضاهای با خطر کم (light hazard):

• اگر فاصله‌ی اسپرینکلرها کمتر از ۱۰ × ۱۰ فوت (۳ × ۳ متر) باشد:
حداقل فاصله‌ی عمودی بین منحرف‌کننده و بالای سقف مشبک باید ۱۸ اینچ (۴۵۰میلی‌متر) باشد.

• اگر فاصله‌ی اسپرینکلرها بیش از ۱۰ × ۱۰ ولی کمتر از ۱۰ × ۱۲ فوت (۳ × ۳٫۷ متر) باشد:
برای اسپرینکلرهای اسپری، حداقل فاصله‌ی ۲۴ اینچ (۶۰۰ میلی‌متر) و
برای اسپرینکلرهای قدیمی (old-style)، حداقل فاصله‌ی ۳۶ اینچ (۹۰۰ میلی‌متر) الزامی است.

• اگر فاصله‌ی اسپرینکلرها بیش از ۱۰ × ۱۲ فوت (۳ × ۳٫۷ متر) باشد:
حداقل فاصله باید ۴۸ اینچ (۱٫۲ متر) باشد.

(b) در فضاهای با خطر معمولی (ordinary hazard):

• تنها استفاده از اسپرینکلرهای اسپری مجاز است.

• اگر فاصله‌ی اسپرینکلرها کمتر از ۱۰ × ۱۰ فوت باشد:
حداقل فاصله‌ی عمودی باید ۲۴ اینچ (۶۰۰میلی‌متر) باشد.

• اگر فاصله‌ی اسپرینکلرها بیشتر از ۱۰ × ۱۰ فوت باشد:
حداقل فاصله باید ۳۶ اینچ (۹۰۰ میلی‌متر)باشد.

(2)

سایر انواع سقف‌های مشبک نیز در صورتی مجاز به نصب در زیر اسپرینکلرها هستند که برای این منظور فهرست شده باشند (listed) و مطابق با دستورالعمل‌های درج‌شده در بسته‌بندی سقف نصب شوند.

9.3.11 سقف‌ها و مصالح سقفی رهاشونده(Drop-Out Ceilings and Ceiling Materials)

9.3.11.1*

نصب سقف‌ها و مصالح سقفی رهاشونده در زیر اسپرینکلرها مجاز است، مشروط بر اینکه این پنل‌ها یا مصالح برای این کاربرد فهرست‌شده باشند و مطابق با مشخصات مندرج در فهرست خود نصب شوند.

9.3.11.2

سقف‌ها و مصالح سقفی رهاشونده که با معیارهای بند 9.3.11.1 مطابقت دارند، نباید در زیر اسپرینکلرهای واکنش سریع (quick-response) یا با پوشش گسترده (extended coverage) نصب شوند، مگر اینکه به‌طور خاص برای این کاربرد فهرست شده باشند.

9.3.11.3

سقف‌ها و مصالح سقفی رهاشونده که با معیارهای بند 9.3.11.1 مطابقت دارند، در چارچوب این استاندارد به عنوان سقف محسوب نمی‌شوند.

9.3.11.4*

لوله‌کشی‌هایی که در بالای سقف‌های رهاشونده مطابق با بند 9.3.11.1 نصب شده‌اند، به‌عنوان لوله‌کشی پنهان (concealed piping) در نظر گرفته نمی‌شوند.

9.3.11.5*

نصب اسپرینکلر در زیر سقف‌های رهاشونده یا مصالح سقفی مطابق با بند 9.3.11.1 مجاز نیست.

9.3.12*

در خزانه‌های نگهداری پوست خز (fur storage vaults)، باید از اسپرینکلرهای قدیمی (old-style sprinklers) استفاده شود.

9.3.13 صحنه‌ی نمایش (Stages)

9.3.13.1

در مکان‌های زیر باید اسپرینکلر نصب گردد:

• زیر سقف در بالای صحنه؛

• در فضاهای زیر صحنه که دارای مصالح قابل احتراق هستند یا با مصالح قابل احتراق ساخته شده‌اند؛

• در تمام فضاهای مجاور، اتاق‌های گریم، انبارها و کارگاه‌ها.

9.3.13.2

در مواردی که محافظت از بازشوی پروسنیوم(proscenium opening) مورد نیاز باشد، باید یک سیستم دلوژ (deluge system) با اسپرینکلرهای باز(open sprinklers) فراهم شود که:

• حداکثر در فاصله ۳ فوت (۹۰۰ میلی‌متر) از سمت صحنه‌ی قوس پروسنیوم نصب شوند؛

• با فاصله‌ی حداکثر ۶ فوت (۱٫۸ متر) از یکدیگر قرار گیرند.
(برای معیارهای طراحی، به فصل 11 مراجعه شود.)

9.3.14 فضاهای بالای سقف‌ها

9.3.14.1

در فضاهایی که سقف آن‌ها از ارتفاع باقی‌مانده‌ی ناحیه پایین‌تر است، فضای بالای این سقف باید دارای اسپرینکلر باشد، مگر اینکه با الزامات بند 9.2.1 مربوط به فضاهای پنهان مجاز بدون اسپرینکلر مطابقت داشته باشد.

9.3.14.2

در صورتی که فضای بالای سقف کاذب دارای اسپرینکلر باشد، سیستم اسپرینکلر باید با الزامات بند 19.2.2 و بخش 20.10 مطابقت داشته باشد.

9.3.14.3*

در حالتی که یک فضای غیرقابل احتراق در بالای سقف کاذب غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدودقرار داشته باشد و:

• آن فضا به دلیل باز بودن به فضای مجاور دارای اسپرینکلر، اسپرینکلرگذاری شده باشد؛ و

• هیچ امکانی برای نگهداری یا ذخیره‌سازی در بالای سقف کاذب وجود نداشته باشد؛

در این صورت، سیستم اسپرینکلر می‌تواند فقط تا فاصله‌ای برابر با ۰٫۶ برابر ریشه‌ی مربع مساحت طراحی سیستم در فضای مجاور، در آن فضا امتداد یابد.

9.3.14.3.1

سیستم اسپرینکلر باید حداقل تا فاصله ۲۴ فوت (۷٫۳ متر) در فضای بالای سقف امتداد یابد.

9.3.15 شیشه‌های محافظت‌شده با اسپرینکلر(Sprinkler-Protected Glazing)*

در مواردی که از اسپرینکلر به همراه شیشه به عنوان جایگزینی برای دیوار یا پنجره‌ی دارای درجه‌ی مقاومت حریق استفاده می‌شود، مجموعه‌ی شیشه-اسپرینکلر باید با موارد زیر مطابقت داشته باشد:

(1)

اسپرینکلرها باید برای کاربرد خاص روی پنجره‌ها فهرست شده باشند، مگر اینکه استفاده از اسپرینکلرهای استاندارد اسپری به‌طور خاص توسط کد ساختمانی مجاز شده باشد.

(2)

اسپرینکلرها باید از طریق یک سیستم لوله‌کشی تر(wet pipe system) تغذیه شوند.

(3)

شیشه باید از نوع گرما-مقاوم، سکوریت‌شده(tempered)، یا سرامیک شیشه‌ای (glass ceramic) باشد و به صورت ثابت نصب گردد.

9.3.15 (4)

در مواردی که مجموعه‌ی شیشه‌ای نیاز به محافظت از هر دو طرف دارد، باید در هر دو سمت شیشه اسپرینکلر نصب گردد.

9.3.15 (5)

استفاده از شیشه‌ی محافظت‌شده با اسپرینکلر محدود به دیوارهای غیر باربر (non-load-bearing walls)است.

9.3.15 (6)

مجموعه‌ی شیشه‌ای نباید دارای اعضای افقی باشدکه باعث اختلال در پخش یکنواخت آب بر سطح شیشه گردد، و همچنین نباید هیچ مانعی بین اسپرینکلر و شیشه وجود داشته باشد که پخش آب را مختل کند.

9.3.15 (7)

مدت زمان تأمین آب برای ناحیه‌ی طراحی که اسپرینکلرهای پنجره را شامل می‌شود، نباید کمتر از درجه‌بندی الزامی مجموعه‌ی شیشه‌ای باشد.

9.3.16 نورگیرها (Skylights)

9.3.16.1

در مورد نورگیرهایی که مساحت آن‌ها بیش از ۳۲فوت مربع (۳٫۰ متر مربع) نیست، صرف‌نظر از طبقه‌بندی خطر (hazard classification)، در صورتی که حداقل ۱۰ فوت (۳٫۰ متر) به‌صورت افقی از هر نورگیر محافظت‌نشده یا تورفتگی سقفی بدون محافظت جدا شده باشند، می‌توان از نصب اسپرینکلر در آن‌ها صرف‌نظر کرد.

9.3.16.1.1

هنگامی که اسپرینکلری مستقیماً در زیر نورگیری با مساحت حداکثر ۳۲ فوت مربع (۳٫۰ متر مربع)نصب شده باشد، فاصله تا سقف باید به‌گونه‌ای اندازه‌گیری شود که گویی نورگیر وجود ندارد و به صفحه‌ی سقف فرضی نسبت داده شود.

9.3.16.2

نورگیرهایی با مساحت حداکثر ۳۲ فوت مربع (۳٫۰ متر مربع) می‌توانند دارای پوشش پلاستیکی باشند.

9.3.17 فضاهای پنهان (Concealed Spaces)

9.3.17.1 فضاهای پنهانی که نیاز به محافظت با اسپرینکلر دارند

فضاهای پنهان دارای ساختار قابل احتراق نمایان(exposed combustible construction)، باید با اسپرینکلر محافظت شوند، مگر در مواردی که بر اساس بندهای 9.2.1.1 تا 9.2.1.19 و 9.2.2 نصب اسپرینکلر الزامی نباشد.

9.3.17.1.1*

الزامات طراحی برای فضاهای پنهان
اسپرینکلرها در فضاهای پنهانی که برای ذخیره‌سازی یا استفاده دیگر قابل دسترسی نیستند، باید مطابق با الزامات نواحی کم‌خطر (light hazard occupancy) نصب شوند.

9.3.17.1.2 حفاظت موضعی از مصالح قابل احتراق نمایان یا مواد قابل احتراق نمایان

در صورتی که فضاهای پنهان با ساختار غیرقابل احتراق یا با قابلیت احتراق محدود که در حالت عادی نیاز به اسپرینکلر ندارند، دارای نواحی موضعی از مصالح یا مواد قابل احتراق نمایان باشند، این نواحی قابل احتراق می‌توانند طبق موارد زیر به‌صورت موضعی محافظت شوند:

(1)

اگر مواد قابل احتراق نمایان در پارتیشن‌ها یا دیوارهای عمودی اطراف تمام یا بخشی از فضاقرار داشته باشند، می‌توان از یک ردیف اسپرینکلر با فاصله حداکثر ۱۲ فوت (۳٫۷ متر) از یکدیگر و حداکثر ۶ فوت (۱٫۸ متر) از سطح داخلی پارتیشن‌ها برای محافظت از سطح استفاده کرد.
اولین و آخرین اسپرینکلر در این ردیف نباید بیش از ۵ فوت (۱٫۵ متر) از انتهای پارتیشن فاصله داشته باشند.

(2)

اگر مواد قابل احتراق نمایان در صفحه‌ی افقی قرار داشته باشند، ناحیه‌ی مورد نظر می‌تواند با اسپرینکلرهایی با فواصل مربوط به مناطق کم‌خطر محافظت شود.
اسپرینکلرهای اضافی باید حداکثر در فاصله‌ی ۶فوت (۱٫۸ متر) بیرون از محدوده‌ی مواد قابل احتراق و با فواصل حداکثر ۱۲ فوت (۳٫۷ متر) در طول مرز اطراف آن نصب شوند.
هنگامی که مرز به دیوار یا مانع دیگری ختم شود، آخرین اسپرینکلر نباید بیش از ۶ فوت (۱٫۸ متر) از دیوار یا مانع فاصله داشته باشد.

9.3.18 فضاهای زیر کف‌های زمینی، سکوها و باراندازهای بیرونی

9.3.18.1

مگر اینکه الزامات بند 9.2.2 رعایت شده باشند، در تمام فضاهای زیر کف‌های زمینی قابل احتراق و زیر سکوها و باراندازهای بیرونی قابل احتراق باید اسپرینکلر نصب گردد.

9.3.19 پیش‌آمدگی‌های بیرونی (Exterior Projections)

9.3.19.1*

مگر اینکه الزامات بندهای 9.2.3.2، 9.2.3.3، یا 9.2.3.4 رعایت شده باشند، زیر تمام پیش‌آمدگی‌های بیرونی که عرض آن‌ها بیش از ۴ فوت (۱٫۲ متر) باشد باید اسپرینکلر نصب گردد.

9.3.19.2*

در زیر تمام پیش‌آمدگی‌های بیرونی با عرض بیش از ۴ فوت (۱٫۲ متر) که در آن‌ها مواد قابل احتراق ذخیره می‌شود، باید اسپرینکلر نصب گردد.

9.3.20 تجهیزات الکتریکی

9.3.20.1*

مگر اینکه الزامات بند 9.2.6 رعایت شده باشند، نصب سیستم اسپرینکلر در اتاق‌های تجهیزات الکتریکی الزامی است.

9.4 استفاده از اسپرینکلرها (Use of Sprinklers)

9.4.1 کلیات

9.4.1.1*

اسپرینکلرها باید مطابق با مشخصات درج‌شده در فهرست آن‌ها (listing) نصب شوند.

9.4.1.2

در مواردی که هیچ اسپرینکلری به‌طور خاص برای ویژگی‌های خاص سازه یا موقعیت‌های ویژه‌ای که نیاز به توزیع غیرمعمول آب دارند فهرست نشده باشد، الزامات بند 9.4.1.1 اعمال نمی‌شود، و استفاده از اسپرینکلرهای فهرست‌شده در موقعیت‌هایی غیر از آنچه در فهرست‌شان پیش‌بینی شده مجاز است، به شرطی که نتیجه‌ی خاصی مدنظر باشد.

9.4.1.3*

اسپرینکلرهای عمودی (Upright sprinklers) باید به گونه‌ای نصب شوند که بازوهای قاب (frame arms) آن‌ها موازی با خط انشعاب (branch line) باشد، مگر اینکه مشخصاً برای جهت‌گیری دیگر فهرست شده باشند.

9.4.1.4

در مواردی که از چسب حلالی (solvent cement)برای اتصال لوله‌ها و اتصالات استفاده می‌شود، اسپرینکلر نباید پیش از چسب‌کاری در اتصالات نصب شود.

9.4.1.5 درپوش‌ها و تسمه‌های محافظ(Protective Caps and Straps)

9.4.1.5.1*

درپوش‌ها و تسمه‌های محافظ باید با روشی برداشته شوند که با دستورالعمل نصب تولیدکننده مطابقت داشته باشد.

9.4.1.5.2*

تمام درپوش‌ها و تسمه‌های محافظ باید پیش از زمان راه‌اندازی سیستم اسپرینکلر از روی اسپرینکلرها برداشته شوند.

9.4.1.5.3

درپوش‌ها و تسمه‌های محافظ مربوط به اسپرینکلرهای عمودی یا اسپرینکلرهایی که در ارتفاع بیش از ۱۰ فوت (۳٫۰ متر) از کف نصب می‌شوند، می‌توانند بلافاصله پس از نصب اسپرینکلر برداشته شوند.

9.4.2 درجه‌بندی دمایی (Temperature Ratings)

9.4.2.1*

مگر اینکه الزامات بندهای 9.4.2.2، 9.4.2.3، 9.4.2.4 یا 9.4.2.5 رعایت شده باشند، در سراسر ساختمان باید از اسپرینکلرهای با دمای معمولی(Ordinary) یا میانی (Intermediate) استفاده شود.

9.4.2.2

در مواردی که بیشینه دمای سقف از 100 درجه فارنهایت (38 درجه سلسیوس) بیشتر باشد، باید اسپرینکلرهایی با درجه‌بندی دمایی متناسب با دمای سقف طبق جدول 7.2.4.1 استفاده شود.

9.4.2.3

استفاده از اسپرینکلرهای با درجه حرارت بالا(high-temperature) در سرتاسر اشغال‌های با خطر معمولی (Ordinary)، خطر زیاد (Extra Hazard)، اشغال‌های انباری (Storage) و همچنین در موارد مجاز در این استاندارد و سایر استانداردها و کدهای NFPA مجاز است.

9.4.2.4

اسپرینکلرهای با طبقه‌بندی دمایی میانی(Intermediate) و بالا (High) باید در مکان‌هایی خاص طبق الزامات بند 9.4.2.5 نصب شوند.

9.4.2.5*

برای انتخاب اسپرینکلرهایی با طبقه‌بندی دمایی غیر از معمولی (Ordinary)، مگر اینکه دمای دیگری مشخص شده باشد یا اسپرینکلرهای با دمای بالا در تمام محل استفاده شوند، باید رویه‌های زیر رعایت شود. انتخاب دما باید مطابق با جداول 9.4.2.5(a)، 9.4.2.5(b)، 9.4.2.5(c) و شکل 9.4.2.5 انجام شود:

1. اسپرینکلرهایی که در ناحیه‌ی دمای بالا قرار دارند، باید از نوع دمای بالا بوده و اسپرینکلرهایی که در ناحیه‌ی دمای میانی قرار دارند، باید از نوع دمای میانی باشند.

2. اسپرینکلرهایی که در فاصله‌ی ۱۲ اینچ (۳۰۰میلی‌متر) از یک طرف یا ۳۰ اینچ (۷۵۰میلی‌متر) بالای لوله بخار، کویل گرمایشی، یا رادیاتور بدون پوشش قرار دارند، باید از نوع دمای میانی باشند.

3. اسپرینکلرهایی که در فاصله‌ی ۷ فوت (۲٫۱ متر)از شیر تخلیه فشار پایین که در یک اتاق بزرگ به‌طور آزاد تخلیه می‌شود قرار دارند، باید از نوع دمای بالا باشند.

4. اسپرینکلرهای زیر نورگیرهای شیشه‌ای یا پلاستیکی که در معرض مستقیم نور خورشید هستند، باید از نوع دمای میانی باشند.

5. اسپرینکلرهایی که در فضای بسته، زیر سقف بدون عایق، یا در اتاقک زیر شیروانی بدون تهویه قرار دارند، باید از نوع دمای میانیباشند.

6. اسپرینکلرهایی که در ویترین‌های نمایشگاهی بدون تهویه و دارای چراغ‌های برقی پرقدرت نزدیک سقف هستند، باید از نوع دمای میانیباشند.

7. اسپرینکلرهایی که تجهیزات پخت‌وپز تجاری و سامانه‌های تهویه آن‌ها را محافظت می‌کنند، باید از نوع دمای بالا یا خیلی بالا باشند، که این انتخاب باید بر اساس دستگاه اندازه‌گیری دما صورت گیرد. (به بند 8.9.6 مراجعه شود.)

8. اسپرینکلرهایی که در مناطق مسکونی، نزدیک منابع حرارتی خاص (طبق جدول 9.4.2.5(c)) نصب می‌شوند، باید مطابق همان جدول نصب گردند.

9. اسپرینکلرهای با دمای معمولی که در کنار کانال‌های گرمایش با دمای خروجی کمتر از 100 درجه فارنهایت (38 درجه سلسیوس) قرار دارند، نیازی به رعایت فاصله‌ی مشخص‌شده در جدول 9.4.2.5(a) یا (c) ندارند.

10. اسپرینکلرهایی که در یخچال‌ها یا فریزرهایWalk-in دارای سیستم ذوب یخ خودکار نصب می‌شوند، باید از نوع دمای میانی یا بالاتر باشند.

11. اسپرینکلرهایی که در کمدهایی با خشک‌کن بدون خروجی (Ventless Dryer) قرار دارند، باید از نوع دمای میانی یا بالاتر باشند.

9.4.2.6

در صورت تغییر کاربری که منجر به تغییر دما می‌شود، نوع اسپرینکلرها نیز باید متناسب با آن تغییر یابند.

9.4.2.7*

حداقل دمای اسمی اسپرینکلرهای سقفی در انبارهای عمومی، انبارهای قفسه‌ای، انبار لاستیک خودرو، انبار رول کاغذ، و انبار پنبه‌ی فشرده باید برابر با 150 درجه فارنهایت (66 درجه سلسیوس) باشد.

9.4.3 حساسیت حرارتی (Thermal Sensitivity)

9.4.3.1*

اسپرینکلرهای مورد استفاده در اشغال‌های با خطر سبک (Light Hazard) باید یکی از انواع زیر باشند:

1. اسپرینکلرهای واکنش سریع (Quick-Response) طبق تعریف بند 3.3.205.4.16

2. اسپرینکلرهای مسکونی طبق الزامات فصل 12

3. اسپرینکلرهای CMSA واکنش سریع

4. اسپرینکلرهای ESFR

5. اسپرینکلرهای واکنش استاندارد برای اصلاحات یا الحاقات سیستم‌های موجود با اسپرینکلرهای واکنش استاندارد

6. اسپرینکلرهای واکنش استاندارد که برای جایگزینی واحدی در سیستم‌های موجود با اسپرینکلرهای واکنش استاندارد استفاده می‌شوند

9.4.3.2

در مواردی که اسپرینکلر واکنش سریع نصب شده، تمام اسپرینکلرهای درون یک فضای بسته(compartment) باید از نوع واکنش سریع باشند، مگر در موارد مجاز در بندهای 9.4.3.3، 9.4.3.4، یا 9.4.3.5.

9.4.3.3

در صورت نبود اسپرینکلر واکنش سریع در بازه دمایی مورد نیاز، استفاده از اسپرینکلر واکنش استاندارد مجاز است.

9.4.3.4

الزامات بند 9.4.3.2 در مورد اسپرینکلرهای داخل قفسه‌ای (in-rack sprinklers) اعمال نمی‌شود.

9.4.3.5

در اشغال‌هایی به‌جز خطر سبک، چنانچه یک اسپرینکلر دارای فهرست برای هر دو نوع واکنش سریع و واکنش استاندارد باشد (با نواحی پوشش متفاوت)، می‌توان آن را در یک فضا با هر دو نوع فاصله‌گذاری نصب کرد، بدون نیاز به جداسازی نواحی پوشش.

9.4.3.6

زمانی که یک سیستم موجود برای اشغال‌های با خطر سبک به اسپرینکلرهای واکنش سریع یا مسکونی تغییر می‌کند، باید تمام اسپرینکلرهای داخل یک فضا تعویض شوند.

9.4.4 اسپرینکلرهایی با K-فاکتور کمتر از K-5.6 (80)

9.4.4.1

مگر در موارد مجاز طبق بند 9.4.4، اسپرینکلرها باید حداقل K-فاکتور اسمی برابر با 5.6 (80) داشته باشند.

9.4.4.2

در اشغال‌های با خطر سبک، استفاده از اسپرینکلرهایی با K-فاکتور کمتر از 5.6 (80) مجاز است، به شرط رعایت موارد زیر:

1. سیستم باید به‌صورت هیدرولیکی محاسبه شود.

2. این اسپرینکلرها فقط در سیستم‌های لوله‌تر (wet pipe) یا طبق محدودیت‌های بندهای 9.4.4.3 یا 9.4.4.4 نصب شوند.

3. برای اسپرینکلرهایی با K-فاکتور کمتر از 2.8(40) باید صافی (Strainer) فهرست‌شده در سمت تأمین نصب گردد.

9.4.4.3

نصب اسپرینکلرهای با K-فاکتور کمتر از 5.6 (80) طبق بند 19.4.2 برای حفاظت در برابر آتش‌سوزی‌های ناشی از منابع خارجی (Exposure Fires) مجاز است.

9.4.4.4

اسپرینکلرهایی با K-فاکتور اسمی K-4.2 (57) می‌توانند در سیستم‌های خشک (Dry Pipe) و واکنش تأخیری (Preaction) برای اشغال‌های با خطر سبک، به شرطی که لوله‌کشی مقاوم به خوردگی یا گالوانیزه داخلی باشد، استفاده شوند.

9.4.5 محدودیت‌های اندازه رزوه

اسپرینکلرهایی با K-فاکتور بیشتر از 5.6 (80) که دارای رزوه NPT با قطر 1/2 اینچ (15 میلی‌متر)هستند، نباید در سیستم‌های جدید نصب شوند.

9.5 موقعیت، مکان، فاصله‌گذاری، و کاربرد اسپرینکلرها

9.5.1 کلیات

9.5.1.1

اسپرینکلرها باید مطابق با الزامات بخش 9.5، در مکان مناسب قرار گیرند، فاصله‌گذاری شوند، و در موقعیت صحیح نصب گردند.

$2Q==$

9.5.1.2

اسپرینکلرها باید به‌گونه‌ای موقعیت‌دهی شوند که حفاظت از منطقه را متناسب با اهداف کلی این استاندارد تأمین کنند، از طریق کنترل موقعیت نصب و مساحت مجاز پوشش برای هر اسپرینکلر.

9.5.1.3

الزامات بندهای 9.5.2 تا 9.5.6 باید برای تمام انواع اسپرینکلرها اعمال شود، مگر اینکه قوانین سخت‌گیرانه‌تری در فصل‌های 10 تا 15 ارائه شده باشد.

9.5.2 مساحت‌های حفاظت‌شده توسط هر اسپرینکلر

9.5.2.1 تعیین مساحت پوشش حفاظتی(Protection Area of Coverage)

9.5.2.1.1

مساحت پوشش حفاظتی هر اسپرینکلر (As) باید به‌صورت زیر تعیین شود:

1. در امتداد لوله‌های شاخه‌ای (Branch Lines):

(a) فاصله بین اسپرینکلرها (یا تا دیوار یا مانع، در مورد اسپرینکلر انتهایی در خط شاخه) را در دو جهت بالا دست و پایین دست اندازه‌گیری کنید.

(b) بزرگ‌ترِ دو مقدار زیر را انتخاب کنید:

o دو برابر فاصله تا دیوار

o فاصله تا اسپرینکلر بعدی

2. بین لوله‌های شاخه‌ای (Branch Lines):

(a) فاصله عمود تا اسپرینکلر روی خط شاخه مجاور (یا تا دیوار یا مانع، در مورد آخرین خط شاخه‌ای) را از هر طرف خط شاخه‌ای که اسپرینکلر مدنظر روی آن نصب شده، اندازه‌گیری کنید.

(b) بزرگ‌ترِ دو مقدار زیر را انتخاب کنید:

o دو برابر فاصله تا دیوار یا مانع

o فاصله تا اسپرینکلر بعدی

۹.۵.۲.۱.۲ مساحت پوشش حفاظتی اسپرینکلر باید با ضرب بُعد S در بُعد L تعیین شود، به‌صورت زیر:

۹.۵.۲.۲ حداکثر مساحت پوشش حفاظتی
۹.۵.۲.۲.۱ حداکثر مساحت مجاز پوشش حفاظتی برای هر اسپرینکلر (As) باید مطابق با مقدار مشخص‌شده در بخش مربوط به هر نوع یا سبک اسپرینکلر باشد.
۹.۵.۲.۲.۲ حداکثر مساحت پوشش هر اسپرینکلر نباید از ۴۰۰ فوت مربع (۳۷ متر مربع) تجاوز کند.

۹.۵.۳ فاصله‌گذاری اسپرینکلر
۹.۵.۳.۱ حداکثر فاصله بین اسپرینکلرها
۹.۵.۳.۱.۱ حداکثر فاصله مجاز بین اسپرینکلرها باید بر اساس فاصله مرکز به مرکز اسپرینکلرهای مجاور باشد.
۹.۵.۳.۱.۲ این فاصله باید در امتداد شیب سقف اندازه‌گیری شود.
۹.۵.۳.۱.۳ این فاصله باید با مقدار مشخص‌شده در بخش مربوط به هر نوع یا سبک اسپرینکلر مطابقت داشته باشد.

۹.۵.۳.۲ حداکثر فاصله از دیوارها
۹.۵.۳.۲.۱ فاصله اسپرینکلرها از دیوار نباید از نصف فاصله مجاز بین اسپرینکلرها بیشتر باشد.
۹.۵.۳.۲.۲ این فاصله باید تا دیواری که پشت مبلمانی مانند کمد، کابینت یا ویترین قرار دارد اندازه‌گیری شود.
۹.۵.۳.۲.۳ زمانی که اسپرینکلرها در نزدیکی پنجره‌ها نصب می‌شوند و فضای کف اضافی ایجاد نمی‌شود، فاصله باید تا دیوار اندازه‌گیری شود.

۹.۵.۳.۳ حداقل فاصله از دیوارها
۹.۵.۳.۳.۱ حداقل فاصله مجاز بین اسپرینکلر و دیوار باید مطابق با مقدار مشخص‌شده در بخش مربوط به هر نوع یا سبک اسپرینکلر باشد.
۹.۵.۳.۳.۲ این فاصله باید به‌صورت عمود بر دیوار اندازه‌گیری شود.

۹.۵.۳.۴ حداقل فاصله بین اسپرینکلرها
۹.۵.۳.۴.۱ باید حداقل فاصله‌ای بین اسپرینکلرها حفظ شود تا از خیس شدن اسپرینکلرهای مجاور توسط اسپرینکلر فعال‌شده و از عدم فعال شدن آنها جلوگیری شود.
۹.۵.۳.۴.۲ حداقل فاصله مجاز باید با مقدار مشخص‌شده در بخش مربوط به هر نوع یا سبک اسپرینکلر مطابقت داشته باشد.

۹.۵.۴ موقعیت پخش‌کننده (دفلکتور)
۹.۵.۴.۱ فاصله از سقف
۹.۵.۴.۱.۱ فاصله بین دفلکتور اسپرینکلر و سقف باید بر اساس نوع اسپرینکلر و نوع سازه انتخاب شود.
۹.۵.۴.۱.۲ سقف‌های فلزی موج‌دار:
۹.۵.۴.۱.۲.۱ برای سقف‌هایی با موج‌هایی به عمق حداکثر ۳ اینچ (۷۵ میلی‌متر)، فاصله باید از پایین‌ترین نقطه موج اندازه‌گیری شود.
۹.۵.۴.۱.۲.۲ برای سقف‌هایی با عمق بیش از ۳ اینچ، فاصله باید از بالاترین نقطه موج اندازه‌گیری شود.
۹.۵.۴.۱.۳ در سقف‌هایی که عایق مستقیماً زیر سقف یا سازه نصب شده، فاصله دفلکتور باید از پایین عایق اندازه‌گیری شود و با الزامات ۹.۵.۴.۱.۳.۱ تا ۹.۵.۴.۱.۳.۳ مطابقت داشته باشد.
۹.۵.۴.۱.۳.۱ عایق مورد استفاده باید از نوع پشمی یا مقاوم در برابر نیروی مکش ۳ پوند بر فوت مربع (۰.۱۳کیلوگرم بر متر مربع) باشد.
۹.۵.۴.۱.۳.۲ اگر عایق به‌صورت صاف و موازی با سقف نصب شده باشد، فاصله دفلکتور از زیر عایق اندازه‌گیری می‌شود.
۹.۵.۴.۱.۳.۳ اگر عایق دچار افتادگی شود، فاصله دفلکتور باید از وسط اختلاف ارتفاع نقطه بالا و پایین عایق اندازه‌گیری شود.
(A) اگر افتادگی عایق بیش از ۶ اینچ (۱۵۰ میلی‌متر) باشد، فاصله باید از نقطه بالای عایق اندازه‌گیری شود.
(B) دفلکتور نباید بالاتر از پایین‌ترین نقطه عایق قرار گیرد.
۹.۵.۴.۱.۴ استفاده از جمع‌کننده حرارتی برای کمک به فعال‌سازی اسپرینکلر مجاز نیست.

۹.۵.۴.۲ جهت‌گیری دفلکتور
دفلکتور اسپرینکلرها باید موازی با سقف، بام یا شیب راه‌پله قرار گیرد.

۹.۵.۵ موانع در برابر پاشش اسپرینکلر
۹.۵.۵.۱ هدف عملکردی
اسپرینکلرها باید به‌گونه‌ای نصب شوند که موانع پاشش را به حداقل برسانند، مطابق با تعریف در ۹.۵.۵.۲ و ۹.۵.۵.۳، یا اسپرینکلرهای اضافی جهت اطمینان از پوشش مناسب خطر نصب شوند.
(به شکل A.9.5.5.1 مراجعه شود.)

۹.۵.۵.۲ موانع توسعه الگوی پاشش
۹.۵.۵.۲.۱ موانع پیوسته یا ناپیوسته که در فاصله‌ای کمتر یا مساوی ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) زیر دفلکتور قرار دارند و از توسعه کامل الگوی پاشش جلوگیری می‌کنند، باید مطابق با ۹.۵.۵.۲ باشند.
۹.۵.۵.۲.۲ اسپرینکلرها باید در فاصله‌ای مناسب از موانعی مانند خرپا، لوله‌ها، ستون‌ها و وسایل نصب شوند، مطابق با بخش‌های ۱۰.۲ تا ۱۴.۲.

۹.۵.۵.۳ موانعی که از رسیدن آب به خطر جلوگیری می‌کنند
موانع پیوسته یا ناپیوسته‌ای که در صفحه افقی، بیش از ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) زیر دفلکتور قرار دارند و باعث اختلال در رسیدن جریان آب به ناحیه حفاظت‌شده می‌شوند، باید مطابق با ۹.۵.۵.۳ باشند

۹.۵.۵.۳.۱* اسپرینکلرها باید زیر موانع ثابت با عرض بیش از ۴ فوت (۱.۲ متر) نصب شوند.
۹.۵.۵.۳.۱.۱* کف‌پوش‌های مشبک باز با عرض بیش از ۴فوت (۱.۲ متر) نیاز به حفاظت اسپرینکلری در زیر مشبک دارند.
۹.۵.۵.۳.۱.۲* اسپرینکلرهای قرارگرفته زیر موانع باید با یکی از موارد زیر مطابقت داشته باشند:
(۱) زیر مانع نصب شوند
(۲) در کنار مانع نصب شوند، به شرطی که فاصله آن‌ها از لبه بیرونی مانع بیش از ۳ اینچ (۷۵ میلی‌متر) نباشد
۹.۵.۵.۳.۱.۳ چنانچه اسپرینکلرها در کنار مانع نصب شوند، باید از نوع طبقه میانی قفسه‌ای باشند.
۹.۵.۵.۳.۱.۴ دفلکتور اسپرینکلرهای خودکار نصب‌شده زیر موانع ثابت نباید بیش از ۱۲ اینچ (۳۰۰ میلی‌متر) پایین‌تر از کف مانع قرار گیرد.
۹.۵.۵.۳.۱.۵ نصب اسپرینکلر زیر موانع غیرقابل‌احتراق با عرض بیش از ۴ فوت (۱.۲ متر) در صورتی که کف مانع حداکثر ۲۴ اینچ (۶۰۰ میلی‌متر) بالاتر از کف یا دک باشد، الزامی نیست.

۹.۵.۵.۳.۲* نصب اسپرینکلر زیر موانعی که ثابت نیستند، مانند میزهای کنفرانس، الزامی نیست.
۹.۵.۵.۳.۳ اسپرینکلرهای نصب‌شده زیر موانع باید از همان نوع (اسپری، CMSA، ESFR، مسکونی) باشند که در سقف نصب شده‌اند، مگر طبق بند ۹.۵.۵.۳.۳.۱.
۹.۵.۵.۳.۳.۱ استفاده از اسپرینکلرهای اسپری زیر درب‌های بالابر مجاز است.
۹.۵.۵.۳.۴* اسپرینکلرهای نصب‌شده زیر کف‌پوش‌های مشبک باید از نوع طبقه میانی/قفسه‌ای باشند یا به نحوی محافظت شوند که از پاشش اسپرینکلرهای سقفی در امان باشند.

۹.۵.۵.۴ کمدها
در تمام کمدها و محفظه‌ها، از جمله کمدهایی که تجهیزات مکانیکی در آن‌ها قرار دارند و حجم آن‌ها بیشتر از ۴۰۰فوت مکعب (۱۱ متر مکعب) نیست، یک اسپرینکلر در بالاترین سطح سقف کافی است، بدون توجه به موانع یا حداقل فاصله از دیوار.

۹.۵.۶ فاصله بین دفلکتور و ذخیره‌سازی
۹.۵.۶.۱* مگر اینکه الزامات بندهای ۹.۵.۶.۲، ۹.۵.۶.۳، ۹.۵.۶.۴ یا ۹.۵.۶.۵ رعایت شده باشند، فاصله بین دفلکتور اسپرینکلر و بالاترین نقطه ذخیره‌سازی یا محتویات اتاق باید حداقل ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) باشد.
۹.۵.۶.۲ در مواردی که استانداردهای دیگر حداقل فاصله بیشتری را برای ذخیره‌سازی مشخص کرده باشند، باید همان‌ها رعایت شوند.
۹.۵.۶.۳ برای اسپرینکلرهای خاص، فاصله حداقل ۳۶اینچ (۹۰۰ میلی‌متر) تا ذخیره‌سازی مجاز است.
۹.۵.۶.۴ فاصله‌ای کمتر از ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) بین بالای ذخیره‌سازی و دفلکتور اسپرینکلر سقفی، در صورتی مجاز است که از طریق آزمون‌های آتش‌سوزی بزرگ‌مقیاس موفق برای خطر خاص، اثبات شده باشد.
۹.۵.۶.۵ در مواردی که تایرهای لاستیکی ذخیره شده‌اند، فاصله بین بالای ذخیره‌سازی و دفلکتور اسپرینکلر نباید کمتر از ۳۶ اینچ (۹۰۰ میلی‌متر) باشد.
۹.۵.۶.۶ مقدار ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) نباید ارتفاع قفسه‌ها روی دیوار یا در برابر دیوار را مطابق با بندهای ۱۰.۲.۸، ۱۰.۳.۷، ۱۱.۲.۶، و بخش‌های ۱۱.۳ و ۱۲.۱محدود کند.
۹.۵.۶.۶.۱ در مواردی که قفسه‌ها بر روی دیوار نصب شده‌اند و مستقیماً زیر اسپرینکلر نیستند، قفسه‌ها و اقلام ذخیره‌شده روی آن‌ها می‌توانند از سطحی که در ارتفاع ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) زیر دفلکتور اسپرینکلر سقفی قرار دارد، فراتر روند.
۹.۵.۶.۶.۲ قفسه‌ها و هر نوع ذخیره‌سازی روی آن‌ها که مستقیماً زیر اسپرینکلرها قرار دارند، نباید از سطحی که در ارتفاع ۱۸ اینچ (۴۵۰ میلی‌متر) زیر دفلکتور اسپرینکلر سقفی قرار دارد، بالاتر روند.

خواندنی ها

طراحی سیستم اطفاء حریق با گاز دی اکسیدکربن
B TAHERI 2025-10-15

اثرات بازشوها بر طراحی و عملکرد سیستم اطفاء حریق با گاز دی اکسیدکربن

NFPA12 ANNEX-E

ضمیمه E – آتش‌سوزی‌های سطحی
این ضمیمه بخشی از الزامات این سند NFPA نیست، بلکه صرفاً برای اهداف اطلاعاتی ارائه شده است.

E.1 الزامات ارائه‌شده در بخش 5.3 عوامل مختلفی را که می‌توانند بر عملکرد سامانه دی‌اکسید کربن تأثیر بگذارند، در نظر گرفته‌اند. پرسش در مورد محدودیت بازشوهایی که قابل‌بسته شدن نیستند، اغلب مطرح می‌شود و پاسخ دقیق به آن دشوار است.
از آنجا که آتش‌سوزی‌های سطحی معمولاً از نوعی هستند که می‌توان آن‌ها را با روش‌های اطفاء موضعی خاموش کرد، انتخاب بین روش غرقاب کامل و روش کاربرد موضعی را می‌توان بر اساس مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز انجام داد.

این انتخاب در مثال‌های زیر برای فضای محصور نمایش‌داده‌شده در شکلE.1(a) نشان داده شده است.

عامل تبدیل ماده (به بخش ۵.۳.۴ مراجعه شود): از آنجا که غلظت طراحی بیش از ۳۴ درصد نیست، نیازی به تبدیل وجود ندارد.
شرایط ویژه (به بخش ۵.۳.۵ مراجعه شود): دی‌اکسید کربن از طریق بازشدگی پایینی خارج خواهد شد، در حالی که هوا از طریق بازشدگی بالایی وارد می‌شود. بر اساس شکل E.1 (b)، نرخ خروجی برابر با ۱۷ پوند بر دقیقه بر فوت مربع برای غلظت ۳۴ درصد در ارتفاع ۷ فوت خواهد بود.
دی‌اکسید کربن اضافی برای بازشدگی‌ها (به بخش ۵.۳.۵.۱ مراجعه شود):

17 X 5= 85 lb

مجموع دی‌اکسید کربن مورد نیاز:

111 + 85= 196 lb

عامل تبدیل ماده (به بخش ۵.۳.۴ مراجعه شود): از آنجا که غلظت طراحی بیش از ۳۴ درصد نیست، نیازی به تبدیل وجود ندارد.
شرایط ویژه (به بخش ۵.۳.۵ مراجعه شود): دی‌اکسید کربن از طریق بازشدگی پایینی خارج خواهد شد، در حالی که هوا از طریق بازشدگی بالایی وارد می‌شود. بر اساس شکل E.1 (b)، نرخ خروجی برابر با ۸۵کیلوگرم بر دقیقه بر متر مربع برای غلظت ۳۴ درصد در ارتفاع ۲.۱ متر خواهد بود.
دی‌اکسید کربن اضافی برای بازشدگی‌ها (به بخش ۵.۳.۵.۱ مراجعه شود):
۸۵ × ۰.۵ = ۴۲.۵ کیلوگرم
مجموع دی‌اکسید کربن مورد نیاز:
۴۸.۶ + ۴۲.۵ = ۹۱.۱ کیلوگرم

دی‌اکسید کربن اضافی برای بازشدگی‌ها (به بخش ۵.۳.۵.۱ مراجعه شود):
۱۷ × ۱۰ = ۱۷۰ پوند
مجموع دی‌اکسید کربن مورد نیاز:
۱۱۱ + ۱۷۰ = ۲۸۱ پوند
از آنجا که میزان جبران خسارت از مقدار اولیه اطفاء حریق فراتر رفته است (به بخش ۵.۲.۱.۱ مراجعه شود)، به فصل ۶ ارجاع داده می‌شود. بر اساس روش نرخ بر حجم، بخش ۶.۵.۳.۲ بیان می‌کند که نرخ تخلیه می‌تواند تا حداقل ۰.۲۵ پوند بر دقیقه بر فوت مکعب برای دیوارهای واقعی که به طور کامل اتاق سرور را محصور کرده‌اند کاهش یابد. بازشدگی‌ها می‌توانند به عنوان درصدی از محصورسازی دیوار محاسبه شوند تا نرخ تخلیه مناسب تعیین شود.
مساحت کل بازشدگی‌ها: ۲۰ فوت مربع
مساحت کل دیوارها: (۱۰ + ۱۰ + ۲۰ + ۲۰) × ۱۰ = ۶۰۰ فوت مربع
نرخ تخلیه:
(۲۰ ÷ ۶۰۰) × (۱ – ۰.۲۵) + ۰.۲۵ = ۰.۲۷ پوند بر دقیقه بر فوت مکعب
نرخ کل تخلیه:
۰.۲۷ × ۲۰۰۰ = ۵۴۰ پوند بر دقیقه
مقدار دی‌اکسید کربن:
۵۴۰ ÷ ۲ = ۲۷۰ پوند

کاربرد موضعی نیاز به تخلیه مایع به مدت ۳۰ ثانیه دارد.
در حالت ذخیره‌سازی پرفشار، مقدار دی‌اکسید کربن باید ۴۰ درصد افزایش یابد (به بخش ۶.۳.۱.۱ مراجعه شود) تا تخلیه مایع به مدت ۳۰ ثانیه تضمین شود.
زمانی که بازشدگی‌ها به ۲۰ فوت مربع برای هر کدام افزایش یابد، تکنیک‌های کاربرد موضعی نسبت به اطفاء حریق کلی، دی‌اکسید کربن کمتری برای هر دو نوع ذخیره‌سازی کم‌فشار و پرفشار نیاز خواهند داشت.

دی‌اکسید کربن اضافی برای بازشدگی‌ها (به بخش ۵.۳.۵.۱ مراجعه شود):
۸۵ × ۱.۰ = ۸۵ کیلوگرم
مجموع دی‌اکسید کربن مورد نیاز:
۴۸.۶ + ۸۵ = ۱۳۳.۶ کیلوگرم
از آنجا که میزان جبران خسارت از مقدار اولیه اطفاء حریق فراتر رفته است (به بخش ۵.۲.۱.۱ مراجعه شود)، به فصل ۶ ارجاع داده می‌شود. بر اساس روش نرخ بر حجم، بخش ۶.۵.۳.۲ بیان می‌کند که نرخ تخلیه می‌تواند تا حداقل ۴ کیلوگرم بر دقیقه بر متر مکعب برای دیوارهای واقعی که به طور کامل اتاق سرور را محصور کرده‌اند کاهش یابد. بازشدگی‌ها می‌توانند به عنوان درصدی از محصورسازی دیوار محاسبه شوند تا نرخ تخلیه مناسب تعیین شود.
مساحت کل بازشدگی‌ها: ۲.۰ متر مربع
مساحت کل دیوارها: (۳ + ۳ + ۶ + ۶) × ۳ = ۵۴ متر مربع
نرخ تخلیه:
(۲ ÷ ۵۴) × (۱۶ – ۴) + ۴ = ۴.۴ کیلوگرم بر دقیقه بر متر مکعب
نرخ کل تخلیه:
۴.۴ × ۵۴ = ۲۳۷.۶ کیلوگرم بر دقیقه بر متر مکعب
مقدار دی‌اکسید کربن:
۲۳۷.۶ ÷ ۲ = ۱۱۸.۸ کیلوگرم
کاربرد موضعی نیاز به تخلیه مایع به مدت ۳۰ ثانیه دارد.
در حالت ذخیره‌سازی پرفشار، مقدار دی‌اکسید کربن باید ۴۰ درصد افزایش یابد (به بخش ۶.۳.۱.۱ مراجعه شود) تا تخلیه مایع به مدت ۳۰ ثانیه تضمین شود.
زمانی که بازشدگی‌ها به ۲.۰ متر مربع برای هر کدام افزایش یابد، تکنیک‌های کاربرد موضعی نسبت به اطفاء حریق کلی، دی‌اکسید کربن کمتری برای هر دو نوع ذخیره‌سازی کم‌فشار و پرفشار نیاز خواهند داشت.

بیشتر طراحی سیستم اطفاء حریق با گاز دی اکسیدکربن

خواندنی ها

فناوری های تشخیص گاز

B TAHERI 2025-09-25

دسته‌بندی‌های پایش گاز:

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.
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.
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)

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)

خواندنی ها

سیستم‌های اطفاء حریق با عامل تمیز در کشتی‌های تجاری و دولتی
B TAHERI 2025-10-222025-10-22

1 کلیات

این فصل تغییرات، اصلاحات و اضافات لازم برای کاربردهای دریایی را بیان می‌کند. تمامی الزامات دیگر NFPA 2001 برای سیستم‌های کشتی‌بردی اعمال می‌شود، مگر اینکه توسط این فصل اصلاح شده باشد. در صورتی که مفاد فصل 13 با مفاد فصل‌های 1 تا 11 تضاد داشته باشد، مفاد فصل 13 اولویت دارد.

13.1.1 دامنه

این فصل محدود به کاربردهای سیستم‌های اطفاء حریق با عامل تمیز در کشتی‌های تجاری و دولتی است. سیستم‌های بی‌اثرکننده انفجار در توسعه این فصل مد نظر قرار نگرفته‌اند.

13.2 استفاده و محدودیت‌ها

13.2.1* سیستم‌های اطفاء حریق با عامل تمیز به‌طور عمده باید برای حفاظت از خطراتی که در محفظه‌ها یا تجهیزاتی هستند که خود شامل یک محفظه برای نگهداری عامل می‌باشد، استفاده شوند.

13.2.2* علاوه بر محدودیت‌های ذکر شده در 4.2.2، سیستم‌های اطفاء حریق با عامل تمیز نباید برای حفاظت از موارد زیر استفاده شوند:

1. محفظه‌های بار خشک

2. بار عمده

13.2.3 تأثیرات محصولات تجزیه عامل و محصولات احتراق بر مؤثر بودن سیستم اطفاء حریق و تجهیزات باید در هنگام استفاده از عوامل تمیز در محیط‌هایی با دماهای محیطی بالا (مانند اتاق‌های سوزاندن، ماشین‌آلات داغ و لوله‌ها) در نظر گرفته شود.

13.3 خطرات برای پرسنل

13.3.1 به‌جز اتاق‌های موتورخانه که در 13.3.1.1 مشخص شده‌اند، سایر فضاهای اصلی ماشین‌آلات باید به‌عنوان فضاهای معمولی اشغال شده در نظر گرفته شوند.

13.3.1.1 اتاق‌های موتورخانه با حجم 6000 فوت‌مکعب (170 مترمکعب) یا کمتر که فقط برای نگهداری به آن دسترسی دارند، نیازی به رعایت 13.3.1 ندارند.

13.3.2* برای سیستم‌های دریایی، فاصله‌های الکتریکی باید مطابق با 46CFR، زیرمجموعه J، “مهندسی الکتریکی” باشد.

13.4 تأمین عامل

13.4.1 این استاندارد از ذخایر اضافی عامل نیاز ندارد.

13.4.2* ترتیب ذخیره‌سازی مخازن باید مطابق با 5.1.3.1 و 5.1.3.3 تا 5.1.3.5 باشد. در صورتی که تجهیزات در معرض شرایط آب و هوایی شدید قرار گیرند، سیستم باید مطابق با دستورالعمل‌های طراحی و نصب تولیدکننده نصب شود.

13.4.2.1 به‌جز در مورد سیستم‌هایی که سیلندرهای ذخیره‌سازی در داخل فضای محافظت شده قرار دارند، مخازن فشاری مورد نیاز برای ذخیره‌سازی عامل باید مطابق با 13.4.2.2 باشد.

13.4.2.2 در صورتی که مخازن عامل خارج از فضای محافظت شده قرار دارند، باید در اتاقی ذخیره شوند که در یک مکان امن و به‌راحتی قابل دسترسی قرار داشته باشد و به‌طور مؤثر تهویه شود به‌طوری‌که مخازن عامل در معرض دماهای محیطی بالاتر از 130°F (55°C) قرار نگیرند. دیوارها و عرشه‌های مشترک بین اتاق‌های ذخیره‌سازی مخازن عامل و فضاهای محافظت شده باید با عایق‌بندی ساختاری کلاس A-60 طبق تعریف 46CFR 72 محافظت شوند. اتاق‌های ذخیره‌سازی مخازن عامل باید بدون نیاز به عبور از فضای محافظت شده قابل دسترسی باشند. درها باید به‌صورت بیرون‌چرخشی باز شوند و دیوارها و عرشه‌ها، از جمله درها و سایر وسایل بستن هرگونه بازشو در آن‌ها، باید مرزهایی بین این اتاق‌ها و فضاهای مجاور باشند و محکم و غیر قابل نفوذ به گاز باشند.

13.4.3 زمانی که مخازن عامل در فضای اختصاصی ذخیره می‌شوند، درهای خروجی باید به‌صورت بیرون‌چرخشی باز شوند.

13.4.4 در صورتی که مخازن در معرض رطوبت قرار گیرند، باید به‌طوری نصب شوند که فاصله‌ای حداقل 2 اینچ (51 میلی‌متر) بین عرشه و قسمت پایین مخزن فراهم شود.

13.4.5 علاوه بر الزامات 5.1.3.4، مخازن باید با حداقل دو بست محکم شوند تا از حرکت ناشی از حرکات کشتی و لرزش جلوگیری شود.

13.4.6* برای کاربردهای دریایی، تمامی لوله‌ها، شیرها و اتصالات از مواد آهنی باید از داخل و خارج در برابر خوردگی محافظت شوند، مگر اینکه در 13.4.6.1 مجاز باشد.

13.4.6.1

بخش‌های بسته لوله و شیرها و اتصالات داخل بخش‌های بسته لوله باید تنها از خارج در برابر خوردگی محافظت شوند.

13.4.6.2

جز در مواردی که در 13.4.6.1 مجاز است، قبل از آزمایش پذیرش، داخل لوله‌ها باید تمیز شود بدون اینکه مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی تحت تأثیر قرار گیرد.

13.4.7*

لوله‌ها، اتصالات، نازل‌ها و آویزها، از جمله مواد پرکننده جوشکاری، در داخل فضای محافظت شده باید دارای دمای ذوب بالاتر از 1600°F (871°C) باشند. استفاده از قطعات آلومینیومی مجاز نیست.

13.4.8

لوله‌ها باید حداقل 2 اینچ (51 میلی‌متر) از نازل آخر در هر خط شاخه‌ای فراتر بروند تا از مسدود شدن جلوگیری شود.

13.5 سیستم‌های شناسایی، راه‌اندازی و کنترل

13.5.1 کلیات

13.5.1.1 سیستم‌های شناسایی، راه‌اندازی، آلارم و کنترل باید مطابق با الزامات مقامات صلاحیت‌دار نصب، آزمایش و نگهداری شوند.

13.5.1.2* برای فضاهای بزرگتر از 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب)،آزادسازی خودکار عامل اطفاء حریق مجاز نیست، مگر اینکه راه‌اندازی سیستم در ایمنی حرکت کشتی تداخل نکند. آزادسازی خودکار عامل اطفاء حریق در هر فضایی که راه‌اندازی سیستم موجب تداخل در ایمنی حرکت کشتی نشود، مجاز است.

13.5.1.2.1 آزادسازی خودکار برای هر فضای 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) یا کمتر مجاز است.

13.5.2 شناسایی خودکار

13.5.2.1 سیستم‌های شناسایی الکتریکی، سیگنال‌دهی، کنترل و راه‌اندازی باید حداقل دو منبع انرژی داشته باشند. منبع اصلی باید از باس اضطراری کشتی باشد. برای کشتی‌هایی که باس اضطراری یا باتری دارند، منبع پشتیبان باید یا باتری هشدار عمومی کشتی یا باتری داخلی سیستم باشد. باتری‌های داخلی باید قادر به راه‌اندازی سیستم برای حداقل 24 ساعت باشند. تمامی منابع انرژی باید تحت نظارت باشند.

13.5.2.1.1 برای کشتی‌هایی که باس اضطراری یا باتری ندارند، منبع اصلی مجاز است که تأمین انرژی اصلی الکتریکی کشتی باشد.

13.5.2.2 علاوه بر الزامات ذکر شده در بخش 9.3، مدارهای راه‌اندازی نباید از داخل فضای محافظت شده عبور کنند، مگر در سیستم‌های دریایی که راه‌اندازی الکتریکی دستی استفاده می‌شود.

13.5.2.2.1 برای سیستم‌هایی که با 13.5.2.4 مطابقت دارند، عبور مدارهای راه‌اندازی از داخل فضای محافظت شده مجاز است.

13.5.2.3*

راه‌اندازی دستی برای سیستم‌ها نباید قادر به اجرا شدن با یک اقدام واحد باشد. جز در مواردی که در 13.5.2.3.1 مشخص شده است، ایستگاه‌های راه‌اندازی دستی باید در یک محفظه قرار گیرند.

13.5.2.3.1

راه‌اندازی دستی باید به‌صورت راه‌اندازی دستی محلی در محل سیلندرها مجاز باشد.

13.5.2.4

سیستم‌هایی که فضاهای بزرگتر از 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) را محافظت می‌کنند، باید یک ایستگاه راه‌اندازی دستی در مسیر اصلی خروجی خارج از فضای محافظت‌شده داشته باشند. علاوه بر این، سیستم‌هایی که فضاهای بزرگتر از 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) را محافظت می‌کنند و سیلندرهایی در داخل فضای محافظت‌شده دارند و همچنین سیستم‌هایی که فضاهای ماشین‌آلات اصلی بدون نظارت را محافظت می‌کنند، باید یک ایستگاه راه‌اندازی در یک ایستگاه کنترل که به‌طور مداوم نظارت می‌شود، خارج از فضای محافظت‌شده داشته باشند.

13.5.2.4.1

سیستم‌هایی که فضاهای 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) یا کمتر را محافظت می‌کنند، مجاز هستند که یک ایستگاه راه‌اندازی واحد در یکی از مکان‌های توضیح داده‌شده در 13.5.2.4 داشته باشند.

13.5.2.5

نور اضطراری باید برای ایستگاه‌های راه‌اندازی از راه دور که سیستم‌های محافظت‌کننده از فضاهای ماشین‌آلات اصلی را سرویس می‌دهند، فراهم شود. تمامی دستگاه‌های عملیات دستی باید برچسب‌گذاری شوند تا خطرات محافظت‌شده را شناسایی کنند. علاوه بر این، اطلاعات زیر باید فراهم شود:

1. دستورالعمل‌های عملیاتی

2. مدت زمان تأخیر

3. اقداماتی که باید در صورت عدم عملکرد سیستم انجام شود

4. اقدامات دیگری که باید انجام شود مانند بستن دریچه‌ها و گرفتن شمارش سرنشینان

13.5.2.5.1

برای سیستم‌هایی که سیلندرها را در داخل فضای محافظت‌شده دارند، باید یک وسیله برای نشان دادن تخلیه سیستم در ایستگاه راه‌اندازی از راه دور فراهم شود.

13.6 الزامات اضافی برای سیستم‌های محافظت‌کننده از خطرات کلاس B بزرگتر از 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) با سیلندرهای ذخیره‌شده در داخل فضای محافظت‌شده.

13.6.1*

یک سیستم شناسایی آتش خودکار باید در فضای محافظت‌شده نصب شود تا هشدار اولیه برای آتش‌سوزی ارائه دهد و از خسارات بالقوه به سیستم اطفاء حریق قبل از فعال شدن دستی آن جلوگیری کند. سیستم شناسایی باید در صورت شناسایی آتش، آلارم‌های شنیداری و بصری را در فضای محافظت‌شده و بر روی پل هدایت کشتی فعال کند. تمامی دستگاه‌های شناسایی و آلارم باید از نظر الکتریکی برای پیوستگی تحت نظارت باشند و هرگونه مشکل باید در پل هدایت کشتی اعلام شود.

13.6.2*

مدارهای برق متصل به مخازن باید برای شرایط خرابی و از دست دادن برق تحت نظارت باشند. باید آلارم‌های بصری و شنیداری برای نشان دادن این وضعیت فراهم شود و آلارم‌ها باید در پل هدایت کشتی اعلام شوند.

13.6.3*

در داخل فضای محافظت‌شده، مدارهای الکتریکی که برای آزادسازی سیستم ضروری هستند باید در برابر حرارت مقاوم باشند، مانند کابل‌های معدنی با عایق مطابق با ماده 332 از NFPA 70، یا معادل آن. سیستم‌های لوله‌کشی ضروری برای آزادسازی سیستم‌هایی که برای عملیات هیدرولیکی یا پنوماتیکی طراحی شده‌اند باید از فولاد یا مواد مقاوم در برابر حرارت معادل آن باشند.

13.6.4*

چیدمان‌های مخازن و مدارهای الکتریکی و لوله‌کشی که برای آزادسازی هر سیستم ضروری هستند، باید به‌گونه‌ای باشند که در صورت آسیب به هر یک از خطوط آزادسازی برق به دلیل آتش‌سوزی یا انفجار در فضای محافظت‌شده (یعنی مفهوم خطای واحد)، تمام بار اطفاء حریق مورد نیاز برای آن فضا هنوز بتواند تخلیه شود.

13.6.5*

مخازن باید برای کاهش فشار ناشی از نشت و تخلیه تحت نظارت باشند. باید سیگنال‌های بصری و شنیداری در فضای محافظت‌شده و یا در پل هدایت کشتی یا در فضایی که تجهیزات کنترل آتش متمرکز است، برای نشان دادن وضعیت فشار پایین فراهم شود.

13.6.6*

در داخل فضای محافظت‌شده، مدارهای الکتریکی ضروری برای آزادسازی سیستم باید با استانداردهای Class A طبق NFPA 72 طراحی شوند.

13.7 پوشش

13.7.1*

برای جلوگیری از خروج ماده اطفاء حریق از طریق منافذ به خطرات یا مناطق کاری مجاور، منافذ باید یکی از طراحی‌های زیر را داشته باشند:

1. به‌طور دائم مهر و موم‌شده

2. مجهز به بسته‌شونده‌های خودکار

3. مجهز به بسته‌شونده‌های دستی که با یک مدار هشدار برای نشان دادن زمانی که این بسته‌شونده‌ها هنگام فعال‌سازی سیستم مهر و موم نشده‌اند، تجهیز شده‌اند.

13.7.1.1

در مواردی که حبس ماده اطفاء حریق عملی نباشد یا در صورتی که سوخت بتواند از یک بخش به بخش دیگر جریان یابد (مانند از طریق بیلج)، محافظت باید گسترش یابد تا بخش‌های مجاور یا مناطق کاری متصل شده را شامل شود.

13.7.2*

قبل از تخلیه ماده اطفاء حریق، تمامی سیستم‌های تهویه باید بسته و ایزوله شوند تا از انتقال ماده به دیگر بخش‌ها یا خارج از کشتی جلوگیری شود. باید از خاموش‌شونده‌های خودکار یا خاموش‌شونده‌های دستی که توسط یک نفر از مکانی که ایستگاه تخلیه ماده اطفاء حریق در آن قرار دارد، قابل بسته شدن باشد، استفاده شود.

13.8 الزامات غلظت طراحی

13.8.1 ترکیب سوخت‌ها

برای ترکیب سوخت‌ها، غلظت طراحی باید از مقدار اطفاء شعله برای سوختی که بیشترین غلظت را نیاز دارد، استخراج شود.

13.8.2 غلظت طراحی

برای هر سوخت خاص، غلظت طراحی که در 13.8.3 ذکر شده است باید استفاده شود.

13.8.3 اطفاء شعله

حداقل غلظت طراحی برای مایعات آتش‌زا و قابل اشتعال کلاس B باید طبق دستورالعمل‌های ذکر شده در IMO MSC/Circ. 848، “دستورالعمل‌های اصلاح‌شده برای تأیید سیستم‌های اطفاء حریق ثابت گازی معادل” طبقSOLAS 74 برای فضاهای ماشین‌آلات و اتاق‌های پمپ بارگیری، که به‌روزرسانی‌شده توسط IMO MSC.1/Circ. 1267، “اصلاحات دستورالعمل‌ها برای تأیید سیستم‌های گاز اطفاء حریق ثابت معادل” است، تعیین شود.

13.8.4* مقدار کل سیلابی

مقدار ماده اطفاء حریق باید بر اساس حجم خالص فضای محافظت‌شده و مطابق با الزامات بند 5 از IMO MSC/Circular 848 تعیین شود.

13.8.5* مدت زمان محافظت

مهم است که غلظت طراحی ماده اطفاء حریق نه تنها باید تحقق یابد بلکه باید برای مدت زمان کافی برای اقدام اضطراری موثر توسط پرسنل آموزش‌دیده کشتی حفظ شود. در هیچ موردی مدت زمان نگهداری نباید کمتر از 15 دقیقه باشد.

13.9 سیستم توزیع

13.9.1 نرخ کاربرد

حداکثر نرخ طراحی کاربرد باید بر اساس مقدار ماده اطفاء حریق مورد نیاز برای غلظت دلخواه و زمان لازم برای دستیابی به آن غلظت تعیین شود.

13.9.2 زمان تخلیه

13.9.2.1

زمان تخلیه برای مواد هالوکربنی نباید از 10 ثانیه بیشتر باشد یا طبق نیازمندی‌های مقامات ذی‌صلاح دیگر باشد.

13.9.2.2

برای مواد هالوکربنی، زمان تخلیه باید به‌عنوان زمانی تعریف شود که 95 درصد از جرم ماده اطفاء حریق [در دمای 70°F (21°C)] از نازل‌ها تخلیه شده باشد، که برای دستیابی به غلظت طراحی حداقل ضروری است.

13.9.2.3

زمان تخلیه برای مواد گاز بی‌اثر نباید از 120 ثانیه برای 85 درصد غلظت طراحی بیشتر باشد یا طبق نیازمندی‌های مقامات ذی‌صلاح دیگر باشد.

13.10 انتخاب و موقعیت نازل

برای فضاهایی که در 13.10.1 شناسایی نشده‌اند، نازل‌ها باید از نوع فهرست‌شده برای هدف مورد نظر باشند. محدودیت‌ها باید بر اساس آزمایش‌های انجام‌شده طبق IMO MSC/Circular 848، “دستورالعمل‌های اصلاح‌شده برای تأیید سیستم‌های اطفاء حریق ثابت گازی معادل” مطابقSOLAS 74 برای فضاهای ماشین‌آلات و اتاق‌های پمپ بارگیری تعیین شوند. فاصله نازل‌ها، پوشش منطقه‌ای، ارتفاع و هم‌راستایی نباید از محدودیت‌ها تجاوز کند.

13.10.1

برای فضاهایی که فقط سوخت‌های کلاس A وجود دارند، محل قرارگیری نازل‌ها باید مطابق با محدودیت‌های فهرست‌شده برای نازل‌ها باشد.

13.11 بازرسی و آزمایش

حداقل سالیانه، تمامی سیستم‌ها باید توسط پرسنل متخصص بازرسی و آزمایش شوند تا عملکرد صحیح آن‌ها تضمین شود. آزمایش‌های تخلیه الزامی نیستند.

13.11.1

گزارش بازرسی همراه با توصیه‌ها باید به فرمانده کشتی و نماینده مالک ارائه شود. این گزارش باید برای بازرسی توسط مقامات ذی‌صلاح در دسترس باشد.

13.11.2

حداقل سالیانه، مقدار ماده اطفاء حریق در مخازن قابل بازسازی باید توسط پرسنل متخصص بررسی شود. فشار مخزن باید حداقل ماهی یک بار توسط خدمه کشتی تأیید و ثبت شود.

13.11.3*

برای مواد هالوکربنی تمیز، اگر یک مخزن بیش از 5 درصد از ماده اطفاء حریق را از دست دهد یا فشار آن بیش از 10 درصد کاهش یابد، باید دوباره پر شود یا تعویض شود.

13.11.3.1*

اگر یک مخزن ماده گاز بی‌اثر فشار خود را بیشتر از 5 درصد از دست دهد، باید دوباره پر شود یا تعویض شود. زمانی که از گیج‌های فشار برای این منظور استفاده می‌شود، آن‌ها باید حداقل سالیانه با یک دستگاه کالیبره مقایسه شوند.

13.11.4

پیمانکار نصب باید دستورالعمل‌هایی برای ویژگی‌های عملیاتی و روش‌های بازرسی خاص برای سیستم ماده تمیز نصب‌شده روی کشتی فراهم کند.

13.12 تأیید نصب‌ها

قبل از پذیرش سیستم، مستندات فنی مانند راهنمای طراحی سیستم، گزارش‌های آزمایش یا گزارش فهرست‌شده باید به مقامات ذی‌صلاح ارائه شود. این مستندات باید نشان دهند که سیستم و اجزای آن با یکدیگر سازگار بوده، در محدوده‌های آزمایش‌شده مورد استفاده قرار می‌گیرند و برای استفاده دریایی مناسب هستند.

13.12.1 وظایف سازمان فهرست‌بندی

سازمان فهرست‌بندی باید عملکردهای زیر را انجام دهد:

1. تأیید اینکه آزمایش‌های آتش‌سوزی مطابق با یک استاندارد از پیش تعیین‌شده انجام شده‌اند.

2. تأیید اینکه آزمایش‌های اجزا مطابق با یک استاندارد از پیش تعیین‌شده انجام شده‌اند.

3. بازبینی برنامه تضمین کیفیت اجزاء.

4. بازبینی دستورالعمل طراحی و نصب.

5. شناسایی محدودیت‌های سیستم و اجزاء.

6. تأیید محاسبات جریان.

7. تأیید یکپارچگی و قابلیت اطمینان سیستم به‌عنوان یک کل.

8. داشتن یک برنامه پیگیری.

9. انتشار فهرستی از تجهیزات.

13.13 آزمایش فشار دوره‌ای

آزمایشی طبق بند 10.4.15 باید در فواصل زمانی 24 ماهه انجام شود. برنامه آزمایش دوره‌ای باید شامل آزمایش عملیاتی تمامی آلارم‌ها، کنترل‌ها و تأخیرهای زمانی باشد.

13.14 انطباق

سیستم‌های الکتریکی باید مطابق با زیرشاخه 46 CFR بخش 1 باشند. برای کشتی‌های کانادایی، نصب‌های الکتریکی باید مطابق با TP 127 E، استانداردهای الکتریکی ایمنی کشتی‌ها انجام شوند.

بیشتر سیستم‌های اطفاء حریق با عامل تمیز در کشتی‌های تجاری و دولتی
خواندنی ها

بررسی انواع دتکتورهای گاز
B TAHERI 2025-09-27
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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
2. 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.
1. 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.
1. 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.
2. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
1. 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.
بیشتر بررسی انواع دتکتورهای گاز
خواندنی ها

دتکتور حرارتی خطی آنالوگ یا قابل استفاده مجدد چیست
B TAHERI 2025-09-142026-01-04
کابل دتکتور حرارتی خطی آنالوگ قابل ریست l که دارای روکش پلی‌اتیلن مقاوم در برابر شعله (FRPE) است، برای تشخیص زودهنگام شرایط حریق و داغ‌شدگی در موقعیت‌هایی طراحی شده است که سایر روش‌های تشخیص به‌دلیل شرایط محیطی یا هزینه‌های بالا قابل استفاده نیستند.

طول‌های گسترده‌ای از کابل دتکتور حرارتی خطی آنالوگ قابل ریست (LHDC) می‌توانند به‌صورت یک منطقه نصب شوند و قابلیت فعال‌سازی آلارم در صورت وجود نقاط داغ (Hot Spot) در بخش‌های بسیار کوچکی از کابل را داشته باشند.

دتکتور حرارتی خطی در طیف وسیعی از کاربردها قابل استفاده است، اما به‌ویژه برای شرایط محیطی سخت، محدودیت دسترسی فیزیکی یا خطرناک به منطقه تحت حفاظت، و یا نیاز به نصب مقرون‌به‌صرفه در مجاورت خطرات مناسب است.

ویژگی‌های اصلی دتکتور حرارتی خطی عبارت‌اند از:
- تشخیص زودهنگام خطرات در دماهایی بسیار کمتر از نقطه شعله‌وری
- تولید دود کم و بدون هالوژن (LS0H)
- ساختار مقاوم برای استفاده در محیط‌های سخت
- نصب آسان با گزینه‌های متنوع برای نصب
- سازگار با بسیاری از مانیتورهای منطقه‌ای و تجهیزات کنترلی موجود
- قابلیت بازیابی و ریست‌پذیر (قابل تست) برخلاف دتکتور حرارتی خطی دیجیتال
- قابلیت پیکربندی ایمنی ذاتی برای مناطق خطرناک
- تطابق با استانداردهای صنعتی (مانند CEGB GDCD-187)
- طیف گسترده‌ای از کاربردهای اثبات‌شده
اصول عملکرد

دتکتور حرارتی خطی کابلی هم‌محور است که شامل یک رسانای مرکزی از جنس فولاد با روکش مس، یک لایه عایق داخلی (دی‌الکتریک)، یک لایه بافت مسی قلع‌زده، و یک غلاف محافظ بیرونی است.

مکانیسم اصلی تشخیص حرارت (حریق) بر اساس مقاومت دی‌الکتریک است که بین رسانای مرکزی و لایه بافت مسی مانیتور می‌شود و دارای ضریب دمایی منفی (NTC) است.

این ویژگی NTC تابعی لگاریتمی است، بنابراین مقاومت در دماهای محیطی نرمال بیشتر از دماهای غیرعادی هشداردهنده خواهد بود.

ویژگی‌های دیگری مانند اثرات خازنی نیز در کابل دیده می‌شود. این کابل باید همراه با ماژول‌های مانیتورینگ مناسب استفاده شود.

در صورت پیکربندی صحیح، می‌توان طول‌های زیادی از دتکتور را نصب کرد و همچنان قابلیت تشخیص نقاط داغ در بخش‌های کوچکی از کابل حفظ می‌شود.

رجوع شود به:
«ویژگی‌ها به عنوان کابل تشخیص آتش»

کاربردها

دتکتور حرارتی خطی همراه با یک واحد پایانی عملکردی (EOL Terminator) و یک ماژول رابط LHDC یا پنل کنترلی مجهز به کانال رابط مناسب استفاده می‌شود.

دتکتور حرارتی خطی می‌تواند از طریق مانع‌های ایمنی ذاتی (Zener Barrier) در مناطق خطرناک نصب شود. همچنین، زمانی‌که منطقه حفاظت‌شده از تجهیزات مانیتورینگ دور باشد، می‌توان از کابل‌های رابط استفاده کرد. (برای نوع توصیه‌شده با شرکت اسپین الکتریک تماس بگیرید.)

دتکتور حرارتی خطی بسیار انعطاف‌پذیر است، هم می‌تواند جایگزین دتکتورهای نقطه‌ای در حفاظت ناحیه‌ای شود و هم به آسانی در نزدیکی خطرات مورد پایش نصب گردد.

این دتکتور به‌ویژه در کاربردهایی مناسب است که شرایط محیطی سخت استفاده از سایر روش‌های تشخیص را ناممکن می‌سازد.

نیاز پایین به تعمیر و نگهداری این دتکتور، آن را به راه‌حلی منحصر‌به‌فرد برای شناسایی حریق در مناطقی با محدودیت دسترسی به‌دلیل موانع فیزیکی یا خطرات بهداشتی برای افراد تبدیل کرده است.

کاربردهای رایج:
- تونل‌ها، کانال‌ها و سقف‌های کاذب
- پله‌های برقی و مسیرهای متحرک
- مخازن ذخیره‌سازی پتروشیمی
- سالن‌های رنگ و اتاقک‌های اسپری
- نقاله‌ها – زغال‌سنگ، چوب، گوگرد و…
- فضاهای سقفی و زیرشیروانی
- مسیرهای تونل‌های جاده‌ای و ریلی و حوضچه‌ها
- مناطق تأسیسات نیروگاه هسته‌ای
- انبارهای سرد و سردخانه‌ها
- تابلوهای کنترل و کلیدهای برق
- قفسه‌های مرتفع انبارها
- سکوهای نفتی دریایی
- هودهای آزمایشگاهی و محفظه‌های دستکش‌دار
- سیلوهای غلات و انبارهای کشاورزی
- محفظه‌های موتور خودروهای جاده‌ای / ریلی
- نشت بخار و خطاهای گرمایش ردیابی‌شده
- خطوط تولید – فلنج‌ها، شیرآلات و پمپ‌ها
- فضاهای زیرکفی اتاق‌های کامپیوتر
ویژگی‌ها به عنوان کابل تشخیص آتش

در استفاده از این نوع دتکتور دو جنبه اصلی برای هر کاربرد خاص باید در نظر گرفته شود:
- طول کل کابل (منطقه) مورد استفاده و دماهای محیطی نرمالی که کابل بدون فعال شدن هشدار می‌تواند تحمل کند
- نقطه‌ای که در آن، در صورت افزایش دمای غیرعادی در بخشی (یا تمام) کابل، هشدار فعال می‌شود
ماژول‌های رابط LHDC دارای تنظیمات حساسیت و آستانه فعال‌سازی هستند. نمودارها سه تنظیم معمول را نشان می‌دهند و بدترین شرایط ممکن و تلرانس تولید LHDC را در نظر می‌گیرند.

همچنین به مثال ارائه‌شده رجوع شود.

مثال

این مثال نشان می‌دهد که چگونه ۳۰۰ متر کابل دتکتور حرارتی خطی همراه با یک ماژول رابط با نقطه تنظیم ۳ ولت استفاده شده است.
- نمودار پایین نشان می‌دهد که کل منطقه تا دمای محیطی ۵۳ درجه سانتی‌گراد را بدون فعال شدن هشدار تحمل می‌کند.
- نمودار بالا نشان می‌دهد که یک بخش ۱۰ متری از منطقه در دمای حدود ۱۱۸ درجه سانتی‌گراد باعث فعال شدن هشدار می‌شود. منطقه ۳۰۰ متری در دمای ۶۵ درجه سانتی‌گراد هشدار می‌دهد.
- حاشیه ایمنی و تلرانس در منحنی‌ها اعمال شده‌اند. در عمل، تحمل ممکن است بیشتر از ۵۳ درجه باشد. همچنین، نمودار تشخیص فرض می‌کند که باقی کابل منطقه در دمای بسیار پایین‌تری قرار دارد. در شرایط محیطی نرمال، آستانه هشدار کمتر از ۱۱۸ درجه خواهد بود.
عملکرد دو مرحله‌ای

اطلاعات صفحه قبل، ویژگی «فعال‌سازی» دتکتور حرارتی خطی را برای یک «نقطه تنظیم» توضیح می‌دهد.

. شرکت اسپین الکتریک ماژول‌های رابطی ارائه می‌دهد که دارای دو نقطه تنظیم قابل تنظیم هستند، بنابراین عملکرد دو مرحله‌ای یا پیش‌هشدار را فراهم می‌کنند.

عملکرد دو مرحله‌ای – تأیید فعال‌سازی – پیش‌هشدار

یکی از مزایای منحصر‌به‌فرد دتکتور حرارتی خطی آنالوگ قابل ریست . شرکت اسپین الکتریک این است که می‌توان وضعیت‌های غیرعادی متغیر را به‌صورت پیوسته پایش کرد. شرکت اسپین الکتریک ماژول‌هایی ارائه می‌دهد که دارای دو سطح فعال‌سازی قابل تنظیم هستند. این ماژول‌ها کلید راه‌اندازی سیستم‌هایی هستند که نیاز به تأیید شرایط آتش‌سوزی قبل از انجام اقدامات خودکار مانند اطفای حریق یا خاموشی دارند. این ویژگی همچنین در سیستم‌های اعلام حریق آدرس‌پذیر هوشمند که دارای اعلان پیش‌هشدار هستند بسیار مفید است.

مشخصات پایه
- قطر کلی: ۳.۳ میلی‌متر ±۱۰٪
- رنگ: قرمز
- غلاف بیرونی: پلی‌اتیلن مقاوم در برابر شعله (FRPE)
- بافت: سیم مسی قلع‌زده
- دی‌الکتریک داخلی: سفید
- رسانای مرکزی: فولاد با روکش مس
- استحکام کششی: ۲۰۰ نیوتن
دتکتور حرارتی خطی با حفاظت اضافه – مقاوم‌سازی‌شده

ساختار اصلی دتکتور حرارتی خطی LS0H بسیار مقاوم است و برای تقریباً تمام کاربردها از جمله تأسیسات پتروشیمی مناسب است.

با این حال، برخی محیط‌ها و/یا مشخصات پروژه ممکن است به حفاظت تقویت‌شده برای دتکتور حرارتی خطی نیاز داشته باشند.

انواع خاصی از این دتکتور که در انبار نگهداری می‌شود شامل مدل‌هایی با بافت فولاد ضدزنگ هستند.

پیکربندی سیستم و سازگاری تجهیزات

دتکتور حرارتی خطی با بسیاری از تجهیزات و نصب‌های موجود سازگار است. شرکت اسپین الکتریک آماده ارائه مشاوره در مورد مناسب بودن این دتکتور به‌عنوان جایگزین برای سیستم‌های موجود می‌باشد.

دتکتور حرارتی خطی را می‌توان در مناطق خطرناک با استفاده از مانع ایمنی ذاتی مناسب نصب کرد.
بیشتر دتکتور حرارتی خطی آنالوگ یا قابل استفاده مجدد چیست
خواندنی ها

مبانی طراحی سیستم اطفاء حریق بوسیله گاز دی اکسید کربن NFPA12-ANNEX-A
B TAHERI 2025-10-13

پیوست A – مطالب توضیحی
پیوست A بخشی از الزامات رسمی این سند NFPA نیست، بلکه صرفاً برای مقاصد اطلاعاتی درج شده است. این پیوست شامل مطالب توضیحی بوده که شماره‌گذاری آن‌ها با بندهای متن اصلی مطابقت دارد.

A.1.1 تجهیزات قابل حمل دی‌اکسید کربن در استاندارد NFPA 10 پوشش داده شده‌اند. استفاده از دی‌اکسید کربن برای خنثی‌سازی (inerting) در استاندارد NFPA 69 بیان شده است.

A.1.3.4 تخلیه دی‌اکسید کربن برای افراد خطرآفرین است؛ بنابراین، ویژگی‌های ایمنی اضافی برای تمام نصب‌های جدید و همچنین برای نوسازی سیستم‌های موجود در بخش 4.3 ارائه شده‌اند.

ایمنی افراد اهمیت بالایی دارد؛ از این رو، این ویژگی‌های ایمنی اضافی باید تا تاریخ ۳۱ دسامبر ۲۰۰۸ نصب شده باشند.

افزودن شیرهای قفل‌شونده با نظارت (طبق بندهای 4.3.3.4 و 4.3.3.4.1) و آژیرهای پنوماتیکی پیش‌تخلیه و تأخیرهای زمانی پنوماتیکی (طبق بند 4.5.5.7) نیاز به بازبینی محاسبات جریان سیستم دارد تا با این استاندارد مطابقت داشته باشند.

یعنی اضافه شدن تجهیزات لوله‌کشی (شیر و تأخیر زمانی) معادل طول لوله‌ای به سیستم اضافه می‌کند. آژیر پنوماتیکی پیش‌تخلیه نیاز به جریان دی‌اکسید کربن برای فعال‌سازی دارد. طراحی اصلاح‌شده باید مطابق با نیازمندی‌های مقدار ماده عامل در این استاندارد باشد.

این تغییرات ممکن است نیاز به بازنگری، ارتقاء یا تعویض اجزای سیستم، از جمله واحدهای کنترل داشته باشد.

به عنوان بخشی از فرآیند اجرای این اصلاحات، باید با مرجع ذی‌صلاح مشورت شود تا توصیه‌ها یا الزامات اضافی را ارائه دهد.

A.1.4 به جدول A.1.4 مراجعه شود.
اگر مقداری برای اندازه‌گیری در این استاندارد ذکر شده باشد و در ادامه معادل آن در واحدهای دیگر آمده باشد، مقدار اول به عنوان الزام در نظر گرفته می‌شود. مقدار معادل ارائه‌شده ممکن است تقریبی باشد.
روش تبدیل به واحدهای SI بدین صورت است که مقدار مورد نظر در ضریب تبدیل ضرب شده و سپس نتیجه به تعداد مناسب ارقام معنادار گرد شود.

A.3.2.1 تأییدشده
انجمن ملی حفاظت در برابر آتش (NFPA) هیچ نصب، روش، تجهیز یا موادی را تأیید، بازرسی یا گواهی نمی‌کند؛ همچنین آزمایشگاه‌های آزمایش را نیز تأیید یا ارزیابی نمی‌کند. در تعیین قابل‌قبول بودن نصب‌ها، روش‌ها، تجهیزات یا مواد، مرجع ذی‌صلاح ممکن است پذیرش را بر پایه تطابق با استانداردهایNFPA یا سایر استانداردهای مناسب قرار دهد. در صورت نبود چنین استانداردهایی، مرجع یاد شده می‌تواند شواهدی از نصب صحیح، روش یا استفاده مناسب را مطالبه کند. همچنین مرجع ذی‌صلاح می‌تواند به فهرست‌بندی یا برچسب‌گذاری سازمان‌هایی که مسئول ارزیابی محصول هستند استناد کند، مشروط بر اینکه این سازمان‌ها توانایی تعیین تطابق تولید فعلی محصولات فهرست‌شده با استانداردهای مناسب را داشته باشند.

A.3.2.2 مرجع ذی‌صلاح (AHJ)
عبارت «مرجع ذی‌صلاح» یا اختصار آن (AHJ) در اسناد NFPA به‌صورت گسترده‌ای به کار می‌رود، زیرا مراجع و سازمان‌های تأییدکننده متفاوت هستند و مسئولیت‌های آن‌ها نیز متفاوت است. هنگامی که ایمنی عمومی اولویت دارد، مرجع ذی‌صلاح ممکن است یک نهاد فدرال، ایالتی، محلی یا منطقه‌ای، یا یک فرد مانند رئیس آتش‌نشانی، بازرس آتش‌نشانی، رئیس اداره پیشگیری از آتش، اداره کار یا بهداشت، مأمور ساختمان یا بازرس برق باشد، یا هر فرد دیگری که اختیار قانونی دارد. برای مقاصد بیمه‌ای، یک دایره بازرسی بیمه، اداره تعیین نرخ، یا نماینده شرکت بیمه می‌تواند مرجع ذی‌صلاح باشد.
در بسیاری از موارد، مالک ملک یا نماینده تعیین‌شده او نقش مرجع ذی‌صلاح را ایفا می‌کند؛ در تأسیسات دولتی، فرمانده یا مقام مسئول بخش ممکن است مرجع ذی‌صلاح تلقی شود.

A.3.2.4 فهرست‌شده (Listed)
شیوه شناسایی تجهیزات فهرست‌شده ممکن است برای هر سازمان ارزیابی‌کننده محصول متفاوت باشد؛ برخی سازمان‌ها تجهیزات را تنها زمانی فهرست‌شده می‌دانند که دارای برچسب نیز باشند. مرجع ذی‌صلاح باید از نظامی که سازمان فهرست‌کننده برای شناسایی محصول فهرست‌شده استفاده می‌کند بهره ببرد.

A.3.3.7 فضای معمولاً غیر اشغالی
فضا یا محفظه‌ای که معمولاً غیر اشغالی در نظر گرفته می‌شود، فضایی است که فقط گاه‌به‌گاه توسط کارکنان بازدید می‌شود. نمونه‌هایی از این نوع فضاها عبارت‌اند از:

• محفظه‌های ترانسفورماتور

• خانه‌های سوئیچ (switch-houses)

• اتاق‌های پمپ

• محفظه‌های بدون حضور مداوم

• جایگاه‌های آزمایش موتور

• تونل‌های کابل

• اتاق‌های گسترش کابل

• تونل‌های خدماتی

• ایستگاه‌های رله مایکروویو

• مناطق ذخیره‌سازی مایعات قابل اشتعال بدون حضور مداوم

• سیستم‌های بسته انرژی

• انبارهای بار کشتی‌ها

• مناطق پاشش رنگ رباتیک

• زیرطبقات اتاق‌های رایانه

A.3.3.9.1 فشار بالا
در دمای ۷۰ درجه فارنهایت (۲۱ درجه سانتی‌گراد)، فشار ذخیره‌سازی نوع فشار بالا برابر با ۸۵۰ psi (5860 kPa) است.

A.3.3.9.2 فشار پایین
در همین دما، فشار در ذخیره‌سازی نوع فشار پایین برابر با ۳۰۰psi (2068 kPa) است.

A.3.3.11.3 سیستم پیش‌مهندسی‌شده
سیستم‌های پیش‌مهندسی‌شده می‌توانند شامل نازل‌های خاص، نرخ جریان متفاوت، روش‌های کاربرد خاص، محل نصب نازل و مقادیر دی‌اکسید کربن متفاوتی باشند که با سایر بخش‌های استاندارد فرق دارد، چراکه این سیستم‌ها برای خطرات خاصی طراحی شده‌اند. با این حال، سایر الزامات استاندارد همچنان اعمال می‌شود.
در صورتی که شرایط بند ۴.۵.۱ رعایت شده باشد، کنترل دستی معمول می‌تواند به عنوان کنترل اضطراری نیز واجد شرایط باشد.
این سیستم‌ها فقط برای خطرات خاص و محدود از نظر نوع و اندازه طراحی شده‌اند. محدودیت‌های مربوط به این خطرات در دفترچه راهنمای نصب تولیدکننده ذکر شده که به عنوان بخشی از مدارک فهرست‌شده ارجاع داده می‌شود.

A.4.2.1
تخلیه دی‌اکسید کربن مایع می‌تواند بار الکترواستاتیکی تولید کند که در شرایط خاص ممکن است باعث جرقه شود. (رجوع شود بهNFPA 77.)

دی‌اکسید کربن در برابر موادی که خود حاوی اکسیژن هستند یا به‌صورت واکنشی می‌سوزند، مؤثر نیست، مانند:

1. مواد شیمیایی دارای اکسیژن داخلی مانند نیتروسلولز

2. فلزات واکنشی مانند سدیم، پتاسیم، منیزیم، تیتانیوم، زیرکونیوم

3. هیدریدهای فلزی

اگرچه دی‌اکسید کربن این آتش‌ها را خاموش نمی‌کند، اما با این مواد واکنش خطرناک نشان نمی‌دهد و شدت سوختن آن‌ها را نیز افزایش نمی‌دهد. در برخی موارد، اگر این مواد با ماده دیگری پوشانده شده باشند، می‌توان از دی‌اکسید کربن به‌صورت موفقیت‌آمیز استفاده کرد. نمونه‌هایی از این شرایط:

• سدیم نگهداری‌شده در نفت سفید

• نیتروسلولز در محلول لاک

• براده منیزیم پوشیده‌شده با روغن غلیظ

در سیستم‌های اعمال موضعی، از تخلیه مستقیم و پرسرعت باید اجتناب شود.

A.4.3
برای پیشگیری از آسیب یا مرگ افراد در فضاهایی که در اثر تخلیه دی‌اکسید کربن به فضای خطرناک تبدیل می‌شوند، اقدامات ایمنی شامل موارد زیر می‌شود:

1. فراهم‌کردن مسیرهای خروج کافی و باز نگه‌داشتن دائمی آن‌ها

2. تأمین روشنایی اضافی یا اضطراری، یا هر دو، به همراه علائم جهت‌نما برای خروج سریع و ایمن

3. نصب آژیرهایی که بلافاصله با فعال‌سازی سیستم به صدا درآیند، در حالی که تخلیه دی‌اکسید کربن و بسته‌شدن درب‌های خودکار با تأخیر کافی انجام شود تا فرصت خروج افراد قبل از آغاز تخلیه فراهم شود

(4) در خروجی فضاهای خطرناک، درهایی که فقط به سمت بیرون باز می‌شوند و به‌صورت خودکار بسته می‌شوند، باید تعبیه گردد و در صورت قفل بودن این درها، باید به دستگیره اضطراری مجهز باشند.
(5) آژیرهای هشدار پیوسته باید در ورودی این فضاها نصب شوند و تا زمانی که جو به حالت عادی بازنگشته، به کار خود ادامه دهند.
(6) باید به دی‌اکسید کربن بو افزوده شود تا جو خطرناک در این فضاها قابل شناسایی باشد.
(7) علائم هشداردهنده و راهنمایی باید در ورودی و داخل این فضاها نصب شود.
(8) امکان کشف سریع و نجات افرادی که در این فضاها بی‌هوش شده‌اند باید فراهم گردد. (این کار با جستجوی سریع فضا توسط نیروهای آموزش‌دیده و مجهز به تجهیزات تنفسی مناسب بلافاصله پس از توقف تخلیه دی‌اکسید کربن امکان‌پذیر است. افرادی که با دی‌اکسید کربن بی‌هوش شده‌اند، اگر سریعاً از جو خطرناک خارج شوند، می‌توانند بدون آسیب دائمی و با تنفس مصنوعی به هوش بیایند. تجهیزات تنفسی مستقل و نیروهای آموزش‌دیده در استفاده از آن و عملیات نجات، از جمله تنفس مصنوعی، باید به‌راحتی در دسترس باشند.)
(9) تمامی پرسنل حاضر در یا اطراف این فضاها، از جمله نیروهای تعمیر و نگهداری یا ساخت‌وساز که ممکن است وارد فضا شوند، باید آموزش دیده و در تمرین‌های لازم شرکت کنند تا در زمان فعال‌شدن تجهیزات اطفاء حریق دی‌اکسید کربن، واکنش صحیح نشان دهند.
(10) باید امکان تهویه سریع این فضاها فراهم شود. (در بسیاری از مواقع تهویه اجباری لازم است. باید مراقب بود جو خطرناک فقط به محل دیگری منتقل نشود بلکه به‌درستی دفع گردد. دی‌اکسید کربن سنگین‌تر از هواست.)
(11) سایر اقدامات و تمهیدات لازم برای جلوگیری از آسیب یا مرگ باید بر اساس بررسی دقیق شرایط خاص هر موقعیت، اتخاذ شود.

A.4.3.1 تخلیه دی‌اکسید کربن با غلظت مناسب برای اطفاء حریق، خطرات جدی برای افراد ایجاد می‌کند، مانند خفگی و کاهش دید در حین و پس از دوره تخلیه.

A.4.3.1.3 توصیه می‌شود برای عملیات نجات، دستگاه تنفسی مستقل (SCBA) در دسترس باشد.

A.4.3.3.3 تماس با دی‌اکسید کربن به‌صورت یخ خشک می‌تواند موجب سرمازدگی شود.

A.4.3.3.4.4 شیرهای قفل‌دار باید بر روی تمام سیستم‌های سیل کامل و همچنین سیستم‌های موضعی نصب شوند، جایی که امکان مهاجرت دی‌اکسید کربن و ایجاد خطر برای افراد وجود دارد. اگر افرادی در فضاهایی قرار دارند که نمی‌توانند به‌راحتی آنجا را ترک کنند، یا در فضاهایی که مستقیماً در مجاورت فضای تحت اطفاء قرار دارند و در بازه زمانی تأخیر سیستم قرار می‌گیرند، سیستم باید قفل شود.

A.4.3.3.5 دهانه‌های سیلندر باید زمانی که به لوله‌کشی سیستم متصل نیستند، به درپوش ایمنی یا تجهیزات ضدپس‌زدگی مجهز شوند.

A.4.3.4.1 در این استاندارد، فاصله ایمنی به معنای فاصله هوایی بین تجهیزات، شامل لوله‌کشی و اسپرینکلرها، و اجزای الکتریکی زنده بدون پوشش یا عایق در ولتاژی غیر از پتانسیل زمین است. حداقل فاصله‌های ذکر شده در جدول 4.3.4.1 برای رعایت ایمنی الکتریکی در شرایط عادی در نظر گرفته شده‌اند و برای استفاده به‌عنوان فاصله‌های “ایمن” در هنگام عملکرد سیستم ثابت طراحی نشده‌اند.
فاصله‌های ذکر شده در جدول 4.3.4.1 و شکل 4.3.4.1 برای ارتفاعاتی تا 3300 فوت (1000 متر) هستند.

A.4.3.4.2 این فاصله‌ها بر اساس حداقل الزامات رایج در طراحی سطح عایق پایه (BIL) تعیین شده‌اند.

A.4.3.4.3 برای ولتاژهای سیستم الکتریکی تا 161 کیلوولت، مقادیر طراحی BIL و فاصله‌های حداقلی مربوطه، از فاز تا زمین، بر اساس کاربرد طولانی‌مدت تعیین شده‌اند.
در ولتاژهای بالاتر از 161 کیلوولت، ارتباط یکنواختی بین BIL و ولتاژهای مختلف سیستم الکتریکی در عمل ایجاد نشده است. در این ولتاژهای بالاتر، معمولاً BIL بر اساس سطح حفاظت مورد نیاز انتخاب می‌شود. به عنوان مثال، در سیستم‌های 230 کیلوولت، از BILهایی با مقادیر 1050، 900، 825، 750 و 650 کیلوولت استفاده شده است.
فاصله مورد نیاز تا زمین ممکن است تحت تأثیر پدیده سوئیچینگ سرج (switching surge) نیز قرار گیرد، که یک عامل طراحی در سیستم قدرت است و باید با BIL انتخاب‌شده و فاصله حداقلی هماهنگ باشد. مهندسان طراحی برق می‌توانند فاصله‌های مورد نیاز بر اساس سوئیچینگ سرج را تعیین کنند. جدول 4.3.4.1 و شکل 4.3.4.1 تنها به فاصله‌های مورد نیاز بر اساس BIL طراحی شده پرداخته‌اند.

A.4.3.4.4 تنوع‌های ممکن در طراحی فاصله‌های مورد نیاز در ولتاژهای بالا در جدول 4.3.4.1 مشخص هستند، جایی که محدوده‌ای از مقادیر BIL در مقابل ولتاژهای مختلف در بخش ولتاژ بالا ارائه شده است.

A.4.3.5 غلظت مؤثر ماده اطفاء در تمامی کلاس‌های آتش‌سوزی اهمیت یکسانی دارد، زیرا منابع پایدار اشتعال (مانند قوس الکتریکی، منبع حرارت، مشعل اکسی-استیلن یا آتش در عمق مواد) می‌توانند پس از پراکنده شدن ماده اطفاء، مجدداً منجر به وقوع آتش‌سوزی شوند.

A.4.3.6 تجهیزات هشداردهنده نوری مشمول الزامات ارتفاع نصب و مشخصات پالس نوری NFPA 72 نیستند، بنابراین استفاده از چراغ‌های گردان یا سایر وسایل هشداردهنده نوری مجاز است. دیده شدن نور در تمام بخش‌های فضا، از جمله انعکاس آن روی سطوح، با این الزامات مطابقت دارد.

A.4.4.3 سازندگان تجهیزات سامانه‌های اطفاء حریق باید در صورت درخواست، دفترچه طراحی، نصب و نگهداری و بولتن‌های ایمنی محصول را در اختیار مرجع ذی‌صلاح قرار دهند.

A.4.4.3.1 یک نمونه گزارش آزمون در شکل A.4.4.3.1 ارائه شده است. استفاده از فرم جایگزین نیز مجاز است، مشروط بر آنکه تمامی الزامات طراحی، عملکردی و ایمنی این استاندارد را به‌گونه‌ای مستند کند که مورد تأیید مرجع ذی‌صلاح باشد.

A.4.4.3.2 برای آگاهی از الزامات فهرست‌گذاری ممکن، باید بهFM Approvals 5420 مراجعه شود.

A.4.4.3.3.4 پیش‌بینی می‌شود که انجام آزمون تخلیه کامل فقط تحت شرایطی بسیار غیرعادی توسط مرجع ذی‌صلاح لغو شود. عواملی مانند هزینه اضافی و اختلال در تولید یا عملیات تجاری دلایل معتبری برای لغو آزمون تخلیه کامل محسوب نمی‌شوند. هدف از آزمون تخلیه کامل، تأیید عملکرد کامل سیستم مطابق با بند 4.4.4 است. این آزمون باید موارد زیر را تأیید کند:

1. تمام سیلندرهای دی‌اکسید کربن طبق برنامه باز می‌شوند. این مورد می‌تواند با بررسی گیج سطح مایع در تأمین فشار پایین یا با وزن کردن هر سیلندر در سیستم فشار بالا تأیید شود. اندازه‌گیری‌ها باید قبل و بعد از تخلیه انجام شود.

2. دی‌اکسید کربن از طریق شبکه لوله‌کشی جریان می‌یابد و از هر اسپرینکلر طبق برنامه تخلیه می‌شود. این مورد می‌تواند به‌صورت چشمی یا با استفاده از کلاهک‌های تخلیه تأیید شود. در مواردی که لوله‌ها به‌طور معمول تحت فشار نیستند، ممکن است به‌طور کامل آب‌بندی نباشند. اما در موارد تخلیه آهسته یا زمانی که سیستم دائماً تحت فشار است، باید آب‌بندی کامل حاصل شود.

3. تأخیرهای زمانی، تجهیزات هشدار و قفل‌های بین سیستمی مانند بسته شدن دمپرها و/یا قطع برق طبق برنامه عمل می‌کنند.

4. عملکرد تخلیه مطابق یا فراتر از حداقل معیارهای طراحی است.

(الف) برای سیستم‌های اطفاء حریق کامل، غلظت کافی از دی‌اکسید کربن باید در مدت زمان مشخص تشکیل شود و برای مدت زمان مورد نظر حفظ شود. غلظت دی‌اکسید کربن می‌تواند با استفاده از آنالایزر گاز یا روش دیگری که برای مرجع ذی‌صلاح قابل قبول باشد، تأیید گردد. نقاط نمونه‌برداری باید به‌گونه‌ای انتخاب شوند که نشان‌دهنده رسیدن به غلظت خاموش‌کنندگی در سراسر اتاق سرور باشند. زمان رسیدن به غلظت طراحی از زمانی اندازه‌گیری می‌شود که اندازه‌گیری غلظت از صفر بالاتر می‌رود تا زمانی که غلظت هدف توسط دستگاه اندازه‌گیری نمایش داده می‌شود. اگر مشخص باشد که زمان پاسخ مدار اندازه‌گیری باعث تأخیر در اندازه‌گیری غلظت می‌شود، این تأخیر می‌تواند در تعیین معیار قبولی/رد لحاظ شود. به بندهای 5.5.2.1 و 5.5.2.3 برای الزامات زمانی سیستم‌های اطفاء حریق کامل مراجعه شود.

(ب) برای سیستم‌های اطفاء حریق موضعی، مدت زمان تخلیه مایع باید با الزامات طراحی مطابقت داشته باشد و تخلیه، پوشش کافی روی یا اطراف خطر ایجاد کند. مدت زمان تخلیه باید در محل اسپرینکلرها با استفاده از کرونومتر اندازه‌گیری شود. در سیستم‌های موضعی، زمان‌سنج باید زمانی شروع شود که همه اسپرینکلرها مایع تخلیه می‌کنند و زمانی متوقف شود که تخلیه از مایع به گاز در هر اسپرینکلر تغییر کند. به بندهای 6.3.3 وA.6.3.3.2 مراجعه شود. پوشش روی یا اطراف خطر به‌صورت چشمی مشاهده می‌شود. استفاده از ویدیوی آزمون تخلیه مفید است، ولی الزامی نیست، تا مشخص شود که آیا پوشش کافی از دی‌اکسید کربن در طول آزمون ایجاد شده است یا نه.

قبل از انجام آزمون، باید به پرسنل هشدار داده شده و از ناحیه خارج شوند. همچنین باید به ایستگاه آتش‌نشانی محلی و هر مرکز پایش از راه دور اطلاع داده شود که آزمون در حال انجام است. پس از آزمون، سیستم باید شارژ مجدد شده و بازتنظیم گردد. برای دستورالعمل‌های دقیق‌تر، به دفترچه راهنمای نصب تولیدکننده سیستم مراجعه شود که باید روند آزمون پذیرش سیستم را تشریح کرده باشد.

A.4.5.1.3 کنترل دستی اضطراری تنها در صورت بروز خرابی در عملکرد خودکار یا دستی معمولی باید استفاده شود.

A.4.5.2 مدارهای مدرن نیمه هادی، از جمله میکروپروسسورها، قادر به پاسخ‌دهی به ضربات الکتریکی بسیار کوتاه هستند. در حالی که پاسخ به چنین سیگنال‌های گذرا یک ویژگی مطلوب برای برخی از دستگاه‌ها است، این ویژگی برای واحدهای کنترلی که برای تخلیه دی‌اکسید کربن استفاده می‌شوند، ویژگی بسیار نامطلوبی است. واحدهای کنترل برای سیستم‌های تخلیه دی‌اکسید کربن باید به گونه‌ای طراحی شوند که از تخلیه ناخواسته دی‌اکسید کربن به دلیل ضربات الکتریکی گذرا جلوگیری کنند و هشدارهای پیش از تخلیه و تأخیرهای زمانی را قبل از تخلیه دی‌اکسید کربن فعال کنند. ضربات ناخواسته می‌توانند از منابع خارجی به پانل کنترل وارد شوند یا ضربات ناخواسته می‌توانند در داخل پانل کنترل خود تولید شوند. به عنوان مثال، یک میکروپروسسور می‌تواند به دلایل مختلف ضربات گذرا ناخواسته تولید کند. طراحی‌ها باید فناوری‌ای را در خود جای دهند که از تخلیه دی‌اکسید کربن در صورت بروز سیگنال‌های اشتباهی از سوی میکروپروسسور در واحد کنترل جلوگیری کند. اگر مدارهایی که تخلیه دی‌اکسید کربن را آغاز می‌کنند، به گونه‌ای طراحی نشده باشند که چنین ضربات گذرایی را نادیده بگیرند، تخلیه ناخواسته ممکن است رخ دهد.

A.4.5.2.1 فناوری‌ای در دسترس است که نیاز به فعال‌سازی تأخیرهای زمانی پیش از تخلیه و هشدارها قبل از فعال‌سازی مدارها برای تخلیه دی‌اکسید کربن را امکان‌پذیر می‌سازد. این فناوری باید در واحدهای کنترلی که سیستم‌های دی‌اکسید کربن را تخلیه می‌کنند، گنجانده شود. واحدهای کنترل باید به گونه‌ای طراحی شوند که حالت معمول خرابی مدارهای تخلیه دی‌اکسید کربن به گونه‌ای باشد که دی‌اکسید کربن تخلیه نشود.

کنترل دستی اضطراری که در بند 4.5.1.3.1 این استاندارد لازم است، وسیله‌ای برای تخلیه دی‌اکسید کربن در صورت خرابی کنترل‌های الکتریکی برای انجام تخلیه مورد نیاز فراهم می‌آورد.

A.4.5.3 نصب آشکارسازها با فاصله حداکثری طبق فهرست یا مجوز برای استفاده در سیستم اعلام حریق ممکن است منجر به تأخیر زیاد در تخلیه ماده اطفاء حریق شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد آشکارسازها، به NJPA 72 مراجعه کنید. راهنمای کاربردFSSA برای سیستم‌های اطفاء حریق، اطلاعاتی را برای طراحان در مورد انواع مختلف تجهیزات آشکارسازی و کنترل فراهم می‌آورد.

A.4.5.4.5 هدف این است که فعال‌سازی اولیه سیستم با استفاده از کنترل دستی معمولی، یک دنباله کامل از تأخیر زمانی قبل از تخلیه سیستم را به وجود آورد. اگر فعال‌سازی سیستم به‌صورت خودکار انجام شود، عملیات بعدی یک کنترل دستی معمولی نباید دنباله تأخیر زمانی را از سر بگیرد.

A.4.5.4.6 ممکن است کنترل دستی معمولی به عنوان کنترل دستی اضطراری عمل کند، اگر شرایط 4.5.1 برآورده شود. اگر ممکن باشد، سیستم باید به گونه‌ای طراحی شود که فعال‌سازی اضطراری از یک مکان قابل انجام باشد. طراحی شیر باید به گونه‌ای باشد که از اتصال نادرست شلنگ تخلیه یا لوازم جانبی یا دستگاه فعال‌سازی به شیر جلوگیری کند. این طراحی باید به‌گونه‌ای باشد که فرم‌های اتصال در درگاه‌های شیر از یکدیگر متمایز باشند تا از اتصال دستگاه به درگاه اتصال اشتباه جلوگیری شود.

A.4.5.4.7 هدف این استاندارد ممنوع کردن استفاده از سیلندرهای کمکی بیشتر از حداقل تعداد مورد نیاز در این بند نیست.

در سیستم‌هایی که از فشار تخلیه سیلندرهای کمکی (فشار بازگشتی از منیفولد تخلیه) برای فعال‌سازی سیلندرهای کمکی استفاده می‌کنند، یک سیلندر کمکی بیشتر از حداقل تعداد مورد نیاز برای فعال‌سازی سیستم نصب می‌شود. این الزامات اطمینان می‌دهد که سیستم به طور کامل تخلیه خواهد شد حتی اگر یکی از سیلندرهای کمکی دچار نشت شده باشد.

A.4.5.4.7.4 مدارهای مدرن نیمه‌ هادی، از جمله میکروپروسسورها، قادر به پاسخ‌دهی به ضربات الکتریکی بسیار کوتاه هستند. در حالی که پاسخ به چنین سیگنال‌های گذرا یک ویژگی مطلوب برای برخی از دستگاه‌ها است، این ویژگی برای واحدهای کنترلی که برای تخلیه دی‌اکسید کربن استفاده می‌شوند، ویژگی بسیار نامطلوبی است. واحدهای کنترل برای سیستم‌های تخلیه دی‌اکسید کربن باید به گونه‌ای طراحی شوند که از تخلیه ناخواسته دی‌اکسید کربن به دلیل ضربات الکتریکی گذرا جلوگیری کنند و هشدارهای پیش از تخلیه و تأخیرهای زمانی را قبل از تخلیه دی‌اکسید کربن فعال کنند.

واحدهای کنترل باید به گونه‌ای طراحی شوند که حالت معمول خرابی مدارهای تخلیه دی‌اکسید کربن به گونه‌ای باشد که دی‌اکسید کربن تخلیه نشود. کنترل دستی اضطراری که در بند 4.5.1.3 این استاندارد لازم است، وسیله‌ای برای تخلیه دی‌اکسید کربن در صورت خرابی کنترل‌های الکتریکی برای انجام تخلیه مورد نیاز فراهم می‌آورد.

A.4.5.5.2 مثال‌هایی از اتصالات بین اجزای ضروری برای کنترل سیستم و ایمنی افراد عبارتند از: آشکارسازی، فعال‌سازی، هشدارها، منابع تغذیه، شیر قطع اصلی مخزن، شیر تأمین بخار کمکی، و دستگاه‌های قفل‌کننده.

A.4.5.6 برای راهنمایی نصب هشدارهای قابل مشاهده بهNFPA 72 مراجعه کنید. حالت عمومی برای عملکرد دستگاه‌های قابل مشاهده باید استفاده شود.

A.4.5.6.2.3 مثال‌هایی از نواحی خطر که ارائه تأخیر زمانی می‌تواند منجر به ریسک غیرقابل قبول برای پرسنل یا آسیب غیرقابل قبول به تجهیزات حساس شود عبارتند از: توربین‌های گاز احتراقی و اتاق‌های تست موتور. آتش‌سوزی در چنین تجهیزاتی معمولاً رشد سریع دارد و تأخیر در تخلیه ماده اطفاء حریق می‌تواند منجر به تخریب تجهیزات اساسی یا ریسک غیرقابل قبول برای پرسنل شود. این فضاها معمولاً بدون حضور پرسنل هستند. زمانی که چنین فضاهایی توسط پرسنل اشغال می‌شود، سیستم‌ها باید قفل شوند تا از تخلیه دی‌اکسید کربن بدون استفاده از هشدار و تأخیر پیش از تخلیه جلوگیری شود.

در مواردی که تأخیر زمانی پنوماتیکی برای خطرات معمولاً بدون حضور پرسنل فراهم نشده باشد، کنترل‌های مستند از دسترسی پرسنل به منطقه محافظت شده باید به اجرا درآید. این روش‌ها باید نیاز به قفل کردن/ برچسب‌گذاری سیستم دی‌اکسید کربن در هر زمان که فضای محافظت شده توسط پرسنل وارد شود، داشته باشند. مستندات و سوابق باید به مرجع مربوطه ارائه شود تا تأیید شود که تمام روش‌ها به درستی اجرا می‌شوند.

A.4.5.6.3.2 تمام خطرات مربوط به سیلاب‌های کامل باید به گونه‌ای طراحی شوند که ورود پرسنل بدون محافظت را تا زمانی که این فضاها از دی‌اکسید کربن تهویه نشده‌اند، غیر ایمن کنند. فضاهایی که شامل تجهیزات محافظت شده توسط سیستم‌های کاربرد محلی هستند ممکن است غیر ایمن شوند، به ویژه اگر تجهیزات محافظت شده بخش بزرگی از حجم اتاقی را که در آن قرار دارند، اشغال کنند. گودال‌ها، زیرزمین‌ها و اتاق‌های مجاور به خطر محافظت شده، به‌ویژه آن‌هایی که در ارتفاعات پایین‌تر قرار دارند، ممکن است به دلیل مهاجرت دی‌اکسید کربن تخلیه شده، غیر ایمن شوند.

روغن وینترگرین یک ماده افزودنی رایج و توصیه شده به گاز دی‌اکسید کربن در حال تخلیه است که بویی متمایز تولید می‌کند تا از حضور گاز دی‌اکسید کربن در محیط هشدار دهد. سایر مواد معطر که به‌ویژه برای مکان‌های خاص مناسب هستند نیز می‌توانند استفاده شوند، اما اگر دلیل خاصی برای استفاده از یک معطر غیر از روغن وینترگرین وجود نداشته باشد، باید از روغن وینترگرین استفاده شود.

شاخص‌های بویایی ممکن است برای کاربردهایی مانند اتاق‌های تمیز، کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی، کارخانه‌های نورد آلومینیوم و تاسیسات مخابراتی مناسب نباشند زیرا ممکن است بر روی فرآیند یا تجهیزات تأثیر منفی بگذارند.

مقرراتی که به جلوگیری از ورود افراد به مناطقی که به دلیل تخلیه دی‌اکسید کربن غیر ایمن شده‌اند، می‌تواند شامل یکی یا بیشتر از موارد زیر باشد:

1. افزودن بوی متمایز به دی‌اکسید کربن در حال تخلیه که شناسایی آن به‌عنوان نشانه‌ای برای افراد عمل می‌کند که گازهای دی‌اکسید کربن حضور دارند. پرسنل باید آموزش ببینند تا بو را شناسایی کرده و از فضاهایی که بو در آن‌ها شناسایی شده است، تخلیه کنند.

2. فراهم کردن هشدارهای خودکار در ورودی و درون چنین فضاهایی که هشدارها توسط آشکارسازهای دی‌اکسید کربن یا آشکارسازهای اکسیژن فعال می‌شوند.

3. ایجاد و اجرای رویه‌های ورود به فضاهای محدود برای چنین مناطقی.

A.4.5.6.5 هشدارها باید به سیستم‌های سیگنال‌دهی حفاظتی موجود (سیستم‌های اعلام حریق) متصل شوند تا در راستای ایمنی زندگی و حفاظت از اموال، همان‌طور که در NFPA 72 وNFPA 101 ذکر شده است، کمک کنند.

A.4.6.1 تمام دی‌اکسید کربن موجود در مخزن فشار پایین نمی‌تواند به سرعت تخلیه شود. به هنگام تخلیه مخزن، مقداری از بخار دی‌اکسید کربن سرد در مخزن و لوله باقی می‌ماند. مقدار این بخار باقی‌مانده بسته به پیکربندی فیزیکی مخزن و شبکه توزیع متفاوت است. علاوه بر این، ممکن است دی‌اکسید کربن مایع به‌طور موقت در لوله‌کشی گیر کند و برای تخلیه فوری به سایر خطرات تحت پوشش سیستم در دسترس نباشد. این دی‌اکسید کربن باقی‌مانده باید در تعیین ظرفیت ذخیره‌سازی در نظر گرفته شود.

زمانی که سیستم تخلیه طولانی‌تری را فراهم می‌کند، ممکن است دی‌اکسید کربن اضافی برای حفظ فشار در منبع در طول دوره تخلیه لازم باشد.

A.4.6.3 دی‌اکسید کربن، به‌طور معمول تولید شده، یک محصول بسیار خالص است. به‌طور کلی، صنعت فقط یک درجه یا کیفیت تولید می‌کند. این درجه برای تمام کاربردها، از جمله استفاده‌های غذایی و پزشکی مناسب در نظر گرفته می‌شود.

گاز یا مایع دی‌اکسید کربن خشک کاملاً غیر خورنده برای مخازن است. دی‌اکسید کربن حاوی آب اضافی می‌تواند باعث خوردگی در سیلندرهای فشار بالا شود، به‌ویژه در سیلندرهای سبک که به شدت فشرده هستند. آب اضافی زمانی وجود دارد که مقدار آن از حلالیت معمول در دی‌اکسید کربن مایع بیشتر باشد، بنابراین آب می‌تواند بر روی دیواره‌های مخزن متراکم شود.

دی‌اکسید کربن تولید شده در کارخانه‌های مدرن فشار پایین باید به‌طور ضروری حاوی آب بسیار کمی باشد تا از مشکلات عملکردی جلوگیری شود. روش معمول این است که محتویات آب را زیر حدود 0.0032 درصد (32 پی‌پی‌ام) به‌صورت وزنی نگه دارند. اگر این محصول خشک در تجهیزات تمیز و کم‌فشار برای حمل و نقل و ذخیره‌سازی نگهداری شود، کیفیت آن تا زمان استفاده حفظ خواهد شد.

یخ خشک معمولاً بیشتر از دی‌اکسید کربن مایع آب و روغن دارد. همچنین به دلیل دمای بسیار پایین خود (-109.3°F یا -79°C) تمایل دارد که رطوبت و ناخالصی‌های موجود در جو را یخ بزند. زمانی که یخ خشک در یک مبدل قرار گیرد و اجازه داده شود تا گرم شود و به دی‌اکسید کربن مایع تبدیل شود، مایعی که به این صورت تولید می‌شود قطعاً حاوی مقدار اضافی آب خواهد بود. این مایع نباید برای شارژ سیلندرهای اطفاء حریق استفاده شود، مگر اینکه از طریق واحد خشک‌کن به منظور حذف آب اضافی پردازش بیشتر شود. همچنین باید توجه داشت که این واحدهای خشک‌کن ممکن است بی‌اثر شوند، مگر اینکه ماده خشک‌کننده به‌طور دوره‌ای تجدید یا فعال‌سازی شود تا توانایی خشک‌کنندگی خود را حفظ کنند.

تعدادی از کارخانه‌های تولید دی‌اکسید کربن فشار بالا هنوز در حال استفاده هستند. دی‌اکسید کربن تولید شده در این کارخانه‌ها نیز ممکن است حاوی آب اضافی باشد، مگر اینکه تجهیزات خشک‌کن در شرایط خوب نگهداری شوند. تنها راه اطمینان از کیفیت مناسب، تجزیه و تحلیل دوره‌ای تأمین دی‌اکسید کربن مورد استفاده برای شارژ سیستم‌های حفاظت در برابر حریق است.

A.4.6.5 در سیستم‌های ذخیره‌سازی فشار بالا، دمای دی‌اکسید کربن موجود بستگی به دمای محیط در محل ذخیره‌سازی دارد. بنابراین، مخازن باید قادر به تحمل فشاری که در بالاترین دمای پیش‌بینی شده ایجاد می‌شود، باشند.

فشار حداکثری در سیلندر همچنین تحت تأثیر چگالی پر شدن یا درصد پر شدن قرار دارد، که نسبت وزنی دی‌اکسید کربن به ظرفیت آبی به پوند است. چگالی پر شدن معمولاً بین 60 درصد تا 68 درصد است که 68 درصد حداکثر مجاز توسط وزارت حمل‌ونقل ایالات متحده (DOT) در بخش‌های 178.36 و 178.37 از 49CFR 171-190 است. پر کردن صحیح از طریق وزن حک شده روی بدنه شیر تعیین می‌شود.

A.4.6.5.2 حمل یک سیلندر شارژ شده ممکن است غیرقانونی باشد اگر سیلندر آسیب دیده یا در معرض آتش قرار گرفته باشد. باید قوانین فدرال و محلی مشاوره شوند.

راهنمای آزمایش FSSA برای استفاده با سیلندرهای ویژه سیستم‌های اطفاء حریق خطرات خاص، اطلاعات مفیدی در مورد الزامات تست و احتیاطات ایمنی برای حمل و نقل و جابجایی سیلندرهای دی‌اکسید کربن فشار بالا ارائه می‌دهد.

یک تأسیسات ذخیره‌سازی فشار بالا معمولی که از چندین سیلندر استفاده می‌کند، در شکل A.4.6.5.2 نشان داده شده است. یک اتصال انعطاف‌پذیر بین هر سیلندر و منیفولد مشترک برای سهولت بررسی وزن سیلندرها و تعویض آن‌ها پس از استفاده به کار می‌رود. هر سیلندر با شیر خود که لوله‌ای از نوع دیپ به پایین دارد، مجهز می‌شود. برخی از انواع قدیمی سیلندرها لوله دیپ ندارند و به‌صورت معکوس نصب می‌شوند تا تخلیه دی‌اکسید کربن مایع را تضمین کنند.

A.4.6.6 در سیستم‌های ذخیره‌سازی فشار پایین، دمای دی‌اکسید کربن موجود به‌وسیله عایق‌کاری و سرمایش در حدود 0°F (-18°C) کنترل می‌شود. فشار عادی در این حالت حدود 300 psi (2068 kPa) حفظ می‌شود. برای این سرویس از مخازن فشار جوش داده شده استفاده می‌شود و محدودیت خاصی برای اندازه وجود ندارد.

چگالی پر شدن تأثیری بر فشار ندارد به‌شرطی که فضای بخار کافی برای اجازه دادن به انبساط مایع در بالاترین دمای ذخیره‌سازی و فشار وجود داشته باشد. این چگالی پر شدن معمولاً توسط تنظیم شیرهای اطمینان فشار تعیین می‌شود. به‌طور کلی، چگالی پر شدن می‌تواند از 90 درصد تا 95 درصد متغیر باشد. سطح مایع حداکثر در حین پر کردن توسط یک لوله دیپ کوتاه کنترل می‌شود که مایع اضافی را به واحد تحویل باز می‌گرداند زمانی که مایع به سطح پر شدن حداکثر در واحد ذخیره‌سازی می‌رسد. همچنین یک گیج سطح مایع برای نشان دادن مقدار دی‌اکسید کربن موجود در ذخیره‌سازی قرار داده می‌شود.

برای سیستم‌های CO₂ فشار پایین، محاسبات جریان میزان CO₂که از نازل‌های سیستم از شروع تخلیه تا زمان بسته شدن شیر انتخابی تخلیه می‌شود را برآورد می‌کند. معمولاً مقدار CO₂باقی‌مانده در لوله بین شیر انتخابی و نازل‌ها تخمین زده نمی‌شود. اگر حجم لوله بین شیر انتخابی و نازل‌های سیستم زیاد باشد، ممکن است مقدار قابل توجهی CO₂ در لوله باقی بماند هنگامی که شیر انتخابی بسته می‌شود؛ این نکته باید هنگام اندازه‌گیری واحد ذخیره‌سازی فشار پایین در نظر گرفته شود. حجم لوله پایین‌دست شیر انتخابی و به تبع آن، مقدار CO₂ موجود در لوله پایین‌دست شیر انتخابی معمولاً می‌تواند با استفاده از شیر اصلی روی سر لوله مخزن به همراه شیر انتخابی نزدیک به خطر محافظت‌شده، به حداقل برسد.

یک تاسیسات ذخیره‌سازی فشار پایین معمولی در شکل A.4.6.6 نشان داده شده است. در این واحد، مخزن فشاری عایق‌شده با پوشش فلزی خارجی پوشانده شده است که برای جلوگیری از ورود رطوبت آب مهر و موم شده است. یک واحد تبرید با سیستم خنک‌کننده هوای استاندارد در یک طرف نصب شده است که کویل‌های خنک‌کننده آن در داخل مخزن فشار قرار دارند. این واحد با برق کار می‌کند و به‌طور خودکار از طریق یک سوئیچ فشار کنترل می‌شود.

A.4.6.6.2 یک شیر اطمینان ویژه (علاوه بر الزامات کد) می‌تواند برای تخلیه کنترل‌شده در فشاری پایین‌تر از تنظیم شیر ایمنی اصلی ارائه شود.

A.4.7 لوله‌ها، اتصالات و اجزای مشخص شده بر اساس تجربه میدانی از طریق توسعه این استاندارد بهینه شده‌اند. روش‌های محاسبات ضخامت دیواره که در ASME B31.1 نشان داده شده‌اند، با مقادیر SE طبق پیوست الزامی A از B31.1، برای لوله‌ها و اتصالاتی که در این استاندارد مشخص نشده‌اند، باید اعمال شوند.

A.4.7.1 لوله‌کشی باید مطابق با روش‌های تجاری مناسب و توصیه‌های سازنده تجهیزات نصب شود.

تمام لوله‌کشی باید به‌گونه‌ای طراحی شود که کاهش فشار به حداقل ممکن برسد و باید دقت کافی برای جلوگیری از محدودیت‌های احتمالی ناشی از مواد خارجی یا ساخت نادرست صورت گیرد. نمونه‌هایی از این محدودیت‌ها شامل لوله‌های گالوانیزه گرم‌شده از داخل و بیرون یا لوله‌های استنلس استیل است.

A.4.7.1.3 استفاده از لوله‌کشی انعطاف‌پذیر یا شلنگ در سیستم‌های دی‌اکسیدکربن مسائل زیادی را به وجود می‌آورد که لوله‌کشی سخت تحت تأثیر آن‌ها قرار نمی‌گیرد. یکی از این مسائل تغییرات جهت است. حداقل شعاع انحنا برای هر شلنگ انعطاف‌پذیر که در سیستم دی‌اکسیدکربن استفاده می‌شود نباید کمتر از مقداری باشد که توسط داده‌های سازنده نشان داده شده است، معمولاً در اطلاعات فهرست‌شده برای یک سیستم خاص. سایر جنبه‌های نگرانی عبارتند از مقاومت در برابر اثرات لرزش، انعطاف‌پذیری، کشش، پیچش، دما، آتش، فشار و خمیدگی. همچنین لازم است که شلنگ دارای استحکام کافی برای نگهداری دی‌اکسیدکربن در طول تخلیه باشد و از مواد مقاوم در برابر خوردگی جوّی ساخته شود.

A.4.7.1.7.1 در هنگام انجام محاسبات برای تعیین ضخامت لوله، باید دستورالعمل‌های ارائه‌شده در راهنمای طراحی لوله FSSA برای استفاده در سیستم‌های اطفای حریق با خطرات ویژه مشاوره شود.

A.4.7.1.8.1 راهنمای FSSA که در A.4.7.1.7.1 به آن اشاره شده است، باید همچنین برای سیستم‌های فشار پایین مشاوره شود.

A.4.7.4 نازل تخلیه شامل سوراخ و هر سپر یا تیغه مرتبط است.

A.4.7.4.4 پیش از این، علامت مثبت پس از شماره کد سوراخ نشان‌دهنده قطر معادل 1/64 اینچ (0.4 میلی‌متر) بیشتر از آن چیزی بود که توسط سیستم شماره‌گذاری نشان داده شده است (برای مثال، شماره 4 نشان‌دهنده قطر معادل 1/2 اینچ (3.18 میلی‌متر) بود؛ اما شماره 4+ به معنی قطر معادل 1/2 اینچ (3.57 میلی‌متر) بود).

A.4.7.4.3 برای مثال‌هایی از قطر سوراخ‌های معادل، به جدولA4.7.4.4.3 مراجعه کنید. شماره‌های کد سوراخ نشان‌دهنده قطر معادل سوراخ تک در 1/2 اینچ (0.8 میلی‌متر) افزایشی هستند. کدها نمایانگر قطر سوراخ‌های “مناسب” هستند که عملکرد آن‌ها معادل نازل فیزیکی واقعی است. منظور از عملکرد این است که نازل واقعی همان مقدار CO₂ را در واحد زمان با نازل “مناسب” تحت همان شرایط فشار و چگالی CO₂ وارد شده به نازل تولید خواهد کرد.

سوراخ مناسب به‌عنوان نازل ورودی گرد با ضریب جریان نه کمتر از 0.98 تعریف می‌شود که نرخ‌های جریان ذکر شده در جدول 4.7.5.2.1 و جدول 4.7.5.3.1 را تولید می‌کند. مساحت فیزیکی نازل‌های تخلیه واقعی که در سیستم‌های CO₂ استفاده می‌شوند معمولاً بزرگتر از مساحت سوراخ مناسب معادل است که با آن مقایسه می‌شود.

مثال زیر مفهوم شماره کد سوراخ را توضیح می‌دهد: یک نازل تخلیه تک سوراخ با ضریب جریان 0.98 و قطر 1/2 اینچ (2.38 میلی‌متر) شماره کد سوراخ 3 را خواهد داشت. اما یک نازل تخلیه تک سوراخ با ضریب جریان 0.5 و قطر 1/2 اینچ (2.38 میلی‌متر) شماره کد سوراخ 2.1 را خواهد داشت، نه شماره کد 3.

A.4.7.5.1 برای توضیح بیشتر در مورد تعیین افت فشار در لوله‌کشی، به ضمیمه C مراجعه کنید.

A.4.7.6 راهنمای طراحی لوله FSSA برای استفاده در سیستم‌های اطفاء حریق با خطرات ویژه، دستورالعمل‌هایی را در خصوص آویزها و نگهدارنده‌های لوله‌ها ارائه می‌دهد، که بر اساس روش‌های پذیرفته‌شده در صنعت است. دستورالعمل‌های اضافی بر اساس “بهترین شیوه استاندارد صنعت” درANSI/MSS SP-58 برای مکان‌هایی که نیاز به تأییدیه لرزه‌ای ندارند یا در MSS SP-127 برای مکان‌هایی که نیاز به تأییدیه لرزه‌ای دارند، یافت می‌شود.

A.4.8 به A.4.4.3 مراجعه کنید.

A.4.8.1 یک بازرسی از سیستم یک بررسی سریع است که اطمینان معقولی از شارژ بودن و عملیاتی بودن سیستم اطفاء حریق فراهم می‌آورد. این کار با اطمینان از اینکه سیستم در محل خود قرار دارد، فعال نشده یا دستکاری نشده است و هیچ گونه آسیب فیزیکی واضحی که مانع از عملکرد سیستم شود وجود ندارد، انجام می‌شود. حداقل، بازرسی باید موارد زیر را بررسی کند:

(1) سیلندرهای فشار بالا در محل خود قرار دارند و به درستی مهار شده‌اند.

(2) برای واحد ذخیره‌سازی فشار پایین، گیج فشار نشان‌دهنده فشار نرمال است، شیر قطع‌کننده مخزن باز است و شیر تأمین فشار پایلوت باز است. باید نشانگر سطح مایع مشاهده شود. اگر در هر زمانی یک مخزن بیش از 10 درصد از مایع خود را از دست دهد، باید دوباره پر شود، مگر اینکه نیازهای گازی حداقلی همچنان تأمین شود.

(3) ذخیره‌سازی دی‌اکسیدکربن به لوله‌کشی تخلیه و عملگرها متصل است.

(4) همه عملگرهای دستی در محل خود قرار دارند و مهر و موم‌های دستکاری آن‌ها سالم هستند.

(5) اسپرینکلرها متصل، به درستی تنظیم شده و از موانع و مواد خارجی پاک هستند.

(6) آشکارسازها در محل خود قرار دارند و از مواد خارجی و موانع پاک هستند.

(7) پنل کنترل سیستم متصل است و وضعیت “آماده‌کاری نرمال” را نشان می‌دهد.

A.4.8.3 دستورالعمل نگهداری سازنده باید بر اساس دستورالعمل‌های زیر هدایت شود:

(1) سیستم
(a) بررسی ظاهر فیزیکی کلی سیستم.
(b) تخلیه سیستم قبل از آزمایش.

(2) خطر
(a) بررسی اندازه.
(b) بررسی پیکربندی.
(c) بررسی دریچه‌های غیرقابل بسته شدن.
(d) بررسی سوخت‌ها.
(e) بررسی جنبه‌های دیگر که می‌توانند بر اثربخشی سیستم‌های اطفاء حریق تأثیر بگذارند.

(3) مدارهای نظارتی
(a) انجام همه عملکردها.
(b) بررسی عملکرد صحیح همه مدارهای نظارتی الکتریکی یا پنوماتیکی.

(4) پنل کنترل
(a) انجام همه عملکردها.
(b) بررسی نظارت، در صورت لزوم، بر هر مدار (شامل دستگاه‌های رهاسازی) طبق توصیه‌های سازنده.

(5) منبع تغذیه – بررسی مسیر، کلیدهای قطع‌کننده، فیوزها، قطع‌کننده‌ها.

(6) منبع تغذیه اضطراری
(a) بررسی وضعیت باتری.
(b) بررسی عملکرد شارژر؛ بررسی فیوز.

(c) بررسی تغییر خودکار.
(d) بررسی نگهداری ژنراتور (اگر وجود داشته باشد).

آشکارسازها
(a) آزمایش هر آشکارساز با استفاده از گرما، دود یا دستگاه آزمایشی تأیید شده توسط سازنده.
(b) نوع الکتریکی
i. تمیز کردن و تنظیم آشکارساز دود و بررسی حساسیت آن.
ii. بررسی وضعیت سیم‌کشی.
(c) نوع پنوماتیک – بررسی سفتی لوله‌ها و عملکرد چک‌های جیوه‌ای، با استفاده از مانومتر.

تاخیر زمانی
(a) انجام عملکردها.
(b) بررسی محدودیت زمانی.
(c) بررسی اینکه تایمر چرخه خود را حتی اگر سیم‌کشی بین آن و مدار آشکارساز قطع شود، به پایان خواهد رساند.

آلارم‌ها
(a) آزمایش عملکرد آلارم (قابل شنیدن و قابل مشاهده).
(b) بررسی اینکه علائم هشدار به درستی نمایش داده شده‌اند.

شیرهای انتخابی (جهتی)
(a) انجام عملکردها.
(b) ریست کردن به درستی.

دستگاه‌های رهاسازی
(a) بررسی بسته شدن کامل دمپرها.
(b) بررسی درها؛ بررسی درهایی که به طور دائمی باز مانده‌اند.

خاموشی تجهیزات
(a) آزمایش عملکرد خاموشی.
(b) بررسی کفایت (تمام تجهیزات لازم شامل شود).

رهاسازی دستی
(a) نوع مکانیکی
i. بررسی کشش، نیرو و طول کششی که لازم است.
ii. عملکرد و تنظیم همه دستگاه‌ها.
iii. بررسی سفتی اتصالات.
iv. بررسی وضعیت لوله‌ها.
v. بررسی وضعیت و عملکرد قرقره‌های گوشه‌ها.
(b) نوع الکتریکی
i. آزمایش رهاسازی دستی.
ii. بررسی اینکه پوشش‌ها در جای خود قرار دارند.
(c) بررسی رهاسازی‌های پنوماتیکی.
(d) بررسی دسترسی در حین آتش‌سوزی.
(e) جدا کردن کشش‌های دستی اصلی و ذخیره که فقط نیاز به یک عملیات برای انجام تخلیه هر یک از تأمین‌های اصلی یا ذخیره گاز دارند.
(f) علامت‌گذاری و شناسایی واضح همه رهاسازی‌های دستی.

لوله‌کشی
(a) بررسی امنیت؛ بررسی اینکه لوله‌کشی به درستی پشتیبانی شده باشد.
(b) بررسی وضعیت؛ بررسی وجود هرگونه خوردگی.

اسپرینکلرها
(a) بررسی جهت‌گیری و اندازه دهانه؛ اطمینان حاصل کنید که آن‌ها از طراحی اصلی تغییر نکرده‌اند.
(b) بررسی امنیت.
(c) بررسی مهر و موم‌ها در صورت نیاز.

(d) اطمینان حاصل کنید که دهانه اسپرینکلر از زنگ زدگی، آلودگی‌ها (مانند حشرات، تار عنکبوت و غیره) پاک باشد و در صورت نیاز تمیز/ تعمیر/ تعویض شود.

(16) مخازن
(a) بررسی وضعیت فیزیکی؛ بررسی علائم خوردگی.
(b) بررسی محتویات برای وزن با استفاده از روش‌های پذیرفته‌شده برای هر سیلندر یا مخزن فشار پایین. (اگر محتویات بیشتر از 10 درصد کمتر از ظرفیت نرمال باشد، نیاز به پرکردن مجدد است. عملکرد صحیح گیج سطح مایع باید تأیید شود.)
(c) اطمینان حاصل کنید که سیلندرها به‌درستی در جای خود نگه‌داشته شده‌اند.
(d) بررسی تاریخ آزمایش هیدرواستاتیک.
(e) بررسی اتصالات سیلندر برای یکپارچگی و وضعیت آن‌ها.
(f) بررسی وزن‌ها و کابل‌های سیستم رهاسازی مکانیکی.
(g) دستگاه‌های رهاسازی؛ بررسی ترتیب و امنیت آن‌ها.
(h) بررسی دستگاه‌های رهاسازی انفجاری؛ بررسی تاریخ تعویض و وضعیت آن‌ها.

(17) آزمایش‌ها
(a) انجام آزمایشات تخلیه توصیه‌شده اگر در مورد کفایت سیستم سوالی وجود داشته باشد.
(b) انجام آزمایش تخلیه کامل توصیه‌شده اگر آزمایش هیدرواستاتیک سیلندر الزامی باشد.

(18) بازگرداندن تمام بخش‌های سیستم به حالت عملیاتی کامل.
(19) ارائه گواهی بازرسی به مالک.

قراردادهای خدمات منظم با سازنده یا شرکت نصب‌کننده توصیه می‌شود. کار باید توسط پرسنلی انجام شود که آموزش کافی دیده‌اند و به‌طور منظم در ارائه چنین خدماتی مشغول هستند.

A.4.8.3.3 گزارش نگهداری اطلاعات ارزشمندی به مالک در مورد وضعیت سیستم اطفاء حریق، شرایط آن و توصیه‌ها ارائه می‌دهد. شرکت خدماتی باید گزارش نگهداری خود را بررسی کند تا اطمینان حاصل کند که داده‌های لازم ثبت و نگهداری به‌طور کامل و ایمن انجام می‌شود. راهنمای فرم بازرسی سیستم‌های حفاظت در برابر حریق FSSA می‌تواند برای ارزیابی گزارش نگهداری شرکت خدماتی استفاده شود.

A.4.8.3.4 روش مهر و موم نباید خطرات جدیدی ایجاد کند.

A.4.8.4 افرادی که سیستم‌های دی‌اکسیدکربن را بازرسی، تست یا نگهداری می‌کنند باید آموزش دیده باشند و به‌طور دوره‌ای برای ارزیابی صلاحیت در انجام عملکردهایی که انجام می‌دهند، تست شوند. حضور در برنامه‌های آموزشی ارائه‌شده توسط تولیدکنندگان تجهیزات و سایر سازمان‌های آموزشی باید مد نظر قرار گیرد.

بیشتر مبانی طراحی سیستم اطفاء حریق بوسیله گاز دی اکسید کربن NFPA12-ANNEX-A

نوشته‌های مشابه