سیستم اطفا حریق CO2 به عنوان یکی از متداول ترین گازهای اطفاء حریق به شمار می‌رود. گاز CO2 اصولا در مکان‌های حفاظت شده، با پایین آوردن اکسیژن هوا باعث خاموش شدن حریق می‌شود.
ارزیابی گاز دی‌اکسید کربن به عنوان ماده خاموش‌کننده
فهرست مطالب
نارسانا بودن، قیمت ارزان گاز، آسیب نرساندن به تجهیزات الکترونیکی، سرعت عمل بالا، نداشتن ضرر برای طبیعت، سهولت در شارژ مجدد و قابلیت اطفاء محدوده زیادی از مواد، از جمله مزایای این گاز به شمار می‌رود.
دی اکسید کربن گازی بی رنگ، بی بو، خشک و غیر مخرب و یکی از آشناترین مواد شیمیایی است.
از آنجا که این گاز از سنگین هوا سنگین تر است، لذا روی آتش را می‌پوشاند و آن را خفه می‌کند. پس از خاموش شدن آتش، تبخیر شده و اثری از خود به جا نمی‌گذارد.
ایراد بزرگ CO2 این است که از آنجایی که مقدار زیادی از آن برای اطفاء حریق لازم است. غلظت طراحی گاز CO2 برای اطفاء حریق حداقل 34 درصد است و در این غلظت در کمتر از 30 ثانیه باعث مرگ می‌شود.
به همین دلیل برای این سیستم‌ها یک آلارم تاخیر پنوماتیکی و الزامات ایمنی زیادی در نظر گرفته می‌شود تا قبل از تخلیه گاز، تمام کارکنان به سرعت از محل خارج شوند.
همچنین CO2 به‌صورت گاز سردکننده قوی در محیط پاشیده می‌شود که تماس مستقیم آن با افراد، مشکل ایجاد می‌کند.
فضای مورد نیاز برای ذخیره‌سازی CO2 چهار برابر هالون 1301 و دو برابر FM200 می‌باشد. گاز CO2 با مزایای خاموش کنندگی، ضدخوردگی و عایق الکتریسته، کاملاً تمیز بوده و پس از عملکرد بلافاصله ناپدید شده و هیچ اثری از خود باقی نمی‌گذارد.
این گاز آتش را در مراحل اولیه خاموش می‌کند و این عمل با پاشیدن گاز بر روی محل آتش گرفته و کاهش اکسیژن و دما در فضای اطراف موادی که می‌سوزد، انجام می‌گردد؛ تا آنجایی که دیگر آتش باقی نمی‌ماند. این گاز روی حریق‌های کلاس B, C استاندارد امریکایی NFPA و کلاس E استاندارد اروپایی BS دارای اثر عالی و در گروه A هر دو استاندارد دارای اثر متوسط می‌باشد، لذا استفاده از این گاز برای کلاس A (مانند کاغذ، پارچه، پلاستیک و …) می‌بایست در غلطت بسیار بالا انجام شود که معمولا توصیه نمی‌شود.
در هنگام تخلیه، گاز CO2 باعث برودت محیط و رقیق شدن اکسیژن هوا می‌گردد، تا جایی که امکان حریق یا انفجار را از بین می‌برد. این گاز در درجه حرارت عادی، در کپسول سیلندری و تحت فشار حدود 750 Psi به‌صورت مایع نگهداری می‌شود. نحوه عملکرد این گاز بدین ترتیب است که به محض تخلیه، منبسط شده و در اثر سرعت زیاد و ازدیاد حجم ناگهانی، باعث برودت شدید در محل نزول می‌شود.
به‌طوری که به صورت یخ خشک درآمده و به شکل ابری سفید، محیط را در برمی‌گیرد و با جذب حرارت از محیط به‌صورت گاز در می‌آید.
ویژگی اطفاء حریق از نوع گازی با گاز دی اکسید کربن یا CO2
- سیستم اطفای حریق CO2 یا همان سیستم اطفای حریق دی اکسید از CO2 یا همان کربن دی اکسید که از یک گاز بدون بو، بی رنگ و نارسانا است تشکیل شده است.
- گاز co2 یک گاز بدون رنگ، بی بو، خشک و غیر مخرب است که در طبیعت به وفور پیدا می‌شود.
- این گاز به عنوان یکی از متداول ترین گازهای اطفای حریق مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- این گاز اصولا در مکان‌های حفاظت شده، با پایین آوردن اکسیژن هوا باعث خاموش شدن حریق می‌شود.
مکانیسم عملکرد گاز CO2 در اطفای حریق
از آنجایی که گاز کربن دی اکسید در سیستم اطفای حریق دی اکسید از اکسیژن سنگین تر بوده روی آتش را می‌پوشاند و باعث خفه شدن حریق می‌شود. سپس بعد از خاموش شدن حریق این گاز تبخیر شده و اثری از خود بجا نمی‌گذارد و نیازی به تمیز کردن ندارد.
همچنین CO2 به صورت گاز سرد کننده قوی در محیط که حریق اتفاق افتاده است پاشیده می‌شود. البته تماس مستقیم آن با انسان باعث ایجاد مشکل می‌کند.
بر اساس مکان‌های مختلف از سیستمهای اطفای حریق متفاوتی استفاده میکنند که شامل:
مکان‌هایی که تجهیزات حساس، الکترونیکی، سرور و یا در مکان‌هایی که انسان در آنجا تردد ندارند و یا بسیار کم تردد میکنند از سیستم اطفای حریق CO2 استفاده می‌شود.
اطفا حریق با گاز CO2 باعث خسارت کم در تجهیزاتی که در آن مکان قرار دارد می‌شود.
در برخی از مکان‌ها که به طور خلاصه در بالا گفته شد استفاده از آب در خاموش کردن حریق باعث خسارت بالا و خرابی بیشتر می‌شود.
قابل ذکر است استفاده از این گاز در مکان‌هایی که انسان در آنجا رفت و آمد دارند مناسب نیست چون ممکن است در صورت فعال شدن باعث خفگی شود.
مکان هایی که از سیستم اطفای حریق CO2 استفاده میکنند
- مخازن و مایعات قابل اشتعال زا: حلال‌ها، تانک‌های رنگ و ورنیش، اتاق‌های تهیه و پمپاژ رنگ، سالن‌های رنگ آمیزی، مخازن نفت، اتاق‌های آزمایش موتور، موتورخانه، صنایع چاپ و انتشارات، تانک‌های ته‌نشین کننده مواد آتش زا و…
- تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی : پست‌های برق، تونل‌های کابل، اتاق‌های ترانس، اتاق سویچ گیر، نیروگاه‌ها، اتاق ژنراتور، و…
- آرشیوها و بایگانی‌های راکد و …
مزایای سیستم اطفای حریق CO2
- گاز CO2 به سرعت و ظرف چند ثانیه منطقه‌ای که حریق اتفاق افتاده نفوذ کرده و باعث خفه شدن حریق می‌شود.
- CO2 گازی است که در طبیعت موجود است و استفاده از آن اثری روی محیط ندارد.
- این گاز بی ضرر است و اثری بر روی تجهیزات نمی‌شود و باعث پوسیدگی و خوردگی نمی‌شود.
- این گاز خاصیت نارسانایی دارد و از لحاظ الکتریکی عایق بوده روی موارد بسیار زیادی از مواد قابل احتراق و اشتعال زا قابل استفاده است.
سیستم اطفاء حریق CO2
آتش برای ادامه سوختن نیاز به اکسیژن، ماده‌ی سوختنی و گرما دارد. با حذف یکی از این سه عنصر، آتش می‌تواند مهار یا خاموش شود. در حالی که برخی از عوامل اطفاء حریق، گرما را از این چرخه کم میکنند، یک سیستم اطفاء حریق CO2 اکسیژن را برای مهار کردن آتش حذف می‌کند.
وقتی که سیستم اطفاء حریق اتوماتیک، به وسیله‌ی دتکتورها وجود دود یا آتش را تشخیص می‌دهد، سریعا عامل دی اکسید کربن را در فضای مورد حفاظت می‌پراکند. افزایش سطح دی اکسید کربن و متعاقبا کاهش اکسیژن باعث مهار آتش‌سوزی و سپس خاموش شدن آن می‌شود.
کپسول‌های آتش‌نشانی حاوی CO2 هم عملکردی شبیه به همین سیستمهای اتوماتیک دارند. گاز کرین دی اکسید در این کپسول‌ها به صورت مایع نگهداری می‌شود و هنگامی که ضامن کپسول برداشته شده و دسته‌ی آن فشار داده می‌شود، CO2 به صورت گاز از این مخزن خارج می‌شود.
این موضوع باعث می‌شود دی اکسید کربن با سرعت بسیار زیادی به بیرون پاشیده شود، به دلیل همین سرعت، استفاده از سیستم CO2 در سیستم‌هایی که چیپ (تراشه) های الکترونیکی در فضا وجود دارد به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود.
برخلاف سیستم اطفاء حریق اتوماتیک فوم و سیستمهای آبی، سیستم CO2 از طریق سرد کردن آتش عمل نمی‌کند به همین دلیل در آتش‌سوزی هایی که عامل جامد اشتعال پذیر دارند، نمی‌تواند تاثیرگذاری قابل توجهی داشته باشد.
تا چه حد یک سیستم CO2 برای انسان خطرناک است؟
سالیانه صدها سیستم اطفاء حریق گاز CO2 در سراسر دنیا نصب می شوند. ولی متأسفانه تعدادی از انسان ها نیز جان خود را بر اثر تخلیه این سیستم‌ها و تنفس گاز سمی CO2 از دست می‌دهند. این گاز با غلظت 7/5 درصد در هنگام تنفس باعث به خطر افتادن سلامت انسان می‌شود.
اکثر سیستمهای اطفاء حریق CO2 با غلظت ۳۴% برای محافظت کامل از یک فضای مشخص طراحی می‌شوند. با توجه به خطرات ناشی از CO2، سیستمهای اطفاء حریق CO2 نیاز به دستگاه‌های ایمنی خاصی برای حفاظت از پرسنل اطراف یا نزدیک فضاهای محافظت شده دارند.
یکی از ابزارهای ایمنی آژیر پنوماتیک است که افراد نزدیک یا حاضر در محل را از تخلیه‌ی گاز CO2 در محل مطلع می‌کند. برای هرچه کمتر کردن احتمال بروز آسیب، ضروری است که پرسنل حاضر در محل را به خوبی از خطرات سیستم اطفاء حریق CO2 مطلع کنیم و آن‌ها را برای حفاظت از خودشان در زمان تخلیه‌ی گاز CO2 اطلاع یابند.
اقدامات ایمنی بر اساس استاندارد NFPA 12 برای کاهش خطر
یکسری موارد ایمنی براساس استاندارد NFPA12 مشخص شده است که احتمال خطر را به حداقل برساند. این اقدامات شامل موارد زیر است:
- وجود تابلوهای هشدار دهنده و آموزشی در مبادی ورودی و داخل زون‌های اطفاء حریق که افراد را متوجه خطر و مطلع به مسائل ایمنی نماید.
- وجود هشدارها، آژیرها و پیام‌های سمعی و بصری کافی در داخل زون‌های اطفاء حریق، تا به افراد جهت تخلیه سریع مکان در مدت زمان تاخیر سیستم، اخطار داده شود.
- وجود مسیرهای خروج و پله‌های فرار مناسب و کافی، بدون موانع و با روشنایی کافی استفاده از درب‌های خود بسته شو، به بیرون باز شو و دودبند در مبادی خروجی.
- وجود علایم و تابلوهای خروج که ضامن تخلیه سریع و ایمن افراد به محلی امن باشند.
- بستن اتوماتیک کلیه دریچه‌ها، درب‌ها، پنجره‌ها و کانال‌ها قبل از تخلیه گاز CO2 تا از نشت گاز CO2 به مناطق دیگر جلوگیری شود.
اقدامات ایمنی بر اساس استاندارد NFPA 12 در قطع سیستم تهویه مطبوع و بستن اتوماتیک دمپرهای مربوطه
- وجود علائم، تابلوهای هشدار دهنده و آژیرهای خطر در محل‌های ورود که از داخل شدن افراد به محل تخلیه گاز قبل از تهویه کامل خودداری شود.
- در نظر گرفتن راهکاری سریع و مناسب جهت تهویه و خارج نمودن گاز CO2 از زون مورد نظر پس از اتمام عملیات اطفاء حریق در نظر گرفتن راهکاری سریع و مناسب جهت نجات دادن افرادی که ممکن است در داخل زون اطفاء حریق گیر افتاده باشند. عملیات نجات می‌بایست توسط افراد آموزش دیده و متخصص به همراه دستگاه تنفسی صورت پذیرد.
- توجه کافی به مناطق مجاور که امکان نشت گاز به آن‌ها وجود دارد، به ویژه مناطقی که پایین‌تر از زون اطفاء حریق قرار دارند. زیرا گاز CO2 ۵/۱ برابر از هوا سنگین تر است و تمایل به نشت به سطوح پایین‌تر دارد.
توصیه دیگری که استاندارد NFPA12 دارد این است چون گاز دی اکسید کربن یک گاز بی بوست، استفاده از دتکتور گاز دی اکسید کربن یا دتکتور گاز اکسیژن نیز برای هشدار وجود گاز CO2 مفید است.
بدون دیدگاه