مقاله

Wind Sock (بادنمای کیسه‌ای، کیسه باد و بادنمای مخروطی)

شناسه خبر: 19299
تاریخ و زمان ارسال: 8 مهر 1396 ساعت 10:00

بادنمای کیسه‌ای، کیسه‌ای پارچه‌ای به شکل مخروط ناقص است که برای تعیین جهت و سرعت نسبی وزش باد طراحی و ساخته شده است. این کیسه با نصب بر روی تیرکی عمودی، در معرض جریان هوای سطح زمین قرار گرفته و با عبور جریان هوا از داخل آن، منبسط گردیده و به شکل لوله‌ای، مسیر جریان را نشان می‌دهد. هرچه سرعت وزش باد افزایش یابد، کیسه مذکور بازتر شده و شکل مدورتری از خود ظاهر می‌سازد.

تعیین جهت وزش باد

جهت وزش باد در بادنمای کیسه‌ای در امتداد یا هم‌جهت با محوری است که از سطح مقطع عریض‌تر مخروط ناقص شروع و به سطح مقطع با عرض کم آن ختم می‌گردد. به‌عبارت ساده‌تر جهت وزش باد یا جهتی که باد از آن سمت می‌وزد، برخلاف جهت استقرار یا اهتزاز بادنما است. برای مثال اگر کیسه بادنما در سمت جنوب دیرک باز شده باشد، نشان می‌دهد که باد از سمت شمال در حال وزیدن می‌باشد.

برای نشان‌دادن جهت جغرافیایی وزش باد، لازم است بادنمای کیسه‌ای روی دیرکی نصب شود که در مرکز جهت‌نمایی با جهت‌های هشت‌گانه جغرافیایی (چهار جهت اصلی: شمال-جنوب-شرق-غرب و چهار جهت فرعی: شمال ‌غرب-شمال شرق-جنوب غرب-جنوب شرق) از پیش تعیین شده با قطب‌نما است.

تعیین سرعت نسبی باد

با استفاده از بادنمای کیسه‌ای می‌توان بصورت نسبی و تقریبی سرعت وزش باد را محاسبه نمود. در واقع سرعت وزش باد را می‌توان از طریق میزان فاکتور افتادگی کیسه و یا محاسبه تقریبی زاویه‌ای که محور طولی مخروط با دیرک استقرار می‌سازد، تعیین نمود.

در این روش با نگاه‌کردن به شکل بادنما، می‌توان تصویر آن را با مدل‌های جدول Beaufort مطابقت داده و سرعت تقریبی وزش باد را حدس زد. در نسیم‌های خفیف، کیسه بادنما اصطلاحاً سرنگون و پژمرده و در تندباد اصطلاحاً سرافراز و ایستاده است.

البته درصورت تمرین زیاد می‌توان از طریق تلفیق مهارت‌های شنیداری و لامسه نیز بطور تقریبی سرعت باد را محاسبه نمود.

موارد کاربرد بادنمای کیسه‌ای

بادنمای کیسه‌ای در صنایع هوانوردی، حمل‌ونقل، نظامی، ورزشی، شیمیایی، Respond تیم‌های شرایط اضطراری و حتی به‌عنوان یک وسیله تزئینی کاربرد دارد. آنچه که استفاده از بادنمای کیسه‌ای را در فعالیت تیم‌های شرایط اضطراری، به‌ویژه ۵ شاخه آتش‌نشانی (شهری، صنعتی، جنگلی، فرودگاهی و دریایی) ضروری می‌نماید، ارزیابی فاکتورهای موثّر در Size Up اولیه و ثانویه است.

اهمیت جهت وزش باد در Respond

اصولاً در قریب به اتفاق حوادث، جهت وزش باد تعیین‌کننده مسیرهای دسترسی به محل حادثه و نیز موقعیت‌گیری در صحنه عملیات می‌باشد. در حوادث منجر به نشت گاز و حریق، به وضوح می‌توان تاثیر جهت وزش باد را بر تصمیمات فرمانده حادثه و تیم‌های واکنش‌دهنده مشاهده کرد.
[auth]
جهت وزش باد عاملی است که ریسک عمیات را از پایین‌دست باد افزایش می‌دهد.

دانستن جهت وزش باد امدادگران را قادر می‌سازد تا عملیات تخلیه محبوسین از اماکن و یا تاسیسات را با ضریب ایمنی بالاتری انجام داده و یا هدایت کنند. به زبان طنز، گرگ را ملاقات نکنند!

آگاهی در مورد جهت وزش باد به فرمانده کمک می‌کند تا جانمایی نفرات و تجهیزات را در صحنه حادثه به نحو مناسب‌تری انجام دهد. با جهت‌گیری صحیح تجهیزات (پشت به باد) می‌توان از نیروی باد در هدایت و نیز افزایش برد موثر مواد اطفایی بهره جست و بدین طریق سرعت و شدت اثر‌گذاری تکنیک‌ها و تاکتیک‌های اتخاذشده را به ‌طرز قابل‌ملاحظه‌ای افزایش داد. همچنین دانستن جهت وزش باد، امدادرسانان را از تماس با حرارت همرفتی و گازهای سمی ناشی از حریق مصون نگه می‌دارد.

برداشت تیم‌های واکنش در برابر شرایط اضطراری از جهت وزش باد لزوماً به معنی تعیین جهت‌های جغرافیایی وزش باد نیست. بلکه تابعی از وسعت یک مکان یا منطقه تحت‌پوشش آن واحد شرایط اضطراری و یا وسعت یا شدت یک حادثه است. در اماکن یا تاسیسات با وسعت کم، جهت‌های مورد‌استفاده تیم‌های شرایط اضطراری در فرآیند ارتباطات، جهت‌های بکار رفته در نقشه طراحی آن مکان یا تاسیسات است. این جهت‌ها همانند جهت‌های ۸ گانه اصلی و فرعی بوده و عموماً بر جهت‌های جغرافیایی محل وقوع منطبق نیستند. اما در اماکن، تاسیسات و مناطقی که از وسعت زیادی برخوردارند، قرائت فرمانده از جهت‌های ۸ گانه، همان جهت‌های جغرافیایی است. باتوجه به اینکه حوادث کوچک پتانسیل تبدیل به یک بحران منطقه‌ای را به‌ویژه در صنایع شیمیایی دارند و نیز اینکه حوزه واکنش تیم‌های شرایط اضطراری بسیار متنوع می‌باشد، لازم است در فرآیند ارتباطات، قرائت خود را از جهت‌ها، مطابق با نیاز تصحیح نمود. بدین منظور می‌توان از بادنماهایی بهره برد که مجهز به نشانگر ثابت تعیین جهت‌های جغرافیایی است. تصویر زیر طرحی از این نمونه بادنماهاست:

شکل ۰۱

اهمیت سرعت وزش باد در Respond

سرعت وزش باد عاملی است که فاکتور ارزشمند زمان را در Respond تحت تاثیر قرار می‌دهد و می‌تواند در توفیق یا شکست یک عملیات آتش‌نشانی، عاملی تعیین‌کننده باشد. نقش سرعت وزش باد در افزایش شدت حوادث از چند منظر قابل ‌بررسی است که به اختصار با آنها اشاره می‌گردد:

در حریق جنگل‌ها و مراتع: باد، با کج‌کردن نوک شعله‌ها و تماس آن با منابع سوخت جدید در پایین‌دست باد، باعث انتشار سریع حریق در این حوزه می‌گردد. همچنین سرعت وزش باد، باعث انتقال حرارت از طریق Convection در پایین‌دست باد شده و با افزایش سرعت پیرولیز در آن منطقه، باعث پیشروی سریع حریق می‌شود. لازم به یادآوری است که باد می‌تواند برخی مواد سبک در حال سوختن را به مناطق غیر درگیر منتقل نموده و باعث ایجاد حریق‌های نقطه‌ای، قبل از رسیدن حریق اصلی گردد. افزایش سرعت وزش باد، با افزایش سرعت انتشار حریق می‌تواند بر اثرگذاری عملیات تاثیر منفی بگذارد. جان اهالی ساکن در پایین‌دست باد و نیز تیم‌های درگیر در آن منطقه را به مخاطره بیاندازد و نیز باعث کندی عملیات اطفاء هوایی یا توقف آن گردد.
در حریق‌های شهری: در حریق مربوط به ساختمان‌ها، سرعت وزش باد ضمن افزایش سرعت انتشار حریق، می‌تواند مسیرهای خروج اضطراری را بویژه در ساختمان‌های مرتفع تحت تاثیر قرار دهد.
در حریق دریایی: این عامل در حریق‌های دریایی با متلاطم‌نمودن دریا مانع از اقدام موثر تیم‌ها و حتی باعث توقف عملیات می‌شود.
در حریق‌های صنایع شیمیایی: این عامل می‌تواند سرعت انتشار مواد نشت‌کرده (به‌ویژه گازها) با خصوصیات متنوع را افزایش دهد. این عامل می‌تواند در زمان نشت مواد سمی و رادیواکتیو، ایجاد بحران منطقه‌ای و یا جهانی نماید. در نشت گازهای قابل‌اشتعال، سرعت وزش باد تعیین‌کننده‌ترین عامل در بروز سریع اشتعال یا انفجار است. نیروی باد که تابعی از سرعت آن است، با حمل سریع گازهای قابل‌اشتعال و رساندن آنها به یک منبع جرقه، عاملی است که می‌تواند عملیات تخلیه نفرات را ناکام گذارده و فرصت اتخاذ هرگونه تاکتیک دفاعی مناسب را تیم عملیاتی بگیرد.
تندبادها و طوفان‌ها می‌توانند ضمن ایجاد گرد و خاک زیاد و کاهش میدان دید، حتی از حرکت خودروهای آتش‌نشانی و یا تجهیزات متحرک دیگر ممانعت نمایند.

تصاویر شماتیک زیر روشی برای تشخیص سرعت باد از طریق زاویه افتادگی کیسه بادنماست:

شکل ۰۲

جدول زیر مطابق با استاندارد اداره کل هوانوردی فدرال آمریکا تنظیم شده است:

جدول ۰۱

جدول زیر مطابق با استاندارد وزارت حمل و نقل کانادا تنظیم شده است:

جدول ۰۲

Knot (kn.) یا گره: واحدی برای سنجش سرعت است. یک گره بین‌المللی برابر با یک گره دریایی بر ساعت یا سرعتی برابر با ۱۸۵۲ متر بر ساعت می‌باشد.

باتوجه به مطالبی که بیان شد، فراگیرشدن استفاده از این تجهیزات ساده ولی بسیار کاربردی در صنایع و مشاغل گوناگون، تصمیمی هوشمندانه است.

تنوع طراحی و ساخت این محصول به حدی است که حتی کاربرد آن را علاوه بر روز، در شب هنگام نیز میسر نموده است. این مهم با اضافه‌کردن ترکیبات فلوئورسانت به ساختار پارچه و یا بهره‌گیری از چراغ‌هایی خاص، به واقعیت پیوسته است. امروزه در صنایع هوانوردی، بویژه در فرودگاه‌ها از این تجهیزات به وفور استفاده می‌گردد.

نرم‌افزارها:

سرعت و جهت وزش باد، یکی از پارامترهای اصلی در ارزیابی خطر، پیش از حادثه یا پس از آن، در نرم‌افزارهایی همچون FAST و ALOHA می‌باشد.

در این نرم‌افزارها باتوجه به داده‌های درخواستی، ازجمله سرعت و جهت وزش باد می‌توان در حوادثی همچون: نشت گاز یا آتش‌سوزی، مرزهای تئوریک مناطق خطرناک، کم‌خطر و یا بی‌خطر را محاسبه نموده و مطابق با آن تصمیم‌گیری نمود. تصمیماتی که طی آن فرماندهی حادثه راهبردهای دفاعی، تهاجمی یا بدون اقدام را به تیم‌های مختلف شرایط اضطراری اعلان نموده و اجرای آنها را رهبری می‌نماید.

اهمیّت این موضوع به قدری است که در حوادث سطح ۲ به بالا، فرماندهی حادثه شخصی را مسئول جمع‌آوری اطلاعات مربوط به شرایط آب و هوایی (با محوریت سرعت و جهت وزش باد) با عنوان Weather Officer می‌نماید که مسئولیت جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل و ارائه داده‌های محیطی آب و هوا با استفاده از ابزارهای ساده سنجش آنی میدانی یا ابزارهای پیچیده سنجش از راه دور مشرف بر میدان تحت تاثیر حادثه یا مناطق پیرامونی را داراست. در این راستا وی می‌تواند اطلاعات دقیقی را بطور ویژه از طریق ارتباط با سازمان‌هایی همچون سازمان هواشناسی ملی کسب نماید.

در سطح مجتمع آریاساسول از این وسیله مهم به وفور استفاده شده و در ارتفاعات واحدها و مخازن نصب گردیده است که می‌توان جهت و سرعت وزش باد را از طریق نظاره‌کردن آنها بطور نسبی تشخیص داد. در روشنایی روز تشخیص این مهم باتوجه به دید کافی، به‌راحتی صورت می‌گیرد اما در شب نیازمند دقت زیاد و حتی استفاده از دوربین می‌باشد. لذا با تهیه بادنماهای مجهز به چراغ می‌توان این مشکل را حل نمود. مسئولیت نظارت و تعویض بادنماهای مجتمع برعهده واحد HSE می‌باشد و پرسنل ایمنی واحدها و مجموعه آتش‌نشانی در این زمینه نقش اساسی دارند.

برای روشن‌شدن مطلب و اهمیت سرعت وزش باد در ارزیابی خطر، ما اقدام به شبیه‌سازی یک حادثه نشت گاز در شرکت پلیمر آریاساسول نموده‌ایم که در مثال زیر بدان اشاره می‌نماییم:

محاسبه کنید پیامدهای تغییر سرعت وزش باد از ۵ به ۱۰ کیلومتر بر ساعت و جهت وزش باد از جنوب به شمال به سمت غرب به شرق صورت گیرد، بر تصمیمات فرماندهی حادثه در مواجه با نشت گاز از یک لاین ۱ اینچ متصل به سقف مخزن ۳۰۴۰ با فشار ۱۰ اتمسفر چه تاثیرات عمده‌ای خواهد گذارد؟