مهندسی حریق

نوشته شده در گروه دیوار صنعت

جهت در درج انواع آگهی صنعتی به سایت divarsanat.ir مراجعه نمایید.

دیوار صنعتی – – – آگهی صنعتی


مهندسی حریق

تاکنون اسناد و گزارش های بسیاری از وقوع آتش سوزی هایی مهیب و ویرانگر به ثبت رسیده است. حوادثی که در بسیاری از موارد صدمات و خسارت های جانی، مالی و فرهنگی جبران ناپذیری در پی داشته اساند. آتش سوزی هایی که مطالعه هر یک از آنها در جای خود بسیار مفید و آموزنده است. از جمله این حوادث میتوان به آتش سوزی شهر لندن در سال ۱۶۶۶ میلادی اشاره کرد این حادثه بزرگ و ویرانگر مناطق مرکزی شهر را از یکشنبه دوم سپتامبر تا چهارشنبه آن هفته در کام خود فروبرد و به تلی از خاکستر تبدیل کرد.

تا اواسط قرن هفدهم میلادی هسته مرکزی شهر لندن کماکان بافت قدیمی خود را حفظ کرده بود و گرداگرد آن دیواری قرار داشت که سال ها پیش در زمان استیلای رومیان ساخته شده بود. در اثر آتش سوزی این قسمت از شهر به طور کامل ویران شده بود ناحیه وست مینسر که بخش اشراف نشین شهر در آن زمان بود قصر ئایت هال متعلق به چارلز دوم و نواحی فقیر نشین حومه لندن نیز مورد تحدید آتش سوزی مهیب قرار گرفت اما اسیبی به آنها وارد نشد. در این حادثه تلخ ۱۳۲۰۰ خانه مسکونی، ۸۷ کلیسا محلی، کلیسای جامع سنت پل و بیشتر ساختمان های دولیتی طعمه آتش های حریق شدند.

از دیگر حوادث قابل توجه میتوان به آتش سوزی بزرگی که در سال ۱۷۵۰ در قسطنطنیه رخ داد و ده ها منزل مسکونی را در کام خود فروبرد اشاره کرد. شش سال بعد در ۱۷۵۶ پانزده هزار خانه در مسکو طعمه حریق شد در شانزدهم و هفدهم دسامبر ۱۸۳۵ بناهای موجود در منطقه ای مسکونی در شهر نیویورک به وسعت سیزده هکتار در آتش سوختند و به تلی از خاکستر مبدل شدند. همچنین در هشتم اکتبر ۱۸۷۱ حدود ۱۷۴۵۰ واحد مسکونی واقع در شیکاگو طعمه حریق شدند. بنابر آمار های ثبت شده در انگلستان در سال ۱۹۹۶ بیشا ز ۵۳۲ هزار فقره آتش سوزی به ثبت رسیده است که از این میان حدود یک سوم آنها در محیط های کاری روی داده است و مرگ بیش از ۶۰۰ تن و جرایت بیش از ۱۶۰۰ کارگر را در پی داشته است.

البته پرونده ها و گزارش های موجود تنها به این موارد ختم نمیشوند از جمله ؟آتش سوزی مهیبی که توجه بسیاری از محققان و انیشمندان را به خود جلب کرد و تا سالیان متمادی دست مایه نگارش متون و مقاله های متعددی در عرصه های گوناگون خصوصا مهندسی آتش سوزی شد مجموعه حوادث یازدهم سال ۲۰۰۱ است.

حوادث یازدهم سپتامبر سلسله ای از حملات انتحاری بود که در یازدهم سپتامبر ۲۰۰۱ توسط گروه القاعده در خاک ایالات متحده رخ داد. صبح آن روز نوزده تن از اعضای القاعده چهار فروند هواپیمای تجاری مسافرتی را ربودند. هواپیما ربایان دو.

از دیگر حوادث مهمی که پیامد های چشم گیری در عرصه علوم مهندسی داشته و پیدایش شاخه ای نو از دانش مهندسی مکانیک با نام مهندسی آتش سوزی نقش مهمی ایفا کرده است عبارت است از:

آتش سوزی نخستین بانک در اس آنجلس

آتش سوزی تونلی در فرانسه در ۱۹۹۶

آتش سوزی تونل مون بلان در ایتالیا

آتش سوزی مهیب برج مینزر

بر اساس آمار های منتشرر شده از سوی سازمان مدیریت حریق ایالات متحده در سال ۲۰۰۴ م شاخص تعداد حریق ۵۲۸۰ فقره به ازای یک میلیون نفر جمعیت بوده است در همین سال شاخص صدمکات انسانی منجر به مرگ ۱۳٫۳ در میلیون نفر بوده است.

در سال ۲۰۱۰ در ایلات متحده آمریکا بنابر آمار های منتشر شده از سوری انجمن حفاظت در برابر حریق تعداد ۱۳۳۱۵۰۰ فقره آتش سوزی رخ داده است که شامل ۳۱۲۰ نفر تلفات انسانی- ۱۷۷۲۰ نفر مجروح بوده است.

جدای از خسارات جانی و مالی این حوادث پیامد های زیست محیطی در خور توجه هم دارند مثلا آتش سوزی چاهای کویت در جریان جنگ خلیج فارس علاوه بر خسارات مالی بسیار سبب آلودگی بخش وسیعی از منابع زیست محیطی و حتی ظهورجنگ سوزی های گسترده در کشور های گوناگون که امروز یک مشکل مهم محسوب میشود از دیگر پیامد های بارز آتش سوزی و تحمیل خسارت به منابع عظیم زیست محیطی است. آمارها نشان می دهد که آتش سوزی های بسیار بزرگ معمولا برای نخستین بار و بدون هیچ آگاهی ملموسی برای ساکنان و شغلان رخ می دهد. این در حالی است که طبق بررسی های انجام شده حداقل ۷۵ درصد از این موارد قابل پیشگیری بوده اند. باید دانست که حوادث تلخ و آتش سوزی های مهیب و خسارت ها و پیامد های گوناگون آن تنها در برابر چنین حوادثی چندان ایمن نبوده است. مثلا آتش سوزی گمرک جلفا در شانزدهم مرداد ۱۳۵۵ حدود یک میلیارد تومان خسارت برجای گذاشت. آتش سوزی راه آهن شهر نیشاپور در بیست و نهم بهمن ۱۳۸۲ نیز حادثه تلخ دیگری است که سال ها پیش شاه۹د آن بودیم. بنابراین بررسی های انجام شده از نتایج آمار سازمان آتش نشانی در ایران در دهه ۷۰ شمسی همه ساله بین ۶۰۰ تا ۹۰۰ مورد آتش سوزی در شهر های گوناگون به ازای هر یک میلیون نفر جمعیت ثبت شده است. هر چند در در ایران طی دو دهه اخیر به ارتقا سطح ایمنی در برابر آتش سوزی توجه ویژه ای شده است اما گسترش صنایع نفت گاز و پتروشیمی و صنایع وابسته و پایین دستی آن طی دهه ۱۳۸۰ و ۱۳۹۰ خورشیدی می توانمد از بستر های مستعد وقوع آتش سوزی های صنعتی باشد.

حال پس از بیان مقدمه ای کوتاه در باره اهمیت و ضرورت مطالعه حریق و بررسی آثار و پیامد های آن ماهیت آتش و عوامل موثر در وقوع آتش سوزی انواع آتش سوزی و مباحث مرتبط با آن مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.

ماهیت آتش

آتش عبارت است از مجموعه ای از واکنش های شیمیایی و اکسیداسیون سریع و گرمازا مواد قابل اشتعال که به صورت گرما و شعله ظاهر میشود. وقوع آتش نیاز به زمینه های فیزیکی و شیمیایی محل وقوع دارد. عوامل موثر در ایجاد آتش سوزی متعدد است اما برای ایجاد آتش وجود چهار رکن اساسی است که به هرم آتش معروف است و در صورت حذف حداقل یکی از آنها ادامه حریق ممکن نخواهد بود این عوامل عبارتند از اکسیژن-مواد سوختی-گرما-واکنش های زنجیره ای.

تشریح اکسیژه در آتش سوزی

کمترین تراکم لازم برای وقوع اتش ۱۶ درصد اکسیژن است البته بیشتر اتش سوزی ها در ۱۵ درصد اکسیژن هم تا حدودی اتفاق می افتند برخی مواد همچون اسید نیتریک-پراکسید آلی و اکسید های آلی نیز حین اتش سوزی بخشی از اکسژن مورد نیاز خود ا تاین میک نند. برای کنترل این گونه اتش سوزی های باید اقدامات لازم را انجام داد.

مواد سوختنی و قابل اشتعال

به طور کلی تمامی موادی که قابلیت تجزیه و اکسیداسیون گرما زا رادارند به عنوام مواد سوختی قلمداد می شوند. این مواد میتوانند جامد مایع گاز با منشا طبیعی یا مصنوعی باشند. سرعت سوختن یا گسترش در مواد متنوع متفاوت است لذا برخی از مواد ممکن است بتوانند اکسید شوند اما در شرایط عادی ماده سوختنی تلقی نمیشوند.

گرما

برای شروع آتش به گرمای کافی نیاز است حتی در مواردی که حریق شروع شده باشد اگر مقدار گرما کاهش یافته باشد دامنه اتش سوزی رفته رفته محدود و نهایتا اتش خاموش میشود.

به طور کلی گرماای لازم در مطالعه اتش گیر مواد با سه اصطلاح تعریف می شود که به ترتیب عبارتند از نقطه شعله زنی –نقطه آتش گیری و درجه اشتعال در ادامه هر یک از این اصطلاحات تشریح میشوند.

نقطه شعله زنی

نقطه شعله زنی اصطلاحا به درجه حرارتی گفته میشود که درآن درجه حرارت یک مایع سوختنی به اندازه کافی بخار میشود و به محض نزدیک شدن شعله یا جرقه شعله ور میگردد. موادی با نقطه شعله یا جرقه شعله ور میشود.

موادی با نقطه شعله زنی کمتر از ۸/۳۷ درجه سانتی گراد بسته به استانداری که اعمال میگردد- قابل اشتعال و مایعاتی با نقطه شعله زنی بالای این دما قابل احتراق تلقی میشود. ساده ترین آزمایش برای تعیین آن در تجهیزات و ظرف می ریزند و حرارت می دهند. سپس هر چند درجه یکبار شعله ای از روی سطح نمونه عبور میکند تا بدین ترتیب نقطه اشتعاغل تعیین شود. باید توجه داشت که این شاخص با تغییر ارتفاع شعله از سطح مایع فرق خواهد کرد. نقطه شعله زنی بیشتر یک مقیاس تجربی و عملی است تا یک پارامتر فیزیکی مقدار اندازه گیری شده بستهع به نوع دستگاه و گونماگونی پروتکل های استاندارد شامل کاهش و افزایش دما زمان اختصاص داده شده برای همدماشدن بخار و مایع حجم نمونه و حتی نحوه ترکیب و مخلوط شدن آن نتایج متفاوتی خواهد داشت.

در مورد بخار و گازها علاوه بر تعریف نقه شعله زنی حداقل ئ حداکثر تراکم انفجار نیز تعریف میشود. اگر تراکم بخار و یا گاز به آن حد برسد با تماس شعله یا در حرارت شعله زنی گاز یا بخار به سرعت آتش میگیرد و در جاهای بسته باعث انفجار میشود. این حدود تراکم شامل حداقل تراکم و حداکثر تراکم قابل انفجار است.

مشخص شده است که فشار هوا در تعیین نقطه شعله زنی اثر گذار است به طوری که در فشار های کمتر نقطه شعلی شعله زنی نیز پایین تر می باشد. در تراکم کمتر از حداقل تراکم قابل انفجار به دلیل کمبود سوخت در هوا و در تراکم بیشتر از حئاکثر تراکم قابل انفجار به دلیل کمبود اکسیژن مورد نیاز در هوا امکان انفجار وجود ندارد اما در شرایطی خاص امکان وقوع آتش سوزی وجود خواهد داشت. اگر گرمای مورد نیاز برای تداوم آتش وجود ندئاشته باشد در آتش گیری سوخت ها در درجه حرارت مربوط به نقه شعله زنی حریق ادامه نخواهد داشت. لذا برای ادامه حریق به حرارت بالاتری نیاز است که اصطلاحا به آن حرارت درجه آتش گیری گفته میشود.

نقطه آتش گیری

نقطه آتش گیری بیانم کننده حداقل دمای مورد نیاز برای شروع آتش سوزی در یک مخلوط مایع-بخار در فضای بسته است مخلوطی که در نزیدیک سطح مایع آن به کمک یک شعله برای حداقل ۵ ثانیه آتش به وجود می آید اما لزوما به معنای ادامه آتش سوزی نمی باشد اصولا نقطه آتش سوزی بالاتر از نقطه آتش شعله زنی میی باشد و برای مواد گوناگون معمولا ۱۰ درجه سانتی گراد بیشتر از نقطه شعله زنی است.

درجه اشتعال چیست:

درجه اشتعال با درجه خود به خود سوزی کمترین درجه حرارات ادامه احتراق می باشد درجه اشتعال برای هر سوخت درجه حرارتی است که انرژی محرکه آن اجزای تشکیل دهنده مولوکل های ماده را از هم جدا میکند این درجه برای جامدات مایعات و حتی بخار ها قابل تعمیم است. در این حرارت بخار کافی برای ادامه آتش سوزی تولید می شود. مثلا در سوختن یزین درجه اشتعال درجه ای است که میتوان سبب شکستن پیوند های آن برای تشکلی شعله شود. لازم به ذکر است که درجه اشتعال هر ماده از درجه آتش گیری ان بالاتر است.

منبع: مجله مهندسی مکانیک، سال ۹۲

ارسال نظر

هفده + 13 =