
آتشسوزی همواره با سه مؤلفه اصلی یعنی دود، شعله و حرارت همراه است. حرارت تولیدشده در اثر احتراق بسیار بالاتر از دمای طبیعی فضای ساختمان بوده و مسیر افزایش غیرطبیعی را دنبال میکند؛ بههمین دلیل، دمای محیط یکی از بهترین و قطعیترین پارامترها برای تشخیص وقوع حریق است. دتکتور حرارتی (Thermal Detector) یکی از تجهیزات اصلی سیستم اعلام حریق دستی و خودکار است که با پایش مداوم دمای محیط، انرژی حرارتی ناشی از آتشسوزی را شناسایی کرده و سیگنال هشدار را به کنترل پنل اعلام حریق مرکزی صادر میکند.
مکانیزم عملکرد دتکتور حرارتی بر پایه انتقال انرژی گرمایی محیط به یک المان یا حسگر حساس به دما در داخل دتکتور استوار است. زمانی که دمای این حسگر داخلی در اثر حریق افزایش مییابد و از حد مشخصی فراتر میرود، ساختار فیزیکی یا مقاومت الکتریکی آن دچار تغییر شده و جریان الکتریکی مدار را قطع یا وصل میکند تا فرمان آلارم فعال شود. این دستگاهها برای نصب در فضاهای محدود طراحی شدهاند؛ چرا که دامنه پایش آنها برای تشخیص حرارت آتش کوچک بوده و بیشتر برای کنترل محلی و جلوگیری از گسترش حریق در زونهای مشخص کاربرد دارند.
دتکتورهای حرارتی بر اساس مکانیزم تشخیص دما و سرعت پاسخدهی به دستههای زیر تقسیم میشوند:
این دتکتورها به درجه مشخصی از دما حساس هستند که از قبل در کارخانه برای آنها تعریف شده است (بهعنوان مثال ۵۷ یا ۶8 درجه سانتیگراد). به محض اینکه دمای محیط به این عدد مشخص برسد، دتکتور فعال میشود.
عملکرد این نوع دتکتور در سه مرحله خلاصه میشود: در شرایط عادی، دمای محیط پایین بوده، تیغه بیمتال صاف است و کنتاکت الکتریکی باز باقی میماند. با شروع آتشسوزی (مرحله اول)، هوای گرم از طریق منافذ وارد شده و روی هیت کالکتور تجمع مییابد. در مرحله دوم، با عبور دما از حد مجاز، تیغه بیمتال به دلیل اختلاف ضریب انبساط دو فلز خم شده، کنتاکت را میبندد و سیگنال حریق را به پنل میفرستد. در مدلهای الکترونیکی دما ثابت، ترمیستور وظیفه پایش این عدد دمایی را بر عهده دارد. این تجهیزات پایداری بالایی در محیطهای آلوده دارند اما سرعت واکنش آنها محدود به رسیدن به دمای نهایی است.
دتکتورهای حرارتی افزایشی به نرخ و سرعت افزایش دما در واحد زمان حساس هستند. این تجهیزات تغییرات نرمال دما در دقیقه را نادیده میگیرند، اما اگر دمای محیط با سرعت غیرعادی (معمولاً حدود ۶ تا ۸ درجه سانتیگراد در هر دقیقه) افزایش یابد، فعال میشوند؛ حتی اگر دمای نهایی محیط هنوز به حد دمای ثابت خطرناک نرسیده باشد.
مکانیزم کارکرد مدلهای مکانیکی ROR بر اساس یک محفظه هوای درزبندی شده و یک دریچه نشتی کالیبره شده (Vent) است. در تغییرات کند دما، هوای گرم منبسطشده به آرامی از نشتی خارج شده و فشار داخل محفظه ثابت میماند. اما در صورت افزایش ناگهانی دما، سرعت انبساط هوا بیشتر از توان تخلیه دریچه شده، فشار داخل بالا میرود و دیافراگم را منبسط میکند. این حرکت دیافراگم باعث بسته شدن کنتاکت و ارسال آلارم میشود. در مدلهای الکترونیکی ROR، یک ترمیستور محیطی و یک ترمیستور مرجع داخلی وجود دارند؛ با تغییر ناگهانی دما، تعادل مقاومت بین این دو حسگر به هم خورده و فرمان حریق صادر میشود. این تجهیزات سرعت عملکرد بسیار بالاتری در آتشسوزیهای سریع دارند.
دتکتور ترکیبی حرارتی از تلفیق دو سنسور دما ثابت و افزایشی در یک تجهیز واحد ساخته میشود تا ضعفهای هر کدام را پوشش دهد. در شرایطی که حریق بسیار کند پیش میرود و نرخ افزایش دما پایین است، بخش دما ثابت دتکتور وارد عمل میشود. در مقابل، اگر حریق ناگهانی و پرسرعت رخ دهد، سنسور افزایشی پیش از داغ شدن کل فضا، حریق را اعلام میکند. این دتکتورها دقیقترین عملکرد را داشته و هشدارهای کاذب سیستم را به حداقل میرسانند.
این نوع دتکتور به صورت یک کابل مخصوص طراحی شده است که پایش دما را در سرتاسر طول خود به انجام میرساند. دتکتورهای خطی در دو مدل آنالوگ و دیجیتال ساخته میشوند:
• مدل آنالوگ: از چهار رشته سیم تشکیل شده است. دو سیم مقاومت کابل را میسنجند و دو سیم دیگر پیوستگی مدار را چک میکنند. با افزایش دما در هر نقطه از مسیر، مقاومت سیمها کاهش یافته، جریان عبوری افزایش مییابد و پنل این تغییر جریان را به عنوان حریق ثبت میکند.
• مدل دیجیتال: از دو رشته سیم با روکش پلیمری حساس به دما تشکیل شده است. به محض رسیدن دما در هر نقطه به حد مشخص، روکش سیمها ذوب شده، دو رشته سیم به هم برخورد میکنند و اتصال کوتاه رخ میدهد که بلافاصله به عنوان وضعیت حریق شناسایی میشود.
دتکتور حرارتی ثابت و دتکتور حرارتی افزایشی هر دو برای تشخیص حریق بر اساس تغییرات دمای محیط طراحی شدهاند، اما منطق عملکرد آنها با یکدیگر تفاوت دارد. دتکتور حرارتی ثابت زمانی فعال میشود که دمای محیط به یک حد مشخص و از پیش تعیینشده برسد؛ یعنی معیار اصلی آن، رسیدن دما به یک نقطه خطرناک است. به همین دلیل این نوع دتکتور معمولاً عملکردی پایدار، ساده و قابل اعتماد دارد و در برابر نوسانات معمولی دما کمتر دچار هشدار کاذب میشود. در مقابل، دتکتور حرارتی افزایشی به سرعت بالا رفتن دما حساس است، نه فقط عدد نهایی دما. یعنی اگر دمای محیط در مدت زمان کوتاهی بهطور غیرعادی افزایش پیدا کند، این دتکتور حتی قبل از رسیدن به دمای ثابت خطرناک نیز میتواند آلارم بدهد. به همین علت، دتکتور افزایشی معمولاً سریعتر از نوع ثابت به حریقهای ناگهانی واکنش نشان میدهد.
از نظر کاربرد نیز این دو مدل تفاوتهای مهمی دارند. دتکتور حرارتی ثابت بیشتر برای فضاهایی مناسب است که تغییرات دمایی ناگهانی و طبیعی در آنها کمتر اتفاق میافتد و هدف، تشخیص رسیدن حرارت به سطح بحرانی است. در مقابل، دتکتور حرارتی افزایشی برای محیطهایی مناسبتر است که احتمال وقوع آتشسوزی با رشد سریع دما وجود دارد، زیرا سرعت تشخیص در این فضاها اهمیت بالاتری دارد. البته باید توجه داشت که دتکتور افزایشی در مکانهایی که بهطور طبیعی دمای محیط سریع تغییر میکند، ممکن است بیشتر در معرض هشدار کاذب قرار بگیرد. در مجموع، اگر اولویت با سادگی، پایداری و اطمینان بیشتر باشد، دتکتور ثابت انتخاب مناسبی است؛ اما اگر سرعت واکنش در برابر آتشسوزی ناگهانی اهمیت بیشتری داشته باشد، دتکتور حرارتی افزایشی گزینه بهتری خواهد بود.
در سیستم اعلام حریق متعارف (Conventional)، دتکتورهای حرارتی به صورت گروهی در یک مدار یا زون قرار میگیرند. در صورت وقوع حریق، پنل مرکزی تنها زون مربوطه را مشخص میکند و اپراتور باید برای یافتن دتکتور فعالشده، کل منطقه را بازرسی کند. این سیستمها برای ساختمانهای کوچک و ساده مناسب هستند.
در مقابل، دتکتور حرارتی سیستم اعلام حریق آدرسپذیر (Addressable) دارای یک میکروپروسسور داخلی و پروتکل ارتباطی اختصاصی است. هر دتکتور یک آدرس دیجیتال منحصربهفرد دارد که به پنل کنترل اعلام حریق اجازه میدهد مکان دقیق دتکتور فعالشده را روی مانیتور نشان دهد. دتکتورهای حرارتی آدرسپذیر هوشمند به طور مداوم میزان حرارت محیط را بررسی کرده و به صورت آنالوگ-دیجیتال به پنل گزارش میدهند. این امر امکان تنظیم حساسیت دتکتور از روی پنل و عیبیابی سریع کل شبکه را فراهم میسازد که برای پروژههای بزرگ، برجها و مجتمعهای صنعتی ضروری است.
در محیطهای مخاطرهآمیز (Hazardous Areas) مانند پالایشگاهها، مجتمعهای پتروشیمی، سکوهای نفتی، کارخانجات رنگسازی و انبارهای آرد و باروت، نصب دتکتورهای استاندارد معمولی به دلیل احتمال ایجاد جرقه الکتریکی بسیار خطرناک است. در این مناطق از دو استراتژی حفاظتی استفاده میشود:
این دتکتورها به گونهای طراحی شدهاند که انرژی الکتریکی ورودی و مصرفی مدار آنها توسط تجهیزات محدودکننده نظیر “بریر” (IS Barrier) در سطح بسیار پایینی نگه داشته میشود. این انرژی به قدری ناچیز است که حتی در صورت وقوع اتصال کوتاه، خرابی قطعات یا قطع شدن کابل دتکتور در میدان، توانایی تولید جرقه یا حرارت کافی برای اشتعال مخلوطهای گازی یا گردوغبار معلق را ندارد. این تجهیزات سبک و کمحجم بوده و یک رویکرد پیشگیرانه را دنبال میکنند.
در صنایع سنگین مانند کارخانجات فولاد، آلومینیوم، صنایع چوب و کاغذ، سالنهای تولید قطعات مکانیکی و نیروگاهها، استفاده از تجهیزات اعلان حریق با دوام بالا الزامی است. دتکتورهای حرارتی در این فضاها وظیفه مانیتورینگ حرارت تجهیزات دوار، ترانسفورماتورها، تونلهای حمل کابل و محوطههای تولید اسید و مواد شیمیایی را بر عهده دارند. به علت لرزش، رطوبت شدید و ذرات معلق خروجی از دودکشهای صنعتی، دتکتورهای حرارتی خطی (کابلی) و مدلهای آدرسپذیر صنعتی با کلاس حفاظتی بالا، نقشی اساسی در ایمنسازی این زونها ایفا میکنند.
شرکت فراحفاظ آموت به عنوان یکی از مجموعههای پیشگام در طراحی، تأمین و اجرای سیستمهای اعلام حریق صنعتی و ساختمانی، شناخت دقیقی از الزامات استانداردهای بینالمللی دارد. این شرکت به منظور تضمین عملکرد پایدار و بدون خطای سیستمها در شرایط سخت و بحرانی محیطهای صنعتی، از تجهیزات و دتکتورهای اعلام حریق برندهای معتبری همچون Global Fire و Kentec استفاده میکند. بهرهگیری از برندهای تراز اول جهانی در پروژههای فراحفاظ آموت باعث شده است تا دتکتورها علاوه بر برخورداری از تاییدیههای معتبر آتشنشانی، هماهنگی کاملی با استانداردهای کارخانهای داشته و پایداری عملکردی بینظیری را در مقابل نوسانات نویز الکتریکی و شرایط محیطی سخت ارائه دهند.
دتکتور حرارتی چیست و چگونه کار میکند؟
دتکتور حرارتی یک سنسور اعلام حریق است که با افزایش دمای ناشی از آتشسوزی فعال میشود. این تجهیز تغییرات فیزیکی یا الکتریکی ناشی از گرما را به سیگنال آلارم تبدیل کرده و به پنل مرکزی گزارش میدهد.
تفاوت دتکتور حرارتی ثابت و افزایشی چیست؟
دتکتور دما ثابت زمانی فعال میشود که دمای محیط به یک عدد از پیش تعیین شده (مثلاً ۵۷ درجه سانتیگراد) برسد. اما دتکتور افزایشی (ROR) به سرعت افزایش دما در یک بازه زمانی کوتاه (مانند افزایش ۶ تا ۸ درجه در یک دقیقه) واکنش نشان میدهد.
در چه مکانهایی استفاده از دتکتور حرارتی مناسبتر از دتکتور دود است؟
در فضاهایی که به طور طبیعی دارای دود، گردوغبار، بخار یا آلودگی هستند (مانند آشپزخانه، موتورخانه، پارکینگ و کارگاههای صنعتی) دتکتور حرارتی انتخاب بهتری است؛ زیرا از هشدارهای کاذب سیستم جلوگیری میکند.
آیا دتکتورهای حرارتی برای تشخیص آتشسوزیهای با دود زیاد مناسب هستند؟
خیر؛ دتکتورهای حرارتی نسبت به دود کاملاً بیتفاوت هستند و برای فعال شدن به تجمع حرارت نیاز دارند. برای حریقهای کندسوز و دودزا، دتکتورهای دودی عملکرد سریعتر و مناسبتری دارند.
دتکتورهای حرارتی به چه نوع سرویس و نگهداری دورهای نیاز دارند؟
این دتکتورها باید به صورت دورهای توسط دستگاههای تست حرارت استاندارد (سشوار مخصوص تست دتکتور) مورد تست عملکرد قرار گیرند. همچنین تمیز کردن گردوغبار محیطی از روی منافذ هوا و بررسی اتصالات الکتریکی سیمکشی از الزامات نگهداری آنهاست.
ثبت نظر
مقالات مشابه