اطفا حریق گازی یکی از روش‌های مهار آتش است که در آن به‌جای آب، کف یا پودر از عامل اطفایی مخصوص برای کنترل حریق استفاده می‌شود. این سیستم‌ها بیشتر در محیط‌هایی کاربرد دارند که تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی یا دارایی‌های حساس در آن‌ها قرار گرفته و استفاده از روش‌های معمول اطفا ممکن است علاوه بر آتش، خسارت دیگری نیز ایجاد کند.
در بسیاری از سیستم‌های اطفا حریق گازی، پس از تشخیص حریق، عامل خاموش‌کننده در مدت کوتاهی در فضای حفاظت‌شده آزاد می‌شود تا شرایط لازم برای ادامه سوختن را مختل کند. نوع ماده اطفایی تعیین می‌کند این کار بیشتر از طریق جذب حرارت، تغییر شرایط احتراق یا مکانیسم‌های دیگر انجام شود.
به همین دلیل، چنین سیستم‌هایی را می‌توان در اتاق‌های سرور، دیتاسنترها، اتاق‌های برق و کنترل، مراکز مخابراتی و برخی فضاهای صنعتی مشاهده کرد. البته انتخاب سیستم صرفاً به نام یا کاربری محیط بستگی ندارد و نوع خطر، حجم فضا، حضور افراد و شرایط فنی محل نیز باید بررسی شود.
اطفا حریق گازی چیست؟
سیستم اطفا حریق گازی مجموعه‌ای از تجهیزات است که برای شناسایی و مهار حریق در یک فضای مشخص طراحی می‌شود. در این روش، عامل اطفایی پس از تشخیص آتش در محیط آزاد می‌شود و با ایجاد شرایط نامناسب برای ادامه احتراق، حریق را کنترل یا خاموش می‌کند.
برخلاف سیستم‌های آبی، ماده اصلی مورد استفاده در این روش آب نیست. همچنین در بسیاری از سیستم‌های مبتنی بر عوامل گازی، پس از تخلیه رسوب قابل توجهی مشابه پودر خاموش‌کننده روی تجهیزات باقی نمی‌ماند. همین ویژگی باعث شده این سیستم‌ها در محیط‌هایی که تجهیزات حساس و ارزشمند دارند اهمیت بیشتری پیدا کنند.
با این حال، سیستم اطفا گازی صرفاً یک سیلندر حاوی ماده خاموش‌کننده نیست. آشکارسازهای حریق، کنترل پنل، تجهیزات هشدار، سیلندر یا واحد اطفایی، سیستم فعال‌سازی و در بعضی مدل‌ها شبکه لوله‌کشی و نازل همگی می‌توانند بخشی از سیستم باشند.
استاندارد ISO 14520-1:2023 نیز سیستم‌های اطفای گازی را از جنبه طراحی، نصب، آزمایش، نگهداری و ایمنی بررسی می‌کند و در بخش اصلی خود به سیستم‌های Total Flooding با عوامل گازی نارسانای الکتریکی و بدون باقی‌مانده پس از تخلیه می‌پردازد.
برای اطلاعت بیشتر از سیستم های اطفا حریق میتوانید مقاله سیتسم اطفا حریق چیست؟ را مطالعه کنید.
سیستم اطفا حریق گازی چگونه کار می‌کند؟
عملکرد یک سیستم اتوماتیک معمولاً از مرحله تشخیص حریق آغاز می‌شود. آشکارسازهایی که در محیط نصب شده‌اند نشانه‌های آتش را شناسایی می‌کنند و سیگنال مربوطه را به کنترل پنل می‌فرستند. اگر شرایط تعریف‌شده برای فعال شدن سیستم برقرار شود، فرایند هشدار و سپس آزادسازی عامل اطفایی آغاز خواهد شد.
پس از صدور فرمان، ماده خاموش‌کننده از سیلندر یا واحد اطفایی خارج شده و در فضای مورد حفاظت منتشر می‌شود. در سیستم‌های دارای لوله‌کشی، عامل از طریق شبکه لوله‌ها به نازل‌ها می‌رسد و با الگویی که از قبل در طراحی مشخص شده است در محیط تخلیه می‌شود.
نحوه اثرگذاری ماده اطفایی در تمام سیستم‌ها یکسان نیست. بعضی عوامل بخش زیادی از حرارت ایجادشده در حریق را جذب می‌کنند و برخی دیگر شرایط محیط را برای ادامه سوختن تغییر می‌دهند. به همین دلیل، نمی‌توان یک توضیح واحد را برای تمام مواد مورد استفاده در سیستم‌های اطفا حریق گازی در نظر گرفت.
زمان تخلیه، مقدار ماده اطفایی و نحوه توزیع آن نیز بر اساس طراحی مشخص می‌شود. هدف این است که در زمان مورد نیاز، غلظت مناسب عامل در محیط ایجاد شود و حریق پیش از گسترش بیشتر تحت کنترل قرار گیرد.
سیستم اطفا حریق گازی از چه اجزایی تشکیل می‌شود؟
تجهیزات دقیق هر سیستم به نوع عامل اطفایی و طراحی پروژه وابسته است، اما در یک سیستم معمول می‌توان بخش تشخیص، کنترل، ذخیره عامل و تجهیزات تخلیه را مشاهده کرد. این اجزا باید به‌صورت هماهنگ کار کنند و انتخاب مستقل هر قطعه بدون توجه به سایر قسمت‌های سیستم می‌تواند عملکرد کلی را تحت تأثیر قرار دهد.
آشکارسازهای دود یا حرارت وظیفه تشخیص نشانه‌های حریق را بر عهده دارند و کنترل پنل اطلاعات دریافتی از آن‌ها را بررسی می‌کند. تجهیزات هشدار مانند آژیر و فلاشر نیز می‌توانند پیش از تخلیه ماده اطفایی، افراد حاضر در محیط را از فعال شدن سیستم مطلع کنند.
عامل اطفایی معمولاً در سیلندر یا محفظه مخصوص نگهداری می‌شود. در سیستم‌هایی که از شبکه لوله‌کشی استفاده می‌کنند، پس از آزاد شدن عامل، ماده از طریق لوله‌ها به نازل‌ها منتقل می‌شود. محل، تعداد و مشخصات نازل‌ها بر اساس محاسبات طراحی تعیین می‌شود تا توزیع ماده در فضای حفاظت‌شده مطابق شرایط مورد نیاز باشد.
در بعضی پروژه‌ها کنترل سیستم تهویه، دمپرها یا سایر تجهیزات ساختمان نیز با سیستم اطفا هماهنگ می‌شود. برای مثال ممکن است لازم باشد پیش از تخلیه، تهویه متوقف شود تا ماده اطفایی با سرعت زیادی از محیط خارج نشود.
اطفا حریق گازی چه کاربردهایی دارد؟
یکی از مهم‌ترین کاربردهای این سیستم، حفاظت از فضاهایی است که استفاده از آب یا پودر می‌تواند به تجهیزات موجود در آن‌ها آسیب وارد کند. اتاق‌های سرور و دیتاسنترها نمونه شناخته‌شده‌ای هستند، زیرا علاوه بر خود آتش، آسیب دیدن سرورها، تجهیزات ذخیره‌سازی اطلاعات و تجهیزات شبکه نیز می‌تواند هزینه زیادی ایجاد کند.
اتاق‌های برق، تابلوهای کنترل، مراکز مخابراتی، اتاق‌های UPS و برخی مراکز کنترل صنعتی نیز می‌توانند بسته به ارزیابی خطر به سیستم اطفا حریق گازی مجهز شوند. در چنین محیط‌هایی معمولاً سرعت تشخیص حریق و کاهش خسارت واردشده به تجهیزات اهمیت زیادی دارد.
در بعضی پروژه‌های صنعتی، آرشیوها، فضاهای دارای تجهیزات خاص و محیط‌هایی که توقف فعالیت آن‌ها هزینه بالایی ایجاد می‌کند نیز می‌توان از این سیستم‌ها استفاده کرد. البته وجود تجهیزات الکتریکی به‌تنهایی به این معنی نیست که حتماً باید از اطفا گازی استفاده شود؛ روش حفاظت باید بر اساس ارزیابی کامل خطر انتخاب شود.
همچنین باید توجه داشت که هر عامل اطفایی برای هر نوع حریق مناسب نیست. نوع مواد قابل اشتعال، شرایط محیط و شیوه استفاده از فضا باید پیش از انتخاب سیستم مشخص شود.
انواع سیستم اطفا حریق گازی
سیستم‌هایی که در دسته اطفا حریق گازی قرار می‌گیرند از نظر ماده اطفایی، نحوه عملکرد و تجهیزات مورد نیاز با یکدیگر تفاوت دارند. در دسته‌بندی محصولات این بخش در سایت، FM200 و آیروسل دو گروه اصلی هستند؛ بنابراین در این مقاله فقط به معرفی کلی آن‌ها می‌پردازیم و بررسی تخصصی هرکدام می‌تواند در مقاله مستقلی انجام شود.
FM200
FM200 چیست؟ نام تجاری شناخته‌شده عامل HFC-227ea است که در سیستم‌های Clean Agent برای اطفای حریق مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده پس از تخلیه در محیط منتشر شده و بخش مهمی از عملکرد اطفایی آن به جذب حرارت و مختل کردن شرایط ادامه احتراق مربوط می‌شود.
FM200 پس از تخلیه باقی‌مانده جامدی مشابه پودر اطفایی ایجاد نمی‌کند و به همین دلیل برای حفاظت از برخی محیط‌های دارای تجهیزات حساس مورد استفاده قرار می‌گیرد. اتاق سرور، دیتاسنتر، اتاق کنترل و بعضی فضاهای الکتریکی از نمونه مکان‌هایی هستند که ممکن است پس از بررسی فنی برای این سیستم مناسب باشند.
HFC-227ea با نام‌هایی از جمله FM-200 در فهرست عوامل Total Flooding سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا نیز معرفی شده و استفاده از آن باید مطابق الزامات ایمنی و استانداردهای مرتبط با سیستم‌های Clean Agent صورت گیرد.
آیروسل
آیروسل چیست؟ در بازار تجهیزات اطفا حریق معمولاً در کنار سیستم‌های گازی قرار می‌گیرد، اما از نظر فنی عامل خروجی آن صرفاً یک گاز خالص نیست. در سیستم‌های Condensed Aerosol، ماده اطفایی شامل ذرات بسیار ریز جامد همراه با مواد گازی است که هنگام فعال شدن واحد آیروسل در محیط منتشر می‌شوند. NFPA نیز Condensed Aerosol را به‌عنوان محیط اطفایی شامل ذرات بسیار ریز جامد و مواد گازی تعریف می‌کند.
یکی از تفاوت‌های مهم آیروسل با بسیاری از سیستم‌های سیلندری، ساختار اجرای آن است. برخی واحدهای آیروسل بدون شبکه گسترده لوله‌کشی نصب می‌شوند و ماده اطفایی را مستقیماً در فضای مورد حفاظت آزاد می‌کنند. با این حال ظرفیت، محل نصب، نوع خطر و حجم قابل حفاظت همچنان باید بر اساس مشخصات فنی سیستم بررسی شود.
NFPA 2010 نیز استاندارد اختصاصی سیستم‌های ثابت اطفا حریق آیروسل است که نشان می‌دهد این سیستم از نظر طراحی و الزامات فنی حوزه مستقلی دارد.
مزایای اطفا حریق گازی چیست؟
یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از این سیستم‌ها، کاهش خسارت جانبی ناشی از عملیات اطفا است. در بسیاری از فضاهای حساس، خود آب یا پودر می‌تواند به تجهیزات الکتریکی، قطعات الکترونیکی و دارایی‌های موجود آسیب بزند. استفاده از یک عامل مناسب می‌تواند در چنین شرایطی امکان مقابله با حریق را بدون پاشش حجم زیادی از این مواد فراهم کند.
در بسیاری از عوامل گازی مورد استفاده برای حفاظت تجهیزات حساس، پس از تخلیه رسوب جامدی باقی نمی‌ماند. ISO 14520 نیز در دامنه خود به عوامل گازی نارسانای الکتریکی و بدون باقی‌مانده پس از تخلیه اشاره می‌کند. این ویژگی در محیط‌هایی که زمان بازگشت تجهیزات به سرویس اهمیت زیادی دارد می‌تواند مزیت قابل توجهی باشد.
قابلیت عملکرد خودکار یکی دیگر از مزایای سیستم است. اگر سیستم تشخیص و فرمان به‌درستی طراحی شده باشد، آتش می‌تواند در مراحل اولیه شناسایی شده و عملیات اطفا بدون نیاز به حضور مستقیم فرد در محل آغاز شود. این موضوع به‌ویژه در فضاهایی که در تمام ساعات شبانه‌روز تحت نظارت مستقیم افراد نیستند اهمیت دارد.
البته این مزایا زمانی قابل دستیابی هستند که سیستم متناسب با شرایط واقعی پروژه طراحی شده باشد. انتخاب عامل نامناسب، مقدار ناکافی ماده اطفایی یا اجرای اشتباه می‌تواند توانایی سیستم در کنترل حریق را کاهش دهد.
هنگام طراحی سیستم اطفا حریق گازی به چه نکاتی باید توجه کرد؟
اولین مسئله، شناخت دقیق خطر موجود در محیط است. باید مشخص شود چه موادی امکان سوختن دارند، حریق احتمالی از چه نوعی است و چه تجهیزاتی نیاز به حفاظت دارند. سیستم مناسب برای یک اتاق سرور الزاماً همان سیستمی نیست که برای یک فضای صنعتی با مواد قابل اشتعال انتخاب می‌شود.
ابعاد واقعی محیط نیز اهمیت زیادی دارد. طول، عرض و ارتفاع تنها بخشی از اطلاعات مورد نیاز هستند و فضاهایی مانند کف کاذب، سقف کاذب و قسمت‌هایی که ماده اطفایی می‌تواند وارد آن‌ها شود نیز باید در محاسبات مورد توجه قرار گیرند.
یکی دیگر از موضوعات مهم، میزان نشتی محیط است. در سیستم‌های Total Flooding باید غلظت مشخصی از ماده اطفایی در فضای حفاظت‌شده ایجاد و برای زمان لازم حفظ شود. اگر اتاق دارای بازشوهای زیاد، منافذ بزرگ اطراف کابل‌ها، مسیرهای باز تهویه یا سایر نقاط خروج باشد، ماده می‌تواند سریع‌تر از مقدار پیش‌بینی‌شده از محیط خارج شود.
شرایط حضور افراد نیز باید از همان مراحل اولیه طراحی مشخص شود. عوامل مختلف اطفایی محدودیت‌های یکسانی از نظر غلظت، زمان مواجهه و شرایط استفاده در محیط‌های دارای نفر ندارند. سیستم هشدار، تأخیر در تخلیه، مسیر خروج و سایر تمهیدات ایمنی نیز باید متناسب با نوع سیستم و مقررات مربوطه در نظر گرفته شوند.
در نهایت، سیستم بعد از نصب نیز به بررسی و نگهداری نیاز دارد. تغییر در ساختار اتاق، اضافه شدن بازشو جدید، تغییر سیستم تهویه یا جابه‌جایی تجهیزات ممکن است شرایطی را که طراحی اولیه بر اساس آن انجام شده تغییر دهد.
آیا اطفا حریق گازی برای تجهیزات الکتریکی مناسب است؟
یکی از کاربردهای رایج این سیستم‌ها، حفاظت از محیط‌هایی است که تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در آن‌ها قرار دارند. دلیل این موضوع آن است که بعضی عوامل اطفایی مورد استفاده در این سیستم‌ها نارسانای الکتریکی هستند و پس از تخلیه نیز مواد جامد قابل توجهی روی تجهیزات باقی نمی‌گذارند.
در نتیجه، در محیط‌هایی مانند اتاق سرور، اتاق کنترل، مراکز مخابراتی و بعضی اتاق‌های برق ممکن است سیستم گازی نسبت به برخی روش‌های دیگر مزایای قابل توجهی داشته باشد. با این حال عبارت «مناسب تجهیزات برقی» نباید به این معنی برداشت شود که هر نوع سیستم اطفا گازی را می‌توان بدون بررسی در هر محیط الکتریکی استفاده کرد.
تفاوت اطفا حریق گازی با سیستم اطفا آبی چیست؟
تفاوت اصلی این دو سیستم در ماده‌ای است که برای کنترل آتش استفاده می‌کنند. در سیستم‌هایی مانند اسپرینکلر، آب نقش اصلی را در مهار حریق دارد و برای بسیاری از ساختمان‌ها و خطرهای حریق راهکاری مؤثر و استاندارد محسوب می‌شود. سیستم‌های گازی بیشتر در فضاهایی مورد توجه قرار می‌گیرند که حفاظت از تجهیزات حساس نیز در کنار خاموش کردن آتش اهمیت زیادی دارد.
در سیستم اطفا گازی، عامل خاموش‌کننده در فضای حفاظت‌شده منتشر می‌شود و بسته به نوع ماده، از طریق جذب حرارت یا ایجاد شرایط نامناسب برای ادامه احتراق اثر می‌گذارد. در مقابل، آب عمدتاً از طریق خنک کردن ماده در حال سوختن و محیط اطراف آن به کنترل حریق کمک می‌کند.
این تفاوت به معنی برتری مطلق یکی از این دو روش نیست. ممکن است یک ساختمان به سیستم اسپرینکلر مجهز باشد و در عین حال برای اتاق سرور یا یک بخش حساس آن سیستم اطفا گازی مجزایی در نظر گرفته شود. انتخاب صحیح به نوع خطر و هدف حفاظت بستگی دارد.
چه زمانی استفاده از اطفا حریق گازی انتخاب مناسبی است؟
این سیستم زمانی بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد که خسارت ناشی از مواد اطفایی معمول بتواند بخش قابل توجهی از دارایی‌های محیط را از بین ببرد. برای مثال در یک دیتاسنتر، خاموش شدن آتش کافی نیست و باید تا حد امکان از سرورها، تجهیزات شبکه و اطلاعات نیز محافظت شود.
از طرف دیگر، سیستم باید با شرایط واقعی محیط نیز سازگار باشد. اگر اتاق امکان حفظ عامل اطفایی را نداشته باشد، نوع حریق با ماده انتخاب‌شده سازگار نباشد یا محدودیت‌های ایمنی سیستم با نحوه استفاده از فضا همخوانی نداشته باشد، صرفاً حساس بودن تجهیزات دلیل کافی برای استفاده از آن نخواهد بود.
به همین دلیل، تصمیم‌گیری معمولاً پس از بررسی خطر حریق، ارزش تجهیزات، میزان حضور افراد، وضعیت ساختمان و هزینه احتمالی توقف فعالیت انجام می‌شود. انتخاب نوع سیستم نیز مرحله بعدی این فرایند است و باید متناسب با نتایج همین بررسی صورت گیرد.
خرید تجهیزات اطفا حریق گازی
برای خرید تجهیزات اطفا حریق گازی بهتر است ابتدا نوع سیستم مورد نیاز پروژه مشخص شود. برخلاف برخی تجهیزات مستقل آتش‌نشانی، در اینجا نمی‌توان صرفاً با مقایسه قیمت یا ظرفیت یک محصول تصمیم گرفت؛ زیرا مقدار عامل اطفایی، روش تخلیه و اجزای مورد نیاز مستقیماً به شرایط فضای حفاظت‌شده وابسته هستند.
پیش از انتخاب تجهیزات باید حجم واقعی محیط، نوع حریق محتمل، تعداد و نوع تجهیزات موجود، شرایط تهویه، میزان حضور افراد و الزامات طراحی مشخص شود. پس از آن می‌توان درباره نوع عامل اطفایی، ظرفیت مورد نیاز، تجهیزات ذخیره‌سازی یا واحد اطفایی، سیستم تشخیص و فرمان و سایر اجزای پروژه تصمیم گرفت.
هنگام خرید بهتر است مشخصات فنی محصول، استانداردها و تأییدیه‌های مربوطه، سازگاری اجزای سیستم، امکان تأمین قطعات و شرایط سرویس و نگهداری بررسی شوند. ارزان‌تر بودن یک تجهیز به‌تنهایی معیار مناسبی برای انتخاب نیست، زیرا عملکرد اجزای مختلف سیستم به یکدیگر وابسته است.
در این دسته میتوانید متناسب با نوع پروژه تجهیزات اطفا گازی را مشاهده و بررسی کنید. برای انتخاب نهایی نیز بهتر است مشخصات پروژه و شرایط نصب در اختیار مجموعه متخصص قرار گیرد تا ظرفیت و نوع تجهیزات بر اساس محاسبات واقعی تعیین شود.
سوالات متداول درباره اطفا حریق گازی
اطفا حریق گازی چیست؟
اطفا حریق گازی روشی برای مقابله با آتش است که در آن از عامل اطفایی مخصوص به‌جای آب یا پودر استفاده می‌شود. عامل اطفایی پس از فعال شدن سیستم در فضای حفاظت‌شده منتشر شده و شرایط ادامه حریق را مختل می‌کند.
سیستم اطفا حریق گازی برای چه مکان‌هایی مناسب است؟
اتاق سرور، دیتاسنتر، اتاق کنترل، مراکز مخابراتی، بعضی اتاق‌های برق و برخی محیط‌های صنعتی از کاربردهای رایج این سیستم هستند. با این حال نوع سیستم باید پس از بررسی خطر و شرایط واقعی محل انتخاب شود.
آیا اطفا حریق گازی به تجهیزات الکترونیکی آسیب می‌زند؟
بعضی از عوامل مورد استفاده برای حفاظت تجهیزات الکترونیکی نارسانای الکتریکی هستند و پس از تخلیه رسوب جامدی باقی نمی‌گذارند. با این حال ویژگی‌های هر عامل متفاوت است و مشخصات همان ماده و سیستم باید پیش از انتخاب بررسی شود.
تفاوت FM200 و آیروسل چیست؟
FM200 یک عامل Clean Agent با نام فنی HFC-227ea است و معمولاً در سیستم‌های مشخصی با ذخیره عامل و تجهیزات تخلیه استفاده می‌شود. آیروسل از ذرات بسیار ریز اطفایی همراه با مواد گازی تشکیل می‌شود و ساختار تجهیزات و نحوه اجرای آن با FM200 تفاوت دارد. به همین دلیل این دو سیستم باید جداگانه و بر اساس نیاز پروژه مقایسه شوند.
آیا برای محاسبه سیستم اطفا گازی دانستن متراژ اتاق کافی است؟
خیر. ابعاد و حجم فضا تنها بخشی از اطلاعات مورد نیاز هستند. نوع عامل، خطر حریق، دمای محیط، وضعیت بازشوها و تهویه، کف و سقف کاذب و سایر مشخصات فنی نیز می‌توانند بر طراحی و مقدار ماده اطفایی مورد نیاز تأثیر بگذارند.
آیا اطفا حریق گازی برای محیط‌های دارای افراد قابل استفاده است؟
این موضوع به نوع عامل، غلظت طراحی، مدت مواجهه و الزامات ایمنی مربوط به همان سیستم بستگی دارد. شرایط حضور افراد باید از مراحل اولیه طراحی بررسی شود و تجهیزات هشدار و تمهیدات لازم نیز بر اساس استاندارد مربوطه در نظر گرفته شوند.
آیا سیستم اطفا حریق گازی نیاز به سرویس دوره‌ای دارد؟
بله. تجهیزات تشخیص و فرمان، سیلندر یا واحد اطفایی، تجهیزات فعال‌سازی، نازل‌ها و سایر اجزا باید در دوره بهره‌برداری بررسی و نگهداری شوند. تغییرات مهم در فضای حفاظت‌شده نیز ممکن است نیاز به بازبینی طراحی سیستم ایجاد کند.