تاریخچه سیستم اسپرینکلر

استفاده از سیستم اسپرینکلر

استفاده از سیستم اسپرینکلر یک روش اطفا حریق متشکل از سیستم آبرسانی فعال است. این سیستم آبرسانی فشار کافی برای سیستم لوله کشی توزیع آب که اسپرینکلر به آن متصل است را فراهم می‌کند.

در گذشته، استفاده از اسپرینکلر منحصر به کارخانه‌های بزرگ و ساختمان‌های تجاری بود. با گذشت سال‌ها، مدل‌های جدیدتر و مقرون به صرفه از انواع سیستم اسپرینکلر اختراع شده است.

استفاده از اسپرینکلر در کشور های توسعه یافته رواج پیدا کرد و اکنون در هر نقطه از جهان استفاده می‌شود. هر ساله بیش از 40 میلیون سر اسپرینکلر نصب می‌شود.

دلیل توجه افراد به سیستم اسپرینکلر این است که بسیار مؤثر است و می‌تواند به سرعت آتش را خاموش کند. در این مقاله، به بررسی تاریخچه اسپرینکلر ها، نحوه کار و انواع مختلف آن‌ ها می‌پردازیم.

تاریخچه اسپرینکلرها

تاریخچه اسپرینکلر به قرن پانزدهم برمی‌گردد. در آن زمان‌، لئوناردو داوینچی سیستم آب‌پاشی طراحی کرد که بسیاری را متعجب کرد.

اگرچه این سیستم کامل نبود، اما در خاموش کردن آتش مؤثر بود. در سال 1723، Ambrose Godfrey سیستم اسپرینکلر خودکار آتش را ساخت. وی با استفاده از باروت مخصوص یک مخزن مایع خاموش کننده آتش ارائه کرد.

اولین سیستم اسپرینکلر مدرن :

در سال 1812 توسط یک معمار دکوراسیون نام William Congreve در تئاتر رویال انگلیس نصب شد. این سیستم از یک مخزن استوانه‌ای بزرگ تشکیل شده که می‌تواند 95000 لیتر آب را در خود جای دهد. این مخزن از یک منبع آب 250 میلی‌متری که در هر قسمت از تئاتر منشعب شده است، تغذیه می‌ شود.

این سیستم از 1852 تا 1885 در بسیاری از کارخانه‌های نساجی در نیوانگلند برای خاموش کردن شعله‌های آتش استفاده شد. اگرچه این سیستم مدرن مؤثر بود، اما به صورت خودکار نبود.

یعنی سیستم باید به صورت دستی خاموش و روشن می‌شد. در دهه 1860 مخترعین تصمیم گرفتند به تولید انواع سیستم اسپرینکلر اتوماتیک بپردازند.

تلاش آن‌ها در سال 1872 هنگامی که Philip W.Pratt از آبینگتون اولین سیستم اسپرینکلر اتوماتیک را کشف کرد، نتیجه‌ داد. Henry S.Parmalee کسی بود که اولین سر اسپرینکلر اتوماتیک را به ثبت رساند.

او اختراع Pratt را بهبود بخشید و سیستم اتوماتیک بهتری ساخت. وی اولین سیستم اسپرینکلر را در سال 1874 در کارخانه پیانو خود نصب کرد.

در سال 1881، Frederick Grinnell طرح اسپرینکلر Parmalee را اصلاح کرد و یک اسپرینکلر اتوماتیک با نام خود ساخت. او وقت زیادی صرف بهبود دستگاه نمود و در سال 1890، سیستم اسپرینکلر حباب شیشه‌ای را ساخت.

در دهه 1940، اسپرینکلرها فقط در برخی ساختمان‌های بزرگ تجاری استفاده می‌شدند. به مرور، اسپرینکلرها به یک قطعه از تجهیزات ایمنی اجباری تبدیل شدند.

اسپرینکلرها اکنون در اکثر مکان‌های مسکونی و مدارس نصب شده‌اند. این تغییر مثبت به دلیل اعمال نفوذ انجمن اسپرینکلر اتوماتیک آتش انگلیس، شبکه اسپرینکلر اروپا و شبکه ملی اسپرینکلر رخ داده است.

مقررات ساختمانی در انگلستان برای اطمینان از امنیت ساکنان آن، نصب سیستم اسپرینکلر را در شرایط خاصی الزامی کرده‌است.

در سال 2011، ولز اولین کشوری بود که نصب سیستم های اسپرینکلر در ساختمان‌های مسکونی جدید را اجباری کرد. این قانون برای خانه‌های تازه احداث شده و همچنین سالن‌های دانشگاه و خانه‌های سالمندان اعمال می‌شود.

کاربرد اسپرینکلر ها

سیستم اسپرینکلر از اواخر دهه 1800 در ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفته است. آن زمان، فقط در کارخانه‌هایی که ممکن بود آتش سوزی موجب خسارت گسترده و خسارت جانی شود، نصب می‌شد.

امروزه، اسپرینکلرها به ویژه در ساختمان‌های بالاتر از 23 متر یا مناطقی که برای آتش نشانان غیرقابل دسترسی هستند، یک نیاز ضروری است.

شرکت‌های بیمه برای کاهش زمان توقف کار و خسارات، به مشتریان خود توصیه می‌کنند از اسپرینکلر استفاده کنند. همچنین ممکن است نصب اسپرینکلر یک قانون ساخت باشد.

قوانین ساختمانی سازندگان را ملزم می‌کنند تا در مناطقی که افراد زیادی تجمع دارند، اسپرینکلر نصب کنند. از جمله‌ی این مکان‌ ها، خوابگاه ها، هتل‌ ها، بیمارستان‌ ها و مراکز سالمندان هستند.

اسپرینکلر ها چگونه کار می‌کنند؟

مسلم است که تجهیزات ضد حریق زیادی مانند خاموش‌کننده‌های آتش، دود، و ردیاب گرما وجود دارند. اما ممکن است این‌ها نتوانند کاملا از ساختمان یا سازه شما در برابر آسیب محافظت کنند.

یک سیستم اسپرینکلر می‌تواند بیش از 65 درصد خسارات ناشی از آتش سوزی و خسارت اموال را کاهش دهد. برخلاف تجهیزات دستی مانند کپسول آتش نشانی، که به صورت دستی کار می‌کنند، اسپرینکلرها خودکار هستند.

این بدان معناست که در صورت آتش سوزی نیازی به روشن کردن آنها ندارید.

شاید اسپرینکلر دقیقا همان چیزی باشد که شما در تأسیسات مسکونی یا تجاری خود نیاز دارید. اما این سیستم چگونه کار می‌کند؟ در زیر شرح مختصری از روند کار یک اسپرینکلر را ارائه می‌ کنیم

تشخیص گرما

بسیاری از افراد این تصور غلط را دارند که اسپرینکلرها در اثر تشخیص دود روشن می‌شوند. اما حقیقت این است که این سیستم‌ها توسط گرما روشن می‌شوند. اگر توسط دود به کار می‌افتادند، سوزاندن نان تست می‌توانست اسپرینکلرها را روشن کند.

سیستم های اسپرینکلر در اطفا حریق بسیار مؤثرند و تا حدی در برابر هشدارهای دروغین مصون هستند. فقط در صورت وجود گرمای شدید به کار می‌افتند. وقتی آتشی شعله‌ور می‌شود، هوای بالای آن خیلی زود گرم می‌شود.

این هوای گرم به تدریج بالا می‌رود و در قسمت بالای اتاق یا سقف پخش می‌شود. اگر هوایی که به سر اسپرینکلر می‌رسد به اندازه کافی گرم باشد، آب از سر اسپرینکلر پاشیده می‌شود تا شعله را خاموش کند.

اکثر سرهای اسپرینکلرها دارای یک حباب شیشه‌ای خاصی هستند که با گلیسیرین پر شده است. این مایع وقتی در تماس با هوای بالای 165 درجه قرار می‌گیرد به سرعت منبسط می‌شود. وقتی مایع منبسط شود، حبابی که در آن قرار دارد را شکسته و اسپرینکلر را فعال می‌کند.

آب پاشی روی شعله‌های آتش

معمولاً، سر اسپرینکلرها به لوله‌ای متصل می‌شوند که به منبع آب خارج از ساختمان متصل است. هنگامی که سر اسپرینکلر به علت گرمای شدید فعال می‌شود، والوها باز می‌شوند و  آب تحت فشار از لوله به خارج از سیستم جریان می‌یابد.

فشار آب در انواع سیستم اسپرینکلر بسیار مهم است. این امر سیستم را قادر می‌سازد تا به سرعت شعله را خاموش کرده و از احتراق مجدد آن جلوگیری کند.

به حداقل رساندن خسارات

سیستم‌های اسپرینکلر در فیلم‌ها و زندگی واقعی تفاوت زیادی دارند. این سیستم‌ها در فیلم ها اغلب به هم متصل‌اند. وقتی یک منبع گرما وجود دارد، همه آن‌ها فعال می‌شوند.

اگرچه ممکن است جالب و موثر به نظر برسد‌، اما گمراه کننده خواهد بود و موجب خسارت می‌شود. اگر در هنگام آتش سوزی تمام اسپرینکلر های یک ساختمان فعال شوند، احتمالاً خسارت بزرگی از طریق آب وارد خواهد شد.

در واقعیت، سرهای اسپرینکلرها به صورت جداگانه کار می‌کنند. در بعضی مواقع، آتش سوزی ها می‌توانند پس از فعال شدن دو یا سه اسپرینکلر کاملاً خاموش شوند.

این امر خسارات ناشی از پاشیدن آب در سایز نقاط ساختمان را کاهش می‌دهد. از آن‌جایی که سیستم اسپرینکلر می تواند شعله را با یک پنجم آب شلنگ آتش نشانی خاموش کند، در مقایسه با عملکرد آتش نشانی محلی آسیب کمتری به اموال ارزشمند شما وارد می‌کند.

سیستم‌های اسپرینکلر بدون خسارت جدی به اموال در خاموش کردن شعله‌های آتش موثر هستند. با این وجود، باید توجه داشته باشید که همه آنها نمی توانند از اموال شما محافظت کنند.

برای پیدا کردن اسپرینکلری که متناسب با نیازهای ساختمان شما باشد، باید یکی دو چیز در مورد انواع مختلف اسپرینکلرها های موجود در بازار بیاموزید.

انواع سیستم اسپرینکلر

نصب سیستم اسپرینکلر در ساختمان یکی از بهترین راه های محافظت از آن در برابر آتش سوزی است. سیستم های اسپرینکلر انواع مختلفی دارند.

در این قسمت توضیحاتی را درباره انواع مختلف اسپرینکلر ارائه می کنیم تا شما بتوانید بهترین تصمیم را متناسب با نوع ساختمان خود اتخاذ کنید.

سیستم های لوله مرطوب

سیستم های اسپرینکلر لوله مرطوب کاربرد بیشتری در خانه ها و سازه ها به دلیل قابل اعتماد بودن و نصب آسان آن نسبت به انواع سیستم های اسپرینکلر دارند. برخلاف سایر سیستم های فوق العاده پیچیده، سیستم های لوله مرطوب فقط دارای دو جز هستند. این دو جز شامل سوپاپ کنترل اتوماتیک هشدار و آبپاش های اتوماتیک می باشد.

بنابراین اگر به دنبال یک سیستم اسپرینکلر مطمئن هستید که به مدت طولانی قابل استفاده باشد، سیستم لوله مرطوب برای شما مناسب خواهد بود.

سیستم لوله مرطوب ضدیخ

تفاوت این سیستم با سیستم لوله مرطوب در استفاده از ماده شیمیایی ضد یخ است. سیستم های ضد یخ مرطوب به گونه ای طراحی شده اند که در مناطقی که نمی توان لوله ها را بالای 35 تا 40 درجه فارنهایت نگه داشت، استفاده می شود. بله، سیستم های لوله مرطوب به ویژه در مناطق سردسیر مؤثر هستند.

استفاده از آنها توسط مقام نظارتی در ایالات متحده ممنوع شده است. دلیل چنین ممنوعیتی این است که این سیستم ها توانایی کنترل آتش را هنگامی که آتش شعله ور می شود را ندارند.

در سال 2022 سیستم های ضد یخ قدیمی در ایالات متحده جمع آوری می شوند. این اقدام نظارتی قطعاً باعث کاهش تعداد اسپرینکلرهای ضد یخ متناسب با هوای سرد خواهد شد که در نتیجه آن  افزایش قیمت چنین اسپرینکلر هایی را نیز به همراه خواهد داشت.

سیستم لوله خشک

سیستم های لوله خشک یکی دیگر از انواع سیستم اسپرینکلر محبوب و مورد استفاده هستند. این سیستم ها برای نصب در مناطقی که دمای محیط باعث ایجاد یخ زدگی آب موجود درون سیستم لوله مرطوب می شود، ساخته شده اند.

سیستم های لوله خشک اغلب در مکان های دور از گرما مانند پارکینگ ها، وسایل سرمایشی و مناطقی که نصب لوله کشی مرطوب در آن ها میسر نیست، قابل استفاده می باشند.

در این سیستم ها، در هنگام آتش سوزی آب درون لوله ها وجود ندارد. در صورت عدم استفاده، لوله ها با هوا که فشاری کمتر از فشار آب مصرفی دارد، پر می شوند.

برای کاهش احتمالی فشار آب مصرفی از وارد شدن زود هنگام آن به داخل لوله، سیستم با یک لوله خشک مخصوص و شیر طراحی شده است.  شیر فلکه طراحی شده نیروی زیادی را در بالای شیر ایجاد می کند، این کار از عملکرد نادرست سیستم جلوگیری می کند.

هنگامی که یک یا دو اسپرینکلر شروع به کار می کنند. هوای داخل لوله از اسپرینکلر خارج می شود. هر اسپرینکلر بصورت جداگانه زمانی شروع بکار می کند.

که دمای محیط به اندازه تعیین شده برای آن اسپرینکلر بالا رود. همانطور که فشار هوا به آرامی کاهش می یابد، فشار روی شیر خشک لوله نیز به تدریج تغییر می کند. این کار امکان ورود آب به سیستم لوله کشی را فراهم می کند.

آب مورد نیاز برای خاموش کردن آتش:

پس از خارج شدن هوا از سیستم اسپرینکلر پاشش می کند. در مناطقی که مقررات NFPA 13 اجرا می شود، مدت زمان رسیدن آب به اسپرینکلر حدود 1 دقیقه است. این مدت زمان اصطلاحا  “حداکثر زمان پاشش آب” نامیده می شود.

متناسب با  طبقه بندی خطر منطقه تحت حفاظت ، ممکن است حداکثر زمان پاشش آب کاهش یابد.

از دید صاحبان ساختمان ها و ساکنان آن یکی از ویژگی های سیستم اسپرینکلر لوله خشک محافظت از مناطقی از ساختمان است که در برابر آب حساس هستند.

زیرا ممکن است سیستم لوله مرطوب باعث ایجاد نشتی و آسیب به مناطق مختلف ساختمان شود. درحالیکه چنین مشکلی در سیستم های لوله خشک وجود ندارد و ساختمان از آسیب نشتی احتمالی آب در امان می ماند.

سیستم دلوج

در این سیستم همه اسپرینکلرهای متصل به سیستم لوله کشی آب در همه زمان ها باز هستند. این سیستم بدون سنسور سنجش گرما کار می کند.

آنها بیشتر برای خطرات خاص و یا در مناطقی که آتش سوزی می تواند به سرعت گسترش یابد و باعث خسارت در مقیاس بزرگ در مدت زمان کوتاه شود، استفاده می‌شوند. در این سیستم، آب کافی برای خاموش کردن آتش در یک منطقه بزرگ فراهم می شود.

سیستم لوله کشی تا چه زمانی کار میکند؟

در سیستم لوله کشی تا زمانی که سیستم شروع بکار کند آبی وجود ندارد. این سیستم برای کار با این روش طراحی شده است زیرا لوله کشی دارای فشار جوی است و دهانه های اسپرینکلر باز هستند. علاوه بر این یک شیر برای جلوگیری از تجمع آب در لوله ها بر اثر فشار آب تعبیه شده است

از آنجا که سنسورهای سنجش گرما در سیستم اسپرینکلر وجود ندارد، به احتمال زیاد شیر دلوج به سیستم اعلام حریق متصل می شود. این سیستم هشدار  بر اساس ماهیت خطر در منطقه استفاده خواهد شد.

دستگاه شروع کننده اطفای حریق :

دستگاه شروع کننده اطفای حریق به پنل اعلام حریق برای باز شدن شیر دلوج سیگنال می دهند. بسته به هدف سیستم ممکن است فعال سازی به صورت دستی یا خودکار باشد.

فعال سازی دستی از طریق سیستم کشش الکتریکی صورت می گیرد، که به پنل اعلام حریق سیگنال می دهد. این روش نشانه باز شدن سریع شیر دلوج است.

چگونگی عملکرد دستگاه شروع کننده اطفای حریق

 عملکرد دستگاه شروع کننده اطفای حریق به پنل اعلام حریق برای باز شدن شیر سیگنال می دهد. در این زمان آب به سرعت به سیستم لوله کشی رسیده و از اسپرینکلر شروع به پاشش می کند.

سیستم اسپرینکلر آب و کف

این سیستم، از انواع سیستم اسپرینکلر است که برای تخلیه مخلوطی از کف کم انبساط و آب طراحی شده است که باعث اسپری سریع کف از سر اسپرینکلر می شود.

این سیستم ها معمولاً در مناطق ویژه پرخطر مانند فرودگاه و انبار مایعات قابل اشتعال مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد  این سیستم به ماهیت سیستمی که کف به آن تزریق شده بستگی دارد.

اسپری آب

این سیستم  تا حدودی شبیه سیستم غرقاب است، اما نازل تخلیه و لوله کشی برای محافظت یا رفع یک خطر منحصر به فرد طراحی شده اند. نازل های موجود در این سیستم معمولاً برای الگوی اسپری منحصر به فرد انتخاب می شوند تا با ماهیت خطر همگام شوند.

نمونه های متداول خطرات محافظت شده توسط این سیستم ترانسفورماتورهای الکتریکی حاوی یاتاقان های توربو ژنراتور و روغن برای خنک سازی هستند.

از سیستم پاشش آب می توان در مناطقی روی سطح مخازن حاوی گازها و مایعات قابل اشتعال نیز استفاده کرد. در اینجا، اسپری آب برای جلوگیری از انفجار آتش از محتوای مخزن در نظر گرفته شده است.

سیستم مه آب

این سیستم برای مناطقی مورد استفاده قرار می‌گیرد که ایجاد بخار آب اولویت اول باشد. از این سیستم در مناطقی که آبرسانی محدود است یا آسیب آب به سیستم مورد توجه است، استفاده می شود.

در این سیستم قطرات آب از اندازه حداکثر ۱۰۰۰ میکرون  با فشار بالا از نازل تخلیه خارج می شوند. اندازه قطرات آب را می توان با تنظیم نازل تخلیه کنترل کرد.

در این روش مه پاش می توان با حجم محدودی از آب، سطح زیادی را پوشش داد. در نتیجه این کار باعث می شود که گرمای موجود، قطرات آب را به سرعت به بخار آب تبدیل کند.

سخن پایانی

اسپرینکلرها سیستم هایی هستند که برای مهار آتش مورد استفاده قرار می گیرند و می توانند آتش را قبل از اینکه آسیب جدی به بار آورند، مهار کنند. مهم است که قبل از نصب آنها، ماهیتشان و خطرات احتمالی آتش سوزی را در نظر بگیرید.

انجام این کار باعث می‌شود که بتوانید انواع سیستم اسپرینکلر را بشناسید و سیستم متناسب با تجهیزات و دارایی و ساختمان خود را انتخاب کنید.

برای آشنایی بیشتر با حوزه سیستم اسپرینکلر و آشنایی با اسپرینکلر پایین زن و بالا زن به شما پیشنهاد می کنیم تا مقالات زیر را نیز مطالعه نمایید:

• انواع اسپرینکلر آتش نشانی
• تاثیر رسانه و ایجاد باورهای غلط در مورد اسپرینکلر

همچنین در صورتی که قصد خرید اسپرینکلر و یا هرگونه تجهیزات اطفاء حریق را دارید، با مراجعه به بخش ” خرید انواع سیستم اسپرینکلر” فروشگاه هایپرفایر، ثبت سفارش و خرید خود را نهایی کنید.