مراحل حریق یا چهار مرحله آتش سوزی چیست؟
آتش در عین مفید بودن، بسیار خطرناک و مخرب است. برای در امان ماندن از خطرات آن، نیاز است حریق را بشناسیم و با صورت‌های مختلف آن آشنا باشیم. در مقاله «حریق چیست؟» به‌طور کامل و مفصل درباره تاریخچه، اجزا، طبقه‌بندی حریق و… صحبت کردیم. در این مقاله قصد داریم مراحل حریق که شامل چهار مرحله (در بعضی منابع هفت مرحله) است، به همراه جزئیات آن توضیح دهیم.
اهمیت شناخت مراحل حریق
آشنایی با مراحل حریق به ما کمک می‌کند که بهتر بتوانیم رفتار آتش را پیش‌بینی کنیم و به این صورت، اقدامات ایمنی و پیشگیرانه‌ای هم که انجام می‌دهیم، مؤثرتر خواهند بود. درک این مسئله فقط برای آتش‌نشانان یا امدادگران ضروری نیست؛ بلکه تمام افراد و مردم عادی نیز باید با این نکات آشنا باشند.
پیشگیری از آتش‌سوزی: وقتی ما می‌دانیم که چه چیزهایی باعث آتش‌سوزی می‌شوند و چه رفتارهایی پرخطر هستند، می‌توانیم به‌سادگی با جلوگیری از این موارد و با رعایت مواردی که باعث تقویت ایمنی می‌شوند، از حوادث جلوگیری کنیم.
اطفای حریق: هنگامی که آتش‌سوزی رخ می‌دهد، دانستن مراحل حریق می‌تواند تا حد زیادی به مهار آن کمک کند. اینکه بدانیم حریق در چه وضعیتی است و باید از چه خاموش‌کننده‌ای استفاده کنیم از جمله چالش‌های ایمنی است. به‌عنوان مثال، یک آتش‌سوزی کوچک در مرحله اولیه خود ممکن است با استفاده از یک کپسول آتش‌نشانی خاموش شود، در حالی که یک آتش‌سوزی در مرحله اوج خود ممکن است به تجهیزات پیشرفته‌تری نیاز داشته باشد.
تخلیه و نجات: هم‌زمان با این که آتش از مرحله اولیه به مراحل پیشرفته‌تر پیش می‌رود، میزان گرما، دود و گازهای سمی که آزاد می‌شود، افزایش می‌یابد. دانستن مراحل آتش‌سوزی می‌تواند به ارزیابی سطح خطر و تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد روش‌های تخلیه اضطراری کمک کند.
بررسی آتش‌سوزی: پس از مهار و اطفای کامل آتش‌سوزی، دانستن مراحل احتراق می‌تواند در تعیین علت و منشأ آن کمک کند. مهندسان حریق، رفتار آتش را تجزیه‌وتحلیل می‌کنند تا عواملی را که در توسعه آن نقش داشتند را شناسایی کنند. این اطلاعات در پیشگیری از حریق‌های آینده و بهبود اقدامات ایمنی بسیار مهم است.
معرفی چهار مرحله اصلی حریق
انجمن بین‌المللی آموزش خدمات آتش‌نشانی (IFSTA) اعلام کرده است که آتش‌سوزی 4 مرحله دارد. این مراحل شامل موارد زیر می‌شود:
- آغازین یا اشتعال (Ignition)
- رشد (Growth)
- توسعه کامل (Fully Developed)
- خاموشی (Decay)
چهار مرحله بالا فقط به روند فیزیک رشد و پایان آن اشاره می‌کند؛ اما در برخی منابع فرایند آتش را با جزئیات بیشتری بررسی می‌کنند و آن را به هفت مرحله تقسیم می‌کنند. تقسیم‌بندی 7 مرحله‌ای معمولاً به این شکل است:
- مرحله پیش احتراق (Pre-Ignition)
- مرحله اشتعال (Ignition)
- مرحله رشد (Growth)
- فلش‌اور (Flashover)
- توسعه کامل (Fully Developed Fire)
- مرحله فروریزش (Backdraft یا Collapse Phase)
- مرحله خاموشی (Decay)
اگر دقت کنید، مراحلی که اضافه شدند در حقیقت در دل همان چهار مرحله اصلی هستند که قرار است آن‌ها را توضیح دهیم.
مرحله آغازین (اشتعال)
اشتعال اولیه به‌عنوان مرحله اول حریق شناخته می‌شود. زمانی که عناصر مثلث حریق مانند اکسیژن، سوخت و جرقه/گرما با یکدیگر ترکیب می‌شوند، واکنش شیمیایی باعث به‌وجود آمدن آتش می‌شوند.
در این مرحله، آتش در سطح اولیه است و هنوز فرصت داریم اقدامات ایمنی انجام دهیم تا آتش متوقف شود و وارد مرحله دیگری نشود. چیزی که در این مرحله از مهار آتش مهم است، تشخیص حریق و اقدام سریع است. در اکثر مواقع، اشتعال اولیه را می‌توان به‌راحتی مهار کرد، اگر چنین نشود به این معنی است که اقدام سریع و فوری انجام نشده است. دلایل متعددی وجود دارد که باعث تأخیر در عمل اطفا می‌شود؛ برخی از این دلایل عبارت‌اند از:
- در دسترس نبودن تجهیزات آتش‌نشانی
- در دسترس نبودن آتش‌نشان
- کمبود پرسنل /کارگر/کارمند آموزش‌دیده
مرحله آغازین (اشتعال)، شانس طلایی برای توقف آتش و جلوگیری از تبدیل یک آتش کوچک به حادثه‌ای بزرگ و خطرناک است.
مرحله رشد حریق
اگر آتش در همان مرحله اول کنترل نشود وارد فاز دوم؛ یعنی رشد می‌شود.
در این مرحله، آتش با حضور اکسیژن شروع به مصرف مواد قابل‌احتراق و سوختنی می‌کند تا رشد آن چندبرابر شود. این مرحله کوتاه‌ترین و خطرناک‌‌ترین مرحله نسبت به بقیه است، زیرا فرصت کمی برای مهار پیش از رسیدن به فلش اور (Flash over) وجود دارد.
استاندارد NFPA 921، فلش‌اور (آتش‌سوزی ناگهان) را این‌گونه تعریف می‌کند:
«مرحله انتقالی پیشرفت آتش در یک فضای بسته که طی آن، سطوح در معرض تابش حرارتی تقریباً به طور هم‌زمان به دمای اشتعال می‌رسند و آتش به‌سرعت در سراسر محیط گسترش می‌یابد و موجب درگیری کامل آن می‌شود.»
به بیان ساده، همه مواد قابل اشتعال موجود در محیط به طور یک دفعه‌ای مشتعل می‌شوند. در این حالت، دما می‌تواند در عرض چند ثانیه به 1000 درجه فارنهایت (حدود 538 درجه سانتی‌گراد) برسد. در حادثه‌ی آتش‌سوزی ساختمان پلاسکو در 30 دی 1395، آتش‌سوزی از طبقات میانی آغاز شد و به سرعت به سایر بخش‌های ساختمان گسترش یافت. بررسی شرایط حاکم بر محل حادثه، از جمله دمای بسیار بالا، دود غلیظ و گسترش ناگهانی آتش، نشان می‌دهد که احتمال وقوع پدیده‌ای به نام «فلش‌اور» وجود داشته است. هرچند در گزارش‌های رسمی به‌طور صریح به وقوع فلش‌اور در پلاسکو اشاره نشده، اما برخی شواهد میدانی و توصیف آتش‌نشانان می‌تواند نشانه‌هایی از وقوع این پدیده را نشان دهد.
مرحله توسعه حریق
پس از مرحله رشد آتش، زمانی که تمام مواد قابل احتراق آتش می‌گیرند و مرحله رشد به حداکثر پتانسیل خود رسیده است، آن مرحله توسعه‌یافته در نظر گرفته می‌شود.
میزان درجه‌حرارت در این قسمت به حداکثر میزان خود (گاه تا حدود 2000 درجه فارنهایت یعنی بیش از 1090 درجه سانتی‌گراد) می‌رسد و این مسئله برای آتش‌نشانان یا افراد محبوس شده در محل حادثه بسیار خطرناک است؛ زیرا خروج از آنجا در این مرحله دشوار است.
یکی از پدیده‌های بسیار خطرناک که می‌تواند در پایان این مرحله رخ دهد، بک درفت (Backdraft) است. بک درفت زمانی اتفاق می‌افتد که در یک محیط بسته، گازهای داغ و قابل احتراق به دلیل کمبود اکسیژن شعله‌ور نمی‌شوند و در فضا باقی می‌مانند؛ در این شرایط، با ورود ناگهانی اکسیژن (مثلا باز شدن در یا شکستن پنجره)، به طور ناگهان و به حالت انفجار مجددا مشتعل می‌شوند.
برای درک بهتر تفاوت‌های بین فلش اور و بک درفت، پیشنهاد می‌کنیم مقاله تفاوت فلش اور و بک درفت چیست را مطالعه کنید.
مرحله خاموشی
آخرین مرحله و طولانی‌ترین مرحله آتش‌سوزی، مرحله خاموشی است. در این مرحله یا تمام سوخت موجود در محل می‌سوزد یا حضور اکسیژن کاهش می‌یابد که در نتیجه آتش در نقطه پایانی قرار می‌گیرد. همیشه این احتمال وجود دارد که اکسیژن به محل حادثه برسد و آتش‌سوزی دوباره شروع شود.
تفاوت حریق با احتراق
احتراق (combustion) و آتش، آتش‌سوزی یا حریق (fire) مفاهیم مرتبطی هستند؛ اما تفاوت‌های مشخصی دارند. احتراق در اصل یک واکنش شیمیایی است که طی آن یک مادهٔ سوختنی با یک اکسیدکننده (معمولاً اکسیژن) ترکیب می‌شود و در نتیجهٔ این واکنش، انرژی به‌صورت گرما و نور آزاد می‌شود. این فرایند معمولاً کنترل‌شده است و برای شروع آن نیاز به سه عامل نیاز داریم: سوخت، اکسیژن و یک گرما.
در مقابل، آتش یا حریق شکل کنترل‌نشدهٔ احتراق است. وقتی آتش به وجود می‌آید، به‌خودی‌خود ادامه پیدا می‌کند و فقط در صورتی خاموش می‌شود که یکی از سه عامل اصلی مثلث حریق نباشند آتش می‌تواند به طور طبیعی (مثلاً آتش‌سوزی جنگل‌ها بر اثر رعد و برق) یا بر اثر خطاهای انسانی (مثل اتصالی برق، بی‌احتیاطی یا حتی عمدی) به وجود آید.
انواع احتراق یا سوختن
آتش می‌تواند بسته به شرایط محیطی و مواد سوختنی، به شکل‌های مختلفی بسوزد. در ادامه 6 نوع از انواع سوختن را توضیح دادیم:
احتراق کامل (Complete Combustion)
در این نوع احتراق، مواد سوختنی در حضور مقدار کافی اکسیژن به طور کامل اکسید می‌شوند و محصولات اصلی آن کربن‌دی‌اکسید (CO₂) و آب (H₂O) هستند. این واکنش حداکثر میزان انرژی را آزاد می‌کند و به‌خاطر تولید گازهای غیرسمی، به آن احتراق پاک شناخته می‌گویند. مثال‌هایی از این نوع احتراق شامل سوختن گاز طبیعی یا پروپان است.
احتراق ناقص (Incomplete Combustion)
سوختن ناقص زمانی رخ می‌دهد که اکسیژن کافی برای سوختن مواد وجود نداشته باشد. محصولاتی که در اثر آن تولید می‌شود، شامل کربن مونوکسید (CO) و دوده (کربن جامد) و دیگر ترکیبات سمی است. این نوع احتراق باعث افزایش آلودگی هوا می‌شود.
احتراق سریع (Rapid Combustion)
سوختن سریع حالتی است که در آن آتش خیلی سریع گسترش می‌یابد و انرژی زیادی را در مدت زمان کوتاه آزاد می‌کند. این نوع احتراق با شعله بزرگ و باحرارت بالا همراه است. بیشتر آتش‌سوزی‌های کنترل نشده در طبیعت یا حوادث شهری از این نوع هستند.
احتراق خودبه‌خود (Spontaneous Combustion)
سوختن خودبه‌خود زمانی اتفاق می‌افتد که ماده سوختنی بدون نیاز به حرارت خارجی و تنها با تجمع حرارت درون خود، به دمای احتراق برسد و آتش بگیرد. موادی مثل کودهای شیمیایی یا ذغال‌های انبار شده، می‌توانند به همین صورت مشتعل شوند.
احتراق انفجاری (Explosive Combustion)
در سوختن انفجاری، واکنش سوختن به‌قدری سریع است که یک موج فشار قوی (Shockwave) ایجاد می‌کند. این نوع سوختن معمولاً در انفجار گازهای اشتعال‌پذیر یا گرد و غبارهای معلق در فضا دیده می‌شود. سوختن انفجاری بسیار خطرناک است و می‌تواند باعث تخریب گسترده و تلفات جانی شود.
حادثه سهمگین و غم‌انگیزی که در بندر شهید رجایی در بندرعباس رخ داد، از نوع انفجاری بود؛ با تمام وجود آرزو می‌کنیم که دیگر هیچ‌گاه شاهد چنین حوادث تلخ و ناگواری در کشور عزیزمان نباشیم.
سخن پایانی
درنهایت دریافتیم که دانستن مراحل و نوع حریق برای پیشگیری از آتش‌سوزی، اطفای حریق، تخلیه، عملیات نجات و تحقیقات پس از حادثه ضروری است. این دانش، به ما کمک می‌کند تا اقدامات مناسب برای حفاظت از جان، اموال و محیط‌زیست انجام دهیم و خسارات را به حداقل برسانیم.
