حتما تا بهحال استوانههای فلزی قرمز یا زرد رنگی که بهعنوان شیر آتش نشانی در نقاط مختلف شهر قرار دارند، دیدهاید. نام دیگر این تجهیزات هیدرانت یا هایدرانت آتشنشانیست. اما واقعا کاربرد و هدف از نصب این تجهیزات چیست؟ در ادامه این مقاله از گنجینه پاوان، به بررسی کامل هیدرانتهای آتش نشانی شامل تاریخچه، اجزا، انواع، معایب و مزایای آنها میپردازیم.
در ابتدا با یک ویدیو، بهصورت کلی با ساختار و کاربردهای هیدرانت آتشنشانی آشنا شوید.
معرفی هیدرانت آتش نشانی و کاربرد آن
هیدرانت آتشنشانی (Fire Hydrant) یک شیر و خروجی آب پرفشار است که روی شبکه آبرسانی شهری یا صنعتی نصب میشود تا در زمان آتشسوزی، نیروهای آتشنشانی بتوانند خیلی سریع به منبع آب نامحدود و مطمئن دسترسی داشته باشند. این شیرها معمولا در حاشیهی خیابانها، مقابل ساختمانهای مهم و در مراکز پرتردد نصب میشوند.
از جمله کاربردهای اصلی شیرهای آتش نشانی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- تامین آب برای خودروهای آتشنشانی
- تغذیه خطوط شلنگ اطفای حریق
- منبع آب جایگزین در شرایط اضطراری
- امکان عملیات همزمان چند تیم اطفا
- تست و مانورهای دورهای آتشنشانی
- شستوشوی شبکه و تخلیه رسوبات
- پشتیبانی از عملیات امداد و بحران
- تغذیه تجهیزات اطفای سیار
تاریخچه هیدرانت آتش نشانی
در زمان قدیم، یعنی زمانی که هنوز لولهکشی آب در شهرها مرسوم نبود، آتشنشانها ناچار بودند در عملیاتهای اطفا از دیگها و سطلهایی استفاده کنند که با ارابه جابهجا میشد. در قرن شانزدهم، نخستین سیستم لولهکشی انتقال آب از جنس چوب در شهرهایی مانند لندن و نیویورک طراحی و اجرا شد. آتشنشانها در آن دوره با حفر زمین به این لولهها دسترسی مییافتند و با ایجاد یک سوراخ (fire plug یا میخ آتش) آب را به سطح میآوردند و پس از استفاده با قرار دادن یک چوبپنبه سوراخ را میبستند.
در سال 1801 فردریک گراف، مهندس ارشد کارخانه آب فیلادلفیا، با اصلاح انواع شیرهای آب توانست مدلی اولیه از هیدرانت را بسازد که امروزه از آن بهعنوان اولین نمونه هیدرانتهای آتش نشانی یاد میکنند. در سال 1802 نیز یک صنعتگر بنام هنری فاکسال به دستور شهرداری فیلادلفیا ساخت سری نخستین شیرهای چدنی را آغاز کرد و طی یک دهه صدها هیدرانت چدنی در آن شهر نصب شد.
در ایران، نیاز به مقابله با آتش از گذشته وجود داشت اما سازماندهی منسجم دیرتر شکل گرفت. امیرکبیر در دوره قاجار ایدههایی در این زمینه داشت که ناتمام ماند. با توسعه شبکه لولهکشی آب از دهه 1320 به بعد، نصب هیدرانتها در شهرهای بزرگ رایج شد و تا دهه 1340 تعداد قابلتوجهی از آنها در معابر نصب گردید.
بیشتر بخوانید: آبرسانی در عملیات اطفاء حریق
اجزای شیر آتش نشانی
شیرهای آتش نشانی از اجزای متعددی تشکیل شده و هرکدام نقش مهمی در عملکرد صحیح این تجهیزات ایفا میکنند. در ادامه به آنها اشاره میکنیم.
سیلندر اصلی
بدنه یا سیلندر اصلی هیدرانت، شاسی اصلی دستگاه بوده و تمام قطعات دیگر به آن متصل میشوند. این بخش معمولا از جنس چدن داکتیل یا فولاد با پوشش ضدزنگ ساخته شده تا بتواند فشار بالا، ضربههای فیزیکی، رطوبت و شرایط سخت محیطی را تحمل کند. طراحی سیلندر بهگونهایست که هم مقاومت مکانیکی بالا داشته باشد و هم بتواند بهراحتی باز و بسته شود.
شیر اصلی (Main Valve)
وظیفه شیر اصلی، کنترل جریان آب شبکه به هیدرانت است؛ بهطوریکه در حالت عادی بسته بماند و فقط هنگام عملیات اطفای حریق باز شود. نقشهای این شیر عبارتند از:
- باز و بسته کردن جریان آب: اجازه میدهد آب با فشار مناسب فقط در زمان نیاز وارد هیدرانت شود.
جلوگیری از نشتی و هدررفت آب: وقتی هیدرانت استفاده نمیشود، شیر کاملاً بسته است. - حفظ فشار شبکه آبرسانی: مانع افت فشار در شبکه در حالت عادی میشود.
- ایمنی و آمادگی عملیاتی: امکان فعالسازی سریع و مطمئن هیدرانت در شرایط اضطراری را فراهم میکند.
- تخلیه آب باقیمانده: پس از بسته شدن، آب داخل هیدرانت تخلیه میشود تا از یخزدگی یا خوردگی آن جلوگیری شود.
سوپاپها
در کنار شیر اصلی، سوپاپهایی برای هدایت جریان آب به سمت خروجیها وجود دارد. این سوپاپها میتوانند بهصورت دستی یا خودکار عمل کنند و معمولا از برنج یا فولاد ضدزنگ ساخته میشوند. لازم به ذکر است که کیفیت سوپاپها تاثیر مستقیمی بر عملکرد شیر دارد.
خروجیها
خروجیها، محل اتصال شیلنگ آتش نشانی هستند. این اتصالات بهصورت رزوهای یا با سیستم اتصال سریع طراحی میشوند. در بسیاری از کشورها، استاندارد ابعاد و رزوهها بین سازمانهای آتشنشانی را یکسان در نظر گرفته تا در هر جایی شیلنگها بدون مشکل وصل شوند.
درپوشها
برای محافظت از خروجیها، روی آنها درپوشهایی از جنس فلز یا پلاستیک سخت قرار میدهند. این درپوشها مانع ورود خاک و گردوغبار شده و از ضربه نیز جلوگیری میکنند. باز کردن آنها با آچار پنجضلعی مخصوص انجام شده و با زور دست باز نمیشوند.
لوله تخلیه (Drain Pipe)
در هیدرانتهای خشک، پس از استفاده، لولهی تخلیه وظیفه دارد آب باقیمانده را از درون لولهها خارج کند تا از یخزدگی جلوگیری شود. این لوله به زهکش زیرزمینی متصل بوده و آب را از لولهها تخلیه میکند.
نشانگرها و کد رنگی
روی بدنه یا درپوش هیدرانتها کدهای رنگی یا پلاکهایی نصب شده که اطلاعاتی مانند فشار خروجی، دبی آب، سال ساخت یا شماره شناسایی شیر را نشان میدهد. این کدها به آتشنشانها کمک میکنند با دیدن هیدرانتها متوجه مشخصات فنی آنها شوند.
انواع هیدرانت آتش نشانی
هیدرانتهای آتش نشانی با توجه به محل نصب، نوع عملکرد و شرایط اقلیمی به سه دسته تقسیم میشوند:
- هیدرانت ایستاده خشک
- هیدرانت ایستاده مرطوب
- هیدرانت زیرزمینی
هر کدام از این مدلها، برای موقعیت جغرافیایی و زیرساختهای مختلفی طراحی شده و مزایا و معایب خاص خود را دارند که در ادامه به آنها اشاره میکنیم.
شیر آتش نشانی ایستاده خشک
هیدرانتهای ایستاده خشک در مناطق سردسیر استفاده میشوند؛ یعنی جایی که احتمال یخزدن آب در لولهها هنگام سرما بالاست. در این سامانه تا زمانی که شیر اصلی باز نشود، آبی در لولهها یا قسمت بالایی شیر وجود ندارد. همچنین پس از پایان عملیات اطفاء و بسته شدن شیر، آب باقیمانده از طریق لولهی تخلیه خارج شده تا از یخزدگی جلوگیری شود. این نوع هیدرانتها نسبت به مدلهای مرطوب پیچیدهتر و گرانتر هستند، اما در عوض در شرایط سخت محیطی مقاومت بیشتری دارند.
شیر آتش نشانی ایستاده مرطوب
برخلاف مدل خشک، در درون لولههای یک هیدرانت مرطوب، همیشه آب جریان دارد؛ بنابراین آنها را معمولا در مناطق گرمسیر یا مناطقی با شرایط اقلیمی معتدل نصب میکنند. از لحاظ سرعت عملکرد، این هیدرانتها سرعت عمل خوب و بالایی دارند اما به دلیل اینکه شیر اصلی آنها روی سطح زمین نصب میشود، نسبت به پوسیدگی و ضربه آسیبپذیرتر هستند.
شیر آتش نشانی زیرزمینی
در این مدل، همهی اجزا زیر زمین قرار داشته و روی سطح زمین فقط یک درپوش یا قسمت کوچکی از هیدرانت دیده میشود. از هیدرانتهای زیرزمینی معمولا در مکانهایی که محدودیت فضایی یا معماری دارند (مانند موزهها) استفاده میکنند. این شیرها نیز در دو نوع خشک و مرطوب تولید شده که نوع خشک آن رایجتر است.
مزایای استفاده از هیدرانت آتش نشانی
استفاده از هیدرانت آتش نشانی مزایای متعددی برای ایمنی شهری، سرعت عملیات آتشنشانی و کاهش خسارات دارد. در ادامه، مهمترین این مزایا عبارتند از:
- دسترسی سریع به منبع آب: بزرگترین مزیت هیدرانت این است که آتشنشانها میتوانند در کمتر از چند دقیقه به یک منبع آب نامحدود و پرفشار دسترسی پیدا کنند.
- کاهش خسارات مالی و جانی: هرچه آتش سریعتر خاموش شود، احتمال آسیب به ساختمانها، تجهیزات و ساکنین هم کاهش مییابد.
- افزایش ایمنی شهری: نصب اصولی هیدرانتها در نقشهی شهری، بخشی از طراحی هوشمندانه زیرساخت ایمنی شهریست. وجود آنها حس امنیت بیشتری به همراه داشته و کار آتشنشانان را هم سادهتر میکند.
- سازگاری با دیگر سیستمها: هیدرانتها با انواع شیلنگها، نازلها و پمپهای آتشنشانی سازگارند. این انعطافپذیری فنی باعث میشود بتوان از آنها در شرایط مختلف و با تجهیزات متنوع استفاده کرد.
معایب و چالشهای استفاده از هیدرانت آتش نشانی
در کنار مزایا، استفاده از هیدرانت با چالشهایی نیز همراه است که در ادامه به تعدادی از آنها اشاره میکنیم:
- نیازمند نگهداری منظم: هیدرانتها باید به طور منظم بازرسی، آزمایش و سرویس شوند. رسوب، زنگزدگی، شکستگی قطعات یا انسداد خروجیها میتوانند عملکرد آنها را در زمان نیاز مختل کند.
- هزینههای نصب و تعمیر: فرایند تعمیر و نصب هیدرانتهای آتش نشانی زمانبر و پرهزینه است.
- خطرات تخریب: شرایط آب و هوایی یا تصادفات میتواند باعث تخریب و نشت آب شود.
همچنین بخوانید: استاندارد NFPA 14 راهنمای جامع نصب شلنگ و هیدرانت آتش نشانی
مقایسه با دیگر سیستمهای اطفای حریق
هر سیستم اطفای حریق برای کاربرد خاصی طراحی شده است. مقایسهی هیدرانت آتش نشانی با سایر سیستمها به ما کمک میکند بدانیم چه زمانی از کدام روش استفاده کنیم.
اسپرینکلرها: بهصورت خودکار عمل کرده و برای خاموش کردن حریقهای کوچک در داخل ساختمانها بسیار کاربردی هستند. اما به دلیل نیاز به شبکه به لولهکشی، مناسب فضای باز نیستند.
فوم آتشنشانی: برای خاموش کردن مایعات قابل اشتعال (مانند نفت یا بنزین) استفاده میشود. کار با فوم نیازمند تجهیزات ویژه و آموزش تخصصی به افراد است، بنابراین هزینه نصب، آموزش و نگهداری نسبتا زیادی دارد.
هیدرانت: قابل استفاده در هر موقعیت برای حریقهای شهری؛ مخصوصا زمانی که منبع آب قابل حمل کافی یا در دسترس نیست.
کدگذاری رنگی شیر آتش نشانی
در استاندارد NFPA، برای هیدرانتها رنگهایی تعریف شده که نشاندهندهی دبی آب آنهاست. این رنگها روی درپوش بالای شیر هک شده و به آتشنشانها کمک میکند در اولین نگاه متوجه ظرفیت هیدرانت شوند. این کدگذاری شامل موارد زیر است:
- آبی: بیش از 5700 لیتر در دقیقه
- سبز: 3800 تا 5700 لیتر در دقیقه
- نارنجی: 1900 تا 3800 لیتر در دقیقه
- قرمز: کمتر از 1900 لیتر در دقیقه
نتیجهگیری
هیدرانتهای آتش نشانی یکی از ضروریترین بخشهای سیستم ایمنی شهری هستند که با اتصال مستقیم به شبکهی آب، امکان بهرهبرداری فوری از آب را برای نیروهای آتشنشانی فراهم میکنند. شناخت دقیق عملکرد، انواع و مزایا و معایب آنها، برای متخصصان حوزه ایمنی و همچنین شهروندان ضروریست؛ چرا که در شرایط بحرانی، این آگاهی میتواند نقش نجاتبخشی را برای ما ایفا کند.
