پوشش ضد حریق (پدافند در برابر حریق)

مجموعه: صفحه اصلی
منتشر شده در جمعه, 13 آذر 1394 12:57
نگارش یافته توسط عزیزیان
تعداد بازدید: 18155

پوشش ضد حریق (پدافند در برابر حریق)

آتش‌سوزی و یا حریق

آتش‌سوزی و یا حریق را به عنوان یکی از قدیمی ترین بلایای طبیعی می شناسیم که در صرف مدت زمان بسیار کوتاه و کم، تمامی دارایی، سلامتی و حتی جان انسان ها را به خطر اندازد . برای درک بهتر مفهوم حریق باید گفت که این بلای طبیعی شامل سوختن شدید لوازم قابل سوختنی می شود و  شامل آتشی نا خواسته و حتی گاهی از کنترل خارج شده، می شود که  دود، حرارت و نور زیادی را در پی دارد. حال به بیان مفهوم آتش سوزی می پردازیم، این بلا شامل آتشی می باشد که از منبعی که سر منشا آن حرارت و غیر قابل کنترل است، سرچشمه می گیرد و توسط نیروی حرارتی شروع به گسترش و زیاد شدن، می شود.

خسارات ناشی از آتش سوزی

خسارت ناشی از آتش سوزی، در صورتی که به موقع برای مهار آن تلاش نشود، بسیار جبران ناپذیر خواهد بود. بعضی اوقات آتش‌سوزی، به همراه دیگر اتفاقات طبیعی مانند زلزله همراه است و یا بعد از آن‌ها اتفاق مییفتد. می توان گفت که خساراتی که در حریق ثانویه است، می تواند بیشتر از خسارات های حادثه اولیه باشد.

انواع آتش‌سوزی چیست

آتش‌سوزی بر طبق نوع سرچشمه آن و همچنین نوع موادی که سوختی هستند، به چهار تا پنج گونه تقسیم می شوند که بر اساس استاندارد انگلستانBS و یا  استاندارد آمریکاNFPA هستند.

شامل حریق مواد خشک می شود، مانند چوب، کاغذ، پارچه و مانند این ها است.

شامل حریق مواد می شود که مایع هستند مانند الکل، نفت، بنزین، گازوئیل و سایر سوخت های مایع است.

شامل حریق‌هایی است که در آن ها، الکتریسیته عاملی است که در آنها دخالت دارد و یا هر چیزی که تحت اثر الکتریسیته قرار دارد که این نوع حریق می‌تواند حریق هایی را به وجود آورد که از انواع دیگر هستند.

شامل حریق مواد های گازی مانند بوتان، پروپان و گاز طبیعی است.

شامل حریق هایی می شود که مربوط به فلزاتی است که قابلیت اشتعال دارند همانند منیزیم ، پتاسیم ، سدیم و آلومینیوم.

شامل حریق مواد غذایی می شود که بر اساس استاندارد کشور آمریکا است.

این تقسیم بندی در استاندارد های اروپایی  یک تفاوت اساسی دارد که شامل از هم جدا کردن مایعات در برابر گازهای  قابل اشتعال پذیر می‌باشد. در استاندارد اروپایی کلاس های A و B شبیه به استاندارد های آمریکایی است و همچنین استاندارد C شامل گازهای قابل اشتعال می شود. به همین دلیل کلاس های فلزات آتش گیر E نام گذاری شده اند. کلاس D نیز مشابه بوده و کلاسk  را در استاندارد اروپایی F می نامند.

تمامی آتش ها مانند هم نیستند. سوخت‌ مختلف باشد، آتش های گوناگونی را ایجاد می‌کند و  عوامل حفاظتی متفاوتی را نیاز دارد.

در این مقاله و در ادامه با انواع روش های فعال (Active) و غیر فعال (Passive) که برای مراقبت در برابر حریق بر طبق انواع آتش ها است، آشنا خواهیم شد.

 

انواع آتش سوزی ها بر طبق نوع موادی که سوختنی هستند

با توجه به نوع های گوناگون مواد سوختنی، حریق به دلیل شعله ور شدن، 2 نوع از مواد را به وجود می آورد:

1-        مواد سلولزی شامل چوب ، فرش، پرده، کاغذ، موکت و  غیره می شود و در هنگام آتش سوزی این دسته از مواد، آن را آتش سوزی سلولزی می نامند.

2-        مواد هیدروکربنی همانند: نفت، گاز، بنزین ، میعانات گازی و غیره است و در نتیجه آتش سوزی این دسته مواد را آتش سوزی هیدروکربنی می نامند.

 

آتش سوزی سلولزی :

این دسته از آتش سوزی شامل 3 دوره زمانی می شوند که دوره زمانی اول را که دوره رشد حریق می نامند، دما را بعد از گذشت حدودا 60 دقیقه به حدود 930 درجه سانتی گراد افزایش پیدا می کند و بعد از طی شدن 120 دقیقه با ازدیاد حریق دمای آتش حدود 1000 درجه سانتی گراد خواهد شد. که مرحله توسعه حریق نام گذاری شده است ، بعد از سپری 120 دقیقه سرعت انتشار حریق و همچنین دمای با شیب نسبتا کمی، ثابت مانده و تا هنگامی که مواد اشتعال پذیر از بین بروند و  مرحله سوم حریق که تمامی ابعاد حریق رو به نزول است آغاز  می شود و در این زمان دما با شیب حدودا تندی سقوط می کند.


  در دو مرحله امکان فرو پاشی سازه ها در برابر حریق که به دلیل ایجاد شوک حرارتی است، وجود دارد و این مراحل شامل دوره رشد حریق و همچنین دوره کاهش حریق می شود . (نمودار شماره 1)

نمودار آتش سوزی سلولزیک در ضد حریق آتش پاد سازه ایرانیان

 

آتش سوزی هیدروکربنی :

در آتش سوزی هایی که به دلیل اشتعال موادی به نام هیدروکربن است، دمای حریق بعد از گذشت 5 دقیقه به حدود 1093 درجه سانتی گراد خواهد رسید و تا اتمام این دسته از مواد دمای حریق تقریبا ثابت است و در حدود 1100 تا 1200 درجه سانتی گراد باقی می ماند. (نمودار شماره 2)

 

نمودار آتش سوزی هیدروکربنی در ضد حریق آتش پاد سازه ایرانیان

 

با مقایسه ساده بین آتش سوزی سلولزی و هیدروکربنی دیدیم که آتش سوزی های هیدروکربنی اثری مخرب تر در دقایق آغازی حریق دارند. نمودار مقایسه بین حریق هیدروکربنی و همچنین حریق سلولزی نشان داده شده است. (نمودار شماره 3)

محور قرمز مربوط به آتش سوزی هیدروکربنی

محور آبی مربوط به آتش سوزی سلولزیک

نمودار مقایسه آتش سوزی سلولزیک و هیدروکربنی در ضد حریق آتش پاد سازه ایرانیان

 

اثرات حریق روی سازه های فولادی و سازه های بتنی :

المان های فلزی فولادی در برابر حریق تا میزان دمای بحرانی 537 درجه سانتی گراد را دوام می آورد و بالاتر از این میزان دما مقاومت خود را از دست می دهد و تغییر شکل پیدا می کند و باعث کاهش مقاومت کششی و در نتیجه افزایش طول و خم شدن آن می شود. اگر حریق سلولزی کمتر از 1 ساعت ادامه داشته باشد می تواند یک سازه فلزی را تغییر شکل دهد و متحمل خسارت و فروپاشی شود. در سازه های بتنی  به دلیل ترکیدن بتن Spalling و قرار گرفتن بتن در برابر آتش ،تکه های بزرگ و کوچک بتن از سطح جدا شده و ضخامت مقطع بتن کاهش می یابد و المان بتنی قادر به تحمل وزن بارها و فشارها نیستند . تمامی تکه ها که از سطح جدا می شوند، همانند ترکش عمل می کنند و سبب ایجاد خسارت،جلوگیری از انجام عملیات اطفاء حریق توسط نیروهای آتش نشانی می شود و در کل بتن هدایت حرارتی و وزن مخصوص بسیار بالایی در برابر پوشش های ضد حریق دارد و استفاده از بتن بعنوان پوشش مناسب در برابر حریق مناسب نمی باشد. ترکیده شدن بتن در برابر تبخیر رطوبت بتن ، چگالی زیاد بتن ، تراکم زیاد بتن ،  تنش های فشاری به دلیل بارهای خارجی ، افزایش ناگهانی دما بوجود می آید. به دلیل وجود انواع بارهایی که بر روی المان سازه و تحمل فشار های گوناگون ، به دلیل کم شدن ضخامت مقطع بتنی و مقاومت مکانیکی سازه در برابر حرارت های ناشی از حریق، انتظار تخریب سازه ها به ویژه فولادی را داشته باشیم. با توجه به نمودار های بالا انتخاب پوشش های مقاوم در برابر حریق برای سازه های بتنی و فولادی و فلزی بسیار ضروری می باشد.

نمودار حریق هیدروکربنی در داخل تونل :

در داخل تونل ها به دلیل ایجاد آتش سوزی هیدروکربنی انتظار بالا رفتن دما در حدود 1100 درجه سانتیگراد است و بر اساس تست های انجام شده به این نتیجه رسیده اند که دما در داخل تونل بعد از طی 60 دقیقه تا حدود 1350 درجه سانتیگراد، با توجه به بسته بودن و محصور بودن محیط تونل ، بالا می رود و بعد از طی 120 دقیقه دما در حدود 1200 درجه سانتیگراد باقی می ماند و در نتیجه بتن سطح تونل در دمای  700-800 درجه سانتی گراد روبه تخریب و متلاشی شدن می رود، بنابراین اهمیت پوشش ضد حریق در داخل تونل ها بسیار بالا است.

 نمودار زیر (نمودار RWS) به خوبی نشان دهنده دمای داخل تونل در برابر آتش سوزی است.

 

 نمودار RWS حریق داخل تونل در ضد حریق آتش پاد سازه ایرانیان

 

به دلیل اهیمت پوشش های ضد حریق باید در انتخاب متریال های ضد حریق دقت شود:

1-     آیا متریال ضد حریق  تائیدیه UL را دارد یا خیر ؟

(که باید در سایت UL چک شود)

2-     آیا متریال ضد حریق  دارای دانسیته یعنی وزن مخصوص و مناسب با نوع آتش سوزی سلولزیک و هیدروکربنی می باشد یا خیر ؟

برای آتش سوزی های هیدروکربنی بر اساس API 2218 و راهنمای HSE-322-01 شرکت ملی نفت و صنایع پتروشیمی ایران متریال انتخابی باید دانسیته بین 700 الی 800  Kg/m3 باشد و کمتر از این (600-700  Kg/m3) برای درون ساختمان ها و محیط های بسته مناسب است و کمتر از دانسیته 600  Kg/m3 مناسب برای آتش سوزی های سلولزیک است.

3-     آیا متریال ضد حریق انتخابی برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی علاوه بر داشتن UL 1709 که تنها به دست مراکز کمی در جهان با نظارت  UL صادر می شود ، دارای تائیدیه تست های انفجار Blast Over Pressure و Jet Fire ، فشار آب آتش نشانی و همچنین Gasafe ، تست های شرایط محیطی (آب ، باد ، خاک ، اسید ، نمک و  غیره) ، تست چسبندگی و  مانند این ها را دارد یا خیر ؟

4-     آیا متریال ضد حریق انتخابی روش اعمال مناسب ، سهولت در اجرا و مهم ترین شرایط یعنی بهره مندی از زیر سازی (توری مناسب ، پین مناسب ، پرایمر مناسب و  غیره) می باشد یا خیر ؟

5-     آیا محصولات ضد حریق برای آتش سوزی های هیدروکربنی برروی سطح سازه ها به درستی اعمال می شوند یا خیر ؟

متریال های پاششی ضد حریق (SFRM) در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی که احتمال زیاد وقوع انفجار است باید حتما برروی سطح اعمال شوند و نباید روی توری هایی با نام متال لت که چشمه های کوچکی هستند اعمال شوند یعنی برای بخش هایی که بصورت باکس و یا کانتور اجرا می شوند پشت آن ها خالی بوده و باید حتما با متریال پر شوند. یعنی در سیستم پوشش های ضد حریق توری فقط در یک سوم میانی متریال قرار بگیرد و  نقش پیوند دهنده متریال را بازی کند نه سطح اتکای متریال.

 

در هنگام ایجاد حریق عوامل مختلفی روی شدت و تاثیر حریق موثر هستند که این عوامل عبارت هستند از نوع و میزان مواد سوختنی ، مصالح به کار رفته در بنا ، سرعت و جهت باد، کانال های بنا ، شرایط و دمای محیط و  مانند این ها.

حرارت به 3 طرق منتقل می شود:

1-     جابه جایی

2-     هدایتی

3-     تشعشعی

مهمترین عامل در انتقال حرارت ناشی از حریق به سطوح مختلف به ویژه سازه های فلزی و بتنی از طریق تشعشع حرارتی است که در گرو میزان وسعت حریق، زاویه تابش به سطح و میزان رطوبت موجود در هوا است.

جهات گسترش آتش سوزی به چه صورت است

 1ـ افقی         2ـ عمودی

عوامل گسترش آتش سوزی بصورت افقی عبارتند از:

ـ سرعت انتقال آتش در موارد گوناگون  ـ انتقال حرارت به صورت تشعشعی   ـ انفجار ناشی از احتراق و فشار   ـ ریختن مایعات قابل اشتعال و جاری شدن  ـ باد 

عوامل توسعه آتش سوزی بصورت عمودی چیست

آتش سوزی به صورت عمودی سرعت بالاتری از افقی دارد و عوامل آن عبارتند از:

1ـ كانال كابل های برق، كولر و تهویه

2ـ كانال آسانسورها

3ـ پنجره‌ها

4ـ راهروها و پله‌ها

5ـ روزنه و منافذ سقف‌های كاذب

پدافند عامل در برابر حریق "Active Fire Protection"AFP :

پدافند عامل در برابر حریق یعنی استفاده از ابزار ، تجهیزات و وسایل مورد نیاز در جهت کنترل در آوردن حریق و از بین بردن آن است. این ابزار به صورت دستی و یا به  اتوماتیک و الکترونیک در هنگام وقوع حریق به کار می افتند و این تجهیزات می تواند به انواع دیتکتورهای گاز و یا دود Fire Detection ، شبکه بارنده Sprinkler Systems، سیستم های لوله کشی آب آتش نشانی، هشدار دهنده ها Fire Alarm Systems، پرده های دود و  غیره اشاره نمود. تمامی سیستم هانیازمند بازرسی دوره ای و مداوم هستند تا در صورت وقوع حریق به درستی وظایف خود را انجام دهند.

تعریف پدافند غیر عامل در برابر حریق "Passive Fire Protection"PFP :

 (ASFP) انجمن تخصصی محافظت در برابر آتش :

  پدافند غیر عامل در برابر حریق به دنبال کاهش سرعت انتشار و همچنین اثرات ناشی از حریق و جلوگیری از فرو پاشی المان های مهم سازه مانند تیر ها و ستون های باربر در آتش سوزی است و لذا PFP که یک عنصر جدائی ناپذیر است، برای محافظت و ایمنی ساختمان ها در برابر حریق استفاده می شود .

 (API) موسسه نفت آمریکا :

 پدافند غیر عامل در برابر حریق به معنی پوشش دادن یا مانع شدن از رسیدن گرمای ناشی از حریق به سطوح گوناگونی از قبیل چوب ، فلز و غیره می باشد که بدون دخالت اضافی است .

 

شرکت آتش پاد سازه ایرانیان با تکیه بر نیروهای با تجربه و بهره گیری از ماشین آلات بروز دنیا و استفاده از محصولات با کیفیت و مطرح جهانی همانند Promat - Cafco ، Albi  ، ایزولاتک آمریکا و نفتاب ایران که همگی براساس استانداردهای بین المللی ساخته و دارای تائیدیه تمامی تست های واجد الشرایط ساختمانی و صنایع نفت و گاز می باشد در بخش پدافند غیر عامل در برابر حریق (PFP) ، رنگ آمیزی و عایق های صنعتی مشغول به فعالیت می باشد. لطفا با ما تماس بگیرید.

محصولات پیشنهادی این شرکت جهت پوشش های ضد حریق برای آتش سوزی های سلولزیک و هیدروکربنی به شرح زیر می باشد :

محصولات شرکتPromat  و محصولات شرکت Isolatek International

آتش سوزی های سلولزیک (ساختمانی) :

1- کافکو 300 (Cafco300)   Type 300 or : این محصولات پایه گچی است و دانسیته در حدود 240-300  Kg/m3 دارد و  تا 4 ساعت در برابر حریق مقاوم است.

2- کافکو 400 (Cafco400)  Type 400 or  : این محصولات پایه سیمانی دارد و دانسیته ای در حدود 405-400  Kg/m3 دارد و می تواند تا 4 ساعت در برابر حریق مقاومت داشته باشد.

3- رنگ متورم شونده دبلیو بی 3 (Cafco WB3)  Type WB3 , Type WB4 , Type WB5Or : این محصولات پایه آبی دارد و برای مکان هایی است که المان های سازه باید مشخص باشند و در هنگام اعمال، کمترین ضخامت ممکن را داشته باشد و  تا 3 ساعت در برابر حریق مقاوم باشد.

آتش سوزی های هیدروکربنی (صنعتی و پالایشگاهی) :

1- کافکو فندولایت ام 2 (Cafco Fendolite MII)   Type MII Or :این محصولات پایه سیمانی دارد و با دانسیته ای برابر با 704 الی 775  Kg/m3 می تواند تا 4 ساعت در برابر حریق مقاومت از خود نشان دهد و مناسب برای محیط های باز و آتش سوزی های هیدروکربنی ، تونل ها ، صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی ها است.

2- رنگ متورم شونده Albi Clad 800 : این محصول تنها رنگ متورم شونده تک جزئی  بوده که برای آتش سوزی های هیدروکربنی در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی ها استفاده می شود.

3- رنگ متورم شونده Firetex M90 : رنگ ضد حریق فایرتکس ام 90 یک رنگ 2 جزئی اپوکسی است که بر طبق تکنولوژی در برابر آتش سوزی های هیدروکربنی و سناریوهای احتمالی حریق های هیدروکربنی از قبیل Pool Fire ، Jet Fire ، Blast Over Pressure و ... مقاومت دارد و در این رابطه دارای تمامی تائیدیه های UL (UL1709) ، BS (BS 476) ، DNV می باشد.

*علاوه بر محصولات فوق بردهای ضد حریق و ضد انفجار همانند Durasteel , Promatect H , Promatect T و ... برای ضد انفجار نمودن و ضد حریق کردن تجهیزات ، اتاق های کنترل ، جداسازی فضاها ، محافظت کابل ها و محافظت سازه ها نیز بسیار پر کاربرد هستند .

 

* دیگر دسته از محصولات ضد حریق سیستم های آتش بند و دودبند (Fire Stop ها) است که به منظور جلوگیری از گسترش و انتشار حریق و جلوگیری از نفوذ دود استفاده می شود .

 

 نکته بسیار کلیدی :

تمامی محصولات پوشش ضد حریق باید دارای استانداردهای زیر باشند زیرا که این استانداردها تضمین کننده استفاده از محصولی می باشند که کارایی و کیفیتمحافظت در برابر حریق خود را بعد از چند سال و پس از بهره برداری از ساختمان ها و صنایع که بعد از ایجاد آتش است، نشان خواهند داد لذا باید در انتخاب محصول در زمان خرید و استفاده، به نکات گفته شده در بالا و داشتن استانداردهای لازم بسیار اهمیت دهید .

 

استانداردها و آئین نامه های مقابله با حریق  " مرجع و روش های تست"   : (حداقل استانداردهای مورد نیاز و اجباری)

 

صنعت ساختمانی :

1-      مبحث سوم یعنی مقررات ملی ساختمان ها

2-      استاندارد به نام BS

3-      آئین نامه هایی به نام IBC ، UBC ، NFPA5000 ، NFPA 251

4-      UL263 که یک روش تست است

5-      آئین نامه های محافظتی سازه ها در مقابل آتش - مرکز های راه ، مسکن و همچنین شهرسازی

6-      ASTM E119 که روش تست می باشد

 

صنعت نفت ، گاز و پتروشیمی :

1-      API 2218 آئین نامه اصلی است

2-      DNV که استاندارد سکو است

3-      استانداردBS

4-      ISO 22899 که استاندارد Jetfire می باشد

5-      BS 476 روش تست است

6-      BS 8202-Part 1 شامل روش تست و اجرا

7-      OTI 95634 استاندارد Jetfire برای سکوها

8-      Norsok استاندارد است

9-  UL 1709 تست اصلی و مورد نیاز صنعت نفت و گاز  و UL1709 LNG Immersion Test (Cryogenic Spill)

10-   Gasafe که روش تست است

11-      آئین نامه HSE322-01 شرکت های ملی نفت و همچنین صنایع پتروشیمی ایران

12-  ISO 834

13-  FM (Factory Mutal) (LPG structural protection & hose stream test)

14-  Lloyds Register (Blast Over Pressure)

15-  NFPA 251 & 58 (Hose Stream Test) و ... .

 

 

  • دانسیته

ASTM E-605

  • مقاومت فشاری

ASTM E-761

  • هوازدگی

ASTM E-859

  • هوازدگی در جریان شدید هوا

ASTM E-859 , UMC STD 6-1

  • خوردگی

ASTM E-937

  • چسبندگی در ضربه

ASTM E-760

  • تغییر شکل

ASTM E-759

  • سختی

ASTM C-569

  • رشد قارچ

ASTM G-21

  • رفتار آتشگیری سطح

ASTM E-84