معروف‌ترین سیستم اطفاء حریق گاز

تاریخچه

HFC-227ea (CFCHFCF3) یک گاز بی‌رنگ، بی‌بو و غیر ‌قابل اشتعال می‌باشد که معمولاً به عنوان یک عامل اطفاء حریق در فضاهای بسته استفاده می‌شود. این گاز با نام تجاری FM-200 نیز شناخته می‌شود.

FM200 در واقع یک نام تجاری برای HFC-227ea است که در سال 1994 توسط شرکت DuPont به بازار عرضه شد.

در سال 2015، شرکت DuPont تجارت مواد شیمیایی خود را به یک شرکت جدید به نام The Chemours Compsny واگذار کرد.

FM-200 اغلب در مراکز داده، موزه‌ها و سایر مناطقی که استفاده از سیستم‌های اطفاء حریق مبتنی بر آب می‌تواند به تجهیزات حساس یا مصنوعات آسیب برساند، استفاده می‌شود.

این گاز برای محافظت از خطرات کلاس A (جامد) ، کلاس B ( مایع و گاز) و کلاس C (تجهیزات الکتریکی دارای جریان) مناسب می‌باشد.

FM-200 یک گاز تمیز است، به این معنی که هیچ گونه اثر مخربی روی تجهیزات باقی نمی‌گذارد و آسیبی به آن‌ها نمی‌رساند.

استفاده از این گاز در مناطق حساس بسیار ایده‌آل می‌باشد. FM-200 با حذف گرما از آتش و مهار واکنش زنجیره‌ای شیمیایی به طور موثر آتش را خاموش می‌کند.

FM-200 چگونه عمل می‌کند؟

FM-200 با بر هم زدن مثلث آتش که از گرما، سوخت و اکسیژن تشکیل شده است باعث مهار حریق می‌شود.

هنگامی که FM-200 در یک فضا تخلیه می‌شود، با رادیکال‌های آزاد آتش واکنش می‌دهد و واکنش زنجیره‌ای را می‌شکند.

این واکنش با خارج کردن حرارت از آتش سبب کاهش دما و جلوگیری از سوختن مایع سوختنی می‌شود.

ترکیب این اثرات به سرعت آتش را بدون آسیب رساندن به تجهیزات یا محیط زیست، خاموش می‌کند.

آیا FM-200 برای انسان بی خطر است؟

به طور کلی FM-200 اگر مطابق با استاندارد مورد استفاده قرار بگیرد برای انسان ایمن در نظر گرفته می‌شود.

سیستم اطفاء حریق حجمی (Total Flooding) چیست؟

سیستم اطفاء حریق حجمی (Total Flooding)نوعی سیستم حفاظت از حریق است که با تخلیه غلظت مشخصی از گاز اطفاء حریق در فضای مورد نظر سبب خاموش شدن آتش می‌شود.

این سیستم‌ها معمولاً در مناطقی که سیستم‌های اطفاء حریق مبتنی بر آب کاربردی نیستند استفاده می‌شود، مانند:

مراکز داده
اتاق‌های کنترل و سایر امکانات حیاتی

آن‌ها همچنین در مناطقی که آسیب آب آسیب بیشتری نسبت به خود آتش ایجاد میکند استفاده می‌شود.

سیستم اطفاء حریق حجمی (total flooding)برای خاموش کردن سریع و موثر آتش بدون برجای گذاشتن پسماند یا آسیب رساندن به تجهیزات یا مواد حساس طراحی شده‌اند.

این سیستم‌ها معمولا توسط یک سیستم اعلام حریق کنترل می‌شود که در صورت وقوع آتش سوزی، سیستم اطفاء حریق حجمی (total flooding)را فعال می‌کند.

به طور کلی سیستم اطفاء حریق حجمی (total flooding) یک ابزار مهم برای حفاظت از زیر ساخت‌های حیاتی و ایمن نگه داشتن افراد در صورت وقوع آتش‌سوزی می‌باشد.

غلظت طراحی FM-200

غلظت طراحی به معنی درصد گاز مورد نیاز برای خاموش کردن موثر آتش در یک فضای بسته معین می‌باشد.

غلظت طراحی FM-200 به کاربری محیط و خطرات احتمالی ناشی از آتش بستگی دارد.

به طور معمول FM-200 به غلظت طراحی 7% نیاز دارد که بسیار کمتر از مقدار NOAEL گاز FM-200 می‌باشد.

مطابق با استاندارد NFPA 2001، میزان NOAEL برای FM-200 میزان 9% می باشد. NOAEL بالاترین دوز یا غلظتی است که می تواند بدون ایجاد عوارض جانبی قابل مشاهده مطابق با استاندارد NFPA 2001 استفاده شود.

باید توجه داشت که غلظت طراحی تنها یکی از عواملی است که باید در هنگام طراحی یک سیستم اطفاء حریق در نظر گرفت.

عوامل دیگری مانند ابعاد و چیدمان فضای مد نظر، نوع خطر محیط و فاصله بین نازل‌ها نیز باید در نظر گرفته شوند تا از حفاظت در برابر آتش اطمینان حاصل شود.

FM datasheets چیست؟

FM datasheets اسناد فنی هستند که اطلاعاتی در مورد ویژگی‌های حفاظت در برابر آتش سوزی مصالح ساختمانی، محصولات و سیستم‌های مختلف ارائه می‌دهد.

آنها توسط FM Global، یک شرکت جهانی بیمه و مدیریت ریسک منتشر شده‌اند.جدول زیر غلظت طراحی توصیه شده توسط FM Global برای عامل خاموش کننده یا HFC-227ea است.

استاندارد NFPA 2001 چیست؟

NFPA 2001 استانداردی است که توسط انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) ایجاد شده است که حداقل الزاماتی برای طراحی، نصب و نگهداری سیستم های اطفاء حریق با عامل تمیز، از جمله سیستم‌های FM-200 بیان می‌کند.

NFPA 2001 شامل الزاماتی برای سیستم‌های اطفاء حریق با عامل تمیز و کاربرد سیستم اطفاء حریق حجمی (total flooding) است.

این استاندارد رهنمود‌هایی را برای طراحی سیستم، انتخاب اجزا و روش‌های تست و نگهداری برای اطمینان از قابلیت و اثربخشی سیستم ارائه می‌کند.

این استاندارد همچنین شامل الزامات مربوط به عملکرد سیستم است و مستندات و رویه‌های نگهداری را تشریح می‌کند.

استاندارد‌های رایج طراحی:

NFPA 2001
ISO 14520-9
BS EN 15004-5
VdS 2381
FM Global Datasheet 4-9

مزایای FM-200 :

FM-200 یک عامل تمیز است و هیچ گونه اثری از خود باقی نمی‌گذارد، به این معنی است که برای استفاده در مناطق حساس مانند مراکز داده، موزه‌ها و بیمارستان‌ها ایده آل است.
از نظر الکتریکی نارساناست، بنابراین برای استفاده در مناطقی که تجهیزات الکترونیکی حساس در آن‌ها می‌باشد ایمن است.
FM-200 یک راه حل موثر اطفاء حریق است که به سرعت آتش را خاموش می‌کند و خطر آسیب یا تلفات را به حداقل می‌رساند.

در واقع FM-200 می تواند آتش را در کمتر از 10 ثانیه خاموش کند. این موضوع این گاز به یک انتخاب ایده‌آل برای محافظت از تجهیزات الکترونیکی حساس تبدیل می‌کند.

این گاز بی رنگ و بی بو است، به این معنی که روی دید تاثیری نمی‌گذارد و باعث تحریک سیستم تنفسی افراد در مکان مورد نظر نمی‌شود.
نصب، نگهداری و بهره‌ برداری از سیستم‌های FM-200 آسان است. همین موضوع آن‌ها را به یک راه حل حفاظت از آتش مقرون به صرفه و قابل اعتماد تبدیل می‌کند.
FM-200 برای استفاده در فضا‌های بسته ایمن است و در صورت طراحی صحیح به انسان آسیبی نمی‌رساند.
سیستم های FM-200 در مقایسه با سایر عوامل اطفاء حریق تمیز به سیلندرهای کمتری برای مهار آتش نیاز دارند.

معایب FM-200 :

FM-200 یک گاز گلخانه‌ای است و پتانسیل بالایی برای گرم کردن کره زمین دارد، به این معنی که در صورت انتشار در جو می‌تواند در تغییرات آب و هوایی نقش داشته باشد.
در مقایسه با سایر سیستم‌های اطفاء حریق گران است و می‌تواند فقط برای برخی مکان‌ها مقرون به صرفه باشد.

Fm-200 و پتانسیل گرمایش جهانی

FM-200 (HFC-227ea) پتانسیل گرمایش جهانی بالایی در حدود 3220 دارد.

این بدان معناست که در صورت انتشار در جو، پتانسیل بالایی برای کمک به تغییرات آب و هوایی دارد.

با این حال، هنوز هم به دلیل کارایی و ایمنی آن به عنوان یک عامل اطفاء حریق به طور گسترده استفاده می‌شود.

حذف گاز‌های HFC به عنوان بخشی از تلاش‌های جهانی برای کاهش استفاده از گاز‌های بالقوه گرمایش جهانی که به تغییرات آب و هوایی کمک می‌کنند، اجرا می شوند.

حذف تدریجی شامل کاهش تدریجی تولید و مصرف تمام گاز‌های HFC از جمله HFC-227ea است.

هدف از حذف FM-200 جایگزینی این گاز‌ها با گاز‌های سازگار با محیط زیست مانند F-K-5-1-12 (معروف به Novec 1230 ) ، IG-541 ( معروف به Inergen ) و watermist است.

مقررات F Gas اروپا در سال 2015:

مقررات مربوط به F گاز در 1 ژانویه سال 2015 اجرا شد. این مقررات کاهش تدریجی HFC را از سال 2015 تا 2030 با استفاده از سهمیه‌بندی و ممنوعیت در مبرد‌هایی با GWP بالا اعمال می‌کند.

بنابر کاهش تدریجی، مقادیر گازهای HFC موجود در بازار اتحادیه اروپا به میزان 79 درصد در دوره‌ی سال 2015 تا 2030 کاهش می‌یابد. این مکانیزم فروش HFC های خاص را ممنوع نمی‌کند.

پروتکل مونترال، Kigali amendment در سال 2016:

پروتکل مونترال در سال 1987 برای حفظ و احیای لایه اوزون تدوین شد.

کشور‌های شرکت کننده موافقت کردند که کلروفلوئوروکربن‌ها را حذف کنند، گاز‌هایی مانند هالون 1301 و هالون 1211 که باعث تخریب لایه اوزن می‌شدند.

اخیراً تمرکز فعالان محیط زیست تا حد زیادی از تخریب لایه ازن به گرمایش جهانی ناشی از گاز‌های گلخانه‌ای تغییر کرده است.

‌HFCها حاوی کلر نیستند، بنابراین باعث تخریب لایه ازن نمی‌شوند.

با این حال، HFCها گازهای گلخانه‌ای قدرتمندی هستند که منجر به تغییرات آب و هوایی می‌شوند، بنابراین دستورالعمل Kigali amendment گازهای HFC را به لیست مواد شیمیایی که کشورها قول حذف تدریجی آن‌‍‌ها را داده‌اند، اضافه می‌کند.

196 کشور به اضافه اتحادیه اروپا Kigali amendment را در سال 2016 تصویب کرده‌اند.

این برنامه کاهش تدریجی استفاده از گاز‌های HFC را توسط طرفین پیش بینی می‌کند که به سه گروه تقسیم می‌شوند.

گروه اول شامل
«کشورهای توسعه‌یافته» (غیر A5) است که متعهد شده‌اند استفاده از HFC را تا سال 2024 به میزان 45 درصد و تا سال 2036 به میزان 85 درصد در مقایسه استفاده از آنها بین سال‌های 2011 تا 2013 کاهش دهند.
گروه دوم شامل
«کشورهای در حال توسعه» A5 گروه 1 که شامل چین و برزیل است، متعهد به کاهش 80 درصدی مصرف خود تا سال 2045 است.
گروه سوم شامل
«کشورهای در حال توسعه» A5 گروه 2 است. این مهلت برای بقیه کشورها از جمله هند، ایران و تعدادی از کشورهای خاورمیانه که مصرف کنندگان بزرگ تهویه مطبوع هستند تا سال 2047 تمدید شده است.