حتماً 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 واقعاً کاربرد و هدف از نصب این تجهیزات چیست؟ در ادامه به بررسی کامل هیدرانت‌های آتش نشانی شامل تاریخچه، اجزا، انواع، معایب و مزایای آن می‌پردازیم.
در ابتدا با یک ویدیو، به‌طور جامع و ساده با ساختار و کاربردهای هیدرانت آتش‌نشانی آشنا شوید.
هیدرانت آتش نشانی چیست و چه کاربردی دارد؟
هیدرانت آتش نشانی یک شیر فلزی متصل به شبکه‌ی آبرسانی شهری یا زیرزمینی‌ست که هنگام آتش‌‌سوزی امکان برداشت سریع و با فشار بالای آب را فراهم می‌کند. این شیرها معمولاً در حاشیه‌ی خیابان‌ها، مقابل ساختمان‌های مهم و در مراکز پرتردد نصب می‌شوند.
یکی از ویژگی‌های مهم هیدرانت این است که به آتش‌نشان‌ها اجازه می‌دهد بدون نیاز به بازگشت به ایستگاه یا تانکر آب، به شبکه‌ی آب شهری متصل شوند؛ این یعنی صرفه‌جویی در زمان، انرژی و منابع در حین عملیات اطفای حریق. همچنین هیدرانت‌ها معمولاً در نقاطی نصب می‌شوند که دسترسی سریع به آن‌ها ممکن باشد و مسیر عبور خودروهای آتش‌نشانی با مانعی مواجه نشود.
جالب است بدانید در بسیاری از کشورها، نصب این تجهیزات به‌صورتی‌ست که شعاع دسترسی به شیر آتش نشانی در هیچ نقطه‌ای بیشتر از 150 متر نباشد. این استاندارد باعث می‌شود نیروهای آتش‌نشانی همیشه به یک منبع آب نزدیک دسترسی داشته باشند.
تاریخچه هیدرانت آتش نشانی
در زمان قدیم، یعنی زمانی که هنوز لوله‌کشی آب در شهرها مرسوم نبود، آتش‌نشان‌ها ناچار بودند برای مهار آتش از دیگ‌ها و سطل‌هایی استفاده کنند که با کمک اسب‌ها جابه‌جا می‌شد. در قرن شانزدهم، نخستین سیستم لوله‌کشی انتقال آب از جنس چوب در برخی شهرها طراحی و اجرا شد. آتش‌نشان‌ها در آن دوران با سوراخ کردن بخش‌هایی از این لوله‌های چوبی، آب مورد نیاز برای خاموش کردن آتش را تأمین می‌کردند.
در سال 1801، فردریک گراف، مهندس ارشد کارخانه آب فیلادلفیا، نخستین مدل از شیرهای چدنی را طراحی کرد که امروزه از آن به‌عنوان اولین نمونه مدرن هیدرانت‌های آتش نشانی یاد می‌شود. این مدل که به «بشکه‌ی مرطوب» معروف بود، شامل شیرهایی بود که بخشی از آن‌ها در سطح زمین قرار داشت و با آب پر شده بود. این اختراع جدید نسبت به روش‌های قبلی، انقلابی برای اطفای حریق محسوب می‌شد؛ زیرا این روش علاوه‌بر اینکه ایمنی بیشتری داشت، سرعت عملیات را نیز به‌شکل چشم‌گیری افزایش می‌داد.
طی قرن‌های نوزدهم و بیستم، طراحی هیدرانت‌ها دستخوش تغییراتی شد و نمونه‌های گوناگونی متناسب با شرایط اقلیمی، نوع زمین و محیط‌های مختلف طراحی شد. برای مثال، در مناطق سردسیر، به‌منظور جلوگیری از یخ‌زدگی، نوع خاصی از هیدرانت با عنوان «هیدرانت خشک» استفاده می‌شود.
بیشتر بخوانید: آبرسانی در عملیات اطفاء حریق
اجزای هیدرانت آتش نشانی
شیرهای آتش نشانی از اجزای متعددی تشکیل شده و هرکدام نقش مهمی در عملکرد صحیح این تجهیزات ایفا می‌کنند. این اجزا شامل موارد زیر است.
سیلندر اصلی
بدنه یا سیلندر اصلی هیدرانت، شاسی اصلی دستگاه بوده و تمام قطعات دیگر به آن متصل می‌شوند. این بخش معمولاً 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)
این بخش، جریان آب را کنترل می‌کند. زمانی که آتش‌نشان‌ها شیر را باز می‌کنند، آب با فشار از لوله‌های زیرزمینی وارد شیر اصلی می‌شود. این شیر باید کاملاً آب‌بندی شده باشد تا در حالت بسته، حتی قطره‌ای آب نشت نکند. شیرهای مدرن معمولاً از نوع توپی یا دیافراگمی هستند که عملکرد نرم و سریع داشته باشند.
سوپاپ‌ها و کنترل‌ها
در کنار شیر اصلی، سوپاپ‌هایی برای هدایت جریان آب به سمت خروجی‌ها وجود دارد. این سوپاپ‌ها می‌توانند به‌صورت دستی یا خودکار عمل کنند و معمولاً از برنج یا فولاد ضدزنگ ساخته می‌شوند. لازم به ذکر است که کیفیت سوپاپ‌ها تأثیر مستقیمی بر عملکرد شیر دارد.
خروجی‌ها
خروجی‌ها، محل اتصال شیلنگ آتش نشانی هستند. این اتصالات معمولاً به‌صورت رزوه‌ای یا با سیستم اتصال سریع طراحی می‌شوند. در بسیاری از کشورها، استاندارد ابعاد و رزوه‌ها بین سازمان‌های آتش‌نشانی یکسان بوده 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 معمولاً 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 در حین عملیات، انتخاب درستی داشته باشند.
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 مختلف طراحی شده و مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.
هیدرانت ایستاده خشک
این مدل در مناطق سردسیر استفاده می‌شود؛ یعنی جایی که احتمال یخ‌زدگی آب در فصل‌های سرد بالاست. در این سیستم تا زمانی که شیر اصلی باز نشود، آبی در لوله‌ها یا قسمت بالایی شیر وجود ندارد. 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.
هیدرانت ایستاده مرطوب
برخلاف مدل خشک، در درون لوله‌های هیدرانت مرطوب، آب همیشه جریان دارد؛ بنابراین آن‌ها برای مناطق گرمسیر یا مناطقی با شرایط اقلیمی معتدل مناسب هستند. سرعت عملکرد هیدرانت‌های مرطوب بالاست؛ اما به دلیل اینکه شیر اصلی این نوع هیدرانت در بالای زمین نصب می‌شود، نسبت به پوسیدگی و ضربه آسیب‌پذیرتر هستند.
هیدرانت زیرزمینی
در این مدل، همه‌ی اجزا زیر زمین قرار داشته و روی زمین فقط یک درپوش یا قسمت کوچکی از هیدرانت دیده می‌شود. از هیدرانت‌های زیرزمینی معمولاً در مکان‌هایی که محدودیت فضایی یا معماری دارند (مثل موزه‌ها) استفاده می‌کنند. این نوع هیدرانت‌ها نیز به دو صورت 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 را بررسی می‌کنیم.
دسترسی سریع به منبع آب: بزرگ‌ترین مزیت هیدرانت این است که آتش‌نشان‌ها می‌توانند در کمتر از چند دقیقه به یک منبع آب دائمی 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.
همچنین بخوانید: استاندارد NFPA 14 راهنمای جامع نصب شلنگ و هیدرانت آتش نشانی
معایب و چالش‌های استفاده از هیدرانت آتش نشانی
در کنار مزایا، استفاده از هیدرانت نیز با چالش‌هایی همراه است که در ادامه به تعدادی از آن‌ها اشاره می‌کنیم.
نیاز به نگهداری منظم: هیدرانت‌ها باید به طور منظم بازرسی، آزمایش و سرویس شوند. رسوب، زنگ‌زدگی، شکستگی قطعات یا انسداد خروجی‌ها می‌توانند عملکرد سیستم را در زمان حادثه به خطر بیندازند. متأسفانه در برخی مناطق، هیدرانت‌ها تا سال‌ها بدون بازرسی می‌مانند.
هزینه‌های نصب و تعمیر: فرایند تعمیر و نصب هیدرانت آتش نشانی اغلب زمان‌بر و پرهزینه است.
خطرات تخریب: شرایط آب و هوایی یا تصادفات خیابانی، می‌تواند باعث شکستگی شیر یا نشت آب شود.
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 مؤثر هستند. اما چون اسپرینکلرها به لوله‌کشی نیاز دارند، مناسب فضای باز نیستند.
- فوم آتش‌نشانی: برای خاموش کردن مایعات قابل اشتعال (مثل نفت یا بنزین) استفاده می‌شود. کار با فوم نیازمند تجهیزات ویژه و آموزش تخصصی به افراد است و هزینه نصب، آموزش و نگهداری نسبتا زیادی دارد.
- هیدرانت: قابل استفاده در هر موقعیت و برای حریق‌های شهری. به‌ویژه زمانی که منبع آب قابل حمل کافی نیست.
کدگذاری رنگی هیدرانت 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 تأمین فوری آب را برای نیروهای آتش‌نشانی فراهم می‌کنند. شناخت دقیق عملکرد، انواع و مزایا و معایب آن‌ها، نه‌تنها برای متخصصان حوزه ایمنی، بلکه برای شهروندان نیز ضروری‌ست؛ چرا که در شرایط بحرانی، همین آگاهی‌ها می‌تواند نقش نجات‌بخشی برای ما ایفا کند.
