نسل نوین سامانه های مهار حریق DSPA

نسل نوین سامانه های مهار حریق DSPA

تهیه و تنظیم: بهنام غفاری مشاور ایمنی صنایع فرایندی

در جهان امروز که ایمنی صنعتی و پایداری زیست محیطی دو رکن اساسی توسعه محسوب می شوند مهندسی حفاظت از حریق نیز شاهد تحولی شتابان در فناوری های اطفای آتش است. از سامانه های آبپاش و فوم گرفته تا گازهای بی اثر و ترکیبات شیمیایی پیچیده، مسیر تکامل سامانه های اطفا از خاموش کردن شعله تا درک ریشه های شیمیایی حریق پیش رفته است.

در این میان فناوری «آئروسل متراکم» با نام تجاری DSPA به عنوان یکی از کارآمدترین و دوستدارترین روش های نوین اطفای حریق جایگاه ویژه ای یافته است این فناوری حاصل تلفیق دانش شیمی احتراق مهندسی مواد و ایمنی سیستم هاست و با عملکردی مبتنی بر واکنش در سطح مولکولی توانسته بسیاری از چالش های سامانه های سنتی را برطرف کند.

در سال های اخیر افزایش کاربرد فناوری های نوین در مهندسی حفاظت از حریق به ویژه در حوزه تجهیزات ویژه برای کاربردهای تخصصی یکی از شاخصهای پیشرفت این حوزه بوده است.

یکی از فناوری های جالب و نوآورانه در این زمینه فناوری جریان آئروسل متراکم (Condensed Aerosol) تحت برند DSPA است که در این مقاله قصد دارم با بن مایه علمی فنی و ادبی تا حدی آن را معرفی کنم، نحوه عملکرد آن توضیح دهم، مزایا و محدودیت هایش را بازگو کنم و در پایان نگاهی به کاربردهای ویژه آن در ایران با توجه به الزامات مهندسی حفاظت از حریق داشته باشم.

تاریخچه و جایگاه فناوری

شرکت DSPA مخفف Dry Sprinkler powder Aerosol یا به تعبیر دیگر شرکت (Condensed Aerosol) بیش از ۲۵ سال است که در زمینه تولید ژنراتورهای آئروسل برای مهار حریق فعالیت دارد. این فناوری ابتدا به عنوان جایگزینی برای سیستم های مبتنی بر هالون (Halon) توسعه یافت و سپس کاربردهای گسترده ای در اتاقهای سرور، اتاق بایگانی، بخش های انرژی، باتری های ذخیره سازی و کابینت های الکتریکی یافت.

از لحاظ استانداردها، محصولات DSPA مطابق با استانداردهایی چون 2775 EN 15276-1/2 ،ISO 15779 ،UL و BRL K23001 ارزیابی شده اند.

مفهوم و مبانی فناوری آئروسل

واژه آئروسل (Aerosol) در معنای علمی خود به ذرات جامد یا مایع معلق در گاز اطلاق می شود. در فناوری اطفای حریق DSPA، این ذرات با ساختار بسیار ریز در مقیاس میکرونی نقش عامل فعال مهار آتش را ایفا می کنند. در واقع این فناوری نه بر خنک سازی مستقیم تکیه دارد و نه بر حذف اکسیژن بلکه با ایجاد اختلال در زنجیره واکنش های شیمیایی احتراق، فرآیند سوختن را در سطح رادیکال های آزاد متوقف می کند.

به بیان ساده تر DSPA با قطع پیوندهای واکنشی میان رادیکال هایی چون H، OH و O شعله را خاموش می کند بی آن که ترکیب گازی محیط را تغییر دهد. ژنراتورهای آئروسل DSPA از ترکیبات جامد ویژه ای تشکیل شده اند که پس از فعال سازی در اثر واکنش درونی خود در مدت چند ثانیه ذرات بسیار ریز آئروسل را تولید و در فضا منتشر می سازند. ترکیبات پتاسیم موجود در این ذرات در تماس با حریق زنجیره واکنش را متوقف می سازند.

ویژگی های ساختاری و عملکردی

سامانه DSPA برخلاف بسیاری از سامانه های گازی یا فشار بالا درون محفظه ای غیر فشرده نصب می شود. این ویژگی خطر نشت ترکیدگی یا نیاز به لوله کشی را از میان برمی دارد. فعال سازی سامانه می تواند از طریق حرارتی الکتریکی یا ترکیبی از هر دو روش انجام شود. پس از تحریک، ماده جامد داخلی می سوزد و آئروسل متراکم تولید می کند که در کمتر از یک دقیقه سراسر محیط هدف را فرا می گیرد.

از مهمترین مزایای این فناوری، می توان به عدم نیاز به مخزن گاز، شیرهای فشار، شبکه لوله کشی و تجهیزات پیچیده اشاره کرد. این سادگی در طراحی، نه تنها هزینه نصب و نگهداری را کاهش میدهد بلکه قابلیت اطمینان سیستم را نیز افزایش می دهد.

افزون بر این، از آنجا که ترکیب تولیدی DSPA فاقد ترکیبات مضر برای لایه اوزون است، این سامانه از نظر زیست محیطی دارای شاخص های ODP و GWP برابر صفر است؛ امری که آن را جایگزینی ایده آل برای سامانه های هالونی کرده است.

از نظر عملکرد فنی، ذرات آئروسل DSPA با اندازه میانگین دو میکرون، در محیطی نیمه بسته تا بسته کارایی بسیار بالایی دارند. به طور معمول هر واحد ژنراتور قادر است فضایی با حجم چند ده متر مکعب را در مدت کمتر از یک دقیقه تحت پوشش کامل قرار دهد این ذرات معلق می توانند تا چندین دقیقه در فضا پایدار بمانند و فرآیند بازگشت شعله را مهار کنند.

مقایسه با سامانه های سنتی

در مهندسی حفاظت از حریق سامانه های اطفا را معمولاً بر اساس مکانیسم عمل به سه دسته تقسیم می کنند: حذف حرارت (مانند آب پاش ها) حذف اکسیژن (مانند گاز CO2) و حذف سوخت مانند (قوم های خاموش کننده). DSPA با ایجاد گروه چهارمی از این طبقه بندی، یعنی اختلال در واکنش زنجیره ای ،احتراق مسیر تازه ای گشوده است.

در سامانه های آبی، آسیب به تجهیزات الکتریکی و تأخیر در واکنش از مشکلات اصلی است. در سامانه های گازی نیاز به فشار بالا فضای زیاد و هزینه نگهداری، محدودیت ایجاد می کند؛ اما آئروسل DSPA بدون نیاز به لوله کشی و با ایمنی بالا می تواند همان کارایی یا حتی بیشتر را ارائه دهد. از سوی دیگر با توجه به غیرسمی بودن و عدم تغییر درصد اکسیژن در محیط امکان بازگشت سریع به فضای حادثه دیده فراهم می شود.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ دستورالعمل فنی آزمون ادواری سامانه های اعلام و اطفای حریق

⇐ اطفای حریق با استفاده از خاموش کننده خود فعال شونده مبتنی بر هیدرات دی اکسید کربن

⇐ کاربرگ تجزیه و تحلیل خطرات حریق