کاربردهای دریایی عوامل پاک

از میان همه خطرات دریایی، یکی از خطرناک‌ترین آنها آتش است. آتش سوزی در دریا برای مسافران و خدمه مرگبار بوده و کنترل آن دشوار است. چون واحدِ حفاظت از آتش وجود ندارد تا با آن تماس گرفته شود. خدمه باید منبع آتش را پیدا کرده و آن را کنترل و خاموش نمایند. علاوه بر ملزومات، وجود سیستم حفاظتِ آتش در خشکی، سیستم حفاظت دریایی نیز باید طراحی شود تا درمواقع رویداد حادثه با فعال شدن سیستم حفاظت از آتش، ناوبریِ ایمن مهیا گردد.

هالون ۱۳۰۲ به‌ علت ترکیب خواص منحصر به فردش، برای بیشتر از ۳۰ سال و برای موارد متعدد به‌عنوان یک راه حل تقریبا ایده آل برای حفاظت از آتش مورد استفاده قرار می‌گرفته است. به‌ عنوان مثال برای حفاظت از محفظه موتور در هر دو شناور کوچک و بزرگ.

هالون ۱۳۰۱ دارای مشخصه‌های قابلیت بالای سرکوب آتش، سمیت پایین، واکنش شیمیایی پایین، نارسانایی الکتریکی و ذخیره سازی پایدار طولانی مدت می‌باشد. اما به ‌علت تخریب لایه ازون، تولید آن در یک ژانویه ۱۹۹۴ متوقف شد و مؤلفه‌های موثرتر همانندFM-200  که تاثیرات قابل اغماضی بر محیط زیست دارند و مشخصه‌های قابلیت بالای سرکوب آتش، سمیت پایین، واکنش شیمیایی پایین، نارسانایی الکتریکی، و ذخیره سازی پایدار طولانی مدت را نیز دارا می‌باشند، توسعه داده شده و به جای هالون ۱۳۰۱ برای حفاظت از آتش دریایی مثل حفاظت از کشتی‌های دریایی مورد استفاده قرار گرفتند.

خطرات آتش دریایی

خطرات ناشی از آتش سوزی در کشتی‌ها با توجه به سه سرنشین عمده آنها بین تمامی انواع کشتی مشترک است:

۱- بخش موتور و تجهیزات مکمل و کمکی مربوط به آن

۲- واحد بار و یا مخازن

۳- محل اقامت و خدمات

کاربرد عوامل پاک برای حفاظت آتش کشتی دریایی شامل حفاظت از واحدهای زیر است:

• واحد موتور/ ماشین آلات

• اتاق ژنراتور

• اتاق پمپ

• انبار ذخیره مایعات قابل اشتعال

• کابینت رنگ

• اتاق کنترل

• اتاق وسایل الکترونیکی

کاربرد مهم عوامل پاک در کشتی‌های دریایی، حفاظت از واحد موتور است. کشتی‌های تفریحی و قایق‌های تجاری کوچک از گازوئیل به ‌عنوان سوخت موتور و ژنراتورها استفاده می‌کنند. خطر اولیه ناشی از آتش واحد موتور کشتی‌های تجاری- دریایی، استفاده از سوخت‌های نفتی(معمولا سوخت دیزلی یا نفت سنگین) برای راه‌اندازی موتورها یا دیگ‌های بخار است. بیشتر آتش‌سوزی واحد موتور به علت شکستن خطوط سوخت و روغن‌های روان‌سازی و پاشیدن آن بروی سطوح داغ مانند قالب موتور یا منیفولدهای اگزوز روی می‌دهد. آتش سوزی‌های واحد موتور همچنین می تواند ناشی از اتصالات کوتاه و یا شکست قطعات الکترونیکی یا ناشی از دیگر دستگاه‌های موجود در اتاق موتور باشد.

آتش‌سوزی‌های واحد موتور جزء آتش‌سوزی‌های کلاس بی هستند، و از مشخصه آن‌ها رشد سریع آتش‌سوزی است. این رشد سریع آتش در بازه زمانی کوتاهی حجم زیادی از گرما ایجاد کرده و محصولات احتراق کشنده‌ای همانند مونوکسیدکربن و دی‌اکسیدکربن تولید می‌کند. بنابراین سیستم حفاظت آتش باید در مدت زمان کوتاهی آتش را خاموش کند. عوامل پاکی که هم خیلی سریع آتش را تشخیص می‌دهند و هم خیلی سریع آن را خاموش می‌کنند، توانایی مقابله با این آتش سوزی‌های نوع بی را دارند. این مؤلفه ها از همان زمان شروع آتش‌سوزی، میزان گرما و محصولات سمی ناشی از احتراق را محدود کرده و در نهایت میزان آسیب واحد موتور را به حداقل می‌رسانند تا هزینه کمتری صرف تعمیر واحد شود.

HFC و عوامل پاک با پایه گاز نجیب مثل FM-200 علاوه بر اینکه با حداقل ملزومات و با خاموش سریع آتش واحد موتور را محافظت می‌کنند، برای حفاظت حلال‌های قابل اشتعال موجود در واحد ذخیره سازی مواد قابل اشتعال  نیز مناسب هستند. هر دو عامل از نظر شیمیایی غیر واکنشی بوده و با حلال‌ها سازگار هستند. محیط دریایی به خودی خود دارای شرایط رطوبتی بالاست و عدم واکنش عوامل HFC و عوامل  پاک  گاز نجیب با آب، قابلیت بالای این عوامل را برای کاربردهای حفاظت آتش دریایی نشان می‌دهد.

تصویر Marine Safety (1)

مقررات مربوط به عامل پاک دریایی

قرارداد SOLAS به ‌عنوان مهم‌ترین قرارداد در رابطه  با ایمنی کشتی‌های دریایی شناخته می‌شود. اولین ورژن قرارداد SOLAS در سال ۱۹۱۴ در واکنش با فاجعه تایتانیک وضع شد و امروزه به ورژن SOLAS 74 استناد می‌شود. ملزومات مربوط به آتش کشتی‌های دریایی در فصل II-2 قرارداد در SOLAS مقررات ایمنی آتش برای کلیه  انواع کشتی از جمله کشتی‌های مسافری، کشتی‌های باری و کشتی‌های نفت‌کش تحت عنوان‌های حفاظت آتش و تشخیص آتش، شرح داده شده است.

IMO/MSC/Circ.848 در رابطه با فضاهای اشغال شده توسط ماشین‌آلات، اتاق پمپ‌های حمل بار، ملزومات پوششی برای طراحی سیستم گازی اطفاء حریق (Fixed Gas Fire Extinguishing System) بروی کشتی‌های دریایی بوده، و همچنین شامل آزمون‌های لازم برای گرفتن تأییدیه IMO است.

NVIC 6-72- طراحی اولیه سیستم‌های حفاظت دریایی شامل محل سیلندرهای ذخیره سازی، سیستم کنترل و دستورالعمل‌ها و مشروح طراحی سیستم را توصیف می‌کند. همچنین تأییدیه USCG برای روش‌های سیستم‌های FM-200 را بیان می‌کند.

NVIC 3-95  روش های مورد نیاز برای بازرسی و تست سیستم سیلندرهای ذخیره سازی را تشریح می کند.

NFPA 2001 ملزومات طراحی، نصب و راه اندازی سیستم‌های محافظت آتش، عوامل  پاک بروی کشتی‌های دریایی، شامل محل سیلندرهای ذخیره سازی، سیستم‌های کنترل و سیستم طراحی و معیارهای آزمون را تشریح می‌کند.

۴۶ CFR ملزومات کشتی‌ها را بیان می‌کند. کشتی‌ها به هفت کلاس تقسیم می شوند؛ جدول شماره ۱ آن بخش از ۴۶ CFR که شامل ملزومات حفاظت از آتش برای کلاس‌های مختلف کشتی است را نشان می‌دهد.

تصویر Marine Safety (2)

 

کاربردهای دریایی عوامل پاک

HFC  و عوامل گاز نجیب مشخصه‌های خوب هالون ۱۳۰۱ مثل قابلیت بالای سرکوب آتش، سمیت پایین، واکنش شیمیایی پایین، نارسانایی الکتریکی و ذخیره‌سازی پایدار  طولانی مدت را دارا بوده و علاوه بر آنها تاثیرات منفی قابل اغماضی بر محیط زیست دارند. این خصوصیات همراه با قابلیت بسیار سریع این عوامل برای تشخیص آتش سوزی و خاموش کردن آن باعث شده تاHFC  و عوامل گاز نجیب انتخاب‌هایی عالی برای حفاظت آتش کشتی‌های دریایی باشند.

به‌ علت وزن و اشغال فضای کمتر FM-200  در مقایسه با عوامل گاز نجیب، از این عامل تاکنون به صورت گسترده در کاربردهای دریایی استفاده شده است. برای محافظت از فضای برابر، وزن مورد نیاز از عوامل گاز نجیب بیشتر از سه برابر وزن FM-200 است. علاوه بر این برای محافظت از فضای برابر با استفاده از عوامل گاز نجیب سیلندرهای ذخیره سازی بیشتر از سه برابر در مقایسه با استفاده از FM-200 فضای عرشه را اشغال می‌کنند.

کشتی‌های دریایی متعددی از FM-200 به‌ عنوان حفاظت آتش استفاده می‌کنند. شامل:

• تانکرهای شیمیایی

• کشتی‌های مسافری

• قایق‌های تجاری

• ناوهای جنگی

• کشتی‌های بازرسی و گارد ساحلی

• نصب و راه‌اندازی سکوهای نفت و گاز

• کشتی‌های تفریحی

ارتش و نیروی دریایی ایالات متحده سیستم‌های FM-200 و هیبرید FM-200 / اسپری آب را در شناورهای دریایی مورد استفاده قرار می‌دهند. هیبرید FM-200 / اسپری آب ترکیبی از عامل گازی FM-200 برای خاموش کردن آتش و اسپری آب برای خنک‌‌سازی و تسهیل ورود مجدد و تهویه است. ویژگی مهم این سیستم کاهش قابل ملاحظه محصولات احتراق و خنک‌سازی فضای حفاظت شده است. ارتش ایالات متحده در بیشتر از ۶۰ تا از شناورهایش سیستم‌های هالون ۱۳۰۱ را با FM-200 / اسپری آب جایگزین نموده است. جدول شماره۲ قسمت کوچکی از کشتی‌های دریایی نظامی تجهیز شده با سیستم عامل پاک FM-200  را نشان می‌دهد.

سیستم‌های FM-200 در کشتی‌های تفریحی هم استفاده می‌شوند. سیستم‌های مهندسی شده FM-200 برای محافظت واحدهای موتور در محدوده ۷/۰ تا ۴۳ متر مکعب (۲۵ تا ۱۵۰۰ فوت مکعب) و در کشتی‌های سوخت دیزلی و گازوئیلی در دسترس هستند. این سیستم‌ها با غلظت ۷/۸ درصد حجمی از FM-200 طراحی شده و به صورت واحدهای تمام اتوماتیک، و همچنین سیستم‌های ترکیبی دستی/اتوماتیک در دسترس هستند. سیستم‌های اتوماتیک با گرما فعال می‌شوند(در دمای ۷۹ درجه سانتیگراد یا ۱۷۵ درجه فارنهایت).

همچنین سیستم‌های مهندسی شده FM-200 با قابلیت حجمی بیشتر از ۴۳ متر مکعب (۱۵۰۰ فوت مکعب) نیز در دسترس هستند.

نتیجه‌گیری

در گذشته از هالون یا دی اکسید کربن به ‌عنوان عامل  سیستم‌های حفاظت آتش در صنعت کشتی‌های دریایی استفاده می‌شده است، این در حالی است که هالون لایه ازون را تخریب می‌کند و دی‌اکسیدکربن برای حیات خطرناک است. استفاده موفق از عوامل پاک در کاربردهای دریایی  مضرات عوامل استفاده شده قبلی را کاهش داد. اگرچه عوامل گازی پاک حفاظت آتش معمولا در مراکز زمینی برای محافظت خطرات نوع A استفاده می‌شد،کاربردهای موفق و متعدد آنها برای محافظت خطرات نوع B و مخصوصا در محافظت کشتی‌های دریایی نیز به اثبات رسیده است. خطرات آتش دریایی به وسیله تکنولوژی حفاظت آتش با استفاده از عوامل پاک به صورت موثر و موفق قابل کنترل است.