أنظمة الإطفاء بالغاز: الغازات النظيفة وثاني أكسيد الكربون

يطفئ نظام الإطفاء بالغاز الحريق بملء غرفة محمية أو حيز مغلق بالغاز بدلاً من الماء. وتُستخدم الغازات النظيفة، التي يغطيها معيار NFPA 2001، حيث يسبب الماء ضرراً لا يقل عن ضرر الحريق نفسه، مثل غرف السيرفرات وغرف التحكم. أما ثاني أكسيد الكربون، الذي يغطيه معيار NFPA 12، فخيار قوي للمخاطر الصناعية، لكنه خطر على الأشخاص، ولذلك يقتصر استخدامه عموماً على الأماكن غير المشغولة في الأحوال العادية.

ويتوقف الاختيار بينهما على ثلاثة أسئلة: من يوجد في المكان، وما الذي تحميه، وإلى أي مدى يمكن إحكام غلق الغرفة.

كيف يعمل نظام الإطفاء بالغاز؟

أياً كان نوع الغاز، يسير النظام وفق تسلسل متقارب:

1. الكشف. تراقب كواشف الدخان أو الحرارة المكان المحمي، وكثيراً ما تُرتب بحيث يلزم تأكيد الحريق من كاشفين منفصلين، مما يقلل احتمال التفريغ بالخطأ.
2. التحذير قبل التفريغ. تنبه السرينات وأضواء التحذير الموجودين إلى ضرورة المغادرة، وتمنحهم مهلة زمنية للخروج.
3. الإيقاف أو التشغيل اليدوي. يتيح مفتاح الإيقاف تعليق التفريغ عند الإنذار الكاذب، بينما يتيح التشغيل اليدوي للعاملين المدربين إطلاق النظام مباشرة.
4. إيقاف الأنظمة المرتبطة. يمكن للوحة الإطلاق إيقاف وحدات مناولة الهواء وغلق البوابات وفصل المعدات، حتى لا يتخفف الغاز أو يتسرب إلى الخارج.
5. التفريغ. تُفتح محابس الأسطوانات، وينتقل الغاز عبر المواسير إلى الفوهات داخل المكان المحمي.
6. الاحتفاظ بالتركيز. يبقى تركيز الغاز مدة كافية لانطفاء الحريق وبرودة الأسطح الساخنة.

وعادة ما يُصمم جانب الكشف والتحكم وفق NFPA 72 أو EN 54 بحسب طبيعة المشروع. ويمكنك الاطلاع على معدات الإنذار والتحكم في الإطلاق التي نوردها في صفحة المنتجات.

أنظمة الغازات النظيفة (NFPA 2001)

لا تترك الغازات النظيفة ماء أو بودرة أو رغوة، مما يجنب المعدات والوثائق الأضرار الثانوية التي قد تسببها وسائل الإطفاء الأخرى. وتنقسم إلى عائلتين رئيسيتين.

الغازات الهالوكربونية

تُخزن غازات مثل HFC-227ea وFK-5-1-12 في صورة سائلة داخل أسطوانات مضغوطة بالنيتروجين، وتعمل أساساً على امتصاص الحرارة من اللهب. وتكمن ميزتها الرئيسية في صغر مساحة التخزين، إذ تحتاج إلى عدد أقل من الأسطوانات مقارنة بالغازات الخاملة للغرفة نفسها.

ويتميز HFC-227ea بارتفاع قدرته على إحداث الاحترار العالمي، كما يجري خفض استخدام مركبات HFC تدريجياً في أسواق كثيرة. لذا يُستحسن أن تسأل المصمم عن توافر إعادة التعبئة على المدى الطويل للغاز الذي تختاره.

الغازات الخاملة

تتكون غازات مثل IG-541 وIG-55 وIG-100 من مكونات موجودة في الهواء، كالنيتروجين والأرجون. وهي تعمل على خفض نسبة الأكسجين في الغرفة إلى مستوى لا يسمح باستمرار الاحتراق، مع التزام التصميم بالحدود الموضوعة لتعرض الأشخاص. وتُخزن هذه الغازات مضغوطة عند ضغط مرتفع، مما يعني عدداً أكبر من الأسطوانات ومساحة أوسع. وتحتاج الغرف المحمية بها عادة إلى فتحات لتنفيس الضغط لاستيعاب تدفق الغاز السريع.

أنظمة الإطفاء بثاني أكسيد الكربون (NFPA 12)

يطفئ ثاني أكسيد الكربون الحريق أساساً بإزاحة الأكسجين، إلى جانب تأثير تبريد محدود. ويمكن استخدامه بطريقتين: الغمر الكلي الذي يملأ الحيز المغلق، أو التطبيق الموضعي الذي يوجه الغاز مباشرة إلى خطر محدد.

وقد يكون ثاني أكسيد الكربون قاتلاً عند تركيزات الإطفاء. وهذه الحقيقة وحدها تحكم تصميم كل نظام يعتمد عليه، ومن الاحتياطات الشائعة:

• محابس إغلاق تمنع التفريغ أثناء وجود عاملين داخل المكان
• إنذارات ما قبل التفريغ مع مهلة زمنية كافية
• لوحات تحذير واضحة عند المداخل وحول مصدر الخطر
• الانتباه إلى الأماكن المنخفضة، لأن الغاز أثقل من الهواء وقد يتجمع في الحفر والبدرومات
• تدريب العاملين ووضع إجراء آمن للعودة مع التهوية بعد التفريغ

كما أن ثاني أكسيد الكربون لا يناسب بعض المواد، ومنها المعادن النشطة والكيماويات التي توفر الأكسجين اللازم لاحتراقها بنفسها.

مقارنة بين الخيارات الثلاثة

وجه المقارنة	الغاز الهالوكربوني	الغاز الخامل	ثاني أكسيد الكربون
المعيار	NFPA 2001	NFPA 2001	NFPA 12
طريقة العمل	امتصاص الحرارة أساساً	خفض نسبة الأكسجين	إزاحة الأكسجين مع بعض التبريد
التخزين	سائل ومساحة محدودة	غاز عالي الضغط وأسطوانات أكثر	أسطوانات عالية الضغط أو خزانات منخفضة الضغط
الأماكن المشغولة	يمكن التصميم لها	يمكن التصميم لها	يُتجنب عموماً دون احتياطات مشددة
الاستخدام المعتاد	غرف السيرفرات والتحكم	غرف السيرفرات والأرشيف والاتصالات	حاويات المولدات والماكينات والمخاطر الصناعية

أين تُستخدم أنظمة الإطفاء بالغاز؟

تناسب الغازات النظيفة الأماكن التي تضم محتويات عالية القيمة تتأثر بالماء، ومنها:

• مراكز البيانات وغرف السيرفرات وغرف الاتصالات
• غرف التحكم وأجهزة القياس
• الأرشيف والمتاحف ومخازن السجلات
• غرف UPS والبطاريات، بحسب نوع البطارية وأساس التصميم

أما ثاني أكسيد الكربون فهو أكثر شيوعاً في المخاطر الصناعية، مثل حاويات المولدات وماكينات الطباعة وعمليات الدهان والسوائل القابلة للاشتعال وغرف الماكينات. وللتعرف على حماية لوحات الكهرباء والمفاتيح، راجع مقالنا عن الحماية من الحريق في غرف الكهرباء.

ما الذي يضمن نجاح النظام عند الحاجة إليه؟

لا يكون نظام الغاز أفضل من الغرفة المحيطة به. وتستحق التفاصيل التالية اهتماماً خاصاً أثناء التصميم والتسليم:

• إحكام الغرفة. يجب غلق كل فتحة أو أخذها في الحسبان، ويُعد اختبار مروحة الباب الطريقة المعتادة للتأكد من احتفاظ الغرفة بالغاز.
• كمية الغاز. تُحسب من حجم الغرفة ونوع المادة القابلة للاحتراق وتركيز التصميم ودرجة الحرارة والارتفاع عن سطح البحر.
• المواسير والفوهات. يجب أن تتبع أقطار المواسير وتوزيع الفوهات حسابات التدفق، حتى يصل الغاز بسرعة وبتوزيع متجانس.
• تنفيس الضغط. يجب أن تتحمل إنشاءات الغرفة تغير الضغط أثناء التفريغ.
• موقع الأسطوانات. تحتاج الأسطوانات إلى مكان مؤمن يسهل فيه الفحص، وإلى درجة حرارة تقع في النطاق الذي تحدده الشركة المصنعة. وفي صيف مصر، تُعد أشعة الشمس المباشرة على الأسطوانات الخارجية أمراً يجب حسابه بجدية.
• التهوية بعد التفريغ. خطط لطريقة آمنة لتهوية الغرفة قبل عودة أي شخص إليها.

الصيانة والتغييرات في الغرفة

قد تظل أنظمة الغاز خاملة لسنوات، فتبقى المشكلات مخفية حتى يأتي موعد الاختبار. وتشمل الأعمال الدورية فحص وزن الأسطوانات أو ضغطها، واختبار دوائر الكشف والإطلاق، واتباع NFPA 2001 أو NFPA 12 مع دليل الشركة المصنعة. وتغطي قائمة فحص وصيانة أنظمة الحريق البرنامج الأشمل.

وانتبه كذلك إلى التغييرات في الغرفة، فثقب جديد لتمرير كابل أو توسعة بسيطة قد يضعفان نظاماً اجتاز اختباره الأصلي. وتتوقف الاشتراطات الدقيقة على التصميم المعتمد وجهة الحماية المدنية المختصة.

اختر النظام المناسب لمنشأتك

تتولى ايسيكو تصميم وتوريد وتركيب أنظمة الحماية من الحريق للمنشآت في مصر. وإذا كنت تريد حماية غرفة سيرفرات أو غرفة تحكم أو خطر صناعي محدد، تحدث إلى مهندسينا لتحديد خيار الإطفاء بالغاز الأنسب لمكانك.