لوله کشی سیستم اسپرینکلر

سیستم اسپرینکلر یکی از سیستم اطفا حریق سقفی است که با رویکرد پیشگیری و محافظت از ساختمان ها و ساکنان طراحی شده است. این سیستم با استفاده از شبکه ای از لوله های آبپاش برای واکنش سریع هنگام شروع آتش سوزی، تشخیص و سرکوب حریق کاربرد دارد. هدف اولیه یک سیستم اعلام حریق اسپرینکلر شناسایی، کنترل و در نهایت خاموش کردن آتش است تا از تخریب محیط و تجهیزات تا حد امکان جلوگیری کند.
این سیستم راه حلی جامع برای ایمنی ساختمان و افراد است. همچنین عمکلردی مطمئن برای جلوگیری از گسترش سریع آتش سوزی ارائه می دهد. سیستم اسپرینکلر بر اساس اصل تشخیص و مداخله زودهنگام عمل می کند و آب را مستقیما روی شعله ها یا مناطق با دمای بالا آزاد می کند تا از پیشرفت آتش جلوگیری کند.
در این مقاله نحوه لوله کشی اسپرینکلر، عملکرد و مزایای سیستم اعلام حریق اسپرینکلر را بررسی خواهیم کرد. این سیستم نقشی محوری در به حداقل رساندن اثرات آتش سوزی، حفظ اموال و مهم تر از همه، حفظ جان افراد ایفا می‌کند.

سیستم اسپرینکلر چیست

سیستم اطفا حریق اسپرینکلر برای حفاظت از ساختمان، تجهیزات و افراد در مقابل حریق استفاده می‌شود. همچنین برای شناسایی، کنترل و مهار آتش سوزی در ساختمان ها کاربرد دارد در نتیجه آسیب های احتمالی را به حداقل می رساند و از جان افراد محافظت می کند. این سیستم ویژگی تشخیص حریق را با سیستم آبپاش خودکار ترکیب کرده تا واکنش سریع و هدفمند به حضور آتش را تضمین کند. به این صورت که هنگام افزایش دمای محیط هدهای آبپاش می‌شکند و آب باز می‌شود.

همچنین بخوانید: اطفا حریق چیست

عملکرد سیستم اعلام حریق اسپرینکلر

سیستم اسپرینکلر، یکی از انواع سیستم‌های اطفای حریق است که با استفاده از اسپرینکلر‌ها، آب را به صورت اتوماتیک یا دستی به نقاط مختلف فضاهای ساختمانی رها می‌کند. عملکرد این سیستم به شرح زیر است:

• تریگر حریق
  زمانی که سیستم اعلام حریق علائم اولیه آتش سوزی را تشخیص می‌دهد، اطلاعات به مرکز کنترل یا همان کنترل پنل ارسال می‌شود سپس اسپرینکلر‌ها فعال می‌شوند.
• فعالسازی اسپرینکلر‌ها
  با دریافت سیگنال اعلام حریق، اسپرینکلر‌ها فعال می‌شوند و شروع به تخلیه آب یا ماده خاموش کننده از طریق فواصل ثقلی خود می‌کنند. این فواصل ثقلی معمولا با افتادن دمپرها به علت افزایش دمای محیط ناشی از آتش سوزی باز می‌شوند.
• تخلیه ماده خاموش کننده
  آب یا ماده خاموش کننده از اسپرینکلر‌ها به شکل مه‌ یا به روش آبپاش به بخش‌های مختلف فضا تخلیه می‌شود. این ماده‌ها با خنک کردن منطقه و جلوگیری حجم گرفتن گازهای سوختنی، حریق را مهار می‌کنند.
• اعلام به مرکز کنترل
  همچنین در صورتی که سیستم اعلام حریق و اطفا ترکیب شده باشند می‌توان به مرکز کنترل اطلاع دهد که اطفا حریق آغاز شده است تا اقدامات بیشتری انجام شود و کمک برسد. سیستم اسپرینکلر معمولا در ساختمان‌های تجاری، صنعتی و اداری نصب می‌شود و به عنوان یکی از روش‌های اصلی اطفای حریق در این نوع ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• سیستم آب پاشی
  سیستم آبپاش شامل شبکه ای از لوله ها با سرهای اسپرینکلر مجزا است که به صورت استراتژیک در سرتاسر ساختمان قرار گرفته اند. هر سر آبپاش به منبع آب متصل است. سرهای آبپاش به گونه ای طراحی شده اند که به صورت جداگانه فعال می شوند و آب را مستقیما در منطقه ای که دچار حریق یا دمای بالا شده آزاد می کنند. فقط نزدیک ترین آبپاش ها به آتش فعال می شوند و از آسیب آب به مناطق دیگر به حداقل برسد.
• تامین آب
  تامین آب برای سیستم اسپرینکلر می تواند از یک مخزن آب اختصاصی تامین شود یا به منبع اصلی آب ساختمان متصل شود. در برخی موارد، اقدامات اضافی مانند پمپ های آب یا مخازن تحت فشار ممکن است گنجانده شود.

همچنین بخوانید: انواع سیستم اطفا حریق

مزایای سیستم های اعلام حریق اسپرینکلر

واکنش سریع: اسپرینکلرها واکنش فوری به آتش نشان می دهند و به کنترل یا خاموش کردن آن در مراحل اولیه کمک می کنند.
حفاظت از اموال: با سرکوب سریع آتش سوزی، سیستم های اسپرینکلر آسیب اموال را به حداقل می رساند.
ایمنی جان افراد: اسپرینکلرها با کنترل گسترش آتش و فراهم کردن زمان برای تخلیه به طور قابل توجهی به محافظت از جان انسان ها کمک می کنند.
سیستم های اعلام حریق اسپرینکلر به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و ثابت کرده اند که یکی از موثرترین ابزارهای حفاظت از حریق در انواع مختلف ساختمان ها از جمله ساختمان های مسکونی، تجاری، صنعتی و سازمانی است.

انواع سیستم های اسپرینکلر

انواع مختلفی از سیستم های اسپرینکلر وجود دارد، از جمله سیستم های لوله مرطوب، سیستم های لوله خشک، سیستم های پیش عمل و سیستم های سیل. انتخاب به عواملی مانند کاربری ساختمان، شرایط دما و خطرات احتمالی یخ زدگی بستگی دارد.

• سیستم های اسپرینکلر تر

سیستم آبپاش لوله مرطوب رایج ترین و ساده ترین نوع است. این سیستم شامل شبکه ای از لوله ها است که همیشه با آب تحت فشار پر شده است. هر سر آبپاش مجهز به یک عنصر حساس به حرارت است که وقتی در معرض دمای مشخصی قرار می گیرد فعال می شود و آب را روی آتش رها می کند. سیستم‌های لوله مرطوب معمولا در ساختمان‌های دارای گرمایش یافت می‌شوند که در آن‌ها یخ زدگی نگران کننده نیست، مانند ادارات، مدارس و ساختمان‌های مسکونی.

• سیستم های اسپرینکلر خشک
  سیستم های آبپاش لوله خشک عمدتا در مناطقی استفاده می شود که دمای محیط می تواند به زیر صفر برسد. به جای آب، لوله ها با هوای تحت فشار یا نیتروژن پر می شوند. هنگامی که یک سر آبپاش فعال می شود، فشار هوا کاهش می یابد و اجازه می دهد تا یک شیر باز شود و آب به لوله ها و در نهایت سر آبپاش فعال شده جریان یابد. این طراحی از یخ زدن آب در لوله ها جلوگیری می کند و از عملکرد سیستم در محیط های سرد اطمینان می دهد. سیستم‌های لوله خشک معمولاً در ساختمان‌های گرم نشده، پارکینگ‌ها و انبارها یافت می‌شوند.

همچنین بخوانید: طراحی و نصب سیستم اسپرینکلر

• سیستم های اسپرینکلر سیلابی
  سیستم‌های آبپاش سیل معمولا در محیط‌های پر خطر که در آن اطفاء سریع آتش ضروری است، مانند مناطق ذخیره‌سازی مواد شیمیایی، نیروگاه‌ها یا آشیانه‌های هواپیما استفاده می‌شود. برخلاف سایر سیستم ها، تمام سرهای آبپاش در یک سیستم سیل باز هستند و عناصر حساس به حرارت ندارند. هنگامی که آتش سوزی تشخیص داده می شود، یک دریچه سیل باز می شود و به حجم زیادی از آب اجازه می دهد تا از طریق تمام سرهای آبپاش به طور همزمان جریان یابد. سیستم های سیلاب مقدار قابل توجهی آب را به سرعت برای سرکوب آتش در مناطق با خطر آتش سوزی بالا یا گسترش سریع آتش فراهم می کنند.
• سیستم های اسپرینکلر پیش عملگر
  سیستم های آبپاش پیش از عمل معمولا در محیط هایی استفاده می شود که تخلیه تصادفی آب می تواند مضر باشد، مانند مراکز داده، موزه ها و کتابخانه ها. این سیستم برای فعال کردن اسپرینکلرها به دو ماشه نیاز دارد. اول، یک سیستم تشخیص حریق، مانند آشکارسازهای دود یا گرما، باید آتش را حس کند. سپس، یک ماشه تکمیلی، مانند فعال شدن سر آبپاش، باید آتش را قبل از رها شدن آب در لوله ها تأیید کند. سیستم های پیش عمل سطح بیشتری از محافظت در برابر تخلیه تصادفی آب را فراهم می کنند، زیرا برای رخ دادن دو رویداد مستقل نیاز دارند.
• سیستم مه پاش
  سیستم های آب پاش مه آب از قطرات ریز آب برای سرکوب آتش استفاده می کنند. این قطرات به سرعت تبخیر می شوند و اکسیژن را جابجا می کنند و گرما را جذب می کنند و به طور موثر آتش را خاموش می کنند. سیستم های مه آب مخصوصاً در مناطقی که آسیب آب باید به حداقل برسد، مانند موزه ها، ساختمان های تاریخی یا مراکز داده مفید هستند. آنها همچنین می توانند برای کاربردهای خاص مانند محافظت از مایعات قابل اشتعال یا تجهیزات پخت و پز استفاده شوند.

شبکه لوله کشی اسپرینکلر آتش نشانی

طبق استاندارد NFPA هنگام طراحی یک سیستم اسپرینکلر آتش نشانی خودکار چند گزینه برای نحوه نصب لوله ها وجود دارد. این تصمیم به روش های مختلفی بر سیستم اسپرینکلر تأثیر می گذارد. نحوه جریان آب از منبع آب به آبپاش، نحوه محاسبه سیستم و اجزای مورد استفاده را تغییر می دهد. همچنین محدودیت هایی در مورد زمان استفاده از برخی از این ترتیبات وجود دارد. درک مزایا و معایب هر نوع نصب لوله‌کشی می‌تواند به طراحان، مهندسان و نصابان اسپرینکلر آتش نشانی کمک کند تا بهترین آرایش را برای سناریوی مورد نظر خود انتخاب کنند. این وبلاگ به بررسی سه نوع لوله کشی اسپرینکلر رایج مورد استفاده می پردازد و بحث مختصری در مورد هر کدام ارائه می دهد.

سیستم آبپاش درختی

سیستم‌های درختی که گاهی اوقات «سیستم‌های بن‌بست» نامیده می‌شوند، اولین نوع سیستم‌های آبپاش بودند که در زمانی که NFPA 13، استاندارد برای نصب سیستم‌های آبپاش، برای اولین بار توسعه یافت، طراحی شدند. آنها ابتدایی ترین سیستم چیدمان لوله آبپاش هستند. در یک سیستم درختی، خطوط متقاطع و خطوط انشعاب فقط در یک نقطه به هم گره می خورند، به این معنی که تنها یک مسیر برای جریان آب به یک آبپاش عامل وجود دارد.

آنها اغلب در سیستم های کوچک یا سیستم هایی با فشار آب خوب استفاده می شوند. آنها با توجه به کاهش اصطکاک در لوله کشی اسپرینکلر، کم کارآمدترین نوع سیستم آبپاش هستند، اما ساده ترین آنها برای نصب هستند. محاسبات هیدرولیکی مرتبط با سیستم های درختی ابتدایی ترین هستند و می توانند با دست انجام شوند. از آنجایی که لوله کشی کمتری وجود دارد، نصب این سیستم ممکن است هزینه کمتری نسبت به سایر انواع لوله کشی اسپرینکلر داشته باشد، اما از آنجایی که آب تنها یک مسیر به آبپاش دارد، به جریان و فشار بیشتری نیاز دارد. یک نکته دیگر این است که اگر با استفاده از روش زمانبندی لوله طراحی می کنید، طرح باید یک طرح درختی باشد، اما این غیر معمول است.

سیستم اسپرینکلر حلقه ای

NFPA 13 سیستم آبپاش حلقه ای را اینگونه تعریف می کند: «سیستم آبپاش که در آن چندین شبکه متقاطع به هم متصل می شوند تا بیش از یک مسیر برای جریان آب به یک آبپاش عامل ایجاد کنند و خطوط انشعاب به هم گره نخوردند». به عبارت دیگر، لوله اصلی متقاطع یک حلقه ایجاد می کند و خطوط انشعاب از حلقه دور می شوند. تفاوت بزرگ بین سیستم های حلقه ای و شبکه ای این است که در یک سیستم حلقه ای، خطوط انشعاب به بن بست منتهی می شوند، در حالی که در سیستم های شبکه ای، خطوط انشعاب در هر دو انتها به خط اصلی متقاطع متصل می شوند. این بدان معناست که برای یک سیستم لوپ، آب دو مسیر دارد تا به خط انشعاب برسد، سپس فقط یک مسیر دارد که به یک آبپاش فعال می‌رسد.

سیستم آبپاش حلقه دار دارای ویژگی های هیدرولیکی بهتری نسبت به سیستم درختی است. در حالی که سیستم‌های لوپ از نظر هیدرولیکی بهتر از سیستم‌های درختی عمل می‌کنند، ویژگی‌های هیدرولیکی آن‌ها به خوبی سیستم شبکه‌ای نیست. محاسبات هیدرولیکی مرتبط با یک سیستم حلقه ای به اندازه محاسبات یک سیستم شبکه ای پیچیده نیست، بلکه پیچیده تر از محاسبات یک درخت است. بعلاوه، سیستم های حلقه ای دارای محدودیت ها و ملاحظات طراحی مشابه سیستم های شبکه ای نیستند.

سیستم آبپاش شبکه ای

طبق استاندارد NFPA 13، سیستم آبپاش شبکه‌ای سیستمی است که در آن «شبکه‌های متقاطع موازی توسط خطوط انشعاب متعدد به هم متصل می‌شوند و باعث می‌شوند یک آبپاش آب را از هر دو انتهای خط انشعاب دریافت کند در حالی که خطوط انشعاب دیگر به انتقال آب بین شبکه‌های متقاطع کمک می‌کنند».

سیستم های آبپاش شبکه ای به گونه ای طراحی شده اند که بیش از یک مسیر جریان را برای آبپاش ها در خطوط انشعاب فراهم می کنند. این طراحی چند مسیره کاهش فشار را از طریق لوله‌کشی سیستم در مقایسه با دیگر سیستم ها کاهش می‌دهد. با توجه به ماهیت پیچیده محاسبات هیدرولیک، استفاده از برنامه های هیدرولیک کامپیوتری در ارزیابی شبکه لوله کشی اسپرینکلر و تعیین فشار مورد نیاز سیستم های شبکه ای ضروری است.

اگرچه سیستم شبکه‌بندی دارای ویژگی‌های هیدرولیکی سودمندی است، محدودیت‌ها و شرایط طراحی خاصی با استفاده از آن مرتبط است. به عنوان مثال، سیستم‌های شبکه‌بندی برای سیستم‌های لوله خشک و سیستم‌های واکنش دوقطبی مجاز نیستند، زیرا مقادیر بیش از حد هوا می‌تواند در لوله‌کشی سیستم محبوس بماند، که به طور قابل‌توجهی رسیدن آب به آبپاش‌های عامل را به تاخیر می‌اندازد. یک سیستم پیش‌ عملگر اینترلاک یا بدون اینترلاک مشمول این الزام نمی‌شود.

منابع:

www.nfpa.org/news-blogs-and-articles