پهپاد آتش نشانی چیست؟ + مزایا، کاربردها و نحوه طراحی آن
اسفند 21, 1403
ابعاد استاندارد جعبه آتش نشانی
اسفند 26, 1403
اکسیژن به عنوان یکی از اجزای مهم در مثلث آتش شناخته می‌شود که حضور برای اشتعال و حریق الزامی است. زمانی که سطح اکسیژن کاهش پیدا می‌کند، حتی با وجود عوامل اشتعال زا، احتمال حریق بسیار پایین آمده و در محیط‌هایی که حریق بسیار زیان بار و خطرناک است، می‌توان از این روش برای پیشگیری از حریق و آتش سوزی استفاده نمود. سیستم کاهنده اکسیژن، یک سیستم کارآمد برای کاهش اکسیژن در محیط است تا بتوان خطرات ناشی از حریق در محیط‌های حساس را کاهش داد.
آنچه در این صفحه می‌خوانید
سیستم کاهنده اکسیژن چیست؟سیستم اطفا حریق
سیستم کاهنده اکسیژن یک روش پیشگیرانه از آتش سوزی است که می‌تواند برای محیط‌هایی که حساس به حریق هستند استفاده شود و خطر آتش سوزی را به حداقل برساند. این سیستم می‌تواند فشار جزئی اکسیژن را کمتر از سطح دریا کند. به طوری که یک چهارم تا یک دوم از محیط با وجود این سیستم با هوای حاوی نیتروژن جایگزین می‌شود. بنابراین، هوای حاضر در محیط حاوی 15 درصد حجمی اکسیژن و 85 درصد حجمی نیتروژن می‌شود.
15 درصد حجم اکسیژن در یک محیط به قدری کم است که مواد معمولی در آن محیط نمی‌توانند با قرار گرفتن در معرض یک منبع اشتعال زا در مقیاس کوچک مشتعل شوند یا بسوزند. بنابراین، این سیستم به عنوان یک روش پیشگیری کننده از آتش سوزی استفاده می‌شود تا احتمال وقوع آتش سوزی در محیط‌های مستعد به حداقل برسد. این سیستم‌ها کاملا ایمن هستند و می‌توانند با سرعت بالایی در محیط نصب شوند. همچنین به دلیل عدم انتشار گاز و مواد سمی، می‌توانند برای محیط زیست نیز ایمن باشند.
سیستم‌های کاهنده اکسیژن چگونه عمل می‌کنند؟
سیستم کاهنده اکسیژن از سنسورها و تجهیزات مختلفی تشکیل شده که هر کدام نقش بسیار مهمی را در کاهش حجم اکسیژن تا حد مجاز دارند. در این سیستم هوا با محتوای اکسیژن کاهش یافته و جایگزین شده با نیتروژن به محیط تزریق می‌شود تا غلظت اکسیژن کاهش پیدا کند. اگر مجددا سنسورها درصد بالایی از اکسیژن را در محیط تشخیص دهند، مجددا هوای کم اکسیژن به محیط تزریق می‌شود تا غلظت آن کاهش پیدا کند. این پایش به صورت منظم انجام می‌شود تا اطمینان حاصل گردد که هیچ درصد اضافه‌ای از اکسیژن برای بروز اشتعال وجود نداشته باشد.
غلظت کم اکسیژن چگونه تولید می‌شود؟
یکی از وجه‌های مهم در سیستم کاهنده اکسیژن تزریق اکسیژن با غلظت کم به محیط است. این هوا با غلظت کم اکسیژن توسط ژنراتورهای هوای هیپوکسیک که اسپیلتر است، تولید می‌شود. ژنراتورها در داخل یا خارج از اتاق قرار داده می‌شوند تا بتوانند تزریق هوا را به داخل محیط مورد نظر انجام شود. همچنین معمولا از دتکتور دود در محیط‌های محافظت شده با این سیستم استفاده می‌شود تا بتوان در صورت بروز دود و سوختن خطر را سریع‌تر شناسایی کرد.
از چه گازی برای کاهش غلظت اکسیژن در محیط استفاده می‌شود؟
کار سیستم کاهنده اکسیژن بر مبنای کاهش اکسیژن در محیط است و این کار با کمک گاز بی اثری به نام نیتروژن انجام می‌شود. گاز نیتروژن می‌تواند باعث کاهش غلظت اکسیژن شده و اضافه کردن آن به هوا می‌تواند محتویات اکسیژن را تا حد زیادی کاهش دهد. با وجود گازهای دیگری که امکان استفاده از آن‌ها برای کاهش غلظت اکسیژن وجود دارد، گاز نیتروژن به دلیل مزایای قابل توجهی که دارد توانسته محبوبیت بیشتری پیدا کند. از جمله مهم‌ترین مزایای استفاده از این گاز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- نیتروژن سمی نیست.
- نیتروژن به صورت طبیعی در 78.09 درصد حجمی هوایی که تنفس می‌کنیم به کار می‌رود.
- اکسیژن قابلیت توزیع با اکسیژن به صورت یکنواخت را دارد.
- امکان ثابت ماندن غلظت اکسیژن و نیتروژن به صورت یکنواخت در کل محیط وجود دارد.
انواع سیستم کاهنده اکسیژن
سیستم کاهنده اکسیژن برای نصب در پروژه‌های مختلف دارای انواع مختلفی است که بر اساس ژنراتورهای استفاده شده طبقه بندی می‌شوند. در ادامه شما را با انواع این سیستم‌ها آشنا می‌کنیم.
سیستم کاهنده اکسیژن مبتنی بر غشاء
این سیستم بر اساس اصل سرعت عملکرد خود را نشان می‌دهد. غشاء در این سیستم به شکل یک کارتریج استوانه‌ای است که یک قرقره با الیاف پلیمری در آن وجود دارد. جریان گاز با فشار بالا به دسته‌ای از الیاف غشایی وارد می‌شود. اختلاف فشار جزئی که در سطح داخلی و خارجی غشاء ایجاد می‌شود، منجر به جداسازی جریان گاز خواهد شد. این نوع سیستم قابلیت اطمینان بالایی داشته و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است؛ اما خلوص گاز در آن در مقایسه با ژنراتورهای PSA پایین‌تر است.
سیستم کاهنده اکسیژن مبتنی بر PSA
این نوع سیستم کاهنده که با فرآیند جذب نوسان فشار کار می‌کند، یکی از سیستم‌هایی است که برای جدا کردن بعضی از گونه‌های گاز از مخلوط گازی و تحت فشار استفاده می‌شود. این روش با کمک ویژگی‌های مولکولی، میل زیادی به ترکیب گونه‌های گاز با یک ماده جاذب دارد. این سیستم در دمای نزدیک به دمای محیط کار می‌کند و می‌تواند با مواد جذاب انتخابی، فرآیند فیلتر کردن گاز را انجام دهد. این سیستم به دلیل داشتن مواد جاذب انتخابی، معمولا گونه‌های گاز را تحت فشار بالا جذب می‌کند. بنابراین، نوسان فشار در این نوع سیستم کاهش پیدا کرده و ژنراتور گاز جذب شده را دفع می‌کند. رایج‌ترین نوع مواد جاذبی که در این سیستم به کار می‌روند شامل زئولیت، کربن فعال، ژل سیلیکا، آلومینا و رزین‌های مصنوعی هستند.
سیستم کاهنده اکسیژن مبتنی بر VSA
این نوع سیستم از تکنیک جذب نوسان خلاء برای جدا کردن گازها استفاده می‌شود. ژنراتورهای به کار رفته در این سیستم با ساختار سیستم کاهنده اکسیژن PSA متفاوت‌اند و می‌توانند با ترکیب اکسیژن و نیتروژن، خلاء را در محیط ایجاد کنند که توسط یک دمنده ایجاد می‌شود. این نوع سیستم دارای نوع دیگری از ژنراتور جذب نوسان فشار خلاء هیبریدی نیز هست که با نام VPSA شناخته می‌شود. این نوع سیستم انرژی کمتری را برای ترکیب کردن نیتروژن و اکسیژن مصرف می‌کند و می‌تواند با یک کمپرسور و دمنده به بهترین شکل در محیط عمل کند.
سیستم کاهنده اکسیژن در چه فضاهایی نصب می‌شوند؟
این سیستم در واقع برای جلوگیری از وقوع آتش سوزی در محیط استفاده می‌شود. هر محیطی که در معرض خطر اشتعال باشد، می‌تواند به این سیستم مجهز شده و از خطرات جانی و مالی جلوگیری کند. از جمله کاربردهای مهم این سیستم می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- انبارها و کارخانه‌های تولید کاغذ
- دیتاسنترها
- تاسیسات ICT
- محل نگهداری وسایل با ارزش بسیار بالا
- پایگاه‌های مدارک و تجهیزات
- انبارهای بزرگ و دارای مواد اشتعال زا
- مخابرات
- انبارهای ذخیره سازی مواد غذایی
- اتاق‌های سرور
- پست‌های برق
آیا امکان حضور انسان با وجود سیستم کاهنده اکسیژن وجود دارد؟
در محیط‌هایی که از سیستم کاهنده اکسیژن استفاده می‌شود، اکسیژن محیط بسیار کاهش پیدا می‌کند. شرایط جسمی انسان به گونه‌ای نیست که بتواند این شرایط جوی را برای مدت زمان طولانی تحمل کند. به همین خاطر معمولا افرادی که در این محیط‌ها حضور دارند با علائم خاصی مواجه می‌شوند و قادر به تحمل این شرایط نیستند. به همین جهت حضور افراد در این محیط‌ها برای مدت زمان طولانی به هیچ وجه توصیه نمی‌شود.
سخن پایانی
سیستم کاهنده اکسیژن برخلاف سیستم اطفا حریق که نقش اطفای حریق پس از وقوع آن را دارد، به عنوان یک سیستم پیشگیری کننده شناخته می‌شود. این سیستم قابلیت این را دارد که میزان اکسیژن در محیط را تا حدی که خطر آتش سوزی وجود نداشته باشد، کاهش دهد. از این جهت استفاده از آن در مراکز نگهداری از تجهیزات و محصولات اشتعال زا و با سطح اهمیت زیاد بسیار مهم است.
