مرشة

ما هو الرش؟

الرش هو عبارة عن شبكة من الأنابيب التي تمر عبر سطح المبنى وتحافظ على المياه تحت الضغط. كل مرشة ما هي إلا صنبور وفتحة في الأنبوب يمكن للمياه من خلالها أن تتدفق إلى المبنى الأساسي للنظام.

في الصنبور العادي ، تقوم بإدارة البرغي لفتح صمام يخرج الماء منه.

يعمل الرشاش مثل الصنبور اليدوي ، إلا أنه يتم استبداله بقابس حساس للحرارة مصمم ليتم فتحه تلقائيًا في حالة نشوب حريق. في بعض المرشات ، يتكون السدادة من سبيكة تسمى خشب المعدن ، وهي خليط من البزموت والرصاص والقصدير والكادميوم وتذوب عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا. ولكن في الرشاشات الأخرى ، يكون القابس عبارة عن لمبة زجاجية صغيرة مملوءة بسائل أساسه الجلسرين مصمم للتسخين والتمدد ، مما يؤدي إلى كسره.

الفكرة الأساسية هي نفسها في كلتا الحالتين: الغرض من الفرعين هو الانهيار بمجرد بدء الحريق وفتح الرشاش.

يوجد أدناه شبكة من أنابيب المياه والأجزاء الرئيسية لمرشاش حريق نموذجي:

في الجزء (1) ، يكون الماء تحت ضغط الأنبوب ، والذي يتم تثبيته في مكانه بواسطة فرع صغير (2) ، ويتم أيضًا تثبيت الفرع الصغير في مكانه بواسطة لمبة زجاجية مملوءة بالجلسرين (3).

أثناء الحريق ، ينكسر المصباح ، ويطلق الفرع ، ويسمح للماء بضرب الحاجز على شكل زهرة ، مع رش الماء حوله.

الآن ضع في اعتبارك الشكل التالي:

لكن النسخة المعدنية من الخشب تعمل بشكل مختلف قليلاً. يتم تغذية الرش عن طريق أنابيب المياه الموجودة في السقف (1). يحتوي كل رشاش على ذراعان معدنيان يشبهان الزنبرك (2) مثبتين معًا بواسطة حلقة خشبية معدنية (3). عندما يكون المعدن والخشب سليمين ، تقفل أذرع الزنبرك معًا وتغلق أنبوب الماء حتى لا يتسرب الماء. يوجد أسفل كل رش مباشرة قطعة معدنية على شكل زهرة تسمى العاكس (4) ، ولكن في هذه المرحلة لا يكون مفيدًا.في حالة نشوب حريق تحت الرشاش (5) ، سوف تدور الغازات الساخنة لأعلى باتجاه السقف (6). عندما تصل درجة الحرارة إلى حوالي 70 درجة مئوية (160 درجة فهرنهايت) ، يذوب المعدن الخشبي ، مما يؤدي إلى فتح ذراعان معدنيان يشبهان الزنبرك (7). يمكن أن يتدفق الماء الآن من الأنبوب. يتدفق الماء من الأنبوب الموجود في السقف ، ويضرب الحاجز على شكل زهرة مباشرة ، ويسقط على الأرض برذاذ لطيف على أمل إطفاء الحريق (8).

إذا كان الحريق صغيرًا ، فإن الرش الموجود فوق النار فقط هو الذي يطفئ الحريق ويمنع حدوث المزيد من الضرر (9). ومع ذلك ، إذا انتشر الحريق ، سيتم تفعيل الرشاشات المحيطة قريبًا حتى يتم إطفاء الحريق أو وصول رجال الإطفاء للمساعدة في إطفاء الحريق. بناءً على تناسق توزيع المياه ، يمكن للرشاشات المنزلية إخماد الحرائق الصغيرة في أقل من 90 ثانية باستخدام أقل من عُشر ماء خرطوم الحريق.

في الصورة الأولى أعلاه ، يمكنك رؤية أنابيب الرش الزرقاء مملوءة بالماء البارد (الأزرق). مع وجود حريق وفتح الرشاش ، يمكن أن يخرج الماء على الفور ، ولكن في نموذج الرش هذا ، إذا لم يتم تسخين المبنى أو كان الجو باردًا ، تتجمد الأنابيب وتنفجر. يسمى هذا النظام بنظام أنابيب المياه ، مما يعني أن جميع الأنابيب الموجودة في السقف تحتوي على ماء بارد ومضغوط ، جاهز لإطلاقه في اللحظة التي يذوب فيها المعدن الخشبي. إنها تستجيب بسرعة وفعالية كبيرة ، وتطفئ النيران وتساعد على تقليل آثار الدخان والغازات السامة من النار ، ومع ذلك ، لا تعمل جميع الرشاشات بهذه الطريقة.

في الشكل الثاني ، في رشاش الأنابيب الجافة ، تمتلئ أنابيب السقف بالهواء المضغوط أو غاز النيتروجين (الأصفر). أثناء الحريق ، يتم إطلاق الهواء المضغوط من المرشة ، مما يتسبب في انخفاض مفاجئ في الضغط في الأنبوب ، ويفتح صمام كلابر (أحمر) ، مما يسمح للماء (الأزرق) بالتدفق على طول الأنبوب نفسه لإطفاء الحريق. تُستخدم هذه الأنظمة في المباني الباردة (عادةً ما تكون غير مأهولة وغير مدفأة) حيث قد تتجمد المياه داخل الأنابيب أو قد تنفجر الأنابيب ، مما يؤدي إلى الفيضانات والدمار. عيب هذا النموذج هو أنه يستغرق وقتًا أطول لتنشيط نظام الأنابيب الجافة – حرفياً ، كل ثانية مهمة عندما يكون هناك حريق – لذلك يتم استخدام مرشات كهذه فقط عند الضرورة القصوى. في حين أنه من الممكن تركيب نظام أنابيب جافة في مبنى شديد البرودة ، فمن الضروري حماية الصمام الذي يفتح من خلال ضغط الهواء لإطلاق الماء من التجمد بواسطة شكل من أشكال البخار.

قد تبدو الرشاشات الأوتوماتيكية متشابهة للجميع في لمحة ، ولكن هناك أنواعًا مختلفة مصممة للاستجابة لدرجات الحرارة والسرعات المختلفة والعمل في أنواع مختلفة من المباني والبيئات. يمكن وضعها تقليديًا ، على سقف مائل لأسفل ، في مساحة تخزين صاعدة ؛ أو على جدار جانبي يشير إلى الداخل. يحتوي بعضها على طلاءات خاصة (مثل التفلون أو البوليستر) لحمايتها في البيئات المسببة للتآكل أو غيرها من التحديات. وهي متوفرة أيضًا في مجموعة واسعة من التصميمات والألوان. على سبيل المثال ، غالبًا ما يكون للرشاشات السكنية تصميم أنيق بغطاء غطاء ، بحيث تكون غاطسة جزئيًا أو كليًا في السقف أو الجدار.

كيف يبدو نظام الرش من الخارج؟

بصرف النظر عن الرشاشات الأوتوماتيكية ، توجد شبكة من الأنابيب في السقف ، وصمامات فحص للاختبار (بحيث يمكن فحص النظام بشكل دوري) ، ووصلة تصريف (لتصريف الأنابيب للصيانة الروتينية) وقسم حريق توصيل (يسمى أيضًا اتصال FDC أو Siamese) – اتصال قياسي يمكن لقسم مكافحة الحرائق من خلاله توصيل خرطوم وضخ مياه إضافية في نظام الرش إذا لزم الأمر ، وعادة ما يكون ذلك في مكان يسهل الوصول إليه بشكل كبير في إنه يقع خارج المبنى أو في موقف سيارات قريب.

من اخترع الرش؟

تم اختراع الرشاشات الحديثة مثل تلك الموصوفة أعلاه ، والتي تستند إلى سبيكة تذوب في النار ، في سبعينيات القرن التاسع عشر بواسطة هنري س. بارميلي من نيو هافن. إذا قمت بمراجعة السجلات في مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة ، فستجد أن بارميلي لديه العديد من براءات الاختراع الخاصة بالرشاشات (أو “طفايات الحريق الآلية ،” كما يسميها) في سيرته الذاتية ، بما في ذلك واحدة بسيطة جدًا تظهر على على اليسار صورة لغطاء معدني مع لحام قابل للانصهار في نهاية الأنبوب ، مصمم للحالات الحرجة أثناء الحريق.

العمل الفني الموجود على اليمين عبارة عن رشاش ذو مظهر أكثر حداثة صممه ويليام ناراشر بعد حوالي عقد من الزمان. يمكنك أن ترى بوضوح أذرع الزنبرك والفرع الذي يبقي أنبوب الماء مغلقًا. بعد أكثر من قرن من الزمان ، لا تزال الرشاشات الحديثة تعمل بنفس الطريقة. في الواقع ، الأفكار الجيدة لا تخرج عن الأنظار!

طرق منع تجمد الرشاشات في المبنى

تخشى بعض الشركات من تجمد مرشاتها خلال مواسم معينة من العام بسبب انخفاض درجات الحرارة وتساقط الثلوج. في الواقع ، هناك خطر التجمد في أشهر الشتاء الباردة ، مثل دخول الأنابيب إلى الحوض. في حالة نشوب حريق تجاري ، لن تساعد الرشاشات المجمدة شاغلي المبنى ، لذلك من الضروري أن يتخذ أصحاب المباني الاحتياطات المناسبة لمنع تجميد المرشات. فيما يلي بعض النصائح حول كيفية منع الرشاشات من التجمد في مبنى تجاري.

تنقسم أنواع أنظمة الرش إلى فئتين عامتين: النظام الرطب أو النظام الجاف. هناك إمكانية التجميد في نظام الرش. يجب استخدام تدفئة مناسبة في جميع أنحاء المبنى لمنع الأنابيب والرشاشات من التجمد. إذا كان المبنى يستخدم فقط سخانات صغيرة للحائط كمصدر للحرارة ، فلن تصل الحرارة الكافية إلى الأنابيب.

يحتاج منزلك أو منشأتك إلى نظام تدفئة موثوق به لاستبدال الحرارة خارج المبنى. أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لتجميد نظام الرش هو إيقاف تشغيل الحرارة في المبنى عن طريق الخطأ أو انقطاع التيار الكهربائي. المناطق الأكثر تعرضًا لخطر التجمد هي المداخل ، والسلالم ، والسندرات ، والمناور ، والأقبية.

وفقًا لمعيار NFPA ، في المناطق التي يمكن أن يتجمد فيها نظام إطفاء الحريق ، يجب استخدام نظام منع التجمد. أيضًا ، يمكن أن يكون محلول مضاد التجمد من الجلسرين أو البروبيلين جلايكول ، وبالنظر إلى أن هاتين المادتين قابلتان للاشتعال ، يجب خلطهما بالماء في تركيبة بنسب مئوية دقيقة وحقنها في النظام لمنع تجميد نظام الإطفاء. الحد الأقصى لتركيز حجم الجلسرين في المحلول هو 48٪ والبروبيلين جليكول في المحلول 38٪. وتجدر الإشارة إلى أن أي زيادة في التركيز مقارنة بالقيم المذكورة في وجود مصدر حرارة يؤدي إلى اشتعال محلول مانع التجمد وانتشار الحريق.

نظرًا لخطر أول أكسيد الكربون ، لا تستخدم أبدًا السخانات التي تعمل بالوقود لمنع الرش من التجمد. بدلاً من ذلك ، قم ببساطة بزيادة درجة حرارة نظام HVAC (التدفئة والتهوية وتكييف الهواء) لضمان وجود حرارة كافية لمنع التجمد. تم نقل الضرر.افحص المبنى الخاص بك لمعرفة ما إذا كانت هناك أي فجوات في العزل أو الأساس. يمكن أن تصل هذه الشقوق إلى الأنابيب ونظام الرش وتتسبب في التجمد.

يعد عزل الألياف المعدنية المثبت بشكل صحيح هو الحل الأكثر عملية لتقليل تجميد أنابيب الرش. يتم التعبير عن خاصية هذا العزل لإبطاء تدفق الحرارة بقيمة R. كلما زادت قيمة R للعزل ، زادت قدرته على منع فقدان الحرارة. يتم تركيب عزل عالي القيمة R بين الأنبوب والمساحة الخارجية. هذا مهم بشكل خاص في المناطق التي تقل عن 40 درجة فهرنهايت.

تتمثل الإستراتيجية الأخرى لتقليل فرصة الأنابيب المجمدة في استخدام “تتبع الحرارة” ، والذي يستخدم وحدة تسخين كهربائية مرنة تلتف حول الأنبوب لتوفير الحرارة عند الحاجة.

إذا وجدت أن رشاشاتك مجمدة ، فلا تستخدم اللهب المكشوف لإذابة المرشات. لا يمكن أن يتسبب اللهب المكشوف في إتلاف الرشاشات فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى نشوب حرائق تجارية.

قبل أشهر الشتاء ، يوصى باستشارة أخصائي الرش لإجراء فحص سنوي ، والذي قد يشمل تنظيف نظام الرش. بعد شطف النظام بالماء ، يتم تجفيف الأنابيب عن طريق نفخ ضغط الهواء فيها.

من الناحية المثالية ، يجب تصميم وتركيب جميع أنظمة الرش بشكل صحيح لتناسب بيئتها. بغض النظر عن النظام الذي تستخدمه ، يمكن التحكم في تجميد أنظمة الحماية من الحرائق.

في شركة حميار للطاقة ، نقدم مجموعة من طفايات الحريق المحمولة وأنظمة إنذار الحريق لتأمين المباني التجارية. تقدم Hamyar Energy أنظمة إنذار عالية الجودة لحماية عملك من الحريق والتسمم بأول أكسيد الكربون. نقدم أيضًا أنظمة إخماد الحرائق للمساعدة في السيطرة على الحرائق التجارية في حالة نشوب حريق. سيرشدك مستشارونا المدربون في تحديد نظام الكشف عن الدخان الأفضل لعملك.

تركيب المضخات في أنظمة الرش

منذ منتصف القرن العشرين ، أصبح تركيب مضخات “الطرد المركزي” أو الطرد المركزي في أنظمة إطفاء الحرائق أمرًا شائعًا. زاد استخدام هذا الجهاز يومًا بعد يوم للأسباب والأحداث التالية:

• زاد الطلب على تركيب أنظمة الرش يومًا بعد يوم.
• في عام 1990 ، زادت NFPA الحد الأدنى من الضغط المطلوب لأنابيب مياه خرطوم الحريق من الفئة الأولى من 65 رطلاً لكل بوصة مربعة إلى 100 رطل / بوصة مربعة. في معظم الحالات ، كانت أنابيب المياه البلدية قادرة على توفير ضغط مياه يبلغ 65 رطلاً لكل بوصة مربعة ، ولكن توفير ضغط 100 رطل لكل بوصة مربعة يتطلب تركيب مضخة هو.
• زيادة استخدام مرشات ESFR مما يتطلب تركيب مضخة على النظام للوصول إلى الحد الأدنى من ضغط العمل المطلوب لهذه الأنواع من الرشاشات.
• تركيب أنظمة الرش في المباني البعيدة عن المدينة حيث لا توجد مصادر مياه بالمدينة.

ولكن ما هي وظيفة المضخة في نظام مكافحة الحريق؟

تزيد المضخات من ضغط الماء الداخل بمقدار معين ، ولكنها لا تستطيع تغيير معدل تدفق المدخل. لذلك ، إذا تم تحديد بعد الاختبارات المتعلقة بقياس معدل تدفق وضغط المياه الحضرية (مثل اختبار Pitot) أن معدل تدفق شبكة مياه المدينة أقل من معدل التدفق المطلوب للنظام ، باستخدام مضخة وحده لن يساعد (في هذه الحالة ، يجب استخدام المصادر مثل خزانات المياه) ، ولكن إذا كانت شبكة المياه الحضرية توفر الحد الأدنى من التدفق الذي يتطلبه النظام ، فيمكن استخدام مضخة لزيادة الضغط إلى المقدار المطلوب من النظام.

لتوضيح المشكلة ، انتبه إلى الرسم البياني (1) الذي تظهر فيه نتائج تحليل مصدر المياه في المناطق الحضرية. يوفر هذا المصدر ضغطًا ثابتًا يبلغ 75 رطلًا لكل بوصة مربعة وضغطًا متبقيًا يساوي 25 رطلًا لكل بوصة مربعة بمعدل تدفق 800 جرام في الدقيقة . إذا واصلنا المنحنى ، فإنه يقطع المحور الأفقي عند نقطة 989 gpm.

الرسم البياني 1 – تحليل نتائج اختبار Pitot على مياه المدينة

إذا قمنا بتركيب مضخة بمعدل 750 gpm و 60 psi على الشبكة ، سيتغير المنحنى كما هو موضح في الشكل (2) ، أي بمعدل تدفق 750 gpm ، سيزداد الضغط إلى 90 psi (90 psi). = 60).

رسم بياني 2- تركيب مضخة بمعدل 60 رطل لكل بوصة مربعة ، 750 جالون في الدقيقة

انتبه إلى نقطتين في هذا الصدد:

1. تنتج هذه المضخة حوالي 65 رطل / بوصة مربعة عند عدم التدفق أو 0 جالون في الدقيقة ، و 60 رطل / بوصة مربعة عند معدل تدفق 750 جالونًا في الدقيقة و 55 رطلًا لكل بوصة مربعة بمعدل تدفق 989 جالونًا في الدقيقة ، والذي يمكن تبريره من خلال النظر في منحنى المضخات ، وفقًا لمنحنى المضخة مع زيادة معدل التدفق ، ينخفض ​​صافي الضغط الناتج عن المضخة.
2. في الشكل 2 ، استمر المنحنى حتى معدل تدفق يبلغ 989 جالونًا في الدقيقة ، لأن إمدادات المياه البلدية لا يمكنها توفير معدل تدفق أعلى. ولكن في معظم أنظمة المياه الحضرية ، يجب ألا يقل ضغط الشبكة عن 20 رطل لكل بوصة مربعة ، وبالتالي وفقًا للرسم البياني (3) ، فإن الحد الأقصى لمعدل التدفق المسموح به سيكون 837 جالونًا في الدقيقة.

الرسم التخطيطي 3- الحد الأقصى لمعدل التدفق المسموح به للمضخة

توفير الضغط في أنظمة الرش

عند استخدام الخزان في نظام إطفاء الحريق ، يتم توفير الضغط في النظام بواسطة مضخة أو جاذبية أو هواء مضغوط (في خزانات الضغط). تستخدم مضخات الحريق في أنظمة الرش وشبكات خراطيم الحريق وأنظمة رذاذ الماء وأنظمة الرغوة.

باستثناء مضخات Jockey ، يجب إدراج المضخات الأخرى المستخدمة في مضخات الحريق. (يتم تثبيت مضخة الفارس لتعويض انخفاض الضغط الصغير في النظام لمنع المضخات الرئيسية من التشغيل)

في هذا القسم ، يتم تقديم تفسيرات حول مضخات الحريق ، ولكن قبل ذلك ، من أجل التعرف أكثر على تشغيل المضخات ، سنقوم بتعريف ضغط الشفط وضغط التفريغ والضغط الصافي للمضخة:

• ضغط الشفط(Suction Pressure):

يجب أن يكون ضغط الماء لحظة دخول المضخة قيمة موجبة (أي أكثر من الضغط الجوي). إذا كانت هذه القيمة سالبة ، فإن أداء المضخة يكون ضعيفًا وقد يتم سحق وتشوه أنبوب الشفط للمضخة.

• ضغط رهيب(Discharge Pressure) 

يكون ضغط الماء في لحظة مغادرة المضخة ، وتجدر الإشارة إلى أن ضغط عمل المعدات المثبتة بعد المضخة أعلى من ضغط الماء.

• الضغط الصافي(Net Pressure) 

الضغط الناتج عن المضخة يساوي الفرق بين ضغط الشفط وضغط التفريغ. تنتج المضخات ضغطًا صافيًا معينًا وتكون مستقلة عن ضغط الماء الذي يدخل المضخة ، على سبيل المثال ، افترض أن صافي ضغط المضخة هو 45 رطل لكل بوصة مربعة في تدفق 500 جرام في الدقيقة ، إذا كان ضغط الشفط 20 رطلًا لكل بوصة مربعة ، فإن ضغط التفريغ هو 65 رطلًا لكل بوصة مربعة ، وإذا كان ضغط الشفط 100 رطل / بوصة مربعة ، فسيكون الضغط 145 رطلاً لكل بوصة مربعة (بالطبع عند تدفق 500 جالون في الدقيقة).

P_N = P_D – P_S  

P_N  : الضغط الصافي ،  P_D :ضغط رهيب ، P_S :ضغط الشفط

يتناسب الضغط الذي تنتجه المضخات مع سرعة المضخة ، فكلما زادت سرعة المضخة ، زادت كمية المياه التي تضخها عند ضغط أعلى.تعبّر الصيغ التالية عن العلاقة بين الضغط والتدفق وسرعة المضخة:

N₂ : سرعة دوران المضخة في الوضع الثانوي

N₁ : سرعة دوران المضخة في الحالة الأولية

Q₂ : يتدفق خلال المضخة بسرعة دوران ثانوية Q₂=Q₁ (N₂/N₁)

Q₁ : جریان گذرنده از پمپ در سرعت گردش اولیه   P_N2=P_N1 |(N₂/N₁)

PN₂ : صافي الضغط الناتج عن المضخة عند سرعة الدوران الثانوية

PN₁ : الضغط الصافي الناتج عن المضخة عند سرعة الدوران الأولية

يمكن استخدام خزانات المياه في أنظمة الرش في الظروف التالية:

• عندما تكون شبكة مياه المدينة غير متوفرة أو ليس لديها القدرة على توفير معدل التدفق والضغط المطلوبين لنظام إطفاء الحريق ، فإن أفضل حل هو استخدام خزانات المياه في أنظمة الرش.

لسوء الحظ ، يحرم بعض أصحاب المباني من وجود أنظمة إطفاء حريق بسبب عدم وجود شبكة مياه مناسبة في المدينة. في حالة استخدام خزانات المياه في أنظمة الرش ، يمكنها إطفاء الحريق في لحظات أو بكميات قليلة جدًا من الماء. على سبيل المثال ، بالنسبة لنظام الرش المصمم في بيئة منخفضة المخاطر ، سيتم استهلاك حوالي 120 جالونًا في الدقيقة من الماء في غضون 30 دقيقة ، مما يعني أنه يمكن إطفاء الحريق بسهولة عن طريق اختيار خزان سعة 3600 جالون. إذا كان ناتج كل خرطوم حريق حوالي 250 جالونًا في الدقيقة ، افترض أنه نظرًا لعدم وجود نظام رشاشات ووقت وصول رجال الإطفاء ، ينتشر الحريق ويستخدم رجال الإطفاء 4 خراطيم في نفس الوقت. في هذه الحالة وخلال 30 دقيقة ، سيتم استخدام حوالي 30000 جالون من الماء ، بالإضافة إلى زيادة الآثار السلبية ، يتم استهلاك المياه أكثر من 8 أضعاف الكمية المطلوبة من نظام الرش.

• تنقسم المباني إلى عدة مناطق أو مناطق حريق.

المشكلة التي نواجهها في معظم المباني الشاهقة هي أنه من أجل ضمان الحد الأدنى من الضغط المطلوب عند أقصى مخرج للرشاشات أو خرطوم الحريق ، فإن ضغط الماء عند النقاط القريبة من المضخة يتجاوز الحد المسموح به (175 رطل / بوصة مربعة) ، في هذه الحالة يعد تقسيم الشبكة إلى منطقتين أو أكثر ضروريًا لاستخدام خزانات المياه في أنظمة الرش. انتبه إلى المثال التالي (في هذا المثال ، يتم أخذ تأثير الارتفاع على الضغط فقط في الاعتبار ويتم تجاهل انخفاض الضغط بسبب الاحتكاك.)

ضع في اعتبارك مبنى يبلغ ارتفاعه 700 قدم يستخدم رافعًا لتوفير المياه لخراطيم المخرج في كل طابق ، إذا أردنا ضغطًا متبقيًا يبلغ 100 رطل / بوصة مربعة (الضغط المتبقي) عند المخرج وفقًا لـ NFPA 14. بافتراض قطر 2 بوصة في الطابق العلوي ، سيكون الضغط في الطابق الأرضي حوالي 403 رطل لكل بوصة مربعة.(شكل 1)

شكل 1 – زيادة الضغط إلى أكثر من الحد المسموح به في كل طابق أرضي

ضغط 403 رطل / بوصة مربعة أعلى من ضغط العمل للمعدات المستخدمة في أنظمة إطفاء الحريق. ومع ذلك ، إذا تم تقسيم المبنى إلى منطقتين (الشكل 2) وتم استخدام خزان المياه والمضخة على ارتفاع 340 قدمًا ، فيمكن تقليل الضغط الإضافي بالقرب من المضخة. باستخدام هذه الطريقة ، سيكون الضغط عند مخرج الطابق الأرضي حوالي 247 رطل / بوصة مربعة في المنطقة السفلية وحوالي 252 رطل / بوصة مربعة في المنطقة العليا. على الرغم من أن هذين الضغطين أعلى من الحد القياسي (175 رطل / بوصة مربعة) ، ولكن بمساعدة صمامات تنظيم الضغط ، يمكن تقليلها إلى 175 رطل / بوصة مربعة. (لكل قدم يتغير الارتفاع ، يتغير الضغط بمقدار 0.433 رطل / بوصة مربعة ، إذا زاد عدد المناطق ، سيكون ضغط السائل بالقرب من المضخات أقل ولن تكون هناك حاجة لخفض الضغط أو تنظيم الصمامات.

الشكل 2 – تقسيم المبنى إلى منطقتين (لا تظهر المضخات في الصورة)

• لضمان إمداد النظام بالمياه

من أجل ضمان إمدادات المياه للنظام ، يتم استخدام مصدرين في بعض الأحيان في أنظمة إطفاء الحرائق ، على الرغم من أن NFPA وقوانين البناء الأخرى تعتبر مصدرًا واحدًا للمياه كافياً ، لكن بعض شركات التأمين في الولايات المتحدة تقدم خصومات كبيرة للنظام. لديهم مصدرين للمياه.

• تركيب النظام في المناطق المعرضة للزلازل

في المناطق المعرضة للزلازل حيث يوجد احتمال لكسر أنابيب المياه في المناطق الحضرية بسبب الزلزال ، يكون استخدام خزانات المياه في أنظمة الرش ضروريًا عند الضرورة ، وذلك في حالة انقطاع أو انخفاض ضغط المياه وتدفقها في الشبكة الحضرية من الممكن استخدام خزان المياه حصرا استخدم نظام الرش.

مصادر المياه البلدية في أنظمة الرش

قبل اختيار مصادر المياه الحضرية ، يجب ضمان ضغط وتدفق شبكة المياه ، ويفترض أن هذه المصادر لديها القدرة على توفير المياه في فترة زمنية معينة ، ولكن يجب حساب قيم التدفق والضغط من خلال إجراء الاختبارات بالإضافة إلى تزويد المياه لنظام الرش ، يجب أيضًا توفير المياه اللازمة لشبكة مياه خراطيم الحريق حتى يتمكن رجال الإطفاء من إطفاء الحريق باستخدام خراطيم الحريق.

قبل إجراء الاختبارات المتعلقة بتحديد خصائص مصدر المياه ، ونقاط الأمان فيما يتعلق باتجاه المياه الخارجة من الحنفية ، وتأثير ضغط الماء الناتج على المعدات في المنطقة ، واستخدام معدات السلامة الشخصية مثل كما يجب مراعاة النظارات الواقية.

إحدى طرق اختبار مصدر المياه في المناطق الحضرية هو استخدام “Pitot Gauge” (الشكل 1) ، بمساعدة هذا الجهاز ، يمكن قياس ضغط سرعة المياه الخارجة من صنبور المياه واستخدام الصيغة التالية أو الجدول 1 احسب معدل التدفق.

Q=29.83 cd²(P_p)^1/2

في العلاقات المذكورة أعلاه:

Q : معدل تدفق الإخراج من صنبور (جالون في الدقيقة)

C : معامل صنبور (اعتمادًا على نوع صنبور هو 0.7 أو 0.8 أو 0.9. (الشكل 2)

d : القطر الداخلي لمخرج صنبور

Pp : ضغط سرعة السائل الذي يتم قراءته من مقياس ضغط البيتوت.

الشكل 1- “مقياس ضغط بيتو”

الشكل 2 – كلما زاد المعامل c ، كان مسار خروج المياه أكثر سلاسة.

الجدول 1- حساب معدل التدفق من خلال اختبار pitot

يجب أن يكون وقت الاختبار خلال الساعات التي تكون فيها شبكة المدينة في أقصى استهلاك لها بحيث يمكن تقدير أقل ضغط ومعدل تدفق توفره الشبكة. من أجل التأكد من هذا الأمر ، يجب استشارة المسؤولين المعنيين.

في اختبار pitot ، نعتبر أن هناك نوعين من صنابير المياه بالقرب من موقع تركيب نظام الرش (الشكل 3). في الصنبور الأول (صنبور قياسي) ، وهو أقرب إلى أنبوب الماء الرئيسي ، نقوم بتثبيت مقياس الضغط (الشكل 4) وقراءة الضغط الساكن لشبكة المياه. بعد قياس قطر مخرج صنبور المياه الثاني (التدفق صنبور) ، افتح صمامه ، ونقيس ضغط سرعة السائل من خلال Pitot (الشكل 5). أثناء فتح صمام الحنفية الثانية ، نلاحظ مقدار الضغط المتبقي من خلال مقياس الضغط على الصمام الأول ، ونغلق الصمامات ببطء شديد ، مع مراعاة احتياطات السلامة.

الشكل 3 – ترتيب الصنابير بالنسبة لأنبوب الماء الرئيسي

الشكل 4 – مقياس الضغط المثبت على صنبور المياه القياسي

الشكل 5 – كيفية أخذ مقياس ضغط البيتوت مقابل خرج صنبور التدفق

يجب أن يتم فتح وإغلاق صنابير المياه ببطء لتجنب المطرقة المائية.

في تأثير الكبش ، عندما تصطدم موجات التدفق داخل الأنبوب ، تتراكم طاقة الأمواج معًا وتترك آثارًا مدمرة على الأنابيب والمعدات المثبتة.

بعد إجراء اختبار pitot ، نقوم بتقييم المعلومات التي تم الحصول عليها للتحقق من إمكانية استخدام شبكة مياه المدينة كمصدر للمياه لنظام الرش.

أسهل طريقة لتقييم المعلومات هي رسم رسم بياني ، نظرًا لعدم خطية العلاقة بين التدفق والضغط ، لا يمكن استخدام الرسوم البيانية الشائعة ، ولكن في هذا الاختبار ، تم تصميم رسوم بيانية خاصة تسمى log 1.85 ، المحور الأفقي لـ الرسم البياني والتدفق في gpm والمحور الرأسي يحدد ضغط النظام بالبوصة المربعة (الرسم البياني 1)

الرسم البياني 1- سجل 1.85

لمعرفة المزيد حول طريقة تقييم معلومات اختبار pitot والرسم البياني للسجل 1.85 ، انتبه إلى المثال التالي:

مثال) بالنظر إلى البيانات التالية من تجربة pitot ، ارسم سجل 1.85 فيما يتعلق بهذا المصدر.

الضغط الساكن : 80 psi

الضغط المتبقي :  47 psi

ضغط السرعة : 14 psi

معامل صنبور : 9/0

القطر الداخلي لمخرج الحنفية : 5/2

قبل رسم الرسم البياني نحصل على معدل التدفق بناءً على ضغط السرعة:

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

أولاً ، في الرسم البياني لوغاريتم 1.85 ، نحدد الضغط الساكن للنظام ، أي عندما يتم إغلاق صمام صنبور المياه الثاني ويكون التدفق صفرًا.

النقطة الثانية على الرسم البياني هي عند فتح صمام صنبور الثاني والضغط المتبقي 47 رطل / بوصة مربعة ومعدل التدفق 627.5 جالون في الدقيقة (لتبسيط الرسم ، نعتبر أن معدل التدفق هو 630 جالونًا في الدقيقة)

الخط الذي يربط النقطتين المحددتين على الرسم البياني هو منحنى إمداد المياه للنظام. بناءً على هذا المنحنى الموضح في الشكل 2 ، سيكون معدل التدفق 400 gpm عند ضغط 66 psi و 750 gpm عند ضغط 35 psi.

في معظم أنظمة المياه الحضرية ، لا ينبغي أن ينخفض ​​ضغط النظام عن 20 رطل لكل بوصة مربعة ، ولهذا السبب يتم تمديد المنحنى قليلاً لتحديد تقاطعه مع ضغط 20 رطلاً لكل بوصة مربعة ، وهذه النقطة هي الحد الأقصى للتدفق الذي يمكن أن توفره المياه الحضرية شبكة الاتصال.

الرسم البياني 2- سجل 1.85 فيما يتعلق بالمثال أعلاه

مصادر المياه في أنظمة إطفاء الحريق بالرشاشات

يعد نظام رشاشات الحريق طريقة فعالة للحماية من الحريق تتكون من نظام إمداد بالمياه يوفر ضغطًا كافيًا لنظام أنابيب توزيع المياه الذي تتصل به رشاشات الحريق. على الرغم من أن هذه الأنظمة تستخدم تاريخيًا فقط في المصانع والمباني التجارية الكبيرة ، إلا أنها متاحة الآن في المنازل والمباني الصغيرة بأسعار معقولة. تستخدم أنظمة رشاشات الحريق على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم ويتم استخدام أكثر من 40 مليون مرشة سنويًا. على الرغم من أن أنظمة رشاشات الحريق هي نظام منقذ للحياة وليست مصممة لحماية المبنى ، فإن 96٪ من المباني التي تعرضت للحريق يتم إنقاذها من الحريق الكامل بواسطة الرشاشات. الآن ، يعتبر توفير المياه بالتدفق والضغط الكافيين في فترة زمنية معينة من أهم القضايا في تصميم أنظمة الرش. بدون مصادر المياه المناسبة في أنظمة إطفاء الحرائق بالرش ، لا يمكن حتى لرجال الإطفاء الأكثر تجهيزًا وتدريبًا أو أفضل أنظمة الرش وأكثرها دقة التحكم في الحريق.

أولاً نحدد ثلاث كميات تستخدم على نطاق واسع في إمداد مصادر المياه في أنظمة الرش:

1. التدفق : كمية المياه التي تمر عبر منطقة مقطعية معينة في وقت معين تسمى التدفق أو التفريغ ، نظرًا للعلاقة المفاهيمية لهذه المعلمة بالكمية ، يتم عرضها بالحرف Q. وحدة التدفق في النظام الإنجليزي هي جالون في الدقيقة أو قدم مكعبة في الدقيقة وفي النظام المتري لترات في الدقيقة أو لترات في الثانية أو متر مكعب في الدقيقة.
2. الضغط : هو الطاقة المخزنة في المياه التي تجعلها تتحرك داخل شبكة الأنابيب. يتناسب الضغط والتدفق مع بعضهما البعض وستؤدي زيادة الضغط إلى زيادة معدل التدفق. وحدة الضغط هي psf أو psi في النظام الإنجليزي و bar أو pascal في النظام المتري.
3. المدة : يجب توفير ضغط المياه وتدفقها لفترة زمنية محددة حتى نتمكن من التحكم في الحريق أو إخماده ، وتتراوح هذه المدة من 7 إلى 120 دقيقة حسب حالة المبنى.

أنسب مكان لتركيب مرشة

لن يؤدي وضع المرشات بشكل غير صحيح إلى تقليل القدرة على إطفاء الحرائق فحسب ، بل يتسبب أيضًا في حدوث العديد من المشكلات.

النقاط المهمة في تحديد الموقع الدقيق للرشاشات هي:

• حتى لو كان ذلك ممكنا ، يجب تركيب الرش بالقرب من السطح.
• كلما زادت مسافة الرش من الأرض ، زادت سرعة وصول قطرات الماء إلى مصدر الحريق بمساعدة الجاذبية.
• كما أن تركيب مرشات بالقرب من السقف يقلل أيضًا من مخاطر التلف والإصابة الجسدية.

الاعتبارات التي يجب مراعاتها عند تحديد موقع تركيب الرشاش هي:

• نوع هيكل السقف.
• نوع الرش المختار.
• الحد الأدنى والأقصى للمسافة المسموح بها لتركيب الرشاشات.
• موقع الجدران وفواصل الغرف.
• الموقع من وجهة نظر خطر الحريق.
• عوائق في مسار الحرارة ناتجة عن حريق وتصريف المياه من الرشاشات.
• المسافة أو القرب من الأماكن الحرارية.

أنواع الرشاشات هي:

• أنثى العلوي ، أنثى السفلي ، أنثى الجانبي
• بخاخ، ESFR ، Large drop
• سكني أو مع تغطية واسعة Exten.Cov

المسافة بين الرشاشات العلوية والسفلية

• الحد الأدنى لمسافة التثبيت بين الرشاشات هو 6 أقدام.
• الحد الأقصى لمسافة تركيب الرش في المواقع ذات الخطورة المنخفضة والعادية هي 15 قدمًا.
• أقصى مسافة لتركيب الرشاشات في الأماكن عالية الخطورة هي 12 قدمًا.
• يشار إلى المسافة بين الرشاشات على كل فرع بالحرف S والمسافة بين الفروع بالحرف L.
• في الحالات التي يكون فيها منحدر السقف أكثر من عشرة بالمائة ، يجب تركيب المرشة بحيث يكون عاكسها موازيًا لحافة السطح.
• مسافة الرش الأول من الحائط تساوي نصف المسافة المسموح بها (12 أو 15 قدمًا).
• الحد الأدنى للمسافة المسموح بها للمرشات من الحائط هي 4 بوصات.
• إذا كانت الزاوية بين الجدران غير صحيحة ، فسيكون موقع تركيب الرشاش 7.5 قدم على الجدران الجانبية و 11.5 قدمًا من الزاوية.
• في الغرف الصغيرة ، يمكن اعتبار مسافة الرش إلى أحد جدران الغرفة حوالي 9 أقدام.

المنطقة التي يغطيها كل رشاش

أقصى مساحة تغطية لأي مرشة	طريقة حساب النظام	هيكل السقف	بيئة
168 قدم مربع	كلا الطريقتين	قابل للاشتعال والحجب	خطر قليل
130 قدم مربع	كلا الطريقتين	أي نوع	خطر عادي
100 قدم مربع	هيدروليكي	أي نوع	محفوفة بالمخاطر
100قدم مربع	هيدروليكي	أي نوع	مستودع يزيد ارتفاعه عن 12 قدمًا

مسافة عاكس الرش من السقف

• يجب تركيب المرشات على أقرب مسافة من السقف.
• بالنسبة للأسقف ذات الهياكل غير المانعة للتسرب ، فإن الحد الأدنى للمسافة من السقف هو 1 بوصة والحد الأقصى للمسافة 12 بوصة.
• بالنسبة للأسطح ذات الهياكل العازلة ، في معظم الحالات ، يجب تركيب مرشات على مسافة تتراوح بين 1 و 6 بوصات أسفل أعضاء الهيكل ، بشرط ألا تتجاوز المسافة من السقف 22 بوصة.
• على الأسطح المنحدرة ، يجب تركيب عواكس للرش بالتوازي مع حافة السقف.
• يجب أن يكون موقع أعلى رشاش على بعد 3 أقدام من أعلى نقطة في السطح.

حساسية درجة حرارة الرش

في معظم الحالات ، يتم استخدام مرشات ذات درجات حرارة عادية في الأنظمة ، باستثناء ما يلي:

• في بيئة خطرة.
• بالقرب من مصادر الحرارة.
• في المناطق التي يكون فيها متوسط ​​درجة الحرارة المحيطة مرتفعًا.

جدول اختيار حساسية درجة حرارة الرشاشات

درجة الحرارة قريبة من السقف	درجة حرارة الرش
38 C°	57 ~ 77
66 C°	79 ~ 107
107 C°	121 ~ 149
149 C°	163 ~ 191
191 C°	204 ~ 246