حتما تا بهحال استوانههای فلزی قرمز یا زرد رنگی که بهعنوان شیر آتش نشانی در نقاط مختلف شهر قرار دارند، دیدهاید. نام دیگر این تجهیزات هیدرانت یا هایدرانت آتشنشانیست. اما واقعا کاربرد و هدف از نصب این تجهیزات چیست؟ در ادامه این مقاله از گنجینه پاوان، به بررسی کامل هیدرانتهای آتش نشانی شامل تاریخچه، اجزا، انواع، معایب و مزایای آنها میپردازیم
هیدرانت آتشنشانی یکی از اجزا اصلی سیستم اطفای حریق است که امکان دسترسی سریع نیروهای آتشنشانی به آب را فراهم میکند.
این تجهیز به شبکه آب آتشنشانی متصل بوده و در زمان حریق، آب مورد نیاز برای عملیات اطفا را با فشار و دبی مناسب تأمین میکند.
هیدرانتها معمولاً در معابر شهری، محوطههای صنعتی، کارخانهها و سایتهای بزرگ نصب میشوند و نقش حیاتی در کنترل و مهار آتشسوزی دارند.
در زمان قدیم، یعنی زمانی که هنوز لولهکشی آب در شهرها مرسوم نبود، آتشنشانها ناچار بودند در عملیاتهای اطفا از دیگها و سطلهایی استفاده کنند که با ارابه جابهجا میشد. در قرن شانزدهم، نخستین سیستم لولهکشی انتقال آب از جنس چوب در شهرهایی مانند لندن و نیویورک طراحی و اجرا شد. آتشنشانها در آن دوره با حفر زمین به این لولهها دسترسی مییافتند و با ایجاد یک سوراخ (fire plug یا میخ آتش) آب را به سطح میآوردند و پس از استفاده با قرار دادن یک چوبپنبه سوراخ را میبستند.
در سال 1801 فردریک گراف، مهندس ارشد کارخانه آب فیلادلفیا، با اصلاح انواع شیرهای آب توانست مدلی اولیه از هیدرانت را بسازد که امروزه از آن بهعنوان اولین نمونه هیدرانتهای آتش نشانی یاد میکنند. در سال 1802 نیز یک صنعتگر بنام هنری فاکسال به دستور شهرداری فیلادلفیا ساخت سری نخستین شیرهای چدنی را آغاز کرد و طی یک دهه صدها هیدرانت چدنی در آن شهر نصب شد.
در ایران، نیاز به مقابله با آتش از گذشته وجود داشت اما سازماندهی منسجم دیرتر شکل گرفت. امیرکبیر در دوره قاجار ایدههایی در این زمینه داشت که ناتمام ماند. با توسعه شبکه لولهکشی آب از دهه 1320 به بعد، نصب هیدرانتها در شهرهای بزرگ رایج شد و تا دهه 1340 تعداد قابلتوجهی از آنها در معابر نصب گردید.
شیرهای آتش نشانی از اجزای متعددی تشکیل شده و هرکدام نقش مهمی در عملکرد صحیح این تجهیزات ایفا میکنند. در ادامه به آنها اشاره میکنیم.
بدنه یا سیلندر اصلی هیدرانت، شاسی اصلی دستگاه بوده و تمام قطعات دیگر به آن متصل میشوند. این بخش معمولا از جنس چدن داکتیل یا فولاد با پوشش ضدزنگ ساخته شده تا بتواند فشار بالا، ضربههای فیزیکی، رطوبت و شرایط سخت محیطی را تحمل کند. طراحی سیلندر بهگونهایست که هم مقاومت مکانیکی بالا داشته باشد و هم بتواند بهراحتی باز و بسته شود.
وظیفه شیر اصلی، کنترل جریان آب شبکه به هیدرانت است؛ بهطوریکه در حالت عادی بسته بماند و فقط هنگام عملیات اطفای حریق باز شود. نقشهای این شیر عبارتند از:
در کنار شیر اصلی، سوپاپهایی برای هدایت جریان آب به سمت خروجیها وجود دارد. این سوپاپها میتوانند بهصورت دستی یا خودکار عمل کنند و معمولا از برنج یا فولاد ضدزنگ ساخته میشوند. لازم به ذکر است که کیفیت سوپاپها تاثیر مستقیمی بر عملکرد شیر دارد.
خروجیها، محل اتصال شیلنگ آتش نشانی هستند. این اتصالات بهصورت رزوهای یا با سیستم اتصال سریع طراحی میشوند. در بسیاری از کشورها، استاندارد ابعاد و رزوهها بین سازمانهای آتشنشانی را یکسان در نظر گرفته تا در هر جایی شیلنگها بدون مشکل وصل شوند.
برای محافظت از خروجیها، روی آنها درپوشهایی از جنس فلز یا پلاستیک سخت قرار میدهند. این درپوشها مانع ورود خاک و گردوغبار شده و از ضربه نیز جلوگیری میکنند. باز کردن آنها با آچار پنجضلعی مخصوص انجام شده و با زور دست باز نمیشوند.
در هیدرانتهای خشک، پس از استفاده، لولهی تخلیه وظیفه دارد آب باقیمانده را از درون لولهها خارج کند تا از یخزدگی جلوگیری شود. این لوله به زهکش زیرزمینی متصل بوده و آب را از لولهها تخلیه میکند.
روی بدنه یا درپوش هیدرانتها کدهای رنگی یا پلاکهایی نصب شده که اطلاعاتی مانند فشار خروجی، دبی آب، سال ساخت یا شماره شناسایی شیر را نشان میدهد. این کدها به آتشنشانها کمک میکنند با دیدن هیدرانتها متوجه مشخصات فنی آنها شوند.
هیدرانت آتشنشانی (Fire Hydrant) یک شیر و خروجی آب پرفشار است که روی شبکه آبرسانی شهری یا صنعتی نصب میشود تا در زمان آتشسوزی، نیروهای آتشنشانی بتوانند خیلی سریع به منبع آب نامحدود و مطمئن دسترسی داشته باشند. این شیرها معمولا در حاشیهی خیابانها، مقابل ساختمانهای مهم و در مراکز پرتردد نصب میشوند.
از جمله کاربردهای اصلی شیرهای آتش نشانی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
شیر هیدرانت آتشنشانی از چدن داکتیل با پوشش اپوکسی داخلی و خارجی ساخته شده و برای تأمین آب تحت فشار در مواقع اضطراری طراحی میشود؛ فشار کاری آن معمولاً 10 یا 16 بار است و قبل از نصب تحت تست هیدرواستاتیک 24 بار و تست هیدرولیک 12 بار قرار میگیرد. آببندی با گسکتهای EPDM یا NBR انجام میشود و خروجی رزوهای 2.5 اینچ همراه با درپوش و زنجیر فولادی امکان اتصال سریع شیلنگ را فراهم میکند. این شیر در سایزهای 3، 4 و 6 اینچ با دبی حدود 500 تا 2500 لیتر بر دقیقه تولید شده و در دو مدل Wet Barrel (برای مناطق بدون یخبندان) و Dry Barrel (برای مناطق سردسیر) عرضه میشود. محدوده دمای کاری آن از 10- تا 80+ درجه سانتیگراد است و نصب عمودی یا زیرزمینی داشته و با کلید مخصوص یا گیربکس داخلی باز و بسته میشود.
هیدرانتهای آتشنشانی از دو منظر اصلی دستهبندی میشوند:
۱) از نظر وضعیت آب داخل بدنه (تر و تنهخشک)
۲) از نظر محل نصب (ایستاده و زیرزمینی)
هیدرانتهای ایستاده خشک در مناطق سردسیر استفاده میشوند؛ یعنی جایی که احتمال یخزدن آب در لولهها هنگام سرما بالاست. در این سامانه تا زمانی که شیر اصلی باز نشود، آبی در لولهها یا قسمت بالایی شیر وجود ندارد. همچنین پس از پایان عملیات اطفاء و بسته شدن شیر، آب باقیمانده از طریق لولهی تخلیه خارج شده تا از یخزدگی جلوگیری شود. این نوع هیدرانتها نسبت به مدلهای مرطوب پیچیدهتر و گرانتر هستند، اما در عوض در شرایط سخت محیطی مقاومت بیشتری دارند.
در هیدرانت تنهخشک، بدنه هیدرانت در حالت عادی خالی از آب است و شیر اصلی در عمق زمین و پایینتر از خط یخزدگی نصب میشود.
آب فقط در زمان استفاده وارد بدنه شده و پس از پایان عملیات، بهطور کامل تخلیه میگردد.
برخلاف مدل خشک، در درون لولههای یک هیدرانت مرطوب، همیشه آب جریان دارد؛ بنابراین آنها را معمولا در مناطق گرمسیر یا مناطقی با شرایط اقلیمی معتدل نصب میکنند. از لحاظ سرعت عملکرد، این هیدرانتها سرعت عمل خوب و بالایی دارند اما به دلیل اینکه شیر اصلی آنها روی سطح زمین نصب میشود، نسبت به پوسیدگی و ضربه آسیبپذیرتر هستند.
در هیدرانت تر، بدنه هیدرانت بهصورت دائمی پر از آب است و هر خروجی دارای شیر قطع و وصل مستقل میباشد.
به محض باز کردن خروجی، آب بدون تأخیر در دسترس قرار میگیرد. این نوع هیدرانت سرعت واکنش بسیار بالایی در عملیات اطفای حریق دارد.
هیدرانت ایستاده روی سطح زمین نصب میشود و بهراحتی قابل مشاهده و دسترس است.
این نوع هیدرانت میتواند هم از نوع تر و هم از نوع تنهخشک باشد و رایجترین مدل مورد استفاده در معابر شهری و محوطههای صنعتی است.
هیدرانت زیرزمینی در زیر سطح زمین نصب میشود و در حالت عادی دیده نمیشود.
برای استفاده از آن، نیروهای آتشنشانی از تجهیزات مخصوص استفاده میکنند.
این نوع هیدرانت معمولاً از نوع تنهخشک است.
این هیدرانت آتش نشانی بیش تر برای تامین فشار آب بالا در خطوط آتش نشانی کارخانه ها و پالایشگاه ها با نیاز های خاص صنعتی و یا شهری طراحی می شوند که معمولا با پمپ های اختصاصی و منبع ذخیره آب ترکیب می شود.
| نوع هیدرانت | محیط مناسب | مزیت اصلی | چالش ها |
|---|---|---|---|
| ستونی (Wet Barrel) | مناطق گرمسیر شهری | دسترسی سریع و بازرسی ساده | آسیب پذیری در یخبندان |
| زیرزمینی (Dry Barrel) | مناطق سردسیر | مقاومت در برابر یخ زدگی | نیاز به چاهک نگه داری |
| خشک (Suction Barrel) | مناطق روستایی/ دورافتاده | بدون نیاز به شبکه آب شهری | دبی و فشار محدود |
| صنعتی / اختصاصی | کارخانه و پالایشگاه | فشار و دبی بالا | هزینه نصب و نگه داری بالا |
استفاده از هیدرانت آتش نشانی مزایای متعددی برای ایمنی شهری، سرعت عملیات آتشنشانی و کاهش خسارات دارد. در ادامه، مهمترین این مزایا عبارتند از:
در کنار مزایا، استفاده از هیدرانت با چالشهایی نیز همراه است که در ادامه به تعدادی از آنها اشاره میکنیم:
هر سیستم اطفای حریق برای کاربرد خاصی طراحی شده است. مقایسهی هیدرانت آتش نشانی با سایر سیستمها به ما کمک میکند بدانیم چه زمانی از کدام روش استفاده کنیم.
اسپرینکلرها: بهصورت خودکار عمل کرده و برای خاموش کردن حریقهای کوچک در داخل ساختمانها بسیار کاربردی هستند. اما به دلیل نیاز به شبکه به لولهکشی، مناسب فضای باز نیستند.
فوم آتشنشانی: برای خاموش کردن مایعات قابل اشتعال (مانند نفت یا بنزین) استفاده میشود. کار با فوم نیازمند تجهیزات ویژه و آموزش تخصصی به افراد است، بنابراین هزینه نصب، آموزش و نگهداری نسبتا زیادی دارد.
هیدرانت: قابل استفاده در هر موقعیت برای حریقهای شهری؛ مخصوصا زمانی که منبع آب قابل حمل کافی یا در دسترس نیست.
هیدرانت آتشنشانی نقطه اتصال مستقیم شبکه آبرسانی شهری به سیستمهای اطفا است و در ثانیههای آغازین وقوع آتشسوزی، تأمین آب با فشار و دبی مناسب، عاملی تعیین کننده برای کنترل سریع شعلهها و جلوگیری از گسترش فاجعهبار حریق محسوب میشود. هرگونه تأخیر یا افت فشار میتواند خسارات جانی و مالی را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
موارد کلیدی در اهمیت هیدرانت:
در استاندارد NFPA، برای هیدرانتها رنگهایی تعریف شده که نشاندهندهی دبی آب آنهاست. این رنگها روی درپوش بالای شیر هک شده و به آتشنشانها کمک میکند در اولین نگاه متوجه ظرفیت هیدرانت شوند. این کدگذاری شامل موارد زیر است:
استاندارد ها و کد های رنگی در سیستم های آتش نشانی برای تشخیص و شناسایی سریع تجهیزات، خطوط لوله، و مواد مختلف مورد استفاده قرار می گیرند تا در مواقع ضروری بتوان واکنش سریع و صحیح انجام داد. این استاندارد ها به طور معمول توسط سازمان های متفاوتی همچون NFPA (انجمن ملی حفاظت در برابر آتش آمریکا) تعریف می شوند، اما در ایران هم استاندارد های مشابه ای وجود دارد یعنی این رنگ ها ممکن است در کشور های مختلف کمی متفاوت باشد، ولی اصول کلی تقریبا در همه جا مشابه است.
آبی: ظرفیت بالا با دبی بیش از 1500 گالن در دقیقه
سفید: ظرفیت بالا با دبی بیشتر از 1500 گالن در دقیقه
سبز: ظرفیت متوسط با دبی 1000 تا 1499 گالن در دقیقه
زرد: ظرفیت پایین با دبی حدود 500 تا 999 گالن در دقیقه
نارنجی: ظرفیت پایین با دبی 500 تا 999 گالن در دقیقه
قرمز: ظرفیت خیلی پایین با دبی کمتر از 500 گالن در دقیقه
مشکی: ظرفیت خیلی پایین با دبی کمتر از 500 گالن در دقیقه
مرحله طراحی و نصب هیدرانت باید با توجه به نقشه تراکم ساختمانی، شرایط اقلیمی و پیشبینی دسترسی خودروهای آتشنشانی برنامهریزی شود تا حداکثر پوشش و عملکرد تضمین گردد. رعایت این اصول از بروز یخ زدگی، خوردگی و انسداد مسیر جلوگیری میکند.
اصلیترین ضوابط طراحی و نصب:
قبل از بهرهبرداری، هر هیدرانت باید تحت آزمونهای هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک قرار گیرد تا فشار و دبی خروجی مطابق مقادیر مرجع سنجش و تأیید شود. رفع هرگونه نشتی یا انحراف پیش از راهاندازی نهایی از بروز خطا در شرایط اضطراری جلوگیری میکند.
گامهای اصلی آزمون و راهاندازی:
برنامه نگهداری دورهای هیدرانتها باید شامل بازدیدهای منظم، آزمون فشار و کنترل نشتی باشد تا عملکرد مستمر و ایمن تأمین شود. استفاده از سامانههای دیجیتال برای ثبت و تحلیل نتایج، پیشبینی تعمیرات پیشگیرانه را تسهیل میکند و تمرینهای عملی هماهنگی عملیاتی را ارتقا میدهد.
مهمترین اقدامات نگهداری و آمادگی:
قیمت هیدرانت آتشنشانی به نوع هیدرانت (تر یا تنهخشک)، محل نصب (ایستاده یا زیرزمینی)،
جنس بدنه، سایز، فشار کاری و برند تولیدکننده بستگی دارد.
با توجه به نقش حیاتی هیدرانت در ایمنی جان و مال، انتخاب محصول استاندارد و خرید از تأمینکننده تخصصی تجهیزات آتشنشانی اهمیت بالایی دارد.
