سیستم اطفا حریق واترمیست چیست؟

توسط شیرین تابانی

۱۴۰۱-۱۰-۱۹ ۱۴۰۲-۰۷-۲۹

زمان مطالعه: ۵ دقیقه

تدبیر: حریق همیشه یکی از مهم‌ترین چالش‌ها برای جان کارکنان، دارایی‌ها و تجهیزات در محیط‌های صنعتی بوده است. تا پیش از این، از سیستم اطفا حریق گاز هالون استفاده می‌شد، اما این سیستم در دهه ۱۹۹۰ به دلیل تأثیرات مخرب روی لایه اوزون، ممنوع اعلام گردید و سیستم واترمیست به عنوان یکی از نخستین جایگزین‌ها، جای آن را گرفت. سیستم اطفا حریق واترمیست یا مه آب از قطرات بسیار ریز آب به شکل ابر مه برای سرکوب آتش استفاده می‌کند. این سیستم در جاهایی که استفاده از تجهیزاتی مانند اسپرینکلرها گزینه مناسبی نیست، می‌تواند به عنوان یک سیستم اطفا حریق آبی مورد استفاده قرار بگیرد. واترمیست برای خاموش کردن حریق‌های کلاس A، B و C مؤثر است.

تاریخچه سیستم اطفا حریق واترمیست

در سال ۱۹۷۴ میلادی، برای نخستین بار، سیستم اطفا حریق واترمیست توسط سازمان بین‌المللی دریانوری مورد تأیید قرار گرفت. پس از آن بود که این سیستم‌ها به طور انبوه در صنایع مرتبط با کشتیرانی مورد استفاده قرار گرفتند. طی سال‌های بعد به دلیل اینکه استفاده از سیستم‌های اطفا حریق مبتنی بر گاز هالون در بسیاری از کشورها به خاطر تأثیرات مخربی که بر روی لایه اوزون داشتند ممنوع اعلام شد، این سیستم‌ها مورد توجه قرار گرفتند. بعداً، بسیاری از مؤسسات تحقیقات صنعتی در دنیا، سیستم اطفا حریق واترمیست را به عنوان جایگزینی مناسب برای سیستم هالوژنه معرفی کردند.

بیشتر بخوانید: معرفی انواع سیستم اطفا حریق

نحوه عملکرد سیستم واترمیست

سیستم اطفا حریق واترمیست به واسطه اسپری کردن قطرات بسیار کوچک آب یا به بیانی دقیق‌تر، غبار آب با قطری کمتر از هزار میکرون با فشار متغیر به واسطه نازل‌های تعبیه‌شده، امکان سرکوب آتش را در کمترین زمان ممکن فراهم می‌کند. اما اساس کار سیستم واترمیست چیست؟ این سیستم با استفاده از مکانیسم‌هایی مانند کاهش بازخورد حرارتی به سطح سوخت، افزایش عامل تضعیف فشار حرارتی، کاهش غلظت گاز اکسیژن و همچنین، رقیق‌سازی جریان هوا، می‌تواند شعله و بخارات و گازهای موجود در محیط را خنک کرده و از گسترش آتش‌سوزی جلوگیری کند.

میزان اثربخشی این سیستم به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد که عبارتند از:

چگونگی توزیع اندازه قطرات آب
چگالی شار
دینامیک عملیات اسپری کردن
اندازه آتش
شرایط تهویه

بیشتر بخوانید: سیستم اطفا حریق آبی

اجزای سیستم اطفا حریق واترمیست

اجزای تشکیل‌دهنده سیستم اطفا حریق واترمیست شامل مخزن ذخیره آب، مخزن ذخیره گاز نیتروژن، نازل‌های مه‌پاش، لوله‌ها و اتصالات، دتکتورهای حریق و همچنین، کنترل پنل سیستم اعلام حریق است. در ادامه، کارکرد هر یک از این بخش‌ها را توضیح خواهیم داد.

مخزن ذخیره آب: همانطور که از نام آن مشخص است، از این مخازن برای ذخیره آب، در ظرفیت‌های متفاوت (با توجه به نوع کاربری)، استفاده می‌شود.
مخزن ذخیره گاز نیتروژن: از این مخازن به منظور نگهداری گاز نیتروژن که نقش تأمین کننده فشار را در این سیستم‌ها دارد، استفاده می‌شود.
نازل‌های مه‌پاش: نازل‌های تعبیه‌شده در سیستم، وظیفه تخلیه مواد خاموش‌کننده آبی را به شکل ابر مه در محیط به عهده دارند.
لوله‌ها و اتصالات: این لوله‌ها و اتصالات، آب را به درون نازل‌های مه‌پاش منتقل می‌کنند.
دتکتورهای حریق: انواع دتکتورها مانند دتکتور دود، دتکتور حرارتی و غیره، به عنوان دستگاه میدانی، احتمال وقوع حریق را تشخیص داده و به سیستم اعلام حریق سیگنال ارسال می‌کنند.
کنترل پنل سیستم اعلام حریق: مسئولیت این پنل، دریافت فرمان از سایر اجزای سیستم اعلام حریق مانند آشکارسازها و صدور فرمان در راستای عملیات اطفای حریق است.

انواع سیستم اطفا حریق واترمیست

سیستم‌های اطفا حریق واترمیست بر اساس فشار عملکردی خود طبقه‌بندی می‌شوند. با استناد به استاندارد شاخص NFPA 750، می‌توانیم سیستم‌های اطفا حریق واترمیست را به سه دسته فشار کم، فشار متوسط و یا فشار قوی تقسیم‌بندی کنیم. در جدول زیر، می‌توانید انواع سیستم اطفا حریق واترمیست را ملاحظه کنید.

فشار کم	فشار متوسط	فشار قوی
دارای فشاری بین ۱۷۰ تا ۱۷۵ psi و مشابه اسپرینکلرهای معمولی	این سیستم‌ها دارای فشاری بین ۱۷۵ تا ۵۰۰ psi هستند	عملکرد با فشار بیشتر از ۵۰۰ psi که می‌تواند آب را به مه تبدیل کند

برای مثال، سیستم‌هایی که دارای نازل‌های تک سیال هستند، جزو سیستم‌های با فشار بالا طبقه‌بندی می‌شوند و در مقایسه با نمونه کم فشارتر، قطرات آب کوچکتری تولید می‌کنند. ذکر این نکته نیز حیاتی است که به هر میزان که اندازه قطرات آب کوچک‌تر باشد، سیستم واترمیست در سرکوب حریق موفق‌تر عمل می‌کند، چرا که قطرات کوچکتر می‌توانند در آتش‌سوزی‌های با دمای پایین، عملکرد بهتر و سریع‌تری از خود به نمایش بگذارند.

سیستم تأمین فشار واترمیست

تأمین فشار لازم برای عملکرد سیستم اطفا حریق واترمیست اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا چنانچه فشار کافی برای تخلیه قطرات آب در محیط فراهم نشود، این سیستم عملاً کارکردی نخواهد داشت. برای تأمین فشار مورد نیاز در سیستم‌های واترمیست، از دو روش بهره گرفته می‌شود که عبارتند از:

تولید فشار توسط کپسول گاز پرفشار
تولید فشار به وسیله واحد پمپ

تولید فشار توسط کپسول گاز پرفشار

یکی دیگر از طبقه‌بندی‌های مورد استفاده برای شناخت واترمیست، تقسیم‌بندی آن‌ها بر اساس نوع سیستم به‌کاررفته برای تأمین فشار است. ابتدا از سیستم تولید فشار توسط کپسول گاز پرفشار آغاز می‌کنیم. این سیستم با به‌کارگیری دو نوع کپسول طراحی و ساخته می‌شود که یکی شامل آب و دیگری محتوی گاز پرفشاری مثل نیتروژن با فشار ۲۳۰ بار است.

در این سیستم، کپسول گاز به آب متصل است و با استفاده از رگلاتور، فشار آن طبق خواسته طراح به منظور تخلیه در یک بازه زمانی مشخص تنظیم می‌شود. اساس کار این سیستم هم به این شکل است که بعد از اعلام حریق از سوی کنترل پنل، فرمانی در راستای تخلیه عامل اطفاکننده صادر می‌شود. در این شرایط، گاز نیتروژن به درون سیلندر آب تزریق می‌شود و به طور همزمان، شیر الکتریکی واقع در ابتدای شبکه لوله‌کشی باز می‌شود. در نهایت، آب به شبکه تزریق شده و در آخرین مرحله، تخلیه آن با فشار و سرعت بالا انجام می‌شود.

دلایل برتری سیستم واترمیست فشار قوی عبارتند از:

نفوذ بهتر و سریع‌تر به درون هیمنه حریق
پوشش دادن بهتر محیط محافظت‌شده
نرخ تبخیر بسیار بالا

تولید فشار به وسیله واحد پمپ

به منظور تولید فشار توسط پمپ، نیاز به طراحی و تجهیز مخزن آب است. این تجهیز بر اساس حجم محیط، مواد موجود در آن و همچنین، میزان ریسک‌پذیری محیطی که تحت محافظت است، محاسبه می‌شود. توجه داشته باشید از آنجایی که برای تعبیه مخزن و واحد پمپ به فضای اضافی نیاز خواهید داشت، در نتیجه، این سیستم برای فضاهایی با حجم بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد سیستم واترمیست

به طور کلی، سیستم اطفا حریق واترمیست از نظر کاربرد شبیه به سیستم اطفا حریق پاک یا کلین ایجنت است، زیرا این دو سیستم در ارائه محافظت در مقابل آتش، چند وجه اشتراک دارند. در مواردی که قرار به استفاده از سیستم‌های اطفا حریق آبی است، اما تماس مستقیم با آب می‌تواند به تجهیزات آسیب وارد کند، می‌توان از سیستم واترمیست بهره گرفت.

از کاربردهای رایج سیستم اطفا حریق مه آب می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم.

مجتمع‌های تجاری
کارخانجات لوازم برقی
داخل تونل‌ها
توربین‌های گازی
موزه‌ها
ترانس‌ها و سیستم‌های ولتاژ قوی
انبارها
نیروگاه‌ها
کتابخانه‌ها
تالارها
هتل‌ها
ژنراتورها
ترانسفورماتورها
نیروگاه‌ها
پالایشگاه‌ها
سیستم‌های مخابراتی
دیتاسنترها

مقایسه سیستم واترمیست با سیستم گازی

سیستم اطفا حریق واترمیست در مقایسه با انواع برخی انواع سیستم‌های گازی موجود در بازار، مزیت‌های درخور توجهی دارد که باعث شده بسیاری از مشتریان نسبت به استفاده از آن‌ ترغیب شوند. این مزایا عبارتند از:

غیرسمی و دوستدار محیط زیست: بر خلاف برخی از سیستم‌های گازی مانند سیستم اطفا حریق گاز هالون، در واترمیست از هیچ‌ گونه مواد سمی و خطرناک برای اطفای حریق استفاده نمی‌شود. به همین خاطر، سازگاری بالا با محیط زیست یکی از برگ‌های برنده این سیستم به شمار می‌آید و برای کارفرمایانی که سلامت محیط کار و کارگران برای آن‌ها اهمیت دارد، بهترین گزینه است.
قدرت خنک‌کنندگی بالا: غبار آب قابلیت خنک‌کنندگی بسیار بالاتری دارد و همین عامل می‌تواند در کیفیت عملیات اطفا به طور چشمگیری تفاوت ایجاد کند.
امکان فعال‌سازی فوری: از مهم‌ترین جنبه‌های برتری واترمیست در مقایسه با سیستم‌های گازی، قابلیت فعال‌سازی فوری آن است. هر ثانیه در عملیات اطفای حریق ارزشمند است و هر لحظه می‌تواند میان کنترل دامنه آتش یا گسترش و بروز فاجعه تفاوت ایجاد کند.
راندمان بسیار بالا در مهار انواع حریق: سرعت بسیار بالا در فعال‌سازی و به تبع آن ارتقاء راندمان در مهار حریق، از بزرگترین مزایای سیستم واترمیست به نسبت نمونه‌های مشابه است.

تفاوت‌های بین سیستم واترمیست با اسپرینکلر

به طور کلی، از آبپاش‌ها هم در سیستم‌های اسپرینکلر و هم در واترمیست به طور گسترده استفاده می‌شود. اما تفاوت‌های سیستم اطفا حریق مه آب با اسپرینکلر در چیست؟ در ادامه، به بررسی تفاوت‌های بین سیستم اطفای حریق واترمیست با سیستم‌های اسپرینکلر متداول خواهیم پرداخت.

از جمله تفاوت‌های سیستم اطفا حریق water mist با اسپرینکلر، می‌توانیم موارد زیر را نام ببریم.

مقدار آب مصرفی
دما و قابلیت دید
حساسیت سیستم
سرعت و اندازه قطرات آب
ناحیه پوشش‌دهی
لوله‌کشی
زمان پاسخ‌دهی
کاربرد و مزایا

مقدار آب مصرفی

میانگین مصرف آب در دقیقه در هر یک از هِدهای اسپرینکلر در مقایسه با سیستم اطفا حریق واترمیست زیاد است. آب مورد نیاز برای کارکرد سیستم اسپرینکلر تقریباً ۱۰ برابر سیستم اطفای حریق واترمیست است. این امر باعث می‌شود که سیستم جمع و جورتر و نگهداری از آن آسان‌تر باشد و همچنین، در صورت وقوع حادثه، آسیب کمتری در نتیجه تخلیه آب در محیط وارد می‌شود. به طور کلی، سیستم اطفا حریق واترمیست می‌تواند با مصرف آب کمتر، عملکرد اطفایی مؤثرتری را ارائه کند.

دما و قابلیت دید

دمای عملیاتی نازل‌های خودکار سیستم water mist بین ۵۷ تا ۶۸ درجه سانتی‌گراد است. به طور کلی، در هر دو سیستم، طراحی دمای عملیاتی باید بیشتر از بالاترین دمای محیط باشد. در رابطه با قابلیت دید، اسپرینکلرها میدان دید عملیاتی بهتری را ارائه می‌دهند و سیستم مه آب کم‌فشار نیز میدان دید خوبی را در محیط ایجاد می‌کند. اما سیستم واترمیست پرفشار قابلیت دید را به دلیل مه‌گرفتگی به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

حساسیت سیستم

نازل‌های سیستم اطفا حریق مه آب مجهز به حباب‌های حساس به حرارت هستند که شاخص زمان نسبی بهتری نسبت به سیستم اسپرینکلر دارند. نازل‌های تعبیه‌شده در سیستم اطفا حریق واترمیست تقریباً ۲.۵ برابر سریع‌تر از هِدهای اسپرینکلر عمل می‌کنند.

سرعت و اندازه قطرات آب

همانطور که می‌دانید، اندازه قطرات آب سیستم مه آب بسیار کوچک و در حد میکرون است. به دلیل اندازه کوچکتر، قطرات بیشتری تولید می‌شود که به نوبه خود آتش را خنک کرده یا گرما را به طور مؤثر کاهش می‌دهد. هِد اسپرینکلر با استفاده از نیروی گرانش قطرات آب را در محیط پخش می‌کند، در حالی که پاشش قطرات آب در سیستم واترمیست با سرعت بالاتری انجام می‌شود.

ناحیه پوشش‌دهی

هر چه سطح پوشش هر نازل بیشتر باشد، انرژی بالاتری جذب خواهد شد. با توجه به اندازه بسیار کوچک قطرات و سرعت و وسعت پوشش‌دهی بیشتر، بخار با نرخ انبساط ۱ به ۱۶۴۰ لیتر تشکیل می‌شود که مانند یک گاز بی‌اثر عمل کرده و آتش را خفه می‌کند. سیستم اسپرینکلر در این زمینه دارای محدودیت است.

لوله‌کشی

یکی دیگر از تفاوت‌های سیستم اطفای حریق واترمیست با اسپرینکلر، به لوله‌کشی برمی‌گردد. سیستم water mist به لوله‌کشی کمتری نیاز دارد، زیرا در مقایسه با اسپرینکلرها، می‌تواند محدوده بیشتری را پوشش دهد.

زمان پاسخ‌دهی

تفاوت در زمان پاسخ‌دهی در اصل به نوع سیستم لوله‌کشی (لوله‌کشی تر و لوله‌کشی خشک) برمی‌گردد. اما به طور کلی، سیستم اطفا حریق مه آب در مقایسه با اسپرینکلرها، زمان پاسخ‌دهی و متعاقباً، عملکرد سریع‌تری دارد.

کاربرد و مزایا

در مقایسه با اسپرینکلر، سیستم واترمیست کاربردهای متعددی دارد. عملکرد سیستم واترمیست نیازی به خاموش کردن سیستم تهویه منطقه‌ای که دچار حریق شده است، ندارد. زمان از کارافتادگی در سیستم واترمیست کمتر است، زیرا آسیب کمتری در نتیجه تخلیه آب وارد می‌شود و مه آب از نظر الکتریکی نارسانا است. اندازه مخزن آب سیستم واترمیست بسیار کوچکتر از مخزن آب مورد نیاز در اسپرینکلرها است. از سیستم واترمیست می‌توان در محیط‌های حساسی مانند دیتاسنترها، اتاق‌های ترانسفورماتور، اتاق‌های ژنراتور، سکوهای LNG و امثالهم استفاده کرد.

مزایای واترمیست نسبت به سایر سیستم‌های اطفا حریق آبی معمولی

سیستم‌های واترمیست مزایای مختلفی را نسبت به سایر سیستم‌های اطفا حریق معمولی مانند اسپرینکلرها ارائه می‌دهند، از جمله:

سیستم واترمیست آب کمتری را در محیط تخلیه می‌کند.
از آنجایی که آب کمتری در سیستم واترمیست مصرف می‌شود، نیاز به عملیات پاکسازی و احتمال وارد شدن صدمات به اموال کمتر است.
متوسط مساحت سطح قطرات مه آب حداقل ۱۰۰ برابر بیشتر از سیستم‌های اطفا حریق آبی متداول بوده که به معنای مهار مؤثرتر حریق است.
از سیلندرهای کوچک یا مخازن مستقل می‌توان برای تأمین آب در سیستم واترمیست استفاده کرد.
سیستم واترمیست قابلیت smoke rubbing را دارد که به موجب آن، ذرات دود به قطرات آب چسبیده و به زمین می‌افتند. به این ترتیب، از پخش شدن دود در ساختمان جلوگیری می‌شود.
سیستم واترمیست به لوله‌کشی کمتری نیاز دارد و در عین حال، می‌تواند محدوده وسیع‌تری را پوشش دهد.
از آنجایی که واترمیست رسانای جریان الکتریسیته نیست، قابلیت نصب را در محیط‌های با تجهیزات حساس مانند دیتاسنترها دارد.

آیا سیستم water mist می‌تواند دود را از بین ببرد؟

تجربه نشان داده است که سیستم اطفا حریق water mist، در شرایط مناسب، می‌تواند ذرات دوده را از دود پاک کند. کارایی این عملکرد به شدت به فاکتورهای مختلفی مانند مقدار حرکت ذرات اسپری‌شده، چگالی شار مه، اندازه قطرات مه آب و ویژگی ذرات دود بستگی دارد. از همین رو، قابلیت از بین بردن دود توسط سیستم واترمیست قابل تعمیم نیست و باید مورد به مورد ارزیابی شود.

همچنین، مهم است که بدانیم مه آب قادر به از بین بردن گازهای غیرمحلول در آب مانند مونوکسید کربن و دی اکسید کربن نیست. با وجود این، برخی از گازهای سمی مانند هیدروژن کلرید محلول در آب هستند و سیستم واترمیست می‌تواند تا حدی آن‌ها را از بین ببرد.

تدبیر؛ برند باکیفیت در حوزه ایمنی و آتش نشانی

طی سال‌های اخیر به دلیل گسترش روزافزون صنایع مادر و راه‌اندازی مراکز تجاری مدرن در نقاط مختلف دنیا، حتی کوچکترین اشتباه هم می‌تواند فاجعه انسانی جبران‌ناپذیری را به همراه داشته باشد. به همین خاطر، استفاده از یک سیستم بهینه و کاربردی مانند واترمیست که می‌تواند انواع آتش‌سوزی‌ها را مهار کند، یک ضرورت است.

گروه تولیدی صنعتی تدبیر یکی از قطب‌های اصلی تأمین تجهیزات آتش‌ نشانی برای شرکت‌ها و صنایع مختلف در کشور است. کارشناسی اولیه و برآورد هزینه‌ها، تأمین تمامی تجهیزات واترمیست، عملیات نصب، تست و کنترل نهایی و پشتیبانی خدمات و سرویس‌های دوره‌ای با هزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه از خدمات مجموعه ما است. برای دریافت راهنمایی‌های بیشتر و مشاوره رایگان در خصوص طراحی، نصب و اجرای سیستم‌ اطفا حریق، کافیست که با کارشناسان تدبیر تماس حاصل نمایید.

سؤالات متداول سیستم اطفا حریق واترمیست