برای اطفای محیط‌هایی با تجهیزات حساس همچون اتاق‌های سرور، موتورخانه‌ها، مخازن ذخیره‌سازی مایعات قابل اشتعال، موزه‌ها، دیتاسنترها و ... که نیازمند اطفایی سه بعدی و بدون هیچگونه پسماند هستند از سیستم‌های اطفای گازی یا همان Clean Agentها استفاده می‌شود.
گاز CO2 یکی از اطفا کننده‌های موثر است که در دسته Clean Agentها قرار می‌گیرد و عموما در محیط‌های به کار گرفته می‌شود که نیروی انسانی در آن حضور ندارد و یا امکان تخلیه فوری افراد از محیط وجود دارد. در ادامه در مورد ویژگی‌ها و نحوه اثر سیستم‌های اطفای گازی CO2 بیشتر صحبت خواهیم کرد.
آشنایی با سیستم اطفای حریق گازی CO2:
آتش برای سوختن به اکسیژن، ماده سوختنی و حرارت نیاز دارد. با حذف هرکدام از این موارد حریق کنترل می‌شود. گاز CO2 برای مهار آتش اکسیژن موجود در محیط را کاهش می‌دهد.
گاز CO2 بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌اثر است که رسانای جریان الکتریسیته نیست. این گاز مشابه بسیاری از Clean Agentها پس از اطفا پسماندی از خود برجای نمی‌گذارد. این امر بدان معناست که زمانیکه پس از اطفا سطح CO2 محیط به حد مطلوب رسید افراد می‌توانند وارد محیط شده و بدون نیاز به Cleanup مجددا کار خود را آغاز کنند.
گاز CO2 را می‌توان به دو روش ذخیره کرد:
1. سیلندرهای فولاد تنیده شده تحت فشار بالا (HPCO2)
2. سیلندرهای فولادی دیواره سبک تحت فشار پایین (LPCO2)
که هر دوی این سیستم‌ها تاثیر یکسانی در مهار حریق دارند و هیچکدام از آن‌ها مزیت اطفایی بر دیگری ندارد.
سیستم اطفای حریق گازی CO2 فرمان تخلیه را کنترل پنل اعلام حریق متناظر دریافت می‌کند. بدان معنی که در ابتدا باید حریق به وسیله سیستم‌های اعلام مناسب و کارآمد در فضا تشخیص داده شده، سپس اطفای موثر توسط CO2 انجام شود.
گاز CO2 با کاهش سطح اکسیژن محیط آتش را مهار می‌کند. به همین خاطر می‌تواند اثرات جبران ناپذیری برای افراد حاضر در محیط داشته باشد و حتی موجب خفگی شود.
NFPA 12 استاندارد سیستم‌های اطفای حریق گازی کربن دی اکسید
مقایسه سیستم پر فشار (HPCO2) با کم فشار (LPCO2):
سیستم فشار بالا CO2 مزایای بیشتری بر سیستم فشار پایین آن دارد که در ادامه چند نمونه از آن را بیان می‌کنیم:
سیستم فشار بالا CO2 - (HPCO2):
- کمتر شدن تعداد سیلندرها و در نتیجه کاهش هزینه‌های جانبی
- ذخیره گاز در سیلندرهای فولاد تنیده مطابق با استاندارد US-DOT.
- سه سایز مختلف برای سیلندرها.
- نصب آسان.
- اجزای کمتر.
- بدون نیاز به افزایش فشار در شرایط مختلف.
سیستم فشار پایین CO2 - (LPCO2):
- این سیلندرها نیازی به انجام تست‌های دوره‌ای هیدرواستاتیکی ندارند.
- نظارت پیوسته سطح مایع و فشار مخزن؛ (سیلندرهای HPCO2 باید هر 6 ماه یکبار سرویس‌دهی شده و وزن آن‌ها مجددا اندازه‌گیری شود)
- وزن کمتر و نیاز به فضای کمتر
- قابلیت های چند شات بدون هیچ گونه تغییر به ذخیره
- سیلندرهای LPCO2 را می‌توان در حالیکه در سرویس هستند مجددا شارژ کرد در حالیکه برای شارژ مجدد HPCO2ها لازم است این سیلندرها به مراکز مربوطه ارسال شوند.
- LPCO2ها برای اطفای LOCAL کارآمدتر هستند.
- هزینه نگهداری سیستم LPCO2 از HPCO2 کمتر است.
حداقل غلظت طراحی گاز CO2 برای محیط‌های مختلف:
در جدول زیر حداقل غلظت طراحی دی‌اکسید کربن برای مهار حریق در مواد مختلف ذکر شده است، با توجه به داده‌های جدول برای اطفای حریق هیدروژن و کربن دی‌سولفات بیشترین غلظت CO2 و برای مهار حریق استون و متان کمترین غلظت CO2 مورد نیاز است. غلظت مورد نیاز برای اطفای سایر مواد با چند درصد بیشتر نزدیک به مقدار CO2ای است که برای مهار حریق استون و متان نیاز داریم.
|
بخارات ماده سوختی |
نسبت CO2 به هوا (%) |
غلظت اکسیژن (%) |
کمترین غلظت تئوری CO2(%) |
کمترین غلظت طراحی CO2(%) |
|
هیدروژن |
54/1 |
2/8 |
62 |
75 |
|
کربن سولفید |
59/1 |
1/8 |
60 |
72 |
|
اتیلن |
51/0 |
5/12 |
41 |
49 |
|
اتیل اتر |
51/0 |
9/13 |
38 |
46 |
|
اتانول |
48/0 |
2/14 |
36 |
43 |
|
پروپان |
41/0 |
9/14 |
30 |
36 |
|
استون |
41/0 |
9/14 |
27 |
34 |
|
هگزان |
40/0 |
0/15 |
29 |
35 |
|
بنزن |
40/0 |
0/15 |
31 |
37 |
|
متان |
33/0 |
7/15 |
25 |
34 |
مخاطرات سیستم اطفای حریق گازی CO2:
گاز CO2 در غلظت 5/7% و بیشتر از آن می‌تواند موجب خفگی افراد حاضر در محیط شود. در اغلب سیستم‌های اطفای گازی CO2 غلظت گاز 34% است نتیجتا این گاز تنها باید برای حفاظت از محیط‌های مورد استفاده قرار بگیرد که نیروی انسانی در آن‌ها حضور نداشته باشد (مثل مخازن مایعات قابل اشتعال) و یا پرسنل بتوانند فورا محیط را ترک کنند. به همین خاطر زمانیکه این سیستم اطفا در محیطی نصب می‌شود باید الزامات لازم برای حفاظت از جان افراد حاضر در محیط نیز در نظر گرفته شود. یکی از این موارد زنگ‌های هشدار پنوماتیکی است که قبل از تخلیه سیلندرها به افراد حاضر از محیط هشدار می‌دهد تا بتوانند محیط را ترک کنند. همچنین برای جلوگیری از فرد جدید به محیط درب‌ها در حین عملیات اطفا قفل شوند.
کاربرد سیستم اطفای حریق گازی CO2:
سیستم‌های اطفای حریق گازی CO2 را می‌توان برای حفاظت TOTAL یا LOCAL مورد استفاده قرار داد. در حفاظت TOTAL گاز در کل فضا تخلیه می‌شود در مورد LOCAL سیستم به نحوی طراحی می‌شود که برای حفاظت از یک تجهیز یا بخشی از آن مناسب است.
در ادامه به برخی از کاربردهای سیستم اطفای گازی CO2 اشاره می‌کنیم:
- مایعات و گازهای قابل اشتعال
- حریق حاصل از الکتریسیته
- حریق حاصل از مواد سلولزی همچون پارچه وکاغذ
- موتورخانه‌ها
- اتاق‌های کامپیوتر
- ترانسفورماتورهای فشار بالا
- تاسیسات دریایی
- تاسیسات نظامی
- اتاق‌های کنترل
- دستگاه‌های چاپ
- صنایع فولاد و ذوب آهن
- صنایع رنگ و رزین