تجهیزات کشف و اعلام حریق
در کنترل آتش‌سوزی‌ها زمان از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. اگر مامورین اطفاء یا سامانه‌های اطفاء حریق به موقع باخبر نشوند آتش گسترش پیدا کرده و کنترل و مهار آن نیز سخت‌تر می‌شود. به همین خاطر است که اعلام به موقع حریق در لحظات اولیه در کاهش خسارت‌ها نقش بسزایی دارد. آنچه تجربه نشان می‌دهد این است که بسیاری از آتش‌سوزی‌ها در زمانی اتفاق می‌افتند که کسی در محل حضور ندارد و ساعت کاری به اتمام رسیده است. در برخی محل‌ها که امکان حضور دائمی افراد وجود ندارد باید از تجهیزات کشف و اعلام حریق استفاده شود. ما در این مطلب به بررسی انواع کاشف‌های اعلام حریق می‌پردازیم؛ همچنین در مطالب پیشین در پاسخ به سوال کاربران مبنی بر اینکه اساسا “سیستم اعلام حریق چیست” مفصلا پاسخ داده‌ایم. پیشنهاد می‌کنیم آن مطلب را هم از دست ندهید.
روش‌های کشف و اعلام حریق
همانطور که گفتیم زمان نقش مهمی در کاهش خسارت‌های جانی یا مالی ناشی از آتش‌سوزی‌ها دارد. کشف و اعلام حریق به موقع می‌تواند از صدمات به افراد و یا از بین رفتن سرمایه‌ی آنها جلوگیری کند. برای اعلام حریق روش‌های متفاوتی وجود دارد که با توجه به امکانات مالی و اهمیت موضوع، از یکی از روش‌های دستی، خودکار یا ترکیبی از این دو استفاده می‌شود. در ادامه‌ی این مطلب به معرفی این روش‌ها می‌پردازیم.
روش دستی کشف و اعلام حریق
در این روش، کشف و اعلام حریق توسط افراد حاضر، ساکن یا شاغل در محل انجام می‌شود. از مزایای این روش می‌توان به ارزان بودن و سادگی آن اشاره کرد. سامانه‌ی کشف و اعلام حریق دستی بر اساس امکانات موجود است و شامل موارد زیر می‌شود:
- اعلام حریق دستی از طریق آژیر دستی: این روش بسیار قدیمی است و امروزه متداول نیست. در این روش از یک آژیر مکانیکی استفاده می‌شود که فرد دستگیره‌ی آن را چرخانده و در اثر چرخش این دسته، آزیر به صدا درمی‌آید.
- اعلام حریق توسط سامانه‌ی الکتریکی: در این روش در فاصله‌های مشخص کلیدهای مخصوص (Push Button) دارای درپوش شیشه‌ای نصب می‌شود. معمولا در کنار این کلیدها یک چکش مخصوص نیز قرار دارد. بعد از شکستن شیشه و فشار دادن شستی آن، آژیر اعلام خطر به صدا درمی‌آید. در این روش ممکن است چراغ‌های هشداردهنده نیز روشن شوند و یا مرکز عملیات آتش‌نشانی با توجه به کد مربوطه، از خطر مطلع شود.
- اعلام حریق توسط بلندگو: این روش مشابه روش قبلی است و تنها تفاوت آن ارسال پیام از طریق بلندگو یا آژیر از سامانه‌ی صوتی مجموعه است.
- استفاده از تلفن: در فواصل مشخصی از محل، تلفن نصب شده و شماره‌ی آتش‌نشانی نیز روی آن قید می‌شود. بر برخی از کارگاه‌ها در کنار جعبه‌ی F یک تلفن یا پریز تلفن (جک تلفن مرکزی) برای برقراری مکالمه قرار داده می‌شود.
دسترسی افراد در هر محدوده به کلیدهای اعلام‌کننده باید حداکثر 30 متر و ارتفاع آنها از سطح زمین حداقل 110 و حداکثر 140 سانتی‌متر باشد. کلیدها همگی باید یک شکل باشند و در محل مناسب با تباین رنگ کافی نصب شوند. آموزش لازم برای استفاده از این سامانه‌های دستی کشف و اعلام حریق نیز باید به افراد داده شود.
سامانه‌ی خودکار کشف و اعلام حریق
سامانه‌های خودکار کشف و اعلام حریق شامل دتکتور، کابل‌های رابط و منبع تغذیه می‌شود. این سامانه حساسیت بالایی دارد و می‌تواند در مراحل اولیه حریق را شناسایی کرده و به مرکز کنترل گزارش کند. انواع دتکتورهای خودکار شامل 4 دسته‌ی زیر می‌شود:
- دتکتورهای حرارتی (Heat Detectors)
- دتکتورهای دودی (Smoke Detectors)
- دتکتورهای شعله‌ای (Flame Detectors)
- دتکتورهای گازیاب (Gas Detectors)
دتکتورهای حرارتی
این نوع دتکتورها با توجه به مکانیسم و ساختمان خود به صورت اپتیکی یا حرارتی، عملیات کشف و اعلام حریق را انجام می‌دهند. دتکتور حرارتی در دو نوع موجود است. در مطلبی دیگر با عنوان معرفی انواع دتکتور حرارتی سیستم اعلام حریق در مورد این تجهیزات بیشتر صحبت کرده‌ایم.
- دتکتور حرارتی دما ثابت (Fixed Temperature Detectors)
- کاشف حرارتی دما افزایشی (Rate of Rise Detectors)
دتکتور حرارتی دما ثابت
این دتکتور زمانی فعال می‌شود که حرارت مشخصی برای تحریک گیرنده‌ی آن در محل دتکتور ایجاد شده باشد. این دتکتور معمولا در دمای 60 درجه‌ی سانتی‌گراد (یا 135 درجه‌ی فارنهایت) فعال می‌شود. سنسور این دتکتور می‌تواند از جنس فیوز ذوب شونده و یا فیوزهای مبتنی بر خاصیت ترموکپل یا بی‌متالیک باشد. در هر دو حالت باید حرارت کافی به گیرنده‌ی دتکتور برسد تا باعث فعال شدن آن شود. در مقایسه‌ی این دو نوع سنسور، دتکتور بی‌متالیک برای کشف و اعلام حریق بهتر است زیرا پس از هر بار فعال شدن، برای دفعات بعدی نیز قابل استفاده است. قسمت متحرک بی‌متال به شکل یک دیسک مقعر است که پس از انبساط سطحی در اثر افزایش درجه حرارت ناشی از آتش‌سوزی، جریان برق را در مدار حفظ می‌کند.
دتکتور حرارتی دما متغیر یا دما افزایشی
دتکتور حرارتی دما افزایشی زمانی فعال می‌شود که افزایش دمای هوای اطراف دتکتور با روند قابل قبول دستگاه متناسب نباشد. این نوع دتکتور، المنت‌های عمل‌کننده بر اساس سرعت تغییر درجه‌ی حرارت 12 تا 15 درجه‌ی سانتی‌گراد عمل می‌کند. اگر نرخ افزایش دما بیش از این مقدار باشد، عملیات کشف و اعلام حریق توسط دتکتور انجام می‌شود. ساختمان این دتکتور شامل یک لوله‌ی مسی یا محفظه است. هرگاه هوای داخل لوله‌ی مسی یا محفظه بر اثر گرما منبسط شود، فشار بالا رفته و دیافراگرام قابل انعطاف تحت این فشار داخلی، جریان برق را برقرار می‌کند. این نکته را نیز باید ذکر کنیم که محفظه کاملا بسته نیست و برای حذف یا کاهش آلارم‌های کاذب ناشی از تغییرات فشار هوای محیط، روزنه‌ی کوچکی برای دیافراگ تعبیه شده است.
دتکتورهای دودی (ذرات)
این نوع دتکتورها برای تشخیص ذرات حاصل از حریق مناسب هستند و در دو نوع زیر تولید می‌شوند:
- دتکتور دودی یونیزه (Ionizing Detectors)
- دتکتور دودی فتوالکتریک (Photoelectric Detectors)
دتکتور دودی یونیزه
این دتکتور به گونه‌ای طراحی شده است که می‌تواند ذرات 0.01 تا یک میکرون را به راحتی شناسایی کند. محفظه‌ی نیمه هادی این دتکتور به طور مرتب هوای عبوری را یونیزه می‌کند. یونیزاسیون هوای داخل محفظه توسط پرتوی آلفا از منبع رادیواکتیو انجام می‌شود. مولکول‌های یونیزه شده‌ی هوا به طور منظم توسط الکترود جذب می‌شوند و به این ترتیب دائما یک ولتاژ کوچک برقرار است. ورود ذرات به داخل محفظه و چسبیدن مولکول‌های هوای یونیزه به ذرات باردار باعث سقوط آنها و کاهش یا از بین رفتن این ولتاژ می‌شود. دتکتور این تغییر ولتاژ را به عنوان آتش‌سوزی در نظر می‌گیرد و به پنل مرکزی اعلام می‌کند.
اگر هوای محل نصب دتکتورها حاوی ذرات روغنی یا هوای مرطوب باشد باعث اختلال در عملکرد دتکتور می‌شود و می‌تواند آلارم کاذب ایجاد کند. مزیت اصلی این نوع دتکتور دودی سرعت عمل بالای آن در کشف و اعلام حریق است و معایب آن نیز شامل موارد زیر می‌شود:
- عدم حساسیت کافی در فاز اول حریق
- حساسیت به رطوبت و حرارت
- نیاز به تنظیم دوره‌ای
- عدم امکان استفاده در مکان‌هایی که اصولا انتشار ذرات دارد
- عدم حساسیت کافی در مقابل ذرات نسبتا بزرگ، ذرات PVC
- نیاز به تنظیم مجدد پس از هر بار اعلام آتش‌سوزی
دتکتور دودی فتوالکتریک
در محفظه‌ی این دتکتور یک منبع تولید نور مرئی یا لیزری وجود دارد که به طور مستقیم یا تحت زاویه‌ی 90 درجه با انعکاس از روی آینه، بر چشم الکترونیکی یا سلول فتوالکتریکی می‌تابد. ذرات تاری (ذراتی با قطر بیش از 400 نانومتر که مانع عبور نور مرئی می‌شوند) باعث تیرگی شده و با توجه به محدوده‌ی مشخص از پیش تعیین شده برای دتکتور، جریان نور کم می‌شود. دتکتور این کاهش نور را به منزله‌ی آتش‌سوزی تشخیص داده و به پنل مرکزی اعلام می‌کند. مزایای استفاده از دتکتورهای فتوالکتریک در سیستم‌های کشف و اعلام حریق به صورت زیر است:
- عکس‌العمل سریع در مقابل ذرات، حتی در تراکم ناچیز
- عکس‌العمل سریع در مقابل آتش‌سوزی‌های بدون شعله
- عدم عکس‌العمل به جریان شدید هوا
- عدم وجود چشمه‌های رادیواکتیو و خطرات ناشی از مواد پرتوزا
- عدم حساسیت به رطوبت و الکتریسیته‌ی ساکن و تغییرات فشار هوا
- عدم نیاز به تنظیم مجدد
از معایب دتکتورهای فتوالکتریک می‌توان به این موارد اشاره کرد:
- کاهش شدید حساسیت در ذرات با قطر کمتر از طول موج نور مرئی
- حساسیت بالا به ذرات تیره نسبت به ذرات خاکستری
- امکان سوختن لامپ
- امکان کثیفی سطح لامپ، آینه و سلول فتوالکتریک
ضمنا برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد دتکتورهای دودی می‌توانید به صفحه‌ی معرفی انواع دتکتور دودی رجوع کنید.
دتکتورهای شعله
این نوع از دتکتورها به نور مرئی شعله که دارای طول موج 380 تا 760 نانومتر باشد، حساس است. این نوع دتکتور بسیار سریع و مطمئن است و مشابه نوع فتوالکتریک ولی با حساسیت بالا است. در دتکتور شعله‌ای به جای لامپ منبع نور عمل‌کننده، پرتوهای نور مرئی ناشی از آتش‌سوزی توسط عدسی‌هایی متمرکز شده و به سلول فتوالکتریک تابیده می‌شود. دتکتورهای شعله محدوده‌ی فروسرخ و فرابنفش را نیز پوشش می‌دهند زیرا عملا محدوده‌ای از این طیف‌ها به همراه شعله منتشر می‌شود.
دتکتورهای گازیاب / گازی
دتکتورهای گازی نوع ویژه‌ای از دتکتورها هستند که برای تشخیص گازهای قابل انفجار یا گازهای ناشی از حریق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع از دتکتور با اندازه‌گیری و بررسی مداوم گازهای موجود در هوا، کاربرد ویژه‌ای دارند و در تراکم خاص، برای جلوگیری از انفجار گاز، اعلام خطر می‌کنند. این نوع دتکتور معمولا برای یک گاز یا بخار بوده و در تراکم معینی فعال می‌شود. در صفحه‌ای جداگانه با عنوان دتکتورهای گازی اعلام حریق می‌توانید در مورد این تجهیز بیشتر بخوانید.
کاربرد و اصول نصب دتکتورها در سیستم‌های اعلام حریق
برای انتخاب و نصب دتکتورها نکاتی هست که باید به آنها توجه شود. مشخصات ارتفاع، فاصله‌ی مجاز و حداکثر مساحت حفاظتی دتکتورهای اعلام حریق مطابق با استانداردهای متفاوتی انجام می‌گیرد. از جمله‌ی این استانداردها می‌توان به استاندارد IPS-E-SF-260 و استانداردهای NFPA-72 و BS-5834 اشاره کرد که به صورت جداگانه در جدول‌هایی که در ادامه‌ی مطلب می‌آوریم، می‌توانید مشاهده کنید. لازم به ذکر است که محدوده‌های توصیه‌شده‌ی NFPA-72 برای دتکتورهای حرارتی بر اساس ارتفاع مکان و در دتکتورهای دودی بر اساس میزان جریان هوا (تعویض هوا در دقیقه) اعلام شده است. هر کدام از دتکتورها معایب و مزایایی دارند و استفاده از آنها می‌تواند با محدودیت‌های همراه باشد. در جدول زیر می‌توانید مقایسه و کاربرد دتکتورهای مختلف را مشاهده کنید.
| ویژگی | دتکتور شعله‌ای و فرابنفش | دتکتور شعله‌ای و فروسرخ | دتکتور حرارتی | دتکتور دودی |
|---|---|---|---|---|
| مزایا | عکس‌العمل سریع پوشش بالا عدم حساسیت به باد | عکس‌العمل سریع پوشش بالا عدم حساسیت به باد | پایدار | بسیار حساس کشف حریق‌های دارای دود در مراحل اول |
| معایب | نیاز به تنظیم زاویه-فرابنفش توسط دود جذب می‌شود | نیاز به تنظیم زاویه-تداخل فروسرخ موجود محیط | پاسخ کند | نیاز به هوای پاک برای عمل نکردن |
| کاربرد | برای حریق‌های باشعله‌ی گسترده هیدروکربن‌ها سوخت‌ها محیط‌های باز | مانند نوع UV است ولی برای محیط‌های باز و ماشین‌های ارتعاشی توصیه نمی‌شود | محیط‌های با هوای آلوده دارای محدودیت نوع دودی و پشتیبانی نوع شعله‌ای در محیط‌های پرخطر | محیط‌های هوای پاک یا میزان ذرات کم، اتاق فرمان، اتاق مواد احتراقی، دفاتر و اماکن اداری |
| مقاومت محیطی | خیلی خوب، مقاوم به باران، باد و مانند آن | خوب، مقاوم به باران و باد بوده و پرتوها بر آن تاثیر دارند و ممکن است آلارم اشتباه بدهد | خوب، ولی به جریان هوا حساس است | برای محیط‌های آزاد مناسب نیست |
جدول مشخصات ارتفاع، فاصله‌ی مجاز و حداکثر مساحت حفاظتی کاشف‌ها بر اساس استاندارد IPS-E-SF-260 1993
| دتکتور حرارتی در اماکن بسته یا مسقف | دتکتور حرارتی در محوطه‌های باز یا غیر مسقف | دتکتور دودی | |
|---|---|---|---|
| حداکثر مساحت حفاظتی هر دتکتور (m²) | 37 | 25 | 50 |
| حداکثر فاصله‌ی مجاز از یکدیگر (m) | 9 | 7 | 10 |
| حداکثر فاصله‌ی مجاز از دیوارها (m) | 4.5 | 3.5 | 5 |
| حداکثر ارتفاع مجاز (m) | 8.5 | 7 | 7.5 |
جدول مشخصات ارتفاع، فاصله‌ی مجاز و حداکثر مساحت حفاظتی دتکتورها بر اساس استانداردهای BS-5834 و NFPA-72
| دتکتور حرارتی NFPA-72 | دتکتور حرارتی BS-5834 | دتکتور دودی NFPA-72 | دتکتور دودی BS-5834 |
|
|---|---|---|---|---|
| حداکثر مساحت حفاظتی هر کاشف (m²) | 65.6 | 56.3 | 83 | 112 |
| حداکثر فاصله‌ی مجاز از یکدیگر (m) | 9.1 | 7.5 | 10.3 | 10.6 |
| حداکثر فاصله‌ی مجاز از دیوارها (m) | 4.6 | 3.8 | 5.1 | 5.3 |
| حداکثر ارتفاع مجاز (m) | 8.5 | 9 درجه یک | - | 10.5 |
همه‌ی دتکتورهای مورد استفاده باید دارای یکی از استانداردهای BS-5839 یا استاندارد ملی ISIRI-3706 باشند. هر منطقه‌ی مشخص شده باید حداقل دو دتکتور داشته باشد. مطابق استاندارد کشوری IPS-E-SF-260 حداکثر محدوده‌ی قابل قبول برای دتکتورهای دودی 5 مترمربع به ازای هر دتکتور و 37 مترمربع برای هر دتکتور حرارتی در فضای بسته است.چیدمان و اصول نصب دتکتورها برای هر طبقه باید مجزا و منظم باشد به طوری که هنگام عمل کردن کل محدوده‌ی مورد نظر را پوشش دهند.
نصب دتکتورهای گازی
دتکتورهای گازی و نشت‌یاب که به منظور جلوگیری از انفجار و اشتعال یا برای محافظت افراد در برابر مسمومیت با مواد شیمیایی مورد استفاده باید قرار گیرند علاوه بر شبکه‌ی عمومی کشف و اعلام حریق باید به طور موضعی در محل‌های مربوطه نصب گردند و طوری با مرکز کنترل حریق متصل باشند که پیام‌های آنها با شبکه‌ی کشف و اعلام حریق اشتباه نشود.
ملاحظات مهم در انتخاب مدل دتکتور در سیستم اعلام حریق
در انتخاب و نصب انواع دتکتور در سیستم‌های کشف و اعلام حریق نکات و ملاحظاتی هست که باید به آنها توجه شود:
- اگر محل دارای شعله، دود، ذرات یا حرارت است نمی‌توان از دتکتورهای حساس به ماهیت اینها باشد بلکه دتکتور باید شرایط غیرعادی را تشخیص دهد.
- نوع و حساسیت دتکتور بر اساس ریسک حریق و ارزش کالاها مشخص می‌شود.
- دتکتورها معمولا روی سقف و در موارد خاص روی دیوار نصب می‌شوند. دتکتورها نباید در نزدیکی منابع گول‌زننده باشند.
- برای افزایش اطمینان بهتر است در هر محدوده بیش از دو دتکتور استفاده شود که یکی از آنها دتکتور حرارتی است.
- در مورد دتکتورهای دودی جریان طبیعی هوا باید درنظرگرفته شود و جریان هوا باید بتواند ذرات را به سمت دتکتور هدایت کند.
- دتکتور نصب‌شده روی سقف نباید فاصله‌ای کمتر از 1 و بیشتر از 4 اینچ از سقف داشته باشد و درون سقف نیز جاسازی نشود. دتکتور روی دیوار نیز نباید بیشتر از 12 اینچ از سقف دور باشد.
- تعداد دتکتورها بستگی به مساحت منطقه دارد و برای دتکتورهای حرارتی و دودی متفاوت است.
- فاصله‌ی دتکتورها از هم بستگی به تعداد و مساحت منطقه دارد.
- ارتفاع نصب دتکتور حرارتی در درجه‌ی یک 9 متر و درجه‌ی 3، حداکثر 6 متر است و برای دتکتور دودی ارتفاع حداکثر 10 متر است.
- منطقه و حداکثر ارتفاع بستگی به حساسیت دتکتور و شدت حریق دارد. محدوده‌ی قطعی باید بر اساس مشخصات سازنده یا توسط آزمایش کنترل کیفی تعیین می‌شود.
- در سامانه‌ی کشف باید از علائم نوری چشمک‌زن و یا علائم صوتی متناوب استفاده شود.
- مشخصات و کیفیت فنی دتکتورها باید مطابق یکی از استانداردهای BS-5839 یا استاندارد ملی ISIRI-3706 باشد.
محاسبات و ملاحظات نصب دتکتور در سیستم‌های کشف و اعلام حریق
چیدمان و قرارگیری دتکتورهای اعلام حریق در سیستم‌های کشف و اعلام حریق برای هر طبقه باید مجزا و منظم باشد، طوری که کل محدوده‌ی مورد نظر را پوشش دهد. به همین خاطر باید تعداد دتکتورها بر اساس وسعت و خصوصیات منطقه‌ی تحت پوشش محاسبه و نحوه‌ی قرارگیری و چیدمان آنها مشخص شود. بعلاوه محدوده‌ی پوششی هر افشانه یک مخروط درنظر گرفته می‌شود و برای پوشش کامل هر منطقه باید به تعداد لازم دتکتور نصب شود. به طور کلی هیچ نقطه‌ی کوری در محدوده‌ی پوشش نباید وجود داشته باشد.
در هر منطقه همچنین باید بر اساس مبنای حریق دو نوع دتکتور نصب شود و از آنجایی که مساحت حفاظتی هر نوع دتکتور متفاوت است، این محاسبات برای هر یک جداگانه انجام می‌شود. در چیدمان دتکتورها نیز تناوب قرارگیری آنها در کل محدوده باید با نظم باشد. دتکتورهای غیرهم‌نوع بهتر است یکی در میان نصب شوند و بالطبع سامانه‌ی الکتریک و کابل‌کشی هر کدام از انواع دتکتورها نیز مجزا و متفاوت خواهد بود.
