اطفا حریق آیروسل

سیستم های FirePro از آخرین نسل از ترکیب جامد FPC ثبت شده استفاده می کنند که اوج سال ها تحقیق و توسعه است. هنگامی که ترکیب جامد FPC فعال می شود به یک آیروسل متراکم اطفاء حریق بسیار موثر و کارآمد تبدیل می شود که به سرعت در حال گسترش است.

اطفای حریق آیروسل متراکم، شکلی از سیستم اطفای حریق مشابه سیستم اطفای حریق گازی یا سیستم اطفای حریق شیمیایی خشک و مبتنی بر ذرات است. اطفاء حریق آیروسل از عاملی برای خاموش کردن آتش استفاده می‌کند که حاوی ذرات جامد بسیار ریز و ماده‌ی گازی است. ذرات ریز آیروسل متراکم و گاز سیال خروجی توسط یک واکنش گرمازا تولید می‌شوند. این ذرات تا زمان خروج از تجهیز به حالت بخار باقی می‌مانند. مواد اطفایی آیروسل در درون سیستم متراکم و سردند و به‌صورت ذرات جامد تخلیه می‌شوند.

برخلاف سیستم اطفای حریق گازی که تنها گاز بیرون می‌دهد و نیز عوامل خاموش‌کننده‌ی شیمیایی خشک که ذرات پودر مانندی با ابعاد بزرگ (25 تا 150 میکرومتر) هستند، سیستم اطفای حریق آیروسل متراکم توسط انجمن حفاظت از حریق آمریکا (NFPA)، به‌عنوان منتشرکننده‌ی ذرات بسیار کوچک با ابعاد کمتر از 10 میکرومتر معرفی می‌شوند. ذرات جامد آیروسل دارای ابعاد جرمی بسیار کوچک‌تری نسبت به عوامل خاموش‌کننده‌ی شیمیایی هستند، مدت بیشتری در هوا معلق می‌مانند و در منطقه‌ی تحت محافظت، پسماند کمتری از خود به‌جای می‌گذارند. درحالی‌که سیستم اطفای حریق شیمیایی خشک باید مستقیماً به سمت شعله هدف‌گیری شوند، آیروسل‌های متراکم، عوامل اطفای حریق احاطه‌کننده‌ای هستند و ازاین‌رو صرف‌نظر از محل و ارتفاع آتش می‌توانند مؤثر باشند. سیستم اطفای حریق شیماییِ تر، مانند مواد داخل خاموش‌کننده‌های کف، باید مانند سیستم اطفای حریق شیمیایی خشک مستقیماً به سمت آتش پاشیده شوند. عامل آیروسل می‌تواند به‌وسیله‌ی عمل مکانیکی، الکتریکی یا ترکیبی از عمل الکترومکانیکی به سمت هدف پرتاب شود.

سیستم اطفای حریق آیروسل متراکم مانند سیستم اطفای حریق گازی از چهار روش برای خاموش کردن آتش استفاده می‌کنند. آن‌ها روی چهار مؤلفه‌ی چهارضلعی آتش کار می‌کنند، مؤلفه‌های مختلفی که باهم جمع می‌شوند تا واکنش شیمیایی متضمن هر آتشی را ایجاد کنند. این چهار توانایی خاموش‌کننده آتش عبارت‌اند از:

کاهش یا جداسازی سوخت

کاهش گرما

کاهش یا جداسازی اکسیژن

جلوگیری از زنجیره‌ی واکنش مؤلفه‌های فوق

مکانیسم اولیه‌ی اطفاءِ آیروسل متراکم با استفاده از واکنش‌های شیمیایی با رادیکال‌های آزاد شعله، و درنتیجه ممانعت از فرایند سوختن آتش، چهارمین مؤلفه‌ی چهارضلعی آتش را نشانه می‌رود. به‌طور نمونه، ذرات آیروسل متراکم شامل کربنات پتاسیم (K2CO3) است که از تجزیه‌ی گرمایی ترکیب جامدی به شکل آیروسل به دست می‌آید که شامل نیترات پتاسیم است که نقش اکسیدکنندگی دارد. وقتی ذرات آیروسل آتش را فرا می‌گیرند و با آن تماس پیدا می‌کنند، این ذرات گرمای آتش را به‌عنوان انرژی دریافت می‌کنند، تجزیه می‌شوند و مقدار زیادی رادیکال پتاسیم (K+) (یون‌هایی با الکترون منفرد) آزاد می‌کنند. رادیکال‌های پتاسیم با رادیکال‌های آزاد هیدروکسید (OH+)، هیدروژن (H+ ) و اکسیژن (O+) که به ادامه‌ی فرایند سوختن کمک می‌کنند پیوند ایجاد کرده و مولکول‌های بی‌ضرری مانند هیدروکسید پتاسیم (KOH) و آب (H2O) تولید می‌کنند.

 

ازآنجاکه رادیکال‌های پتاسیم در واکنش با رادیکال‌های آتش هم مصرف می‌شوند و هم تولید، پس می‌توانند تکثیر شوند. برای متوقف کردن واکنش‌هایی که برای تداوم سوختن آتش لازم‌اند، این چرخه تا توقف واکنش‌های چرخه‌ی سوخت و خاموش شدن آتش ادامه پیدا می‌کند.

عوامل آیروسل متراکم، مکانیسم اطفاء حریق ثانویه‌ای نیز دارند که سه مؤلفه‌ی دیگر چهارضلعی آتش را که در بالا بیان شد تحت تأثیر قرار می‌دهد. آیروسل با فراگرفتن آتش با ابری غلیظ از ذرات ریزی که ابعاد جرمی کمتر از 1 تا 2 میکرومتر دارند آن را سرد می‌کنند. اگرچه سطح مقطع هر ذره بسیار کوچک است، تعداد زیادِ ذراتی که شعله‌های آتش را محاصره کرده و به آن نفوذ می‌کنند، سطح مقطع به‌قدر کفایت بزرگی را برای جذب گرمای شعله‌های آتش فراهم می‌آورد. بر روی سطح ذرات، بازترکیب رادیکال‌های آتش که به‌عنوان انرژی در واکنش شرکت می‌کنند جذب می‌شوند:

 

شعله، بخش گازیِ آتش است که از سوختن ماده‌ی سوختی حاصل می‌شود. مخلوط شدنِ گازها و ذرات آیروسل با مؤلفه‌های گازی شعله، ماده‌ی سوختی را از آتش جدا می‌کند.

به خاطر یورش به هر چهار مؤلفه‌ی چهارضلعی آتش، عوامل خاموش‌کننده‌ی آئروسل متراکم، در زمره‌ی مؤثرترین شعله خاموش‌کن‌ها قرار می‌گیرد. برای مثال، برخی سیستم اطفای حریق آئروسل متراکم می‌توانند با یک‌پنجم مقدار عامل هالون 1301 یا یک‌دهم اطفای حریق گازی با عامل مبتنی بر هیدروفلوئوروکربن یا فلوئوروکتون، برحسب جرم عامل در هر مترمربع، آتش حاصل از احتراق استخری از مایع قابل اشتعال کلاس B را خاموش کند.

استفاده‌ها و کاربردهای سیستم اطفاء حریق ایروسل

استفاده از عوامل اطفاء حریق دو کاربرد دارد: به‌عنوان سامانه‌ی غرقه سازی کامل آتش (Total Flooding) یا به‌عنوان سامانه‌ی اطفاء حریق برای استفاده‌ی موضعی.

برای دستیابی به اطفاء حریق با غرقه سازی کامل، باید تعداد کل آیروسل‌های موردنیاز برای خاموش کردن آتش درون فضای ثابت تعیین شود. این سیستم ها معمولاً بر روی سقف یا دیوار نصب می‌گردند. به خاطر اینکه سیستم اطفای حریق آیروسل به‌صورت مستقل و هم به‌عنوان مخزن ذخیره‌سازی و هم نازلی که گاز را به حرکت وا‌می‌دارد عمل می‌کنند، برای انتقال یا توزیع عامل خاموش‌کننده از محل ذخیره‌سازی به محیط خارج، به هیچ شبکه‌ی توزیعی نیازی ندارد که این باعث صرفه‌جویی در فضای اشغال‌شده و بالا بردن راندمان حمل‌ونقل می‌شود.

از سیستم اطفای حریق با کاربرد موضعی معمولاً به‌صورت دستگاه‌های قابل‌حمل دستی استفاده می‌کنند که مستقیماً به سمت آتش پرتاب می‌شود. برخلاف سیستم اطفای حریق قابل‌حمل پاشیدنی، نیاز نیست وقتی کاربر از این سیستم به عنوان یک سیستم خاموش کننده قابل حمل استفاده می‌کند، خودش را در معرض خطر نزدیک شدن به آتش قرار دهد. اطفای حریق آئروسل متراکم قابل‌حمل معمولاً برای پراکنده کردن آئروسل به‌صورت 360 درجه طراحی می‌شود و ابر آئروسلی بزرگی را دورتادور آتش ایجاد می‌کند. آئروسل به‌محض رسیدن ذراتش به آتش، حمله به آن را آغاز می‌کند و رادیکال‌های پتاسیم خنثی‌کننده‌ی آتش تولید می‌کند. تا زمانی که آئروسل چگالی کافی دارد آتش تحت کنترل است. حتی اگر چگالی آیروسل برای خاموش کردن آتش کافی نباشد، بازهم با پایین آوردن دمای آتش به‌اندازه کافی می‌تواند جلو آن را بگیرد. این ویژگی این امکان را در اختیار عوامل آتش‌نشانی می‌گذارد که مثلاً به‌عنوان ابزاری برای پایین آوردن دما تا سطحی قابل‌کنترل و کاهش دمای اتاق برای ورود شلنگ آتش‌نشانی به داخل منطقه‌ی حریق از آن استفاده کنند. به‌عنوان مثالی دیگر، ابتدا نیروی واکنش‌دهنده می‌تواند آئروسل‌های متراکم را به منطقه‌ی محصور در آتش پرتاب کند تا هنگام انتقال ساکنین به منطقه‌ی امن، آتش کنترل شود.

 

سیستم اطفاء حریق اوتوماتیک آیروسل

اطفا حریق آیروسل با استفاده از تکانه تولید شده در طول فرآیند تبدیل، تکثیر شده و به طور مساوی در محفظه تحت حفاظت توزیع می شود. برخلاف عوامل گازی، اثر سیلابی کل بدون افزایش فشار در ناحیه/حجم حفاظت شده به دست می آید. اطفاء حریق آیروسل با قطع واکنش‌های زنجیره‌ای شیمیایی که در شعله اتفاق می‌افتد و نه با کاهش اکسیژن و/یا خنک‌کردن آن‌طور که توسط مثلث سنتی آتش پیشنهاد می‌شود، انجام می‌شود.

فناوری FirePro با مهار واکنش‌های زنجیره‌ای شیمیایی در شعله در سطح مولکولی، بدون کاهش اکسیژن، آتش را خاموش می‌کند!

 

مزیت اطفا حریق گازی آیروسل FirePro

عوامل اطفاء حریق معمولی آتش را با یک یا ترکیبی از سه روش زیر خاموش می کنند:

خنک کردن: با جذب گرما از آتش و کاهش دمای آن.

گرسنگی: با کاهش یا قطع عرضه سوخت.

خفه کردن: با حذف اکسیژن یا کاهش آن به زیر یک سطح معین.

 

فرآیند تحول سیستم اطفاء حریق اوتوماتیک آیروسل

در یک آتش سوزی معمولی، واکنش متقابل شدید بین اتم ها و قطعات رادیکال های آزاد ناپایدار در حضور اکسیژن وجود دارد. این کار تا زمانی که سوخت در حال سوختن تمام شود ادامه می یابد. FirePro سیستم اطفا حریق آیروسل عمدتاً با مهار واکنش های زنجیره ای شیمیایی موجود در احتراق در سطح مولکولی آتش را خاموش می کند.

با فعال‌سازی واحد FirePro، ترکیب FPC داخل به یک آیروسل متراکم اطفاء حریق با سرعت در حال گسترش تبدیل می‌شود که عمدتاً از K2CO3، H2O (بخار)، N2 و CO2 مبتنی بر نمک پتاسیم تشکیل شده است.

ویژگی‌های نوع گاز، سه بعدی، آیروسل متراکم، توزیع یکنواخت و سریع آن را در حجم محافظت‌شده و همچنین جریان آن را در جریان‌های همرفت طبیعی احتراق تسهیل می‌کند.

ذرات جامد نمک های پتاسیم، که اندازه آنها چند میکرون است، در یک گاز بی اثر معلق می شوند که نسبت جرم سطح به واکنش را بسیار بالا نشان می دهد - واقعیتی که کارایی را افزایش می دهد - که منجر به نیاز به مقدار کمتری از عامل اطفاء حریق می شود.

هنگامی که سیستم اطفا حریق آیروسل متراکم به شعله می رسد و با آن واکنش می دهد، رادیکال های پتاسیم (K*) عمدتاً از جداسازی K2CO3 تشکیل می شوند. K*s به دیگر رادیکال های آزاد شعله (هیدروکسیل ها - OH-) متصل می شوند و محصولات پایداری مانند KOH را تشکیل می دهند. این عمل بدون کاهش اکسیژن محیط، آتش را خاموش می کند. KOH بیشتر در حضور CO2 واکنش نشان می دهد و K2CO3 را تشکیل می دهد.

ذرات جامد کربنات پتاسیم (K2CO3) قطری کمتر از پنج میکرون دارند و به مدت حداقل 30 دقیقه در اتاق/محفظه محافظت شده معلق می مانند و از شعله ور شدن مجدد آتش جلوگیری می کنند.

 

سیستم اطفاء حریق اوتوماتیک آیروسل قابل حمل

سامانه‌ی آیروسل متراکم برای کاربردهای خاصی به‌عنوان جایگزینی برای سیستم اطفای حریق هالون 1301 و سیستم اطفای حریق دی‌اکسید کربن پرفشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در برخی موارد سیستم های اطفاء حریق آئروسل می‌توانند به‌عنوان گزینه¬ ای بجای سیستم های گازی هالوکربن و یا سیستم های واترمیست (Watermist) مورد استفاده قرار بگیرند.

استفاده و محدودیت ها

کاربردهای پیشنهادی :

سیستم های اطفاء حریق ذرات ایروسل در مکانهایی که تردد انسانی وجود ندارد نظیر موارد زیر می تواند مورد استفاده قرار گیرد:

• اتاقک موتور خودرو (Vehicle engine rooms)

• خطرات ناشی از فرایند مایعات هیدروکربنی (Process Liquid Hydrocarbon Risks)

• فضاهای ماشین آلات (Machinery Spaces.)

• تونل کابل (Cable Tunnels)

کاربردهای غیر پیشنهادی

• محیط هایی که در آن تردد انسانی وجود دارند.

• اتاق کامپیوتر (Computer rooms).

• ذخیره سازی داده ها (Data storage).

• اتاق تابلو (Switchgear).

با توجه به ریسک لایه بندی حرارتی (Stratification) که برای بیشتر ذرات آیروسل بسیار قابل ملاحظه می باشد، ارتفاع محل تست نباید از حد خاصی بالاتر باشد.

 

سرعت اطفاء حریق اوتوماتیک آیروسل

ذرات آیروسل حریق را به سرعت و بصورت کارامد اطفاء می کند. تخلیه این ذرات در محیط معمولا بسیار سریع و بین 2 تا 120 ثانیه صورت می پذیرد.

ایمنی برای افراد

برخی مطالعات نشان می دهند که در معرض غلظت های پایین ذرات آیروسل قرار گرفتن به مدت 10 دقیقه برای افراد کشنده نمی باشند. اما اغلب غلظت لازم برای عملیات اطفاء بسیار بیشتر از غلظت شرایط تست می باشد. از استفاده ذرات آیروسل در محیط هایی که تردد انسانی وجود دارد پیشنهاد می شود که خودداری شود.

در معرض آتش قرار گرفتن

هیچ مقدار قابل توجهی از محصولات تجزیه ای وجود ندارد و بعید است که خطری در نتیجه خارج شدن آیروسل به بیرون از محیط مورد اطفاء وجود داشته باشد.

قابلیت دید در طول و بعد از تخلیه آیروسل

دید به طور قابل توجهی در هنگام تخلیه آیروسل کاهش می یابد و ممکن است فرار و تخلیه افراد را از محل اطفاء در طول و پس از تخلیه آیروسل دچار مشکل سازد.

 

تاثیرات زیست محیطی اطفا حریق آیروسل

ذرات آیروسل به نظر نمی رسد که هیچ تاثیر زیست محیطی قابل توجهی داشته باشد. ODP (پتانسیل تخریب لایه اوزون) و GWP (پتانسیل گرمایی اتمسفر) آن صفر می باشد.

برخی از محدودیت های استفاده از سیستم اطفای حریق آیروسل

مطابق استاندارد NFPA 2010، استفاده از سیستم های اطفای حریق آیروسل برای حریق های ناشی از مواد زیر پیشنهاد نمی شود؛ مگر اینکه برای کاربرد در موارد زیر مورد تایید واقع شده باشند:

استفاده برای حریق های عمقی ناشی از مواد کلاس A

ترکیبات شیمیایی مشخصی نظیر نیتراتهای سلولوزی و باروت که قادر به اکسیداسیون سریع حتی در غیاب وجود هوا نیز می باشند

فلزات واکنشی مانند لیتیم، سدیم، پتاسیم، منیزیم، تیتانیوم، زیرکونیوم، اورانیوم و پلوتونیوم

هیدریدهای فلزی

مواد شیمیایی قادر تجزیه شدن به صورتی که فقط گرما تولید کنند، مانند پراکسید آلی خاص و هیدرازین

مسائل محیط زیستی

سازمان محیط‌ زیست ایالات‌متحده، در کنار سایر سیستم های اطفای حریق، سامانه‌ی اطفاء حریق آیروسل متراکم را نیز به عنوان یکی از جایگزین های مناسب، برای هالون 1301 در سامانه‌های غرقه سازی کامل (Total Flooding) پذیرفته است. سیستم اطفای حریق آیروسل آسیبی به لایه اوزون نمی‌زنند و منجر به گرم شدن تدریجی جهان نمی‌شوند یا تأثیر ناچیزی روی آن دارند.

 

فایر پرو تنها تولید کننده ی کپسولهای اطفا حریق آیروسل که یکی از جدیدترین و پیشرفته ترین تکنولوژی های دنیا در دسته بندی خاموش کننده های حریق میباشد.

امروزه جهت خاموش کردن حریق به صورت اتوماتیک، تکنولوژی و روش های مختلفی در دسترس است که هر کدام از آنها کاربرد و ویژگی های خاص خود را دارند. یکی از این روش ها، استفاده از سیستم آیروسل می باشد.

ماده آیروسل به صورت جامد در داخل کپسول قرار دارد و پس از فعال شدن تغییر حالت داده و به صورت گاز در فضا تخلیه می شود.

شایان ذکر است در صورت استاندارد بودن ماده آیروسل، هیچ اثر مخربی بر روی اکسیژن فضا و یا پسماند مخربی ندارد.

تأئیدیه های اشاره شده در اکثر کشورها از جمله ایران به عنوان مرجع و شرط استفاده ایمن در یک پروژه می باشد.

آیروسل فایرپرو :

• تنها آیروسل دارای تأئیدیه UL , KIWA , BSI, ISO در ایران

• دارای گواهی جهت طول عمر مفید ۱۵ ساله برای کپسول های آیروسل

• دارای گواهی جهت عدم تأثیر بر روی سلامت انسان

• تنها آیروسل مورد تأئید سازمان آتش نشانی

• دارای گواهی جهت استفاده برای تجهیزات الکترونیکی

• نماینگی رسمی و انحصاری در ایران و خدمات پس از فروش ۱۰ ساله

• تمامی اجزاء سیستم اعلام و اطفاء به صورت یکپارچه ار یک کمپانی و برند واحد

• امکان بررسی صحت، سلامت و اصالت محصولات با تولیدکننده

• تولید در اتحادیه اروپا (امکان بازدید از خط تولید در کارخانه وجود دارد(

اطفا حریق گازی اتوماتیک تابلو برق ها

جهت اطفا حریق گازی تابلو برق ها از چند نوع محصول گازی می توان استفاده نمود که در زمان حریق دارای عملکرد بسیار سریع و بالایی بوده و به صورت موضعی عمل نموده و بلافاصله حریق را خاموش می نماید .

 

اطفا حریق تابلو برق با گاز آیروسل :

در این روش یک کپسول گازی متناسب با حجم تابلو برق در آن نصب شده و توسط یک کنترلر و کابل دتکتور فعال می گردد . در زمان حریق کابل دتکتور که در کل تابلو برق نصب شده زمان لازم را به پنل مرکزی داده و پنل کنترل کننده سیگنال لازم را جهت فعال سازی کپسول صادر می نماید و عملیات اطفا حریق صورت می گیرد و این گاز هیچ گونه ضرری برای انسان و محیط زیست و تجهیزات ندارد.