مخازن تحت فشار در سیستم اسپرینکلر

این مخازن نسبت به محیط پیرامونی و اتمسفر ایزوله شده و از هوای فشرده درون مخزن بعنوان عامل فشار و حرکت آب درون لوله ها استفاده می شود ،از آنجائیکه هوا در این مخازن نقش اساسی دارد،باید توجه داشت تا آب بیش از حد مجاز در مخزن ذخیره نشود.اغلب یک سوم از فضای مخزن را هوا و دو سوم دیگر را آب پر می کند.(شکل 1)

نسبت هوا و آب در مخازن تحت فشار

شکل 1- نسبت هوا و آب در مخازن تحت فشار

مخازن هوایی

در این مخازن از نیروی جاذبه زمین بعنوان عامل فشار استفاده می شود و هرچه ارتفاع محل نصب مخزن بالاتر باشد،فشار تولید شده بیشتر خواهد بود(شکل 2) .براساس روابط مکانیک سیالات به ازاء هر فوت بالاتر نصب شدن مخزن ،تقریباً 0.433 psi فشار افزایش می یابد(در سیستم متریک،به ازاء هر 10 متر ،0.98 bar )

مخزن هوایی

شکل 2-مخزن هوایی

مخازن نصب شده روی زمین

پمپ متصل به این نوع مخازن باعث افزایش فشار آب خواهد شد،نکته قابل توجه در این مخازن استفاده از صفحات ضد گرداب یا Anti Vortex Plates در ابتدای لوله تخلیه مخزن می باشد،این تجهیزات همانند شکل 3در مخازن نصب شده و مانع ایجاد جریان آشفته (Turbulence Flow)  و جمع شدن هوا در لوله تخلیه مخزن و مکش پمپ می شوند.

نصب صفحه ضد گرداب روی لوله تخلیه مخزن

شکل 3-نصب صفحه ضد گرداب روی لوله تخلیه مخزن

مخازن ESRF

این مخازن همانند حوضچه های آب بوده و با حفر زمین و استفاده از نوعی لاستیک بعنوان پوشش کف جهت جلوگیری از نشت آب ساخته می شوند.ساخت این مخازن بسیار ساده بوده ولی با توجه به محدودیت فضا در محیطهای شهری،مکان مناسب برای ساخت این مخازن به راحتی یافت نمی شود.

جنس مخازن

اکثر مخازن از چوب ،فولاد ،سیمان یا فایبر گلاس ساخته می شوند.

مخازن چوبی ،قدییمی ترین نوع مخازن مورد استفاده در اطفاء حریق می باشند و در صورت نگهداری در شرایط و مکان ،قابل اطمینان بوده و ماندگاری خوبی دارند.

مخازن فولادی در دو نوع جوشی و پیچی تولید می شوند.به استثناء مخازن فولادی تحت فشار که در کارخانه ساخته می شوند،جهت سهولت حمل و نقل سایر مخازن،می توان قسمتهای مختلف مخزن را به محل منتقل و سپس نصب نمود.

مخازن ساخته شده از فایبرگلاس را بدلیل نگرانی از صدمات فیزیکی یا سوختن در حین حریق،اغلب درون گودال ها و در داخل زمین نصب می کنند.

محل نصب مخازن

مخازن باید در محیطی قرار گیرند که از خطر انجماد آب در امان بوده و دمای آب درون مخزن باید بیش از 42 درجه فارنهایت باشد.حداقل فاصله مخزن از سازه های قابل اشتعال 20 ft می باشد،در صورت نصب در فاصله نزدیکتر،مخزن باید از مواد نسوز یا ضد آتش ساخته شود و یا تحت کنترل سیستم اطفاء حریق باشد.

حجم مخازن

در این قسمت به بررسی حجم مورد نیاز مخازن در سیستم های اسپرینکلر می پردازیم.

باید بخاطر داشته باشید در استاندارد NFPA بطور مستقیم به حجم مخازن اشاره نشده است اما با توجه به جدول 1-که زمان مورد نیاز در اطفاء کلاس های مختلف حریق بیان شده،می توان حجم مخزن را محاسبه نمود.

مدت زمان مورد نیاز تخلیه آب سیستم اسپرینکلر

جدول 1-مدت زمان مورد نیاز تخلیه آب سیستم اسپرینکلر

بعنوان مثال ،در این جدول مدت زمان تاٌمین آب برای محیط کم خطر معادل 30 دقیقه در نظر گرفته شده است.پس از انجام محاسبات هیدرولیکی سیستم و برآورد مقدار مصرف سیستم در هر دقیقه می توان از رابطه زیر حجم مخزن را بدست آورد:

(30) x (مصرف آب در هر دقیقه) = حجم مخزن در محیط کم خطر

در خصوص محیطهای خطر معمولی و پر خطر ،دو زمان برای هر کلاس ذکر شده که عدد کوچکتر مربوط به زمانیست که عملکرد سیستم اسپرینکلر تحت نظارت دائم مسئول مربوطه باشد.

بعنوان مثال اگر سیستم طراحی شده در محیط خطر معمولی، تحت نظارت دائم مسئول مربوطه باشد،می توان مخزنی برای تاٌمین آب بمدت 60 دقیقه در نظر گرفت در غیر اینصورت مخزن باید توانایی تاٌمین آب برای 90 دقیقه را داشته باشد.

در صورتیکه آب شبکه شیلنگهای آتش نشانی نیز توسط سیستم اسپرینکلر تاٌمین شود،مقدار آب مورد نیاز شیلنگ ها باید به حجم مخزن اسپرینکلر اضافه گردد.

ابعاد مخازن استوانه ای

در صورتیکه سطح مقطع مخازن،دایره باشد می توان از جدول 2برای محاسبه ظرفیت مخازن استفاده نمود.به خاطر داشته باشید ارتفاع مخازن مندرج در جدول یک فوت در نظر گرفته شده است.بعنوان مثال ظرفیت مخزنی با قطر 10 فوت و ارتفاع یک فوت برابر با 587/517 gal  خواهد بود.

جدول حجم مخازن براساس قطر دایره سطح مقطع و ارتفاع یک فوت

جدول حجم مخازن براساس قطر دایره سطح مقطع و ارتفاع یک فوت

جدول 2- حجم مخازن براساس قطر دایره سطح مقطع و ارتفاع یک فوت


منبع: کتاب طراحی و محاسبات سیستم های اطفاء حریق اسپرینکلر

نویسنده: حسام طاوسی