محاسبات آتش نشانی1

از این جلسه مباحث طراحی و محاسبات آتش نشانی را آغاز خواهیم کرد. با توجه به اهمیت موضوع و پیامهای بسیاری که از دوستان به دست ما رسید، این مباحث را با جزییات کامل و از پایه شروع خواهیم کرد. مباحثی که ارائه خواهند شد براساس استاندارهای آمریکایی از جمله NFPA-13 و ASME خواهد بود.

کلاس بندی خطر در طراحی و محاسبات آتش نشانی

تعیین سطح خطر در فضای مورد طراحی اولین پارامتر مهمی است که طراح بایستی بداند. چراکه براساس این مشخصه، می توان دبی آب، تعداد پمپ ها، تعداد اسپرینکلرها  و نوع نصب را مشخص نمود. استاندارد NFPA-13 نوع خطر را در مکانهای مختلف براساس یک پارامتر تقسیم بندی می کند و آن “قابلیت انبار کردن مواد” است. براین اساس 2 تقسیم بندی داریم:

• کاربری پروژه بصورت انبار
• کاربری پروژه بصورت غیر انبار

ما در اکثر پروژه با کاربری “غیر انبار” روبه رو هستیم که طبق NFPA-13 دارای تقسیم بندی زیر است. این تقسیم بندی براساس سطح فضا، نرخ حرارت آزاد شده و پارامترهای دیگر است.

• LIGHT (سبک)
• ORINARY (معمولی) شماره 1 و2
• EXTRA HAZARD (خطر بالا) شماره 1و2

بررسی خطر در فضاهای با کاربری “انبار” خود به کلاسهای I، II،III، IV و یا پلاستیک براساس نوع محصول و ارتفاع انبار تقسیم بندی میشود. کلاس I دارای پایین ترین سطح خطر و کلاس پلاستیک دارای بالاترین سطح خطر خواهد بود. 4 محصول شامل تایرها، بسته های نخ، پالتهالی چوبی و کاغذهای رول شده، دارای سطح خطر مخصوص به خود هستند که جداگانه آورده شده است.

توجه 1: بعضی از کاربریها مانند آزمایشگاه هایی که با مواد شیمیایی خاص سر و کار دارند، در نوع خطر SPECIAL دسته بندی میگردند.

توجه 2: بررسی شدت خطر مصالح اشتعال زا، در NFPA-30B مورد بررسی قرار میگیرد نه NFPA-13.

بررسی سطح خطر در کاربری “غیر انبار” در طراحی و محاسبات آتش نشانی

• LIGHT (سبک) : که با نام LH نیز خوانده میشود در فضاهایی با سطح خطر آتش سوزی خیلی پایین مورد استفاده قرار میگیرد که شامل تجهیزاتی با 2 مشخصه هستند. یکی غیر قابل اشتعال هستند و دومی، به انتشار سریع حریق کمک نمیکنند. فضاهایی با کابری اداری، مدارس، اتاق های درس، سالن آمفی تاتر، موزه ها، مساجد، بیمارستان، رستوران و کتابخانه (بخش خواندن کتاب) و ساختمانهای مسکونی از این دسته هستند.

• ORDINARY : این فضاها دارای حجم بیشتری از مواد قابل احتراق بخش LIGHT میباشد و با نام OH نیز خوانده میشود. این سطح خطر خود به 2 دسته تقسیم بندی میگردد. 
• 1-2- ORDINARY  شماره 1: (OH-1): این دسته شامل موادی که است که قابلیت اشتعال پایین است، مقدار مواد متوسط است وارتفاع مواد کمتر از 8 فوت (2.4 متر) باشد مانند پارکینگ، خشک شویی ها، تولید مواد الکترونیکی سبک، نانوایی، شیرینی پزی و کنسروسازی و …

• ORDINARY شماره 2: (OH-2): این دسته شامل موادی که است که قابلیت اشتعال و مقدار آن متوسط است وارتفاع مواد کمتر از 12 فوت (3.7 متر) باشد مانند کارگاه تعمیرات ماشین، انبارهای کتاب، اکثر کارخانه جات تولیدی و …

• EXTRA (خطر زیاد): این فضاها دارای حجم بیشتری از مواد قابل احتراق بخش قبلی هستند و با نام EH نیز خوانده میشوند.

این سطح خطر خود به 2 دسته تقسیم بندی میگردد

1-3- EXTRA  شماره 1: (EH-1):  فضاهایی را شامل میشود که حجم متوسطی از مواد قابل اشتعال در آن پروسس میشود. این فضاها دارای مواد مایع اشتعال زا نیستند. فضاهایی مانند کارگاه چوب بری، کارخانه های تولید محصولات چوبی، کارگاه های نساجی، کارگاه تولید مواد لاستیکی، کار با جوهر، سیالات هیدرولیکی  و ….

2-3- EXTRA شماره 2: (EH-2): فضاهایی را شامل میشود که حجم متوسط رو به بالایی از مواد اشتعال زای جامد و مایع در آن نگهداری و پروسس میشود. مواد مایع اسپری، فرآیندهای سردسازی با روغن، حلالهای گوناگون، محصولات آرایشی و الکلی، رنگ و ….

لوله های مورد استفاده در طراحی و محاسبات آتش نشانی

در سیستم های اسپرینکلری، لوله ها به 3 صورت زیر اتصال برقرار میکنند:

• دنده ای (THREADED)
• جوشی (WELDED)
• کلمپی (GROOVED)

توجه: برای نوع دنده ای باید مطمئن شویم که لوله رده 40 و یا بالاتر است.

لوله های فولادی: بیشترین لوله مورد استفاده آتش نشانی در کاربریهای غیر خانگی، لوله سیاه یا black steel pipe است. بهترین استانداردهایی که در این زمینه ارائه شده اند  و مشخصات مربوط به قطر داخلی، قطر خارجی، ضخامت و فشار کاری را بیان می کنند:

• ASTM-A795
• ANSI/ASTM-A53 : طبق این استاندارد لوله ها به 3 رده معمولی (رده 40)، سنگین (رده 80) و فوق سنگین (رده 160) تقسیم بندی میشوند. در سیستم های اسپرینکلری استفاده از رده 40 کفایت میکند و مورد تایید است.
• ANSI/ASTM-B36.1
• ASTM-A135 : این لوله ها دارای جوش مقاوتی بوده و به اصطلاح درز مخفی نامیده میشود ضخامت آن از رده 40 پایین تر است.

 یک اینچ، حداقل سایز لوله های فولادی قابل استفاده در سیستم اسـپرینکلر است 

لوله های مسی: این لوله ها براساس استاندارد ASTM-B88 و اندازه قطر خارجی، به 3 دسته زیر تقسیم بندی میشوند

• لوله مسی L
• لوله مسی K
• لوله مسی M

نوع K دارای ضخامت جداره بیشتری نسبت به نوع L، و نوع L دارای ضخامت جداره بیشتری نسبت به M است. هر 3 نوع توسط NFPA برای کاربریهای آتش نشانی مجاز شناخته شده است. نوع M سخت، برای مقاطع مستقیم و نوع L و K برای مقاطع دارای خم مناسب هستند. نوع GROOVED PIPE هم در سیستم های آتش نشانی بسیار استفاده میشود مشابه شکل زیر که توسط کلمپ خاص، اتصالات آب بند میشود.

لوله های پلاستیکی در طراحی و محاسبات آتش نشانی

این نوع لوله دارای محدودیت استفاده در سیستم های آتش نشانی است و محدود به پروژه های مسکونی میگردد. از انواع مجاز میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• لوله CPVC تحت استاندارد ASTM-F442
• لوله PB تحت استاندارد ASTM-D2241

لوله های پلاستیکی با 2 مشخصه اصلی بررسی می شوند

• SDR که همان نسبت قطر خارجی به ضخامت لوله است. بنابراین لوله های با SDR ثابت، فشار کاری ثابتی نیز خواهند داشت.
• یا توسط SCHEDULE برای مثال SCH-40

 جلسه آینده به انواع سیستم های اسپرینکلر می پردازیم  

آموزش محاسبات NFPA13 – جلسه دوم

آموزش جامع طراحی و محاسبات آتش نشانی با نرم افزار