مميزات وعيوب ثاني أكسيد الكربون CO2 في مكافحة الحريق

ثاني أكسيد الكربون Carbon Dioxide

• يوجد غاز ثاني أكسيد الكربون في الهواء الجوي بنسبة تركيز 0.03 ٪ من حجم الهواء.
• ورمزه الكيميائي CO₂
• وهو ناتج طبيعي لتنفس الإنسان والحيوان والنبات.

خصائص ومميزات ثاني أكسيد الكربون

• غاز عديم اللون والرائحة
• أثقل من الهواء الجوي مرة ونصف
• غير موصل للكهرباء لهذا فهو عنصر مناسب لإخماد حرائق الكهرباء.
• يتم إسالته تحت ضغط داخل أسطوانات تتحمل ضغط حتى 3000 رطل/ ب²
• ويتحول من الصورة الغازية إلى السائلة عند وصول الضغط إلى 750 رطل/ب²
• غاز ثاني أكسيـد الكربون المسال تحت ضغط يخرج في صورة بلورات ثلجية جافة عند تعرضه للهواء الجوي.
• لا يحدث استخدامه تلفيات في إطفاء حرائق المواد العادية.
• لا يتأثر بمدة التخزين طالما لم يحدث تسرب من الجهاز.
• يمكن استخدامه في إطفاء الحرائق بنظام الغمر الكلى والتوجيه الموضعي.
• يخمد الاشتعال بأسلوب تخفيض نسبة الأكسجين بالوسط المحيط بالاشتعال.
•  له القدرة على تغيير طبيعة المخلوط الاشتعالي الناتج عن اختلاط الأبخرة المتصاعدة من السوائل البترولية والهواء مما يؤدي إلى منع استمرار الاشتعال.
•  يتمدد قدر حجمه 450 مرة عند تحوله إلى الصورة الغازية وفي درجة حرارة منخفضة.

عيوب استخدام ثاني أكسيد الكربون

• غاز خانق يؤثر على الجهاز التنفسي.
• لا يستخدم في إطفاء حرائق الأسطح المعدنية لشدة برودته.
• يسبب عدم وضوح الرؤية عند الاستخدام في الأماكن الضيقة.
• يحتاج إلى مهارة تدريبية عند الاستخدام في إطفاء الحرائق الرأسية.
• كما ينتج عنه ظاهرة الارتداد الحراري.
• خطورة استخدامه في إطفاء حرائق المواد الكيميائية التي تحتوي بداخلها على عناصر توليد الأكسجين مثل نترات السليولوز أو الفلزات التي تشعل تلقائيا مثل الصوديوم والبوتاسيوم وكذا المعادن المهدرجة.

التأثير الإطفائي لثاني أكسيد الكربون

– التأثير الأساسي لغاز ثاني أكسيـد الكربون في عملية الإطفاء هو الخنق أي إفساد نسبة الأكسجين.

– إلا أن له تأثير مكمل وهو التبريد ويتم ذلك على النحو التالي: –

(1) الخنق Smothering

عند دفع غاز ثاني أكسـيد الكربون في حيز الاشتعال، وحيث انه أثقل من الهواء الجوي فانه يقوم بطرد أكسجين الهواء الجوي كما يقوم تخفيض نسبة تركيزه عن 15% لمدة كافية في حيز الاشتعال.

(2) التبريد Cooling

عند تحول سائل ثاني أكسـيد الكربون إلى الحالة الغازية تنخفض درجة حرارته بما يزيد عن 70 درجة تحت الصفر وهذا الانخفاض الكبير في درجة الحرارة يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة حيز الاشتعال مع مراعاة عدم تسليطه على الجسم المشتعل خاصة إذا كان جسم معدني.

أنظمة استخدام ثاني أكسيد الكربون فى مكافحة الحريق

يوجد عدد  (5) أنواع من أنظمة استخدام غاز ثاني أكسـيد الكربون كما هو موضح كالتالي:

(1) نظام أجهزة الإطفاء اليدوية system Hand Extinguisher Device

– في هذا النظام يتم إسالة غاز ثاني أكسيد الكربون عند ضغط 750 رطل/ بوصة مربعة في أجهزة يسهل حملها واستخدامها في الحرائق ذات المساحات المحدودة.

– سعة الأجهزة 3، 6، 9 كجم كما توجد سعات أكبر من ذلك يتم تحميلها على عجل وقد تصل سعة هذه الأجهزة إلى 250 كجم.

(2) نظام الغمر الكلى  Total Flooding System

– هو نظام ثابت لضخ غاز ثاني أكسيد الكربون في حيز معلق Closed Area من خلال مصدر ثابت للإمداد متصل بشبكة مواسير مثبتة بمنطقة التأمين ذات مخارج للغاز.

– يستخدم هذا النوع من الأنظمة في حالة وجود حيز مغلق محدود يحيط بالأجهزة أو المعدات المراد تأمينها ذو أبعاد ثابتة يمكن من خلالها تحديد نسبة التركيز المطلوبة للغاز وتحديد الفترة الزمنية اللازمة لدفع غاز ثاني أكسيد الكربون لإتمام إخماد الحريق.

– ويتم إستخدام هذا النوع في: –

• غرف محولات الكهرباء
• غرف لوحات توزيع التيار الكهربي العمومية
• مجاری کابلات توزيع الكهرباء.
•  غرف الماكينات.

(3) نظام التسليط الموضعي Local Application System

– هو نظام يتكون من مصدر إمداد ثابت بغاز ثاني أكسيد الكربون متصل بشبكة مواسير مثبت عليها قواذف خاصة مثبتة بأسلوب يضمن دفع الغاز مباشرة إلى موقع الاشتعال المحتمل.

– ونجاح هذا النظام يعتمد على توزيع قواذف الغاز حول مصادر الإشتعال لتحقيق الإخماد التام للحريق في أقل وأسرع وقت ممكن.

– يستخدم هذا النظام عند وجود الأخطار المحتملة في مكان مفتوح أو في مكان واسع يكون الخطر المراد تأمينه أحد أجزائه عما يجعل استخدام نظام العمر الكلى غالي التكلفة.

– ويستخدم هذا النظام للتعامل مع:

• الخزانات السطحية للسوائل القابلة للاشتعال (وليس صهاريج التخزين).
• محولات الكهرباء التي يتم تبريدها بالزيت.
•  غرف طلاء السيارات المغلقة (أفران الدوكو).

(4) أنظمة خطوط الخراطيم اليدوية Hand Hose Line System

– يتكون نظام خطوط الخراطيم اليدوية من خرطوم مركب على طارة دائرية Hose Real أو على رف يتم توصيله بشبكة من المواسير الثابتة للإمداد بغاز ثاني أكسيد الكربون مع وجود وحدة أعداد الغاز منفصلة ويتم ربطها على الشبكة وقت الحاجة.

– كما يمكن أن تكون وحدة الإمداد بالغاز مثبتة ويتم عن طريقها إمداد أكثر من خط خراطيم بواسطة نظام بدوى أو ألي.

– يمكن إستخدام هذا النوع من الأنظمة:

•  كعنصر مساعد لأنظمة الإطفاء الثابتة بغاز ثاني أكسيد الكربون.
• لتأمين أنواع محددة من الأخطار التي يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون وسيط إطفائي جيد لها.

(5) نظام الإمداد المتنقل والمواسير الثابتة Stand Pipe And Mobile Supply System

– نظام المواسير الثابتة يمكن أن يكون نظام غمر كلي أو نظام تسليط موضعي أو نظام خراطيم يدوية غير متصل مباشرة بمصدر الإمداد بغاز ثاني أكسيد الكربون حيث يكون مصدر الإمداد مركب على وسيلة نقل سهلة الحركة على عجل بحيث يمكن وصولها بسرعة إلى نظام المواسير الثابتة من خلال توصيلة (coupling) على المأخذ الرئيسي لنظام المواسير.

-هذا النوع من الأنظمة يحتاج لتدريب جيد للأفراد على سرعة التركيب والتشغيل.