همیار انرژی

تماس با همیار

021-57854

آدرس دفتر ما

تهران -گیشا

اسپرینکلر

خرید آنلاین محصولات همیار انرژی

خاموش کننده اتوماتیک

25٪ تخفیف خرید آنلاین

توپ اطفاء حریق H.E

شارژ کپسول آتش نشانی

شارژ کپسول
اسپرینکلر
305
17 شهریور 1401
  • اسپرینکلر چیست؟

    اسپرینکلر، شبکه ای از لوله هاست که از سقف یک ساختمان عبور می کند و آب را تحت فشار نگه می دارد. هر اسپرینکلر چیزی نیست جز یک شیر آب و یک سوراخ در لوله که از طریق آن، آب می تواند به داخل ساختمان زیرین این سیستم روانه شود.

    سپرینکلر

    در یک شیر آب معمولی، یک پیچ را می چرخانید تا دریچه ای باز شود که باعث می شود آب از آن خارج شود.

    یک اسپرینکلر، شبیه شیر آب دستی کار می کند، فقط اینکه یک دوشاخه حساس به حرارت جایگزین می شود که برای باز شدن خودکار هنگام آتش سوزی طراحی شده است. در بعضی از اسپرینکلرها، دوشاخه از آلیاژی به نام فلز وود ساخته شده است، که مخلوطی از بیسموت، سرب، قلع و کادمیوم است و در دمای نسبتاً پایین ذوب می شود. اما در اسپرینکلرهای دیگر، دوشاخه یک لامپ شیشه ای کوچک است که پر از مایع پایه گلیسیرین است که به این صورت طراحی شده است که گرم شده و انبساط پیدا می کند و در نتیجه می شکند.

    ایده اصلی در هر دو مورد یکسان است: هدف از دو شاخه این است که به محض آتش سوزی بشکند و اسپرینکلر باز شود.

    در زیر شبکه ای از لوله های آب و قسمت های کلیدی یک اسپرینکلر آتش نشانی معمولی را می بینید:

    در قسمت (۱) آب تحت فشار در لوله می باشد که توسط یک شاخه کوچک (۲) در محل نگه داشته می شود و همچنین شاخه کوچک نیز توسط لامپ شیشه ای پر از گلیسیرین در جای خود نگه داشته می شود (۳).

    هنگام آتش سوزی، لامپ می شکند، شاخه را رها می کند، و به آب اجازه می دهد تا به گلگیر با شکل گل، برخورد کند، و آب را با اسپری به اطراف پخش می کند.

    نحوه کارکرد اسپرینکلر

    حال شکل زیر را در نظر بگیرید:

    نحوه کارکرد اسپرینکلر

    اما نسخه فلزی چوب کمی متفاوت کار می کند. اسپرینکلر توسط لوله های آب در سقف تغذیه می شود (۱). هر اسپرینکلر دارای دو بازوی فلزی فنر مانند (۲) است که توسط یک حلقه فلز چوب (۳) در کنار هم قرار گرفته است. وقتی فلز چوب سالم باشند، بازوهای فنر به هم قفل می شوند و لوله آب را می بندند تا هیچ آبی از آن خارج نشود. به طور مستقیم در زیر هر اسپرینکلر، یک قطعه فلز به شکل گل به نام دفلکتور یا همان منحرف کننده (۴) وجود دارد، اما در این مرحله کار مفیدی انجام نمی دهد.

    اگر آتش در زیر اسپرینکلر رخ دهد (۵)، گازهای داغ به سمت بالا به سمت سقف می چرخند (۶). هنگامی که دما به حدود ۷۰ درجه سانتیگراد (۱۶۰ درجه فارنهایت) می رسد، فلز چوب ذوب می شود و باعث می شود که دو بازوی فلزی فنرمانند، باز شوند (۷). آب هم اکنون می تواند از لوله خارج شود. آب، از لوله در سقف، پایین می ریزد، مستقیماً به گلگیر با شکل گل، برخورد می کند و با اسپری ملایم به امید خاموش کردن آتش به زمین می افتد (۸). اگر آتش کوچک باشد، فقط اسپرینکلر بالای آتش باعث می شود تا آتش خاموش شده و از آسیب های بیشتر جلوگیری می شود (۹). با این حال، اگر آتش سوزی گسترش یابد، به زودی اسپرینکلر اطراف نیز تحریک می شوند تا زمانی که آتش سوزی خاموش شود یا آتش نشانان برای کمک به خاموش کردن آتش، در آن محیط حاضر شوند. براساس پیوستگی در پراکندگی آب به اطراف، اسپرینکلرهای خانگی می توانند در کمتر از ۹۰ ثانیه با استفاده از آب کمتر از یک دهم شیلنگ آتش نشانی، آتش سوزی های کوچک را خاموش کنند.

    انواع اسپرینکلرهای آتش نشانی

    انواع اسپرینکلر

    در تصویر بالا، اولین شکل، لوله های اسپرینکلر آبی که همه با آب سرد (آبی) پر شده اند، می بینید. با آتش سوزی و باز شدن اسپرینکلر، آب می تواند بلافاصله خارج شود، اما در این مدل اسپرینکلر، اگر ساختمان گرم نباشد و یا هوا سرد باشد لوله ها یخ زده و می ترکند. به این سیستم، سیستم لوله آبی گفته می شود، به این معنی که تمام لوله های سقف حاوی آب سرد و تحت فشار نگه داشته شده اند و آماده هستند تا در لحظه ذوب شدن فلز چوب آن را آزاد کنند. آنها بسیار سریع و موثر پاسخ می دهند، شعله های آتش را خاموش می کنند و به کاهش اثرات دود و گازهای سمی که از آتش بیرون می آید، کمک می کنند، با این وجود همه اسپرینکلرها به این شکل کار نمی کنند.

    در شکل دوم، در یک اسپرینکلر لوله خشک، لوله های سقف با هوای فشرده یا گاز نیتروژن (زرد) پر می شوند. هنگام آتش سوزی، هوای تحت فشار از اسپرینکلر خارج می شود و باعث افت فشار ناگهانی در لوله می شود و شیر کلاپر (قرمز) باز می شود و این اجازه می دهد تا آب (آبی) در امتداد همان لوله جریان یابد تا آتش خاموش شود. سیستم هایی از این دست در ساختمانهای سرد (به طور معمول خالی از سکنه و گرم نشده) که ممکن است آب در داخل لوله ها یخ زده و یا لوله بترکد که در نتیجه آن، منجر به ایجاد سیل و ویرانی شده، استفاده می شود. اشکال این مدل در این است که برای فعال شدن سیستم لوله خشک زمان بیشتری لازم است – به معنای واقعی، هر ثانیه هنگام آتش سوزی لحظات حساسی است – به همین دلیل از اسپرینکلرهای این چنینی فقط در موارد ضروری استفاده می شود. در حالی که می توان یک سیستم لوله خشک را در یک ساختمان بسیار سرد نصب کرد، اما حتما باید دریچه ای که از طریق فشار هوا باز می شود تا آب را آزاد کند، توسط نوعی بخار، در برابر یخ زدگی محافظت شود.

    اسپرینکلرهای اتوماتیک ممکن است، برای همه در یک نگاه، یکسان به نظر برسند، اما انواع مختلفی دارند که برای پاسخگویی در دما و سرعت مختلف طراحی شده اند و در انواع ساختمان ها و محیط های مختلف کار می کنند. می توان آنها را به صورت سنتی، روی سقفی که به سمت پایین است، قرار داد، در یک فضای انباری به سمت بالا؛ یا روی یک دیوار جانبی که به سمت داخل اشاره دارد. برخی از آنها دارای پوشش های خاصی (مانند تفلون یا پلی استر) هستند تا از آنها در محیط های خورنده یا سایر چالش ها محافظت کنند. آنها همچنین در طیف وسیعی از طرح ها و رنگ ها موجود هستند. به عنوان مثال، اسپرینکلر های مسکونی اغلب دارای یک طرح شسته و رفته با کلاهک پوششی هستند، بنابراین آنها تا حدی یا کاملاً در سقف یا دیوار فرو می روند.

    سیستم اسپرینکلر از بیرون چگونه به نظر می رسد؟

    جدا از اسپرینکلرهای اتوماتیک، شبکه لوله ها در سقف، دریچه های بازرسی برای تست و آزمایش وجود دارد (بنابراین سیستم می تواند به طور دوره ای بررسی شود)، یک اتصال تخلیه (برای تخلیه لوله ها برای تعمیر و نگهداری معمول) و یک اتصال آتش نشانی ( اتصال FDC یا سیامی نیز نامیده می شود) – یک اتصال استاندارد که آتش نشانی می تواند شیلنگ را به آن متصل کرده و در صورت لزوم آب اضافی را به سیستم آبپاش پمپ کند، به طور معمول در یک مکان بسیار قابل دسترسی در خارج از ساختمان یا در یک پارکینگ نزدیک قرار دارد.

    چه کسی اسپرینکلر را اختراع کرده است؟

    اسپرینکلر هایی به سبک مدرن مانند آنچه در بالا توضیح داده شد، بر اساس آلیاژی که در آتش ذوب می شود، در دهه 1870 توسط هنری S. Parmelee از نیوهاون، اختراع شد. اگر سوابق موجود در اداره ثبت اختراعات و علائم تجاری ایالات متحده را بررسی کنید، متوجه خواهید شد که Parmelee ثبت اختراعات مختلفی را برای اسپرینکلرها (یا “کپسول های آتش نشانی خودکار” ، به گفته وی) در رزومه خود دارد، از جمله نمونه بسیار ساده نشان داده شده در سمت چپ، عکس یک کلاهک فلزی است که در انتهای لوله آن، لحیم کاری مخصوص ذوب شدن، برای مواقع حساس هنگام آتش سوزی طراحی شده است.

    آثار هنری در سمت راست یک اسپرینکلر با ظاهری مدرن تر است که توسط ویلیام نراچر حدود یک دهه بعد طراحی شده است. بازوهای فنر و شاخه ای را که لوله آب را بسته نگه می دارد، به وضوح مشاهده می کنید. با گذشت بیش از یک قرن، اسپرینکلر های مدرن هنوز به همان روش کار می کنند. در واقع، ایده های خوب هرگز از مد نمی افتند!

    اسپرینکلر

     

    راه های جلوگیری از یخ زدگی اسپرینکلر در ساختمان

    در فصولی از سال به دلیل افت دما و بارش برف، برخی از مشاغل تجاری نگران یخ زدگی اسپرینکلرهای خود هستند. درواقع، در ماههای سرد زمستان مانند لوله های ورودی به سینک ظرفشویی، خطر یخ زدگی وجود دارد. در صورت وقوع آتش سوزی تجاری، اسپرینکلرهای منجمد کمکی به سرنشینان ساختمان نمی کنند، بنابراین ضروری است که مالکان ساختمان اقدامات احتیاطی مناسبی را برای جلوگیری از یخ زدگی و انجماد اسپرینکلرها انجام دهند. در اینجا چند نکته در مورد جلوگیری از یخ زدگی اسپرینکلر در ساختمان تجاری آورده شده است.

    انواع سیستم اسپرینکلر به دو دسته کلی تقسیم می شوند: سیستم تر یا سیستم خشک. احتمال یخ زدگی در سیستم اسپرینکلر تر وجود دارد. برای جلوگیری از یخ زدگی لوله ها و اسپرینکلر ها باید از حرارت مناسب در سراسر ساختمان استفاده شود. اگر ساختمان فقط از بخاری های دیواری کوچک به عنوان منبع گرما استفاده کند، مقدار کافی از گرما نمی تواند به لوله ها برسد.
    خانه یا تأسیسات شما به یک سیستم گرمایش قابل اعتماد برای جایگزینی گرمای خارج از ساختمان نیاز دارد. یکی از مهمترین دلایل یخ زدگی سیستم اسپرینکلر نوع تر یا مرطوب زمانی است که گرما در ساختمان به طور تصادفی خاموش شود یا برق آن قطع شود. مناطقی که بیشترین خطر یخ زدگی را دارند، ورودی ها، راه پله ها، اتاق زیر شیروانی، پنجره های سقفی و زیر طبقه هستند.

    مطابق با استاندارد NFPA در مناطقی که احتمال یخ زدگی سیستم اطفا وجود دارد، بایستی از سیستم ضد یخ زدگی Anti freezing System استفاده نمود.  همچنین محلول ضدیخ می‌تواند گلیسیرین Glycerine یا پروپیلن گلایکول Propylene Glycol باشد و با توجه به اینکه این دو ماده خاصیت اشتعال پذیری دارند، بایستی با آب طی یک ترکیب با درصد دقیق مخلوط شده و جهت جلوگیری از یخ زدگی سیستم اطفا به سیستم تزریق گردند. ماکزیمم غلظت حجمی گلیسیرین در محلول ۴۸ درصد و پروپیلن گلایکول در محلول ۳۸ درصد مقرر گردیده است. لازم به ذکر است که هرگونه افزایش غلظت نسبت به مقادیر بیان شده در حضور منبع حرارتی، منجر به مشتعل شدن محلول ضدیخ شده و گسترش حریق را در پی دارد.

    یخ زدگی اسپرینکلر

    به دلیل خطر مونوکسید کربن، هرگز از بخاری های سوخت سوز استفاده نکنید تا از یخ زدگی اسرینکلر جلوگیری کنید. در عوض، به راحتی دمای سیستم HVAC خود ( مخفف Heating ،Ventilation و Air Conditioning که به مجموعه فرآیندها و فناوری های مرتبط با گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع اشاره دارد )، را افزایش دهید تا اطمینان حاصل شود که حرارت کافی برای جلوگیری از یخ زدگی منتقل شده است.

    ساختمان خود را بررسی کنید تا ببینید آیا در عایق بندی یا زیرسازی ساختمان شما شکافی وجود دارد یا خیر. این شکاف ها می توانند به لوله ها و سیستم اسپرینکلر شما برسند و باعث یخ زدگی شوند.

    عایق الیاف معدنی نصب شده به طور صحیح عملی ترین راه حل برای کاهش یخ زدگی لوله های اسپرینکلر است. خاصیت این عایق برای کند کردن جریان گرما با مقدار R بیان می شود. هرچه مقدار R عایق بیشتر باشد، توانایی آن در جلوگیری از افت جریان گرما بیشتر است. عایق با مقدار R بالا بین لوله و فضای بیرونی نصب می شود. این مسئله در مناطقی که به زیر 40 درجه فارنهایت می روند، بسیار مهم است.

    استراتژی دیگر برای کاهش احتمال لوله های یخ زده، استفاده از “ردیابی گرما” است که از یک واحد گرمایشی انعطاف پذیر و الکتریکی استفاده می کند که در اطراف لوله پیچیده می شود تا در صورت لزوم گرما تأمین شود.

    یخ زدگی اسپرینکلر

    اگر متوجه شدید که اسپرینکلر های شما یخ زده اند، هرگز از شعله باز برای ذوب آنها استفاده نکنید. شعله باز نه تنها می تواند به اسپرینکلرها آسیب برساند، بلکه منجر به آتش سوزی تجاری نیز می شود.

    توصیه می شود قبل از ماه های زمستان، از یک متخصص اسپرینکلر برای بازرسی سالانه کمک بگیرید که  نتیجه آن ممکن است شامل شستشوی سیستم اسپرینکلر باشد. پس از شستشوی سیستم با آب، لوله ها توسط دمیده شدن فشار هوا در آنها خشک می شوند.

    در حالت ایده آل، همه سیستم های اسپرینکلر باید به درستی طراحی شده و متناسب با محیط خود نصب شوند. صرف نظر از اینکه از چه سیستمی استفاده می کنید، انجماد سیستم های حفاظت در برابر آتش قابل کنترل می باشد.

    ما در شرکت همیار انرژی مجموعه ای از کپسول های آتش نشانی قابل حمل و سیستم های اعلام حریق را برای ایمن سازی ساختمان های تجاری ارائه می دهیم. همیار انرژی سیستم های هشدار با بالاترین کیفیت را برای محافظت از تجارت شما در برابر آتش سوزی و مسمومیت با مونوکسیدکربن ارائه می دهد. ما همچنین سیستم های مهار آتش را برای کمک به کنترل آتش سوزی های تجاری در صورت آتش سوزی ارائه می دهیم. مشاورین آموزش دیده ما برای تعیین اینکه کدام سیستم تشخیص دود برای تجارت شما بهترین است، شما را راهنمایی خواهند کرد.

    نصب پمپ در سیستم های اسپرینکلر

    از اواسط قرن بیستم میلادی، نصب پمپ های “گریز از مرکز” یا سانتریفیوژ در سیستم های اطفاء حریق رواج یافت. استفاده از این تجهیزات به مرور زمان و بنا بر دلایل و اتفاقات زیر روز به روز بیشتر شد :

    •  تقاضا برای نصب سیستم های اسپرینکلر بطور روز افزون افزایش یافت.
    •  در سال 1990، NFPA حداقل فشار مورد نیاز کلاس I شبکه های آب شیلنگ های آتش نشانی از 65 psi به 100 psi  افزایش داد، در اغلب موارد شبکه های آب شهری قابلیت تاٌمین فشار آب 65 psi را داشتند اما تأمین فشار 100 psi نیازمند نصب پمپ می باشد.
    • افزایش بکارگیری اسپرینکلرهای ESFR که برای رسیدن به حداقل فشار کار مورد نیاز این نوع اسپرینکلر ها نصب پمپ بر روی سیستم ضروری است.
    • نصب سیستم های اسپرینکلر در ساختمان های دور از شهر که منابع آب شهری در آنجا وجود ندارند.

    اما براستی وظیفه پمپ در سیستم آتش نشانی چیست ؟ پمپ ها فشار آب ورودی را مقدار مشخصی افزایش می دهد اما نمی تواند تغییری بر روی دبی ورودی بوجود آورند. بنابراین اگر پس از آزمایش های مربوط به اندازه گیری دبی و فشار آب شهری (نظیر آزمایش پیتو) مشخص شود که دبی شبکه آب شهر کمتر از دبی مورد نیاز سیستم است ،استفاده از پمپ به تنهایی کمکی نخواهد کرد(در این حالت باید از منابع کمکی مانند مخازن آب استفاده گردد)،اما اگر شبکه آب شهری حداقل دبی مورد نیاز سیستم را تأمین نماید می توان از پمپ برای بالا بردن فشار تا مقدار مورد نیاز سیستم استفاده نمود.

    برای روشن شدن موضوع به نمودار(1) توجه کنید که در آن نتایج آنالیز منبع آب شهری نمایش داده شده است .این منبع فشاراستاتیکی 75 psi و فشار باقیمانده (Residual) برابر با 25 psi  را در دبی 800gpm تامین می کند. اگر منحنی را ادامه دهیم محور افقی را در نقطه 989 gpm قطع می نماید.

    نصب پمپ در سیستم های اسپرینکلر

    نمودار 1-آنالیز نتایج آزمون پیتو بر روی آب شهر

    اگر پمپی با نرخ 750 gpm و 60 psi را بر روی شبکه نصب کنیم،منحنی همانند نمودار (2) تغییر می کنند.یعنی در دبی 750gpm فشار به 90 psi (60 30=90) افزایش می یابد.

    نصب پمپ در سیستم های اسپرینکلر

    نمودار 2- نصب پمپ با نرخ 60 psi ,750 gpm

    در این خصوص به دو نکته توجه کنید:

    1) این پمپ در حالت بدون جریان یا gpm 0 حدود 65 psi  ،در دبی 750 gpm فشار 60 psi و در دبی 989 gpm حدود 55 psi ، فشار تولید می کند که این مسئله با توجه به منحنی پمپ ها قابل توجیه است، مطابق با منحنی پمپ ها هر چه دبی افزایش یابد، فشار خالص تولید شده توسط پمپ کاهش می یابد.

    2) در نمودار2 ،منحنی تا دبی 989 gpm ادامه داده شد، چراکه منبع آب شهری نمی تواند دبی بیشتری را تأمین کند. اما در اغلب سیستم های آب شهری نباید فشار شبکه به کمتر از 20 psi افت پیدا کند به همین دلیل مطابق با نمودار (3) ، بیشترین دبی مجاز برابر با 837 gpm  خواهد بود.

    نصب پمپ در سیستم های اسپرینکلر

    نمودار 3- بیشترین دبی مجاز پمپ

    تأمین فشار در سیستم های اسپرینکلر

    وقتی از مخزن در سیستم اطفاء حریق استفاده می شود، تأمین فشار در سیستم توسط پمپ، نیروی جاذبه زمین یا هوای فشرده (در مخازن تحت فشار) انجام می گردد. پمپ های آتش نشانی در سیستم های اسپرینکلر، شبکه شیلنگهای آتش نشانی، سیستم های مه پاش (Water Mist) و سیستم های فوم کاربرد دارند.

    به استثناء جوکی پمپ ها (Jockey Pumps) سایر پمپ های مورد استفاده در سیستم های اطفاء (Fire Pumps) باید فهرست شده (Listed) باشند. (جوکی پمپ، جهت جبران افت فشارهای کوچک در سیستم نصب می شود تا از روشن شدن پمپ های اصلی جلوگیری کند)

    در این بخش توضیحاتی در خصوص پمپ های آتش نشانی ارائه می شود،اما پیش از آن جهت آشنایی بیشتر با عملکرد پمپ ها ،فشارمکش ، فشار دهش و فشار خالص پمپ را تعریف می کنیم:

    فشار مکش (Suction Pressure)  :

    فشار آب در لحظه ورود به پمپ است که باید مقداری مثبت باشد (یعنی بیش از فشار اتمسفر). در صورت منفی بودن این مقدار، عملکرد پمپ مختل شده و ممکن است لوله مکنده پمپ دچار له شدگی و تغییر شکل شود.

    فشار دهش (Discharge Pressure) :

    فشار آب در لحظه خروج از پمپ است.باید توجه داشت فشار کار تجهیزات نصب شده بعد از پمپ از فشار دهش بیشتر باشد.

    فشار خالص (Net Pressure) :

    فشار تولید شده توسط پمپ است که برابر با اختلاف فشار مکش و فشاردهش می باشد. پمپ ها فشار خالص معینی را تولید می کنند و مستقل از فشار آب ورودی به پمپ هستند، بعنوان مثال فرض کنید فشار خالص پمپی 45 psi  در جریان 500 gpm  باشد، اگر فشار مکش 20 psi باشد، فشار دهش 65 psi و اگر فشار مکش 100 psi باشد، فشار دهش 145 psi خواهد شد.(البته در جریان 500 gpm)

    اسپرینکلر

    PN = PD – PS          

    P : فشار خالص

    PD : فشار دهش

    PS : فشار مکش

    فشار تولید شده توسط پمپ ها با سرعت گردش پمپ متناسب است،هرچه سرعت گردش پمپ بالاتر باشد ،مقدار آب بیشتری را با فشار بالاتر پمپ می کند.فرمول های زیر روابط بین فشار ،جریان و سرعت پمپ را بیان می کنند :

    N2 : سرعت گردش پمپ در حالت ثانویه

    N1 : سرعت گردش پمپ در حالت اولیه

    Q2 : جریان گذرنده از پمپ در سرعت گردش ثانویه   Q2=Q1 (N2/N1)

    Q1 : جریان گذرنده از پمپ در سرعت گردش اولیه  PN2=PN1 |(N2/N1)   

    PN2 : فشار خالص تولید شده توسط پمپ در سرعت گردش ثانویه

    PN1 : فشار خالص تولید شده توسط پمپ در سرعت گردش اولیه

    اسپرینکلر

    استفاده از مخازن آب در سیستم های اسپرینکلر در شرایط زیر ممکن است:

    1- زمانی که شبکه آب شهری دردسترس نباشد یا توانایی تاٌمین دبی و فشار مورد نیاز سیستم اطفاء حریق را نداشته باشد، بهترین راهکار استفاده از مخازن آب در سیستم های اسپرینکلر است.

    متاٌسفانه بعضی از مالکین ساختمان‌ها بدلیل نبود شبکه آب شهری مناسب، خود را از داشتن سیستم‌های اطفاء حریق محروم می‌کنند. در صورتیکه با استفاده از مخازن آب در سیستم های اسپرینکلر می‌توانند حریق را در لحظات و یا مقادیر بسیار کم آب اطفاء کنند. بعنوان مثال برای سیستم اسپرینکلر طراحی شده در محیط کم خطر، حدود 120 گالن بر دقیقه آب در طول 30 دقیقه مصرف خواهد شد، یعنی می توان با انتخاب مخزن 3600 گالنی حریق را براحتی اطفاء نمود. در صورتیکه خروجی هر شیلنگ آتش نشانی حدود 250 گالن بر دقیقه است، حال فرض کنید بدلیل نبود سیستم اسپرینکلر و در فاصله زمانی رسیدن نیروهای آتش نشانی، حریق گسترش یافته و آتش نشانان از 4 شیلنگ به طور همزمان استفاده می‌کنند. در این وضعیت و در طول 30 دقیقه حدود 30.000 گالن آب استفاده خواهد شد که علاوه بر افزایش تاٌثیرات منفی، بیش از 8 برابر مقدار مورد نیاز سیستم اسپرینکلر، آب مصرف می‌شود.

    2­- ساختمان‌ها به چند منطقه یا زون (Zone) اطفاء تقسیم می‌شوند.

    مسئله‌ای که در اغلب ساختمان‌های بلند با آن مواجهیم این است که جهت تاٌمین حداقل فشار مورد نیاز در دورترین اسپرینکلر یا خروجی شیلنگ‌های شبکه آب آتش نشانی، فشار آب در نقاط نزدیکتر به پمپ از حد مجاز (175 psi) بالاتر می‌رود، در این شرایط تقسیم بندی شبکه به دو یا چند منطقه برای استفاده از مخازن آب در سیستم های اسپرینکلر ضروریست. به مثال زیر توجه کنید (در این مثال فقط تاٌثیر ارتفاع بر فشار را در نظر گرفته و از افت فشار ناشی از اصطحکاک چشم پوشی شده است.)

    ساختمانی به ارتفاع 700 فوت را در نظر بگیرید که از یک رایزر (لوله عمودی انتقال آب در شبکه‌های آبی ) جهت آبرسانی به خروجی شیلنگ‌های هر طبقه استفاده می‌کند، اگر بخواهیم مطابق با NFPA 14 ، فشار باقیمانده 100 psi (Residual Pressre) را در خروجی به قطر “½ در بالاترین طبقه تاٌمین کنیم، فشار در طبقه همکف حدود 403 psi خواهد شد. (شکل 1)

    استفاده از مخازن آب در سیستم های اسپرینکلر

    شکل 1-افزایش فشار به بیش از حد مجاز در هر طبقه همکف

    فشار 403 psi بالاتر از فشار کار تجهیزات مورد استفاده در سیستم های اطفاء حریق است. اما در صورت تقسیم بندی ساختمان به دو زون (شکل 2) و استفاده از مخزن و پمپ آب در ارتفاع 340 فوتی می توان فشار اضافی در نزدیکی پمپ را کاهش داد. با استفاده از این روش فشار در خروجی طبقه همکف زون پایینی حدود 247 psi و در زون بالایی حدود 252 psi خواهد بود. هر چند این دو فشار از حد مجاز استاندارد ( 175 psi) بالاتر است اما به کمک شیرهای تنظیم کننده فشار (pressure regulating valves) می توان آنها را به 175 psi  کاهش داد. (به ازاء هر فوت تغییرارتفاع ،0.433 psi  فشار تغییر می یابد، درصورت افزایش تعداد زون ها، فشار سیال در نزدیکی پمپ ها کمتر شده و دیگر نیازی به شیرهای کاهنده یا تنظیم کننده فشار نخواهد بود.

    استفاده از مخازن آب در سیستم های اسپرینکلر

    شکل 2-تقسیم ساختمان به دو زون (پمپ ها در تصویر نمایش داده نشده اند)

    3-‌‌ جهت اطمینان از از تاٌمین آب سیستم

    برای اطمینان از تاٌمین منبع آب سیستم، بعضاً از دو منبع در سیستم های اطفاء حریق استفاده می شود، هرچند NFPA و سایر کدهای ساختمانی، یک منبع آب را کافی می دانند، اما برخی شرکت های بیمه در آمریکا تخفیف های قابل توجهی را برای سیستم هایی با دو منبع آب قائلند.

    4- نصب سیستم در مناطق زلزله خیز

    در مناطق زلزله خیز که احتمال شکستن لوله های آب شهری بر اثر زلزله وجود دارد، استفاده از مخازن آب در سیستم های اسپرینکلر در مواقع ضروری نیاز است تا در صورت قطع یا کاهش فشار و دبی آب در شبکه شهری، بتوان با استفاده از مخزن آب اختصاصی، از سیستم اسپرینکلر استفاده نمود.

    منابع آب شهری در سیستم های اسپرینکلر

    پیش از انتخاب منابع آب شهری،باید از فشار و دبی شبکه آب اطمینان حاصل شود،فرض بر این است که این منابع توانایی تاٌمین آب در مدت زمان مشخص را دارند اما مقادیر دبی و فشار باید با انجام آزمایش هایی محاسبه شود.منابع آب علاوه بر تامین آب سیستم اسپرینکلر،باید آب مورد نیاز شبکه آب شیلنگهای آتش نشانی را نیز فراهم نمایند تا آتش نشانان بتوانند با استفاده از شیلنگ های آتش نشانی،حریق را اطفاء کنند.

    قبل از انجام آزمایش های مربوط به تعیین مشخصات منبع آب،می بایست نکات ایمنی در خصوص هدایت آب خارج شده از هیدرانت،تاٌثیر فشار آب خروجی بر تجهیزات موجود در محوطه و استفاده از تجهیزات ایمنی فردی مانند عینک،رعایت شود.

    یکی از روشهای تست منبع آب شهری استفاده از “فشار سنج پیتو” (Pitot Gauge)  می باشد(شکل 1)، به کمک این وسیله می توان فشار سرعتی آب خروجی از هیدرانت را اندازه گیری نمود و با استفاده از فرمول زیر یا جدول 1،مقدار دبی را محاسبه کرد.

    Q=29.83 cd2(Pp)1/2

    که در روابط فوق :

    : دبی خروجی از هیدرانت (گالن بر دقیقه)

    C : ضریب هیدرانت (بسته به نوع هیدرانت 0/7،0/8یا 0/9 می باشد.(شکل 2)

    d : قطر داخلی خروجی هیدرانت

    Pp : فشار سرعتی سیال که از روی “فشارسنج پیتو” قرائت می شود.

     فشارسنج پیتو

    شکل1- “فشارسنج پیتو”

      منابع آب شهری در سیستم های اسپرینکلر

    شکل 2- هرچه ضریب c بزرگتر باشد،مسیر خارج شدن آب هموارتر است.

     محاسبه مقدار دبی از طریق آزمایش پیتو

    جدول 1- محاسبه مقدار دبی از طریق آزمایش پیتو

    زمان انجام آزمایش باید در ساعاتی باشد که شبکه شهری در حالت حداکثر مصرف باشد تا بتوان پایین ترین مقدار فشار و دبی تاٌمین توسط شبکه را برآورد نمود. جهت حصول اطمینان در خصوص این مطلب باید با مسئولین مربوطه مشورت شود.

    در آزمایش پیتو،دو هیدرانتی در مجاورت محل نصب سیستم اسپرینکلر وجود دارند را در نظر می گیریم (شکل 3). بر روی هیدرانت اول (هیدرانت معیار) که به لوله اصلی آب نزدیکتر است ،فشارسنج (شکل4) را نصب کرده و فشار استاتیک شبکه آب را قرائت می کنیم.پس از اندازه گیری قطر خروجی هیدرانت دوم(هیدرانت جریان) ،شیر آن را باز کرده و از طریق پیتو،فشار سرعتی سیال را اندازه گیری می کنیم (شکل 5). در حالیکه شیر هیدرانت دوم باز است، مقدار فشار باقیمانده (Residual Pressure) را از طریق درجه فشار سنج روی شیر اول ،یادداشت می کنیم.با رعایت نکات ایمنی و کاملا به آرامی شیرها را می بندیم.

     منابع آب شهری در سیستم های اسپرینکلر

    شکل 3- ترتیب قرار گیری هیدرانتها نسبت به لوله اصلی آب

     منابع آب شهری در سیستم های اسپرینکلر

    شکل 4- گیج فشار که بر روی هیدرانت معیار نصب می شود

     منابع آب شهری در سیستم های اسپرینکلر

    شکل 5-طرز گرفتن فشارسنج پیتو در مقابل خروجی هیدرانت جریان

    باز و بسته کردن هیدرانتها باید به |آرامی صورت گیرد تا از ضربه قوچ  (Water Hammer) جلوگیری شود.

    در ضربه قوچ، هنگام برخورد موجهای جریان درون لوله، انرژی موج ها با یکدیگر جمع شده و اثرات مخربی بر روی لوله کشی و تجهیزات نصب شده بر جای می گذارد.

    پس از انجام آزمایش پیتو، اطلاعات بدست آمده را ارزیابی می کنیم تا امکان استفاده از شبکه آب شهری بعنوان منبع آب سیستم اسپرینکلر بررسی شود.

    ساده ترین روش ارزیابی اطلاعات رسم نمودار است،بدلیل خطی نبودن رابطه بین جریان و فشار نمی توان از نمودارهای رایج استفاده کرد، اما برای این آزمایش نمودارهای ویژه ای طراحی شده که log 1.85  نامیده می شوند، محور افقی نمودار، جریان برحسب gpm  و محور عمودی فشار سیستم را بر حسب psi مشخص می کند.(نمودار 1)

       منابع آب شهری در سیستم های اسپرینکلر

    نمودار 1- log 1.85

    جهت آشنایی بیشتر با روش ارزیابی اطلاعات آزمایش پیتو و نمودار log 1.85 ،به مثال زیر توجه کنید :

    مثال) اطلاعات زیر از آزمایش پیتو بدست آمده است،log 1.85  را در خصوص این منبع رسم کنید.

    فشار استاتیک : 80 psi

    فشار باقیمانده : 47 psi

    فشار سرعتی : 14 psi

    ضریب هیدرانت : 9/0

    قطر داخلی خروجی هیدرانت : ً5/2

    قبل از رسم نمودار ،دبی را براساس فشار سرعتی بدست می آوریم :

    Q=29.83 cd2(Pp)1/2 = (29.83)(0.9)(2.5)2(14)1/2 = 627 gpm

    ابتدا بر روی نمودار log 1.85 فشار استاتیکی سیستم یعنی زمانیکه شیر هیدرانت دوم بسته و جریان برابر صفر می باشد را مشخص می کنیم.

    نقطه دوم روی نمودار زمانی است که شیر هیدرانت دوم را باز کرده و فشار باقیمانده 47 psi و دبی 627.5 gpm می باشد(جهت ساده شدن رسم،مقدار دبی را به 630 gpm در نظر می گیریم)

    خطی که دو نقطه مشخص شده روی نمودار را به هم متصل می کند،منحنی منبع آب سیستم است. براساس این منحنی که در نمودار 2 نمایش داده شده است، در فشار 66 psi مقدار دبی 400 gpm و در فشار 35 psi مقدار دبی 750 gpm خواهد بود.

    در اغلب سیستم های آب شهری نباید فشار سیستم به کمتر از 20 psi افت پیدا کند به همین دلیل منحنی را کمی امتداد داده تا محل تقاطع آن با فشار 20 psi تعیین شود،این نقطه بیشترین دبی قابل تاٌمین توسط شبکه آب شهری است.

     منابع آب شهری در سیستم های اسپرینکلر

    نمودار 2- log 1.85 در خصوص مثال مطرح شده

    منابع آب در سیستم‌های اطفاء حریق اسپرینکلر

    سیستم اسپرینکلر آتش نشانی یک روش فعال حفاظت در برابر آتش می باشد که از یک سیستم تامین آب تشکیل شده، که فشار کافی را به سیستم لوله کشی توزیع آب، که اسپرینکلرهای آتش نشانی به آن متصل می شوند،را تامین می کند. گر چه از نظر تاریخی فقط در کارخانه‌ها و ساختمان‌های تجاری بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند، اما اکنون این  سیستم‌ها در خانه‌ها و ساختمان‌های کوچک با قیمت مقرون‌به‌صرفه در دسترس می باشند. سیستم های اسپرینکلر آتش نشانی به طور گسترده در سراسر جهان استفاده می شوند و سالانه بیش از 40 میلیون اسپرینکلر مورد استفاده قرار میگیرد. حتی با وجود اینکه سیستم های آتش نشانی یک سیستم نجات جان هستند و برای محافظت از ساختمان طراحی نشده است، 96٪ ساختمان هایی که دچار آتش سوزی شده اند به وسیله اسپرینکلر از حریق کامل نجات یافتند. حال تاٌمین آب با جریان و فشار کافی در مدت زمان مشخص یکی از مهمترین مسائل در طراحی سیستم های اسپرینکلر است. بدون منابع آب مناسب در سیستم های اطفاء حریق اسپرینکلر، مجهزترین و آموزش دیده ترین آتش نشانان یا بهترین و دقیق ترین سیستم های اسپرینکلر نیز نمی توانند حریق را کنترل کنند.

    در ابتدا سه کمیتی را تعریف می کنیم که کاربرد زیادی در تامین منابع آب در سیستم‌های اسپرینکلر دارند :

    1. جریا‌ن: مقدار آبی که از سطح مقطعی خاص در زمانی مشخص عبورمی کند، جریان یا دبی نامیده می شود، بدلیل ارتباط مفهومی این پارامتر با مقدار(Quantity)، با حرف Q نمایش داده می شود. واحد جریان در سیستم انگلیسی، گالن بر دقیقه یا فوت مکعب بر دقیقه و در سیستم متریک، لیتر بر دقیقه، لیتر بر ثانیه یا متر مکعب بر دقیقه است.
    2.  فشار: انرژی ذخیره شده در آب است که باعث حرکت آن درون شبکه لوله کشی می شود. فشار و جریان با یکد‌یگر متناسبند و افزایش فشار موجب افزایش دبی (جریان) خواهد شد. واحد فشار در سیستم انگلیسی psf  یا psi و در سیستم متریک بار یا پاسکال است.
    3.  ‌مدت زمان:فشار و جریان آب باید برای مدت زمانی مشخص تاٌمین شود تا بتوان حریق را کنترل یا اطفاء نمود، این مدت زمان متناسب با وضعیت و شرایط ساختمان از 7 تا 120 دقیقه متغیر است.

    مناسبترین محل برای نصب اسپرینکلر

    جانمایی نادرست اسپرینکلرها، نه تنها باعث کاهش قابلیت اطفاء حریق خواهد شد بلکه مشکلات متعددی را نیز بوجود خواهد آورد.

    نکات بارز در تعیین محل دقیق اسپرینکلرها عبارتند از:

    • حتی المکان اسپرینکلر را باید در مجاورت سقف نصب نمود.
    • هرچقدر فاصله اسپرینکلر از زمین بیشتر باشد، قطرات آب به کمک نیروی جاذبه سریع تر به منشاء حریق می رسند.
    • نصب اسپرینکلر در نزدیکی سقف، خطر آسیب و صدمات فیزیکی را نیز کاهش می دهد.

    ملاحظاتی که باید در تعیین محل نصب اسپرینکلر درنظر گرفته شوند عبارتند از:

    •  نوع سازه سقف.
    •  نوع اسپرینکلر انتخاب شده
    •  کمترین و بیشترین فاصله مجاز نصب اسپرینکلرها.
    •  محل قرار گرفتن دیوارها و جداکننده های اتاق ها.
    •  مکان از نقطه نظر خطر حریق.
    •  موانع موجود در مسیر حرکت حرارت ناشی از حریق و آب تخلیه شده از اسپرینکلرها.
    •  دوری و یا نزدیکی به محل های حرارتی.

    انواع اسپرینکلر عبارتند از:

    • بالازن ، پایین زن ، جانبی زن
    • اسپری کننده ، ESFR ، Large drop
    • مسکونی یا با پوشش گسترده Exten.Cov

    فاصله بین اسپرینکلرهای بالازن و پایین زن

    • کمترین فاصله نصب بین اسپرینکلرها 6 فوت است.
    • بیشترین فاصله نصب اسپرینکلرها در مکانهای با خطر پایین و معمولی برابر با 15 فوت است.
    • بیشترین فاصله نصب اسپرینکلرها در مکانهای پرخطر 12 فوت است.
    • فاصله بین اسپرینکلرها بر روی هر شاخه را با حرف S و فاصله بین شاخه ها را با حرف L نشان می دهند.
    • در شرائطی که شیب سقف بیش از ده درصد باشد، اسپرینکلر باید به گونه ای نصب شود که دفلکتور آن موازی با یال سقف باشد.
    • فاصله اولین اسپرینکلر از دیوار، معادل نصف فاصله مجاز ( 12 و یا 15 فوت ) است.
    • کمترین فاصله مجاز اسپرینکلرها از دیوار برابر 4 اینچ می باشد.
    • اگر زاویه بین دیوارها قائم نباشد، محل نصب اسپرینکلر در دیوارهای جانبی 7.5 فوت و از کنج 11.5 فوت خواهد بود.
    • در اتاقهای کوچک می توان فاصله اسپرینکلر تا یکی از دیوارهای اتاق حدود 9 فوت در نظر گرفت.

    مساحت تحت پوشش هر اسپرینکلر

    بیشترین سطح پوشش هر اسپرینکلر روش محاسبه سیستم سازه سقف

    محیط

    168 فوت مربع هر دو روش قابل اشتعال و مسدودکننده کم خطر
    130 فوت مربع هر دو روش هر نوع خطر معمولی
    100 فوت مربع هیدرولیکی هر نوع پرخطر
    100 فوت مربع هیدرولیکی هر نوع انبارش کالا با ارتفاع بیش از 12 فوت

    فاصله دفلکتور اسپرینکلر از سقف

    • اسپرینکلر باید در نزدیکترین فاصله به سقف نصب شود.
    • برای سقف های با سازه غیر مسدود کننده، کمترین فاصله از سقف 1 اینچ و بیشترین فاصله 12 اینچ است.
    • برای سقف های با سازه مسدود کننده در اکثر موارد اسپرینکلرها باید در فاصله بین 1 تا 6 اینچ زیر اعضاء سازه نصب گردند البته به شرطی که فاصله از سقف بیش از 22 اینچ نشود.
    • در سقف های شیبدار ، دفلکتور اسپرینکلرها باید به موازات یال سقف نصب شوند.
    • محل نصب بالاترین اسپرینکلر باید در محدوده 3 فوتی از بالاترین نقطه سقف باشد.

    حساسیت دمایی اسپرینکلر

    در اغلب موارد در سیستم ها از اسپرینکلرهایی با کلاسهای دمایی معمولی استفاده می شود به استثناء موارد زیر:

    • در محیطی پر خطر.
    • در نزدیک منابع حرارتی.
    • در مناطقی که دمای متوسط محیط زیاد است.

    جدول انتخاب میزان حساسیت دمایی اسپرینکلرها

    دمای نزدیک به سقف میزان دمای اسپرینکلر
    38 C° 57 ~ 77
    66 C° 79 ~ 107
    107 C° 121 ~ 149
    149 C° 163 ~ 191
    191 C° 204 ~ 246

    برای خرید انواع اسپرینکلر به سایت هایپرفایر مراجعه نمایید.

    امتیاز شما به این مقاله

    میانگین امتیازات ۵ از ۵
    از مجموع ۱ رای

    دیدگاهتان را بنویسید

    blank

    دانلود محتوا

    لطفا برای دریافت لینک دانلود اطلاعات خواسته شده را وارد نمایید