آیروسل چیست؟

هواپخش آیروسل یکی از انواع سیستم‌های اطفاء حریق می‌باشد که به جای خاموش کننده هالون و اطفاء حریق CO2 استفاده می‌شود. این کاربرد مانند اطفاء حریق بر پایه‌ی گاز یا اطفاء آتش‌سوزی بر مبنای ذرات است. براساس ترکیب ذرات میکروسایز جامد (‌آیروسل) و با استفاده از تکنولوژی سوخت جامد به صورت تجاری تولید شده و به عنوان جایگزینی بی‌خطر و کاربردی به جای هالون، هالوکربن‌ها، پودرهای شیمیایی و گازهای بی‌اثر مورد استفاده موثر قرار گرفته است. آیروسل به عنوان یک ماده جامد است و وقتی آزاد می‌شود که به صورت الکتریکی یا حرارتی فعال شود. هنگامی که فعال شد، ذرات میکروسایز جامدی ایجاد می‌شوند که با قدرت زیادی می‌توانند آتش را خاموش کنند. آیروسل فیزیکی و شیمیایی به آتش حمله‌ور می‌شود و بی درنگ باعث خاموش شدن آتش و شعله ور شدن مجدد آن می شود. آیروسل در اکثر موارد، تنها جایگزین برای هالون و گازهای خنثی است.

معنی آیروسل:

هواآویز، هواپخش، هوابیز، هواویز.

آیروسل به انگلیسی:

aerosol

پیشینه سیستم اطفا حریق

در ابتدا از سال 1930 میلادی از سیستم اطفا حریق گازی (CO2) استفاده می‌کردند. بعد از این‌که مدتی از آن‌ها استفاده کردند و مشکلات مختلف را در سیستم‌ها دیدند، همه‌ی مخترعان در این سیستم به فکر ایجاد یک فن‌آوری برتر برای بهبود عملکرد سیستم اطفاء حریق افتادند.

معایب استفاده از گازهای CO2

1. تاثیر‌گذاری بر آتش به کمک کاهش غلظت اکسیژن موجود در محل :  سیستم اطفاء حریق ایده آل سیستمی است که حجم اکسیژن موجود در محیط را کاهش ندهد و در صورت فعالسازی سلامت افراد را به مخاطره نیاندازد.
2. از آنجایی که گاز اطفاء حریق با فشار در کپسول‌ها قرار می‌گیرد، در زمان خروج نیاز به گرفتن دما از محیط داریم. بنابراین، در زمان تخلیه کمی با کاهش دمای محیط روبرو می‌شویم. این امر ممکن است به تجهیزات محیط در دسترس صدمه بزند. پس، سیستم آیروسل سیستمی ایده‌آل است که باعث بوجود آوردن تغییرات زیاد ناگهانی دما نشود.
3.  در حال حاضر اگر از سیلندرهای تحت فشار در مکانی استفاده شود، به طور مداوم شاهد اتفاقات مختلفی از جمله انفجار این سیلندرها در مکان‌های مختلف جهان بوده‌ایم. علت‌های مختلفی برای انفجار وجود داشته است که می‌توان به زلزله، قرارگیری در کنار آتش، وارد شدن ضربه‌های مختلف به شیرآلات آنها و … اشاره کرد. این تهدیدها در مورد تمامی اماکن عمومی و تجهیزات گران قیمت نیز صادق می‌باشد. از این رو سیستم اطفاء حریق ایده‌آل سیستمی است که حتی‌الامکان این‌گونه مخازن را به کار نبرد.
4. تعداد مخازنی که برای این گازها استفاده می‌شود، بخش زیادی از محیط را اشغال می‌کرد. این عیب زمانی که اماکن با فضای محدود وجود دارند، بیشتر به چشم می‌خورد. لذا سیستم اطفاء حریق ایده‌آل سیستمی خواهد بود که کمترین فضای ممکن را اشغال نماید.
5. تولید HF  (اسید هالوژن) در هنگام تجزیه مولوکولی در مواجهه با دماهای بیش از 500 درجه سانتی‌گراد که تاثیر بسیار خطرناک و کشنده‌ای خواهد داشت . لذا سیستم اطفاء حریق  ایده‌آل سیستمی خواهد بود که در مواجهه با دماهای بالا تغییر ماهیت ندهد.

انقلابی در سیستم اطفاء حریق در حال وقوع است....

آیروسل که از تکنولوژی سوخت جامد موشک استفاده می‌نماید، اولین سیستم اطفاء حریقی است که ترکیبی از ذرات میکرو‌سایز جامد (آیروسل) در جهان می‌باشد که به صورت تجاری تولید شده است. آیروسل یک منبع بی‌خطر می باشد که به جای هالون، هالوکربن‌ها، پودرهای شیمیایی و گازهای بی‌اثر استفاده می‌شود.

انواع سیستم اطفاء حریق آیروسل

آیروسل انواع مختلفی دارد. این انواع مختلف از طبقه‌بندی‌های متنوعی از نظر روش فعال سازی، عوامل و غلظت آیروسل مورد استفاده، نحوه کاربری، متد تولید آئروسل و کاربردهایی که برای آن طراحی شده‌اند، دارند. برخی از این سیستم‌های رایج عبارتند از:

• سیستم اطفاء آیروسل جامد

سیستم‌های متراکم از ژنراتورهای جامد استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها دارای ذرات جامد و یک پیشرانه هستند. وقتی که آیروسل فعال می‌شود، این ذرات تبخیر می‌شوند.

• سیستم اطفاء آیروسل مایع

این سیستم از آیروسل مایع استفاده می‌کنند. این ذرات به عنوان یک غبار در منطقه مورد نظر پراکنده می‎شوند. در این سیستم‌ها توزیع ابر آیروسل نیاز به ژنراتورهای فشار بالا دارد.

• سیستم اطفاء آیروسل هیبریدی

این سیستم‌ها هر دو عامل را ترکیب می‌کنند و منطقه را محافطت می‌نمایند. ژنراتورها ذرات جامد ایجاد می‌کنند که به عنوان یک کاتالیزور عمل کرده و تشکیل یک ابر می‌دهد.

همچنین آیروسل از طریق فعالسازی نیز انواع مختلفی دارد که عبارتند از:

• کپسول آیروسل الکتریکی: با سیگنال الکتریکی از یک سیستم تشخیص حریق فعال می‌شود.
• کپسول آیروسل حرارتی:  توسط یک عنصر حساس به حرارت فعال می‌شود.
• کپسول آیروسل مکانیکی: با ابزارهای دستی نظیر کشیدن یک پین یا فشار‌دادن دکمه فعال می‌شوند.

سیستم اطفاء آیروسل نیز از طریق نحوه کاربری نیز دو نوع می باشد:

• سیستم اطفاء آیروسل نیز از طریق نحوه کاربری نیز دو نوع می‌باشد:

  • آیروسل دستی و قابل حمل : این نوع آیروسل بیشتر در خانه‌ها و مناطق کوچک نظیر خودروها و قایق‌ها استفاده می‌شود.
  • آیروسل اتوماتیک:  این نوع آیروسل در محیط‌های تجاری و صنعتی استفاده می‌شوند و خود به خود هنگام وقوع آتش‌سوزی فعال می‌شوند.

  سیستم آیروسل از لحاظ غلظت نیز دو نوع می‌باشد:

• سیستم با غلظت بالا : این سیستم‌ها معمولا در منطقه‌ها و ناحیه‌های بزرگ صنعتی تجاری استفاده می‌شوند که نیاز به قدرت بیشتری برای خاموش‌کننده داشته باشند.
• سیستم با غلظت پایین:  این سیستم‌ها معمولا در منطقه‌ها و ناحیه‌های کوچک نظیر خانه‌ها، آشپزخانه‌های کوچک و خودرو استفاده می‌شوند که نیاز به قدرت کمتری برای خاموش‌کننده داشته باشند.

اجزای مختلف کپسول آیروسل

تمامی اجزای کپسول آیروسل در عکس زیر نشان داده شده است:

1. کاور پلاستیکی
2. صفحه جهت‌دار
3. قطعه فعال‌سازی حرارتی
4. توری جداکننده
5. عنصر خنک کننده جامد
6. توری جداکننده
7. روکش آلیاژ آلومینیوم
8. حلقه فاصله
9. عنصر تولید کننده جامد
10. قطعه فعال‌سازی الکتریکی
11. دو شاخه اتصال به برق

طراحی و تولید سیستم اطفاء حریق آیروسل

سیستم اطفاء حریق آیروسل برای خاموش کردن آتش از ذرات جامد و مواد گازی استفاده می‌کند. وقتی که یک واکنش گرمایی اتفاق می‌افتد، درات و گاز از سیستم آیروسل خارج خواهد شد. این سیستم پسماند کمتری در هنگام تخلیه از خود در منطقه برجای می‌گذارد. آیروسل در مقایسه با سایر رقبا که باید مستقیم به سمت آتش نشانه‌گیری شوند، می‌تواند با استفاده از اعمال الکتریکی یا مکانیکی به سمت منطقه مورد نظر شلیک و در خاموش کردن آتش موثر واقع شود. یکی از نکاتی که در طراحی مد نظر قرار گرفته می‌شود این است که هر چه عامل اطفا آتش سرعت بیشتری شعله‌های آتش را پوشش‌دهی کند، اطفا حریق زمان کمتری می‌گیرد. همچنین، موارد زیر نیز در طراحی این سیستم اهمیت دارد:

• سایز سیلندر:  باید به گونه‌ای باشد که گاز موجود بعد از خالی شدن و قبل از برخورد کردن با کف زمین فرصتی برای سرد شدن نیز داشته باشد.
• زمان:  گاز آیروسل باید 10 دقیقه زمان داشته باشد تا در کل محیط پخش شود.
• فاصله سیلندر از تجهیزات:  فاصله باید به گونه ای باشد تا گاز سرد شود.

مزایای اطفاء آیروسل

• آیروسل اطفاء حریق به صورت جامد است و در زمان کاهش یا افزایش فشار نگرانی ندارد.
• سرعت آیروسل بسیار کم و در حدود 2 تا 12 ثانیه می‌باشد.
• نصب و جابجایی آن نیز بسیار آسان می‌باشد.
• ذرات آیروسل ضرری برای موجودات زنده نداشته و باعث ایجاد خفگی نمی‌شود.
• هیچ گونه تاثیر مخربی بر سلامت افراد، محیط زیست و تجهیزات نداشته و خسارتی تا به‌حال گزارش نشده است.
• این مواد بر اساس پروتکل کیوتو و پروتکل مونترال کاملاً سازگار با محیط زیست بوده و به لایه اوزن صدمه نمی‌رساند.
• ذرات آیروسل پس از فرایند اطفاء حریق حدود ۲۰ تا 45 دقیقه به صورت موثر در محیط ماندگار بوده و از ایجاد دوباره آتش جلوگیری می‌کند.
• سیلندرهای اطفای حریق آیروسل با انواع سیستم‌های اعلام حریق خودکار سازگار بوده و آتش را در لحظات اولیه خاموش می‌کند.
• سیستم آیروسل سه برابر موثر تر از گاز هالون 3 times more effective than Halon است.
• پس از اطفاء حریق بر روی اسناد، مدارک، لوازم، تجهیزات الکترونیکی و ابزار دقیق هیچگونه خوردگی و لک به جا نمی‌گذارد.
• آیروسل کم وزن، کم حجم، اقتصادی و مقرون به صرفه می‌باشد.
• ایروسل اطفاء حریق محدودیتی در مقابل ولتاژ بالای برق ندارد.
• ایروسل اطفاء حریق غیر سمی Low Toxicity است.
• ایروسل اطفاء حریق دوست محیط زیست  Environmentally Friendlyمی‌باشد.
• آیروسل نیاز به لوله‌کشی و و مخزن‌های تحت فشار و شارژ سالیانه نداردNo pressurized Cylinders or pipe work.
• آیروسل به صورت تجاری در مخازن با ظرفیت متفاوتی تولید شده و در دسترس می‌باشد.

این ویژگی‌ها باعث می‌شود که آیروسل به صورت فوری و در هر نقطه‌ای از محیط قابل اشتعال تخلیه شود و حریق را خاموش کند. همچنین، سیستم کنترل دقیق آیروسل به عامل اطفا کننده اجازه می‌دهد که به صورت محدود و در ناحیه مورد نظر انتشار یابد. این قابلیت منحصر به فرد سیستم، خسارات جانی و مالی ناشی از حریق را کاهش می‌دهد.  علاوه بر این، سرعت بالای تخلیه آیروسل تاثیر لحظه‌ای در خاموش نمودن حریق دارد. ذرات آیروسل به صورت یک ابر عمل کرده و در تمام ابعاد پخش می‌شوند. این ابر به عامل اطفا کننده اجازه می‌دهد به سرعت منتشر شده و به نقاط پوشیده و دسترس ناپذیر هم نفوذ کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که حریق در کمترین زمان ممکن خاموش شود و خسارات به حداقل برسد.

 کاربرد سسیتم آیروسل چیست؟

کاربرد سیستم آیروسل در 5 فاز آتش سوزی به نام های A  تا F  می باشد. البته در فازهای A-B-C  کمتر کاربرد دارد.

محیط هایی که عمدتا آیروسل استفاده می شود، عبارتند از:

• در مکان‌های بزرگ و عمومی نظیر هتل، مسافرخانه، موزه و …
• در مکان‌ها و آپارتمان‌های خصوصی و گاراژ‌های بزرگ
• کاربرد آیروسل در تجهیزات الکترونیکی کاملاً مجاز است، چون غیر رسانا بوده و عملکرد آن بر محیط خنثی است. بنابراین پس از فرایند اطفاء نیازی به تمیز کاری محیط  نمی‌باشد.
• فضاهای ماشین‌آلات
• اتاقک موتورهای اتومبیل‌ها
• اتاق کامپیوتر  Computer Room
• سیستم توزیع برق  Electrical Substation
• اتاق ژنراتور  Generator Room
• در ساختمان‌های اداری، شرکت‌ها، کارگاه و آزمایشگاه‌های مختلف
• کف کاذب  Raised Floor
• در بنادر و محیط‌های دریایی  Ports& Ships& Boats
• اتاق سرور  Server Farm
• کابین مخابراتی  Telecommunication Cabin
• اتاق کنترل  Control Room   
• ماشین  CNC Machine CNC  
• رک سرور کامپیوتر  Computer Server Rack
• تابلو برق  Distribution Board
• پارکینگ‌های زیر‌زمینی و ایستگاه مترو و قطار
• محیط‌های نفت و گاز و پتروشیمی  Oil & Gas
• Industries

به دلیل اینکه فرایند اطفاء حریق در سیلندرهای آیروسل  براساس قطع زنجیره‌ی آتش و واکنش با رادیکال‌های آزاد می‌باشد، در طول فرایند اطفای حریق تغییر و تاثیری بر میزان اکسیژن محیط و ماده سوختنی ایجاد نمی‌شود. تمامی پنل‌های مورد استفاده برای سیستم اطفاء حریق آیروسل مجهز به منبع تغذیه مجزا هستند و درصورت قطع برق، تغذیه ی پنل‌ها و فعال کردن کپسول‌ها از این تجهیزات تامین می‌شود.

به دلیل استفاده از مواد خنک کننده‌ی منحصر به فرد، محدوده دمایی به کارگیری سیستم اطفای حریق آیروسل تولیدی این شرکت از 30- تا 55+ درجه سانتیگراد بوده و فاصله مجاز سیلندر آیروسل از نفرات/ تجهیزات الکتریکی/ الکترونیکی صفر می‌باشد. حداکثر دمای بدنه بعد از عملکرد به میزان 140 درجه سانتیگراد است. سیستم اطفاء حریق آیروسل دارای طول عمر 2۵ سال می‌باشد و در این مدت نیازی به شارژ مجدد ندارد.

سیستم اطفاء حریق آیروسل چگونه کار می کند؟

سیستم اطفاء حریق آیروسل هنگام فعال شدن، تبدیل به ذرات میکرونی آیروسل شده و با تولید رادیکال‌های آزاد و ایجاد واکنش‌های بین ملکولی، زنجیره آتش را قطع و آن را خاموش می‌نماید.

قبل از انتشار آیروسل به منطقه تحت پوشش، ذرات آیروسل از مواد خنک‌کننده عبور می‌نماید. این مواد خنک‌کننده دمای آیروسل را به نحو مطلوبی کاهش داده و باعث انتشار یکنواخت مواد آیروسل در محیط می‌گردد. سرعت بسیار بالای تخلیه آیروسل اثری لحظه‌ای در خاموش نمودن حریق خواهد داشت. ذرات میکرونی آیروسل مانند یک ابر عمل نموده و در تمام ابعاد محیط پخش می‌گردند و به عامل اطفا کننده اجازه می‌دهند به سرعت منتشر شده و به دورترین و پوشیده‌ترین نقاط محیط پیرامونی نیز نفوذ کند.

اثرات حرارتی ناشی از واکنش شیمیایی اگزومتریک در سیلندرهای اطفای حریق آیروسل وجود ندارد به همین دلیل هیچ پسماندی پس از اطفاء باقی نمی‌ماند.

دستگاه خاموش کننده آیروسل ذرات معلق در هوا به سرعت از محفظه خارج می‌شوند و به صورت یک ابر عمل کرده و در تمام ابعاد پخش می‌شوند. این ابر به عامل اطفا کننده اجازه می‌دهد به سرعت منتشر شده و به نقاط پوشیده و دسترس ناپذیر هم نفوذ کند. این ویژگی ها باعث می‌شود که حریق در کمترین زمان ممکن خاموش شود و خسارات به حداقل برسد.

این بلوک‌ها در صورت تشخیص آتش‌سوزی، به صورت خودکار فشار و حرارت را تولید می‌کنند تا بلوک را شکسته و گازهای خاموش کننده را آزاد کنند. این گازها به صورت معلق در هوا قرار می‌گیرند و با تماس با آتش، آن را خاموش می‌کنند. این روش از آتش نشانگرها برای خاموش کردن آتش استفاده می‌شود و بسیار مؤثر است و باعث ایجاد مه مهیج و آتش را بسیار متراکم می‌کند.

این مه مهیج به سرعت در اطراف آتش پخش می‌شود و با تماس با آتش، آن را خاموش می‌کند. این فرآیند در عرض چند ثانیه اتفاق می‌افتد و به طور کامل آتش را خاموش می‌کند. علاوه بر این، این بلوک ها قابلیت انتقال حرارت را نیز دارند و می‌توانند حرارت را از منطقه آتش سوزی به دیگر قسمت‌های ساختمان منتقل کنند تا جلوی گسترش آتش را بگیرند. این بلوک‌ها برای اطفای حریق در ساختمان‌ها، خودروها، کشتی‌ها و سایر مکان‌های عمومی‌استفاده می‌شوند.

این مه حاوی کربنات پتاسیم و بی‌کربنات با اندازه ذرات ۲ میکرون، بخار آب، دی اکسید کربن و گاز ازت است.

چه نکاتی را باید در هنگام استفاده از سیستم اطفاء حریق آیروسل رعایت کنیم؟

خطرات ناشی از آیروسل کم شده‌است اما با این حال ریسک استفاده از سیستم آیروسل را باید بپذیرید. اگر مجبور شدید آیروسل را در اتاق سرور استفاده نمایید، باید به کارفرمای خود بگویید که ریسک صدمه وارد شدن به تجهیزات را بپذیرد.

دقت به نکات زیر می‌تواند خطرات و ریسک اطفاء آئروسل را کاهش دهد.

1. سایز سیلندر:

اندازه سیلندر در زمان طراحی بسیار مهم می‌باشد. در یک اتاقی که عرض آن 3 متر است و ما می‌دانیم که به 10 کیلو آیروسل نیاز دارد، بهتر است که از 5 سیلندر 2 کیلویی به جای به کارگیری از 2 سیلندر 5 کیلویی استفاده کنیم. چون امکان دارد که دقایقی پس از تخلیه سیلندرها، تجهیزات حساس در انبار آسیب ببینند.

2. فاصله سیلندر:

میزان فاصله سیلندر با تجهیزات اهمیت زیادی دارد. تخلیه گاز با سرعت زیادی انجام می‌شود. همیشه تلاش کنید قبل از تخلیه تجهیزات، انبار سرور را خاموش تا تجهیزات شما خسارت کم‌تری ببیند و غبار ایجاد شده به آنها آسیبی نرساند.

3. زمان فراموش نشود!

از یک فن قوی استفاده کنید و ده دقیقه پس از تخلیه آئروسل، تمامی‌غبار را خالی کنید. چون گاز آیروسل باید 10 دقیقه در محیط باشد تا باعث خاموش شدن کلی آتش شود.

4. استانداردها فراموش نشود!

کپسول‌های آئروسل که استفاده می‌کنید باید استانداردهای بین‌المللی نظیر UL را داشته باشند. با استفاده از کپسول‌های غیر استاندارد، ریسک صدمه زدن به تجهیزات خود را بالا نبرید.