سیستم اطفا حریق CO2، همانطور که از نام آن نشان داده می شود از گاز دی اکسید کربن برای اطفاء حریق استفاده می شود. این سیستم ها برخلاف سیستم های معمول اطفا حریق با آب مانند دیلوج ولو و سیستم واتر میست، خطری برای استفاده در فضاهایی که تجهیزات برقدار استفاده می شوند، ندارند.

همانطور که پیش از این نیز درباره سیستم های اطفا حریق گازی گفته شد عملیات اطفاء حریق در یک محیط با کاهش میزان غلظت اکسیژن و خنک کاری محیط انجام می گیرد. گاز دی اکسید کربن یک گاز بی رنگ و بی بو می باشد که به شدت کشنده بوده و به همین دلیل در محیط هایی که افراد حضور دارند نباید استفاده شوند. به همین دلیل سیستم اطفا حریق CO2 را یک سیستم خطرناک برای افراد می دانند.

سیستم اطفا حریق CO2 با توجه به فشار پایین عملکردی، در دسترس بودن گاز و قیمت مناسب بسیار محبوب می باشد. اجزای این سیستم در مقایسه با سایر سیستم های اطفاء حریق گازی ساده تر می باشد و دارای مشکلات کمتری در زمان تعمیر و نگهداری می باشد. گاز موجود در سیلندر های سیستم اطفا حریق اتوماتیک CO2 به صورت دو فازی (مایع اشباع) در دمای محیط نگهداری می شود.

کد استاندارد NFPA12، محبوب ترین و رایج ترین استاندارد مورد نظر طراحان می باشد. بر اساس این کد برخی از الزامات سیستم در طراحی بر اساس ماده سوختنی و فضا تعریف می شود و هم چنین برخی الزامات دیگر نیز بصورت کلی برای این سیستم تعریف می شود. از جمله اینکه سیستم اطفاء حریق CO2 در محل هایی که احتمال حضور افراد وجود دارد مجاز به استفاده نیستند. هم چنین در این سیستم باید حتما از تاخیر انداز مکانیکی (pneumatic delay) و اژیر نیوماتیکی(Pneumatic siren) و شیر ایزوله خط (Lockout valve) استفاده شود.

در مرحله اول طراحی سیستم اطفا حریق اتوماتیک CO2 باید کلاس حریق مشخص شوند تا طراحی بر اساس نوع ماده سوختنی و کلاس حریق صورت پذیرد. لازم به ذکر است با توجه به قیمت بالای سیستم های اتوماتیک گازی و هم چنین قدرت خاموش کنندگی بسیار مناسب آنها در اطفاء حریق محیط های دارای تجهیزات برقی (class C)، سیستم اطفا حریق CO2 بیشتردر محیط های ذکر شده استفاده می شوند اما محدودیتی در استفاده از آنها در سایر کلاس های حریق وجود ندارد.

پس از مشخص شدن کلاس حریق غالب در یک محیط بر اساس استاندارد NFPA12، میزان flooding factor مورد نیاز جهت عملیات اطفا حریق در محیط مورد نظر استخراج می شود. به طور کلی بر اساس کلاس های حریق متفاوت، استاندارد ضرایب متفاوتی در خصوص ضریب غلظت دی اکسید کرین در یک محیط را ارئه می دهد که این ضرایب بر اساس روش های آزمایشگاهی برای هر محیط و ماده به دست آمده اند.

در اینجا لازم است یک نکته را یادآور شویم که محیط هایی که توسط سیستم اطفاء حریق CO2 مورد توجه اند به دو گروه Total flooding و Local application تقسیم می شوند. محیط های total flooding محل هایی هستند که به طور کامل بسته بوده و یا نسبت بازشو ها به سطح بسته محدود می باشد و محیط های local application محل هایی هستند که به طور کلی باز بوده و یا نسبت یک بعد فضا به دو بعد دیگر بسیار بیشتر می باشد. لازم به ذکر است در مقالات آتی در مورد هر یک از محیط های سیستم اطفا حریق CO2 با جزییات بیشتری صحبت خواهیم کرد. هم چنین در این سری مقالات فقط طراحی سیستم های total flooding با توجه به اینکه بیشتر رواج دارند توضیح داده خواهند شد و در در مقالات بعدی سایر سیستمها با جزییات بیشتر ارائه خواهند شد.

پس از اینکه نوع کلاس حریق و مواد موجود در محیط مشخص شدند، مقدار غلظت (concentration) گاز دی اکسید کربن جهت اطفاء حریق در زون اطفاء حریق را از طریق استاندارد بدست می آوریم. با کمک میزان غلظت بدست آمده از طریق جداول موجود در استاندارد مقدار flooding factor را استخراج می نماییم. حال کافیست عدد بدست آمده را در حجم محیط ضرب نماییم تا میزان گاز مورد نیاز برای اطفاء حریق در محیط بر اساس کیلوگرم بدست آید. لازم به ذکر است با توجه به اینکه ممکن است بازشوهایی در محل وجود داشته باشند که امکان خروج گاز از آنها وجود داشته باشد، معمولی عددی را به عنوان ضریب ایمنی در مقدار بدست آمده در نظر میگیرند تا مقدار گاز کفایت عملیات اطفاء حریق در محیط را داشته باشد.

جانمایی و محاسبات تجهیزات

پس از محاسبه مقدار گاز مورد نیاز سیستم، باید تعداد سیلندر برای ذخیره سازی این حجم از گاز را محاسبه نمود. لازم به ذکر است در محیط هایی که چندین ناحیه یا زون اطفاء حریق وجود دارد، بر طبق استاندارد NFPA12 میتوان مقدار گاز برای بزرگترین فضا را در نظر گرفت و برای باقی فضا ها از بانک سیلندر موجود برای اطفاء حریق استفاده کرد. در واقع نیازی به در نظر گرفتن حریق همزمان در تمامی نواحی وجود ندارد تنها در صورتی که کارفرما درخواست نماید.

سیستم اطفا حریق CO2 از سیلندر های با ظرفیت 67 لیتر برای ذخیره گاز استفاده می کنند. این سیلندرها در دمای محیط و در فشار 51 بار مقدار 45 کیلوگرم گاز را در خود ذخیره می کنند. این گاز به صورت دو فاز مایع و بخار اشباع در سیلندر ذخیره می شود لذا برای کنترل مقدار گاز داخل سیلندر امکان استفاده از فشارسنج وجود ندارد و از سیستم وزنی برای کنترل مقدار گاز داخل سیلندر استفاده می گردد.

لذا همانطور که گفته شد برای محاسبه تعداد سیلندر های مورد نیاز جهت اطفاء حریق کافیست مقدار کیلوگرم گاز بدست امده در مرحله قبل را تقسیم بر عدد 45 کرده تا تعداد سیلندرهای محاسبه گردد.

اجزای سیستم اطفاء حریق CO2

در اینجا سعی میکنیم به معرفی اجمالی تجهیزات سیستم بسنده کنیم و در مقالات آتی در مورد اجزای سیستم گازی به تفضیل در یک P&ID صحبت خواهیم کرد. به طور کلی اجزای سیستم اطفاء حریق CO2 شامل سیلندر جهت ذخیره سازی گاز مورد نیاز اطفاء، شیر سیلندر با عملگر نیوماتیکی و میله رابط داخل سیلندر، سیلندر های پایلوت نیتروژن به همراه عملگر برقی و گیج و سوییچ فشار، شلنگ های رابط خط نیوماتیک که وظیفه فعال نمودن عملگر نیوماتیک شیر سیلندر را دارند، شلنگ های تخلیه سیلندر به منیوفلد به همراه شیر یک طرفه، منیفولد سیستم ، شیر اطمینان منیفولد جهت جلوگیری از افزایش فشار بیش از حد سیستم، شیر عملگر نیوماتیک خط رایزر (directional valve)، شیر ایزوله خط رایزر (Lockout valve)، سوئیچ فشار خط، بودار کننده خط، تاخیر انداز مکانیکی، آژیر نیوماتیکی و نازل ها را نام برد که در مقالات آتی نحوه عملکرد و وظیف آنها در سیستم را به تفضیل توضیح خواهیم داد.

چرا از سیستم اطفا حریق اتوماتیک CO2 در هر فضایی استفاده نمی شود؟

همانطور که گفتیم سیستم co2 در مکان هایی که افراد حصور دارند قابل استفاده نمی باشد. این سیستم در غلظت های پایین نیز باعث بیهوشی و مرگ افراد خواهد شد. در نتیجه در محل هایی که افراد به صورت دائم حصور دارند و یا اینکه زمان های حضور بالا است امکان استفاده از این سیستم وجود ندارد. هم چنین علاوه بر این موارد، استاندارد NFPA12 استفاده از تجهیزات مانند آزیر نیوماتیک pneumatic siren و تاخیر انداز مکانیکی pneumatic time delay را در محل هایی که سیستم  co2 استفاده می شود را الزامی می نماید. این تجهیزات باعث می شوند که افرادی که در محل حضور دارند، سریعتر محیط را تخلیه کنند. هم چنین با استفاده از time delay زمان کافی برای خروج افراد مهیا می شود.

بهتر است قبل از طراحی این سیستم برای یک محل، زمان و محل های دسترسی افراد به دقت بررسی شود تا در صورت احتمال ریسک حضور افراد، از سیستم های جایگزین اطفا حریق گازی استفاده شود. 

انواع سیستم CO2 از نظر نوع فضای تحت پوشش

سیستم CO2  را بر اساس فضای تحت پوشش به دو گروه کلی تقسیم بندی می کنند. این دو مدل سیستم را با نام های توتال فلودینگ (total flooding) و لوکال اپلیکیشن (local application) می شناسند. در سیستم های total flooding عامل اطفا حریق گاز CO2 کل فضای را پوشش می دهند و با کاهش درصد اکسیژن، باعث عملیات اطفا خواهد شد. در این سیستم ها لازم است نا نازل ها در فواصل مختلف و در کل ناحیه استفاده شوند تا گاز را به طور یکنواخت در محیط تخلیه کنند.

اما در سیستم local application گاز اطفا حریق فقط بر روی محل خطر و تجهیزی که امکان آتش گرفتن آن وجود دارد تخلیه می شود. در نتیجه لازم است نازل ها در فواصل صحیح و اطراف تجهیز را به خوبی پوشش دهند. این نوع سیستم در محیط هایی که امکان محدود کردن فضا وجود ندارد و یا برای تجهیزات کوچک بسیار مناسب هستند.

هریک از این دو سیستم اطفا حریق CO2 برای اطفا حریق نیاز به مقدار مشخصی از گاز دارند. مقدار این گاز بر اساس استانداردهای هر سازنده و ملاحضات NFPA12 مشخص می شود. به همین دلیل نیز نیاز است تا قبل از طراحی تمامی موارد به صورت کامل مشخص و سپس جانمایی نازل ها صورت پذیرد. 

خواهشمند است در صورت نیاز به طراحی سیستم اطفا حریق CO2 و یا وجود هرگونه سوال موارد را از طریق ایمیل info@barsamgroup.com به اطلاع ما برسانید تا کارشناسان برسام اطلاعات لازم را در اختیار شما قرار دهند.