چکیده : برای پیاده سازی ونصب موفق سیستمهای خودکاراعلام واطفاء حریق رعایت اصول واستانداردهای بروز در این زمینه از اهمیت خاصی بر خوردار است. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از تکنیکهای طراحی و تلفیق آن با کاربرد در صنایع گوناگون به یک دید عمیق تری از این گونه سیستمها پرداخته شود، منافع ناشی از سیستمهای خودکار اعلام و اطفاء حریق علی رغم هزینه بر بودن آنها، بسیار زیاد بوده به نحویکه اکثر صنایع خواهان بهترین نوع اینگونه سیستمها میباشند. این بررسی برای کمک به مدیرانی است که درصدد خرید و پیاده سازی اینگونه سیستم ها طبق استانداردهای موجود هستند. معیار های انتخاب در این بررسی بر اساس مزایا و معایب هر یک از سیستمها استوار است.

مقدمه : اغلب آتش سوزیهای بزرگ از یک حریق کوچک شروع میشود و به تدریج گسترش می یابد، زندگی انسان و محیط او را خطرات بسیاری تهدید میکند این خطرات گاه بطور مستقیم ازناحیه خود انسان بروز میکندوگاه بصورت غیره مستقیم در اثرساخته ها ومصنوعات فکر و دست بشر تجلی میکند،گاه در اثر فعل و انفعالات طبیعی بر زندگی او تأثیر مخرب میگذارد، تکنولوژی گر چه تسلط بر طبیعت را برای انسان میسر میسازد اما چون با آزمندی و زیاده خواهی وی همراه گشته او و زیستگاهش را در معرض خطر قرار داده است ، آتش سوزی یکی از خطرناکترین پدیده هایی است که خسارت جانی و مالی فراوانی ببار میاورد. قریب به 75% الی 80% آتش سوزی ها قابل پیشگیری و پیش بینی اندوچنانچه اقدامات لازم صورت پذیرد 4/3 ازخسارات سالیانه ناشی از حریق کاسته خواهد شد.در دنیای شتابناک صنعتی امروز روشهای محافظت از دستاورد ها و محصولات و جان انسانها از اهمیت ویژه ای برخوردار است لذا وجود سیستم هایی که فاجعه را در ابتدای وقوع شناسایی کرده و عکس العمل مناسب و سریع از خود نشان دهد ضروری بنظر میرسد.پس استفاده از سیستمی که در همان لحظات اولیه وقوع حریق را شناسایی نماید در اطفاء آن موثر خواهد بود ،سیستمهای اعلام و اطفاء حریق وسیله ای مناسب جهت رسیدن به این هدف میباشند حتی در زمانی که یک مکان مورد بهره برداری قرار میگیرد باز هم در محلهایی که دور یا محفوظ بوده ویا در مکانهایی که بندرت مورد باز بینی قرار میگیرند و نیز در محلهایی که آتش میتواند پیش از کشف شدن آغاز گشته، گسترش یافته و خسارت وارد کند سیستمهای کاشف و اطفاء حریق اتوماتیک نسبت به سیستمهای دستی بسیار مزیت دارند نیز در زمانهایی که مکان در اشغال نیست مزایای تشخیص زود هنگام آشکار و واضح است. استفاده از سیستمی که در همان لحظات اولیه حریق را شناسایی نماید در اطفاء آن بسیار موثر خواهد بود، سیستمهای اعلام و اطفاء حریق وسیله ای مناسب جهت رسیدن به این هدف میباشند. سیستم های خودکار اعلام حریق . در مراحل اولیه وقوع حریق(آتش ناخواسته.غیر دوستانه)تغییرات فیزیکی مختلفی در محیط اطراف حریق رخ می دهد که از این تغییرات می توان در ردیابی حریق و جلوگیری از گسترش آن استفاده شود. انسان را می توان یکی از بهترین کاشف ها بر شمرد زیرا دارای حواس پنجگانه است. در مورد کشف حریق حواس بویائی بینائی ولامسه نقش اساسی دارند وعلاوه بر آن انسان مالک خدادادی دستگاه کامپیوتری پیچیده و بسیار قوی وعظیمی است که قادر به تجزیه وتحلیل سریع فرمان های فرستاده شده ومقایسه این فرامین با یکدیگر و تصمیم گیری سریع وبه موقع می باشد. از آن جائیکه انسان بر اساس احتیاج نیاز به استراحت دارد لذا حواس فوق الذکردر بعضی اوقات غیر قابل اعتماد میباشد لذا جهت اطمینان بیشتر دستگاههای کاشف که از یکسری قطعات مکانیکی الکتریکی و الکترونیکی تشکیل شده جهت تقلید حس بویائی انسان در ردیابی و جلوگیری از گسترش حریق بوجود آمده اند . معمول ترین عناصری(مواد حاصله) که قبل از وقوع حریق قابل ردیابی اند عبارتند از . 1- گرما 2- نور (Aerosol 3- دود (ذرات انواع کاشف های موجود بر اساس کشف هر کدام از مواد نامبرده شده فوق الذکر ساخته شده اند باید توجه نمود که مواد نامبرده فوق در بعضی از حریق های بخصوص بوجود نمی ایند، تا بتوان حریق را قبل از گسترش کشف نمود و از این گذشته باید تشخیص داده شود که کدامیک از مواد نامبرده شده زودتر از دیگری بوجود می اید که تشخیص این مسایل از وظایف کار شناسایی حریق می باشد. منظور از سیستم اعلام حریق آن است که در لحظات شروع آتش سوزی و پیش از گسترش آن دستگاههایی وجود داشته باشند که خطر قریب الوقوع حریق را اعلام کنند مطالعات انجام شده در ایالت متحده نشان داده اند که اعلام سریع حریق اثری مهم بر کاهش عواقب ناشی از آتش سوزی دارد. هر قدر اعلام حریق سریعتر انجام شود احتمال زنده ماندن افراد بیشتر است. اجزا اصلی سیستم خودکار اعلام حریق عبارت است از:

1- آشکار ساز. یک سنسورکه به یکی از باز تابهای حریق (شعله،گازبعدازحریق دود،حرارت و....)
حساس بوده و هرگاه در معرض یکی از اینها قرار گیرد بر یک مدار الکتریکی اثر می گذارد.

2- آژیر (یا هر علامت هشدار دهنده دیگر) که بر اثر فرمانی که در مدار الکتریکی به وسیله ی آشکار ساز کنترل می شود به کار می افتد. 3- بخش کنترل مرکزی 4- باطری و تجهیزات تامین نیرو . آشکارسازها انواعی گوناگون دارند و انتخاب هر یک از آنها بستگی به شرایط و نخستین محصول حریق در ماده مورد نظر دارد. زیرا هدف از کاربرد این وسایل اطلاع سریع از وقوع آتش سوزی است. بنابر این باید در انتخاب آشکار ساز به اولین محصول حریق هر ماده توجه داشت. البته پیشنهاد شده است از انواع مختلف آشکارسازها در هر محیط استفاده شود انواع آشکارسازها عبارتند از. 1-آشکارسازهای شعله ای (Flame Detector ) این نوع کاشفها در برابر ظهور انرژی تشعشعی قابل رویت توسط چشم انسان (7700-4000 آنگسترم) یا غیر قابل رویت توسط چشم انسان عکس العمل نشان میدهد.همچنین انرژی متصاعد از ذغال سرخ شده یا شعله آتش با شدت کافی سبب فعال شدن آنها میشود. معمولا آنها را بخاطر قدرت عکس العمل سریعشان در نقاطی مانند سکو های بارگیری و تخلیه مواد نفتی نقاط خطرناک در کارخانجات و مکانهائی که امکان سریع انفجار میرود نصب مینمایند.این وسایل می توانند نسبت به نور مرئی پرتوهای فرو سرخ (IR ) و فرا بنفش (UV ) حساس باشند. کاربرد نور مرئی به عنوان عامل تحریک آشکار ساز مشکل است. زیرا برای یک آشکار ساز نور طبیعی و نور حاصل از آتش سوزی تفاوتی نمی کند.آشکار سازها ی IR برای انبارهای مسقف وباز و نیز تعمیرات هواپیما در مناطق رو باز مناسب هستند. آشکارسازهای UV برای مخازن نگهداری سوخت چاههای حفاری نفت انبارهها و اتاقک اسپری رنگ مناسب است. هرگاه امکان رسوخ دود وجود داشته باشد آشکارسازها ی UV برآشکارسازهای IR برتری دارند. 2- آشکارسازهای گازی این وسایل نسبت به گازهای حاصله از شروع سوختن مواد و یا نسبت به نشت برخی گازها حساس هستند چنانچه مورد اخیر باشد یک وسیله پیشگیری کننده از حریق خواهد بود. 3-آشکارسازهای حرارتی این نوع کاشف ها درسال 1860 همراه با آب پاشهای خود کار ابداع شده ودر حقیقت می توان گفت آبپاشهای خودکار یک نوع کاشف های گرمایی است که گذشته از به صدا در آوردن سیستم زنگ خبر دهنده همزمان با آن سر آب پاش ها بطور اتوماتیک به پاشیدن آب اقدام می نمایند. کاشف های حرارتی ارزان ترین ا نواع کاشف هاست و کمتر از آنها استفاده می شود. برای محیط های کوچک سر بسته که امکان وقوع سریع حریق وجود دارد مناسب می باشند. نزدیک سقفها و روی سقف نصب می شوند.بطور کلی کاشفهای حرارتی بر دو نوع اند. Fixed Temperature Detectors -1 Rate Of Rise Detectors -2 کاشف حرارتی نوع fixed این نوع کاشفها طوری طراحی شده اند که وقتی المنت های عمل کننده در آن به درجه حرارت بخصوص و ثا بتی برسد بصدا در آمده و اعلام خطر می نماید.(Derectore) ثابتی می رسد کاشف در هنگام عمل درجه حرارت هوای محیط می باید از درجه حرارتی که المنت عمل کننده کاشف را تحریک می نماید بیشتر باشد. حد فعالیت آنها از 130 درجه فارنهایت به بالا می باشد. المنت های عمل کننده در این نوع کاشف ها ممکن است بصورت فیوزی ساخته شود که این فیوز آلیاژی است از جنس بیسموت سرب قلع وکادمیم که بسرعت در درجه حرارتی که از قبل معین و تنظیم می نمایند ذوب شود.

است. 

(Bimatallic)نوع دیگری از فیوزها که از آنها در کاشفهای حرارتی استفاده می شود نوع در این نوع فیوزها از دو فلز با ضریب انبساط حرارتی متفاوت که به یکدیگر لحیم شده اند استفاده می شود .در این نوع فیوزها حرارت باعث میشود که فلزی که دارای ضریب انبساط کمتری است خم شود و در چنین حالت مدار باز به مدار بسته تبدیل شده و بالنتیجه سیستم زنگ اخبار بصدا در آمده واعلام خطر می نماید.Bimatallic Snap) فیوز از نوع Fixedطرز کار کاشف حرارتی نوع )ساخته شده .Bimatallicالمنت های عمل کننده در این نوع کاشف های حرارتی از دیسک مقعر شکلی از جنس ( این دیسک تحت کشش از طرفین قرار گرفته نشده کالکتورهایی که وظیفه جذب گرما را دارند به قاب دستگاه کاشف متصل اند . این کالکتورها سبب انتقال سریع حرارت از هوای محیط به المنت عمل کننده که ازجنس بیمتالیک است می شوند وقتی که دیسک تحت تاثیر حرارت قرار می گیرد بما نند فشاری که از بالا به آن وارد می شود بسرعت از حالت مقعر به شکل محدب در می آید . این عمل باعث بسته شدن مدار و به صدا در آمدن زنگ خواهد شد. کاشفهای حرارتی که المنت عمل کننده آنها از نوع بیمتالیک می باشد، پس از ا تمام حالت اضطراری بصورت ا توماتیک بحالت ا ولیه بر می گردند (محدب به مقعر) وصدای زنگ خود به خود قطع می شود. به علت تغییر فصول و در نتیجه تغییر طبیعی درجه حرارت ممکن است این وسایل به اشتباه آژیر را به صدا در آورند و یا بالعکس ، هر گاه کاربرد آشکارسازها ی حساس به دود عملی نباشد از این وسایل استفاده میشود این وسایل به تغییر دمای 15 درجه فارنهایت (4/9 درجه ساتیگراد )حساس هستند. 2- کاشفهای حرارتی نوع متغیر( Rate of Rise Detector) یکی از تاثیراتی که شعله در فضای بالای محیط حریق میگذارد ازدیاد درجه حرارت است. هما نطور که قبلا توضیح داده شد در کاشفهای حرارتی نوع ثابت (Fixed ) المنت های عمل کننده تا زمانی که درجه حرارت محیط به میزان ثا بتی نرسد عکس العمل نشان نخواهد داد در حالیکه در کاشفهای حرارتی نوع متغیر المنت های عمل کننده بر حسب تغییرات درجه حرارت 15-12 فارنهایت در هر دقیقه عمل مینمایند. طرز کار کاشفهای حرارتی نوع متغیرهوای داخل لوله مسی (در نوع حلقوی) یا هوای داخل محفظه (در نوع نقطه ای) بر اثر گرما منبسط شده و این انبساط سبب ایجاد فشار مکانیکی در روی دیافراگم قابل انعطاف پذیر خواهد شد. محدب شدن دیلفراگم بر اثر گرما باعث بسته شدن مدار الکتریکی و بصدا در آمدن زنگ خبر خواهد شد.اگر درب محفظه کاملا بسته باشد افزایش تدریجی گرمای هوای محیط یا پایین آمدن فشار یا هر دو حالت با هم (افزایش تدریجی گرما و پایین آمدن فشار) سبب ایجاد کاذب زنگ خبری میشود از این جهت برای رفع چنین اشکالی در این نوع کاشفها سوراخی در نزدیکی دیافراگم تعبیه شده که ازدیاد فشاری را که هنگام افزایش تدریجی گرما حاصل می شود یا پایین آمدن باروما تیکی فشار را تخلیه نماید. فرم و اندازه سوراخ طوری طراحی شده است که هنگام تغییر سریع درجه حرارت (زمان واقعی وقوع حریق) میزان انبساط هوا سریعتر و بالاتر از میزان قدرت تخلیه هوا از دریچه سوراخ باشد و در نتیجه فشار داخلی محفظه یا لوله زیاد خواهد شد و این افزایش فشار سبب محدب شدن دیافراگم و بسته شدن مدار الکتریکی خواهد شد. 4-آشکارسازهای حساس به دود. دستگاههای کاشف دودsmoke detector) 1- نوع یونیزه 2- نوع فتو الکتریک (چشم الکترونیکی) نوع یونیزه طوری طراحی شده است که می تواند حضور ذرات جامد یا مایع دود را باندازه 01/0 تا یک میکرون را تشخیص دهد . روش طرز کار کلی زیر برای تمام این نوع کاشف ها یکسان می باشد. از نظر ساختمان در این نوع کاشفهای دود یاب یک محفظه نیم هادی جهت ورود دود تعبیه شده است در این محفظه دو الکترود منبع تشعشع و منبع تامین ولت کافی قرار داده شده است . بعضی اوقات از بدنه محفظه بعنوان یکی از الکترودها استفاده میشود.جهت تشریح و آسان درک نمودن مطلب منبع اندازه گیری جریان برق را با منبع تولید ولتاژ بطور سری در مدار قرار می دهیم. این کاشفها را طوری طراحی کرده اند که کم شدن شدت جریان در مدار عامل اصلی کشف دود و بصدا در امدن سیستم خبر می شود.داخل محفظه کاشف منبع پخش مواد رادیواکتیو قرار داده شده است که از خود ذرات رادیو اکتیویته بیشتر از نوع آلفا پخش می نماید و بدین ترتیب ذرات هوای داخل محفظه را یونیزه می نماید.ذرات یونیزه شده هوا بوسیله الکترودهای داخل محفظه جذب می شوند و بدین ترتیب ولتاژ کمی را بوجود می آورند که در نتیجه باعث عبور جریانی کمتر ازیک میلیونیم آمپر در هر دقیقه از مدار میشود. طرز کار دود یاب از نوع یونیزه اگر ذرات دود باندازه 01/0 تا یک میکرون وارد محفظه دستگاه دود یاب شود ذرات یونیزه شده هوا بسرعت به ذرات دود می چسبند و در نتیجه ذرات یونیزه شده سنگین تر شده و وزن بیشتری پیدا می کنند. کم شدن شدت جریان را بوسیله دستگاههای الکترونیکی تقویت نموده و سپس به سیستم زنگ خبری انتقال می دهند که در نهایت زنگ خبر بصدا در می آید. این کاشفها را معمولا در تحت شرایط صفر یعنی شرایط بدون دود و نزدیک به حالت بصدا در آمدن زنگ میزان می نمایند. در این نوع کاشفها بعلت جمع شدن گرد و خاک بر روی صفحه های الکترودها و امکان بوجود آمدن لایه ای از روغن و گرد و غبار از حساسیت آن کاسته می شود و امکان ازکار افتادن کاشف و یا بصدا در آمدن کاذب کاشف وجود دارد. رطوبت در حرارت فشار و جریان هوا در حساسیت این نوع دود یابها تاثیر می گذارند. بعنوان مثال سرعت هوا و غلظت در بصدا در آوردن کاذب دود یاب نقش اساسی دارند. این وسایل از یک اتاقک ساخته شده اند که دارای دو صفحه با بار الکتریکی مخالف است و یک ماده رادیو اکتیو (معمولا امریکیوم 241) میان این دو صفحه قرار میگیرد.(نیمه عمر امریکیوم 432 سال است و تابش کننده آلفا میباشد. مقدارامریکیوم آن9/0 میکروکوری است) ماده رادیو اکتیو با تابش خود موجب یونیزاسیون هوای داخل اتاقک میشود به طوری که یونهای مخالف ولی به تعداد مساوی ایجاد میشود هر یک از یونها به سوی صفحه ای که بار مخالف خود را دارد جذب میشوند. در نتیجه یک جریان یونسازی کوچک ایجاد میشود که میتواند آن را اندازه گرفت ذرات حاصل از احتراق مواد بسیار بزرگتر از ملکول های یونیزه هوا هستند هر گاه این ذرات وارد اتاقک آشکارسازی شوند یونهای هوا به آن می چسبند به این ترتیب برخی از ذرات دارای بار مثبت شده و برخی نیز دارای بار منفی میشوند هر ذره محل جذب بارهای مخالف میشود و از تعداد بارهای انتقال یافته به سوی صفحات کاسته میشود. کاهش جریان عبوری از صفحات موجب به صدا درآمدن آژیر (یا هرگونه علامت دیگر) می شود. این وسایل برای مکانهایی که از چوب یا کاغذ تمیز استفاده میشود مناسب هستند. همچنین میتواند در تشخیص دودهای کم بهتر از آشکارسازهای فتوالکتریک باشند قیمت آنها نیز چندان گران نیست . باید توجه داشت تغییر در رطوبت و فشار هوا میتواند بر روی جریان درون اتاقک اثری مشابه داشته باشد.

نقاط ضعف دودیاب نوع یونیزه.

1 - حساسیت ضعیفی نسبت به فاز اول حریق از خود نشان میدهد. 2- در بعضی از انواع نیاز به تنظیم مجدد بعد از نصب وجود دارد. 3-رطوبت درجه حرارت و گرد و غبار در حساسیت آنها تاثیر میگذارد. 4-هر چند مدت یکبار به سرویس و تعمیرات نیازمندند. 5-در محلهایی که احتراق های عادی صورت میگیرد قابل نصب نیستند (محلهای پخت و پز بخاریهای دیواری موتورخانه ها اجاقها ) 6-در برابر ذرات دود و ذرات نسبتا بزرگ عکس العملی نشان نمیدهند . 7- در برابر دودهای حاصل از بعضی از مواد شیمیایی عکس العمل نشان نمیدهند (دود حاصل از P.V.C مگر درجه حرارت P.V.C بالای 900 درجه باشد)

نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 16 مهر 1388    | توسط: پرویز امیدی    |    |
نظرات()