تعرف على علم الكيمياء
نظام رشاشات المياه في مكافحة الحريق Sprinkler system
بظهور صعوبات في الوصول إلى منطقة الاشتعال ومكافحتها باستخدام قواذف وخراطيم الإطفاء نتيجة لتطور التصميم الإنشائي الهندسي في المباني. وما أصبحت تحتويه من مواد ذات حمولات حرارية عالية ومنتجة لكمية كبيرة من الدخان عند اشتعالها مع مرور فترات زمنية على الاشتعال قبل اكتشافه. ظهرت تركيبات الإطفاء الثابتة بالمياه والتي يطلق عليها رشاشات المياه الآلية Automatic Sprinklers
– يعرف نظام رشاشات المياه الآلية بأنه نظام يقوم على أساس ضخ المياه على منطقة الاشتعال آلياً بواسطة عدد من الوحدات التي تقوم بتوزيع المياه بكميات محددة ولفترة زمنية معينة بغرض إطفاء الحريق والحد من انتشاره.
مكونات نظام رشاشات المياه الآلية sprinkler system components
تتكون نظم الرشاشات الآلية بصفة عامة دون النظر إلى نوعياتها من العناصر التالية كما يلي:
(1) مصدر المياه وطلمبات الضخ.
(2) محابس التحكم الرئيسية (مراقبة من لوحة التحكم الرئيسية) والتي يصدر إليها الأمر بالفتح من لوحة التحكم.
(3) وحدة صمامات عدم الرجوع.
(4) شبكة مواسير وتوصيلات المياه.
(5) الرؤوس الرشاشة للمياه.
(6) نظام إنذار صوتي آلي للإخلاء.
(7) نظام آلي بتدفق المياه من رشاشات النظام.
أنواع رشاشات المياه Types Of Sprinklers
– يتوقف تشغيل النظام وخروج المياه تحت ضغط على الغلق التام لفتحة خروج المياه الواقعة تحت ضغط طلمبات النظام أو الهواء المضغوط في حالة الأنظمة الجافة. ولا يتم خروج المياه إلا يفتح هذا الصمام المثبت بالرشاش.
– تنقسم الرشاشات من حيث مبدأ تشغيل وفتح الصمام إلى:
(1) رشاشات المياه ذات العنصر المنصهر Fusible Sprinklers
– يعتمد هذا النوع في تشغيله على وجود سبيكة معدنية تنصهر عند درجة حرارة محدودة فيتم فتح صمام خروج المياه بالرشاش.
– يتم تحديد درجة حرارة التشغيل والزمن عن طريق اختلاف سمك كتلة المعدن المنصهر لتسهيل تأثير الحرارة على كتلة المعدن.
– استخدام عدة معادن مثل سباتك القصدير مع معادن أخرى ذات نقاط حرارة انصهار مختلفة ينتج معادن ذات نقطة انصهار أقل من درجة حرارة انصهار المعدن منفرداً وهذا ما يطلق عليه السبائك المنصهرة. وهي التي يتم استخدامها مع الرشاشات ذات العنصر المنصهر للتشغيل وخروج المياه.
(2) رشاشات المياه سريعة الكسر Frangible Sprinklers
– يعتمد هذا النوع في تشغيله على وجود فقاعة زجاجية سريعة الكسر.
– تصنع هذه الفقاعة من زجاج خاص وتحتوي على سائل يتحول إلى بخار عند درجة حرارة معينة.
– عند تعرض السائل لدرجة الحرارة (حسب نوعية السائل داخل الفقاعة) يتحول السائل إلى بخار فيزداد الحجم والضغط الداخلي على جدران الفقاعة فتنكسر الفقاعة الزجاجية محررة صمام الرشاش ويتم خروج المياه.
أنواع أنظمة رشاشات المياه الآلية
يوجد عدد من أنواع أنظمة الرشاشات الآلية للمياه لكل منها متطلباته الإضافة الخاصة اللازمة للتشغيل وهي كما يلي:
(1) نظام المواسير الرطبة Wet Pipe System
– يقوم النظام على تركيب الرؤوس الرشاشة للمياه على شبكة مواسير مليئة بالمياه تحت ضغط طوال الوقت Compressed Water.
– وهذه الشبكة متصلة بمصدر المياه الرئيسي حيث يتم دفع المياه لحظياً عند فتح أي رأس رشاش بعد استجابة المستكشف بدرجة حرارة الوسط المحيط.
– يستخدم هذا النوع من الأنظمة في الحالات الآتية:
- عدم وجود أي احتمال لتجمد المياه بالمواسير نتيجة الانخفاض الشديد في درجات الحرارة.
- وجود حالة خاصة من التأمين تستدعى استخدام هذا النوع من الأنظمة مثل تبريد بالات غزل القطن عند درجة حرارة معينة تقل عن درجة حرارة الاشتعال.
– يتطلب تنفيذ هذا النوع من الأنظمة على المتطلبات التالية كما يلي:
- المحابس والصمامات مثل محابس التحكم بنظام الرشاشات الآلية ومحابس تخفيض الضغوط Control valves
- المواسير وركائز المواسير Pipes & Valves Controlling Sprinklers Systems
- وحدات تصريف المياه Drainage.
- وحدات قياس الضغوط Pressure Gauges.
- محابس تفريغ الخط من المياه .Relief Valves
- معدات الإنذار بتدفق المياه Water Flow Alarm Devices.
- نظام الإنذار المتصل (طراز ضغط المياه) (System Alarm Attachments (Water Pressure Type تتولى إصدار الإنذار في حالة انخفاض ضغط المياه في المواسير الحاملة للرؤوس الرشاشة.
- مكتشفات تدفق المياه (طراز الضغط الزائد) Water Flow Detectors (Excess Pressure Type)
- معدات منع الإنذار Alarm Retarding Devices.
(2) نظام المواسير الجافة Dry pipe system
– نظام يقوم على تركيب الرؤوس الرشاشة للمياه على شبكة مواسير تحتوي على هواء أو غاز نيتروجين تحت ضغط.
– عند انخفاض الضغط في الشبكة نتيجة لفتح أحد الرؤوس الرشاشة يتم السماح بمرور المياه تحت ضغط من خلال محبس. يطلق عليه محبس المواسير الجافة وذلك من المصدر الرئيسي للمياه في اتجاه شبكة المواسير إلى الرؤوس الرشاشة.
– يستخدم هذا النوع من الأنظمة في الأماكن المحتمل انخفاض درجات الحرارة بها إلى الحد الذي يؤثر على سريان المياه داخل المواسير.
(3) نظام البادئ Pre-action sprinkler system
– هو نظام رشاشات میاه آلية مركبة على مواسير تحتوي على مياه غير مضغوطة متصل بها. وبنفس المنطقة المؤمنة بالرؤوس الرشاشة نظام کشف آلي عن الحريق.
فتح محابس المياه يتم عن طريق استجابة نظام الكشف الآلي في منطقة حدوث الحريق، ومن ثم تدفق المياه إلى الشبكة ومنها إلى الرؤوس الرشاشة.
الاختلاف الرئيسي بين هذا النظام والنظام العادي للمواسير الجافة هو أن محبس الإمداد بالمياه يعمل بناء على إشارة صادرة من نظام اكتشاف الحريق الآلي المرتبط به – مع إمكانية عمل النظام يدوياً.
يتم استخدام هذا النوع من الأنظمة عند الخوف من تأثير المياه على الموجودات عند حدوث كسر بمواسير الشبكة أو الرؤوس الرشاشة.
(4) نظام يجمع بين المواسير الجافة والبادئ Dry Pipe ad Pre action sprinkler system
– نظام رشاشات مياه يعتمد على توظيف رؤوس رشاشة آلية متصلة بشبكة مواسير بها هواء مضغوط، مع وجود نظام كشف آلي عن الحريق مثبت في نفس منطقة عمل الرؤوس الرشاشة.
– يؤدي نظام الكشف الآلي إلى فتح محابس المواسير الجافة لحظياً دون أي فقد في ضغوط الهواء الجوي بشبكة المواسير. وفي نفس الوقت يتم فتح صمامات تفريع الهواء في نهاية ماسورة التغذية الرئيسية. والذي يتزامن عادة مع فتح الرؤوس الرشاشة.
– الغرض الرئيسي للجمع بين نظامي المواسير الجافة والنظام في البادئ هو ضمان توفير وسائل مقبولة للإمداد بالمياه من خلال عدد (۲) محبس مواسير جافة متصلين على التوازي لنظام رؤوس رشاشة آلية ذو سعة أكبر مما يجب الالتزام به بنظام المواسير الجافة.
– بصفة عامة فإن الجمع بين النظامين في تركيبات واحدة يتم فقط في حالة وجود صعوبة تعود إلى طول خطوط شبكة المواسير وخطورة حدوث تجمد بالمياه.
(5) النظام المزدوج Deluge Sprinkler System
– هو نظام رشاشات مياه آلية يستخدم رؤوس رشاشة مفتوحة متصلة بشبكة مواسير جافة تتصل بمصدر الإمداد بالمياه بواسطة محبس يعمل عند استجابة نظام الكشف الآلي عن الحريق، مركب بذات منطقة التأمين.
– عند عمل المحبس الرئيسي تتدفق المياه من خلال شبكة المواسير إلى كافة الرؤوس الرشاشة في ذات الوقت في اتجاه الاشتعال.
– الغرض من هذا النظام هو دفع المياه إلى كافة منطقة التأمين حيث أن المياه تتدفق من خلال كل الرؤوس الرشاشة الموجودة بالمنطقة حيث أنها رشاشات مفتوحة.
– تستخدم في هذه الأنظمة وحدات كشف حساسة للحرارة تعمل بنظرية الارتفاع المعاير في درجة الحرارة أو درجة الحرارة الثابتة مع إمكانية تشغيل النظام يدوياً.
-هذا النظام قادر على توصيل المياه للحريق بصورة أسرع مع توزيعها بصورة أوسع من خلال الرؤوس الرشاشة المفتوحة. مما يقضى على ظاهرة انتشار النيران أو ما يعرف باتساع رقعة الحريق.
– الأنظمة المزدوجة مناسبة مع حرائق المواد القابلة والسريعة الاشتعال. وعادة ما يستخدم هذا النظام في تأمين حظائر الطائرات، كما أنه صالح للاستخدام في الأماكن ذات الأسقف المرتفعة. والتي تتطلب وقت لوصول درجات الحرارة إلى الرؤوس الرشاشة المغلقة لتشغيلها من خلال تأثير الحرارة على العنصر المنصهر بها أو كسر الفقاعة الزجاجية.
(6) نظام الرشاشات الخارجية للحماية من الخطر التعرضي للحريق
Outside Sprinkler for Protection against Exposure Fires
– هو نظام يحتوى على شبكة مواسير مركب عليها رؤوس رشاشة.
– يركب النظام على الحوائط الخارجية أو فتحات المبنى لحمايته من الخطر التعرضي للحريق الناتج عن حدوث حريق بأماكن يقع المبنى في دائرة تأثيرها
– ويستخدم هذا النظام في حماية المنازل الخشبية بصفة عامة.
المراجع:
- كتاب الدليل الفني لتدريب مفتشي السلامة والصحة المهنية (دليل المتدرب – المستوى التخصصي) – الطبعة الأولى 2017 الصادر من وزارة القوى العاملة – جمهورية مصر العربية والمعتمد من وزارة العمل الدولية.
- National fire protection Assossiation NFPA 10.
- Selection and Location of Fire Detectors handbook.
- Industrial fire protection handbook Chapter 1, 2, 7.
- NFPA 13 Standard for the Installation of Sprinkler Systems 1999 Edition.
