ماهیت و علل حریق چیست؟
در طول تاریخ آتش سوزی های بزرگ باعث تلفات وسیع انسانی یا خسارات بالای مالی و حتی آسیب های فرهنگی شده است. معمولا حریق های بزرگ برای اولین بار بدون پیش آگاهی شروع می شود و طبق بررسی ها حداقل 75% از موارد حریق قابل پیشگیری می باشد. گسترش صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع وابسته در ایران می تواند یکی از کانون های مستعد آتش سوزی صنعتی باشد و این گونه حوادث گزارش شده میتواند نگران کننده باشد.
ماهیت آتش
آتش عبارت است از یک سری عملیات شیمیایی و اکسیداسیون سریع گرمازای مواد قابل اشتعال که معمولا به صورت گرما و شعله ظاهر می شود. عوامل موثر در ایجاد آتش متعدد بوده و چهار عامل اکسیژن، حرارت، مواد قابل اشتعال و واکنش های زنجیرهای از اهمیت بالایی برخوردار بوده و در صورت حذف حداقل یکی از این موارد ادامه حریق ممکن نیست.
اکسیژن: حداقل تراکم اکسیژن لازم در هوا برای آتشسوزی 16% میباشد.
مواد سوختی: تمام موادی که به نحوی قابلیت تجزیه و اکسیداسیون گرمازا دارند به عنوان ماده سوختی بشمار میآیند.
حرارت: برای شروع و ادامه هر آتش سوزی نیاز به درجه حرارت می باشد. حرارت لازم در مطالعه آتش گیری مواد با سه اصطلاح زیر تعریف می شود:
- نقطه شعله زنی : درجه حرارتی که در آن درجه، یک ماده سوختی مایع به اندازه کافی میگردد که به محض نزدیک شدن شعله یا جرقه، شعلهور شده و حریق شروع میشود.
- نقطه آتش گیری: حداقل دمای لازم برای شروع حریق در یک مخلوط مایع – بخار در فضای بسته می باشد، که حدودا 10 درجه سانتی گراد بیشتر از نقطه شعله زنی است.
- درجه اشتعال: کمترین درجه حرارت مورد
- نیاز جهت ادامه احتراق ماده سوختی بدون محرک خارجی می باشد.
واکنش های زنجیرهای: برای تداوم آتش باید واکنش های زنجیرهای یا همان شکستن مولکول های بزرگ به کوچک صورت گیرد.
علل و شرایط بروز حریق
- آتشگیری مستقیم: مثل نزدیک کردن شعله به مواد سوختی
- افزایش تدریجی دما: مانند سوختن توده زغال سنگ یا مواد آلی و حیوانی در اثر افزایش تدریجی دما.
- واکنشهای شیمیایی: مانند ترکیب آب و اسید
- اصطکاک: مالش بین دو جسم آتشگیر
- تمرکز پرتوهای مرئی و غیر مرئی
- الکتریسته جاری:مانند عبور جریان برق از هادی با مقاومت بالا
- الکتریسته ساکن: به دلیل ایجاد جرقه ناشی از اختلاف پتانسیل
- صاعقه
- انفجار ناشی از مواد منفجره
محصولات احتراق
احتراق علاوه بر انرژی، موادی را نیز آزاد میکند که عمده ترین آنها موارد زیر است:
- گازها و بخارات حاصل از حریق: یکی از خطرناکترین محصولات که در تلفات انسانی نقش مهمی را دارد.
- ذرات: این ذرات دارای قطر بیشتر از طول موج نور بوده و برای سلامت انسان خطرناک هستند، که در اثر احتراق ناقص در دمای کم یا کمبود اکسیژن تولید می شوند.
- شعله: قسمت قابل رویت حریق.
- گرما: فراوان ترین محصول حریق می باشد. به زمان شروع حریق، نوع ماده سوختی و میزان گسترش آتش بستگی دارد.
فازهای حریق
فاز اول (شروع حریق): در این مرحله اکسیژن کافی بوده و حرارت شعله 1000 درجه فارنهایت می باشد و حرارت در زمان کوتاه به اوج می رسد.
فاز دوم (سوختن آزاد): هوای بیرون نیز به داخل آتش کشیده شده و حریق گسترش می یابد. درجه حرارت 1300 درجه فارنهایت می باشد. در این فاز کاهش اکسیژن رخ داده و حریق بدون شعله می شود.
فاز سوم (سوختن کند): مرحله آخر حریق می باشد و حرارت به تدریخ کاهش می یابد. این فاز با تراکم و فشار زیاد گاز همراه است. در آخر این مرحله آتش سرد می شود.
فاز چهارم (برگشت شعله): اگر تراکم گازهای قابل احتراق زیاد باشد این فاز رخ می دهد. و اگر منابع سوختی جدید وجود داشته باشد می تواند مشکل ساز باشد.
تقسیم بندی مکان ها از نظر خطر حریق
- مکان های کم خطر:در این مکان ها بدلیل محدود بودن مواد قابل اشتعال، گسترش حریق وسیع نمیباشد.
- مکان ها با خطر متوسط گروه 1: مقدار مواد قابل اشتعال زیاد بوده ولی حریق آنها قابل کنترل است.
- مکان های با خطر متوسط گروه 2: در این مکان ها تراکم مواد قابل اشتعال، قابلیت اشتعال و نرخ حرارت متوسط می باشد.
- مکان های پرخطر گروه 1: در این مکان ها قابلیت اشتعال، سرعت گسترش و نرخ حرارت آزاد شده زیاد بوده ولی تراکم مواد قابل اشتعال کم می باشد.
- مکان های پر خطر گروه 2: در این مکان ها قابلیت اشتعال، سرعت گسترش و نرخ حرارت آزاد شده یا تراکم مواد قابل اشتعال بالا می باشد.
درجات خطر مواد
برای پیش بینی درجه خطر مواد یک سری کدهای بین المللی وجود دارد که روی بسته مواد درج می شود. علاوه بر این لوزی خطر مواد قابل اشتعال در کنار انبار مواد قابل اشتعال نصب می شود، این لوزی دارای چهار بخش می باشد و کلیه درجات خطر از صفر تا چهار درجه بندی می شوند.
- بخش خطر اشتعال به رنگ قرمز بوده که یکی از کدهای صفر تا چهار را دارا می باشد و با افزایش عدد کد، خطر اشتعال افزایش مییابد به عنوان مثال صفر نشان دهنده بی خطری و کد چهار نشان دهنده آتش گیری حتی در شرایط عادی نیز می باشد.
- قسمت خطر واکنش شیمیایی که نشان دهنده احتمال واکنش با آب هنگام حریق است، به رنگ زرد می باشد. در این بخش همانند قسمت قبلی، صفر بی خطر و چهار پر خطرترین است.
- بخش خطرات بهداشتی که نشان دهنده خطرات حریق به سلامت انسان می باشد به رنگ آبی بوده و صفر به معنی بی خطر بودن و کد چهار به معنی مرگ آور بودن است.
- بخش خطرات ویژه با یک سری علامت ها نمایش داده می شود که هر علامت نشان دهنده ویژگی خاصی می باشد.
دسته بندی انواع حریق
حریق ها بر اساس ماهیت مواد با هدف آسان سازی کنترل و پیشگیری آتش سوزی به دسته های شش حرف A تا F تقسیم بندی می شوند:
- دسته A شامل مواد جامد خاکستر ساز می باشد که معمولا به وسیله آب خاموش می شوند.
- دسته B شامل مایعات و جامدات با قابلیت مایع شدن می باشند که عموما شامل مواد نفتی است.
- برای خاموش کردن آتش های این دسته از آب استفاده نمی شود و خفه کردن روش مناسب برای خاموش کردن است. دسته C شامل گازها و مایعات با قابلیت تبدیل به گاز می باشد.
- روش خاموش کردن آتش این دسته با خفه کردن و سرد کردن می باشد. دسته D شامل فلزات اکسید شونده می باشد.
- دسته ٍE شامل آتش سوزی های الکتریکی بوده و با خاموش کردن جریان برق یا خفه کردن میتوان آتش را خاموش کرد.
- دسته F به آتش هایی که در آشپزخانه رخ میدهد اطلاق می شود و برای خاموش کردن از ماده به نام پودر استفاده می شود.
مواد خاموش کننده آتش
مواد خاموش کننده آتش در چهار دسته قرار گرفته، که هر یک از این مواد مزیا و معایبی دارند. بسته به موقعیت میتوان از دویا چند عنصر همزمان استفاده کرد.
الف- مواد سرد کننده
ب- مواد خفه کننده
ج- مواد رقیق کننده هوا
د- مواد محدود کننده و واکنشهای زنجیرهای شیمیایی
1) آب
این ماده یکی از شناخته شده ترین، ساده ترین و موثرترین ماده در کنترل حریق می باشد. باید به این نکته توجه شود که در صورت استفاده نابجا از آب، این ماده باعث گسترش حریق می شود. با توجه به نوع ماده و گسترش حریق آب را میتوان به صورت قطرات ریز با فشار بالا، به صورت جت به مرکز حریق و یا به صورت مه به وسیله پاشنده های آیفکس پاشید. مورد آخر بازده بیشتری از موارد دیگر دارد.
2) کف آتش نشانی
کف به صورت محلول هنگام پاشیده شدن با آب و هوا مخلوط شده و حباب میسازد که روی حریق را پوشانده و مانع رسیدن اکسیژن به حریق میشود. این ماده به دلیل سبکی به خوبی روی سطح ماده پخش میشود. کف آتش نشانی در دو گروه کف شیمیایی و کف مکانیکی تهیه میگردد.
- کف شیمیایی: از واکنش سولفات آلومینیوم و محلول بیکربنات سدیم با آب همراه با یک تثبیت کننده حاصل میگردد.
- کف مکانیکی: هوا به درون آبی که مقدار ماده غلیظ کف کننده در آن حل شده است وارد می شود. از این کف در حریق های گسترده، در مواقعی که زمان اهمیت دارد، کنترل حریق مواد ارزشمند و مکان های محصور استفاده می شود. کف سنگین، کف متوسط و کف سبک سه گروه تشکیل دهنده این کف است. باید دقت شود که استفاده از کف در مکان هایی که افراد به دام افتاده باشند مناسب نیست.
3) پودرهای خاموش کننده
یکی دیگر از مواد که با خفه کردن آتش مانع آتش سوزی می شود پودرهای خاموش کننده است که سه نوع پودر شیمیایی، پودر خشک و پودر تر دارد. این مواد اثر سردکنندگی ناچیز دارند، روی مواد اثر می گذارند و برای آتش هایی که حریق در عمق مواد نفوذ نموده مناسب نمی باشند. پودرها در حرارتهای بالای 60 درجه سانتیگراد پایداری خوبی نداشته و هرچه قطر ذرات که به نوع شرکت سازنده بستگی دارد، کوچکتر کارایی پودر بهتر است. فرمولاسیون پودرها عمدتا به شرح زیر است:
- کربنات ها
- سولفات ها
- فسفات ها
- پودر مانکس: ترکیبی از اوره و بیکربنات و مواد دیگر
4) گاز CO2
مکانیسم عمل آن به سه صورت است: اول خفه کردن آتش، دوم رقیق کردن اکسیژن هوا و سوم سرد کردن آتش. این گاز در هنگام اطفاء حریق از فاز مایع وارد فاز گاز میشود که این فرایند گرمای زیادی را جذب می کند. این گاز در مواقعی که ماده سوختی اکسیژن تولید میکند مناسب نمی باشد. این گاز باعث خسارت به مواد نشده بنابراین در مواردی که مواد با ارزش وجود دارد مناسب تر از آب است و به دلیل عدم هدایت الکتریسته برای حریق های الکتریکی مناسب می باشد.
5) ترکیبات هالوژنه
این مواد از مشتقات CH4 یا C2H6 میباشد که بجای یک یا چند هیدروژن، یک یا چند عنصر هالوژنه جایگزین شده است. این مواد اثرات مخرب زیست محیطی داشته و بسیاری از ترکیبات آنها ممنوعیت استفاده دارد. این مواد نیز مانند دی اکسیدکربن، روی حریق را پوشانده و مانع رسیدن اکسیژن به آن می شود. این مواد در هنگام تغییر فاز سه برابر افزایش حجم بیشتری نسبت به CO2 داشته پس قدرت خاموش کنندگی آنها نیز بیشتر است. خاموش کردن حریق توسط هالن بر اساس مکانیسم های زیر صورت می گیرد:
- رقیق سازی اکسیژن هوا
- نشستن روی آتش
- مکانیسم رادیکالی
- مکانیسم یونی
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.