مبانی آتش‌نشانی؛ تئوری حریق

1- 1- احتراق
 

احتراق عبارت است از واکنشی شیمیائی که در اثر ترکیب دو ماده شیمیایی که یکی اکسید کننده( مانند اکسیژن) ودیگری اکسید شونده( مانند نفت وبنزین) باشد: انجام شود.
در اثر احتراق حرارت تولید می شود. اگرحرارت حاصله در واحد زمان قابل توجه باشد وهمراه آن نور نیز تولید گردد گویند حریق یا آتش سوزی ایجاد گردیده است بنابراین واکنشهای شیمیائی کند که به مرور زمان حرارت آزاد می نمایند همراه با شعله نخواهد بود.
بطور مثال: زنگ زدن آهن نوعی اکسید اسیون کند بوده که توأم با شعله نیست.

2- 1 -نقطه شعله زنی
 

نقطه شعله زنی یک مایع عبارتست از درجه حرارتیکه آن مایع بخارات کافی جهت تشکیل یک مخلوط قابل اشتعال با هوا در سطح خود تولید نماید.
قابل ذکراست که در نقطه شعله زنی با ایجاد جرقه فقط یک لحظه شعله تولید می شود وادامه نخواهد داشت.

3 -1 -نقطه آتش
 

حداقل دمائی که درآن یک مایع به سرعت کافی تولید بخار جهت ادامه اشتغال بنماید را نقطه آتش گویند.
نقطه آتش معمولاً چند درجه بالاتر از نقطه شعله زنی است.

4- 1- درجه حرارت اشتغال (آتش گیری)
 

درجه حرارت اشتعال یک ماده (جامد- مایع- گاز) عبارتند از کمترین درجه حرارتی که باعث اشتعال ماده بدون احتیاج به عامل آتشزنه می شود.
در درجه حرارت اشتعال گسترش وادامه شعله خواهیم داشت.

5 –1 –مثلث آتش
 

هرگاه سه عامل حرارت – سوخت- هوا (اکسیژن) به نسبتهای معین در مجاورت یکدیگر وجود داشته باشند تولید آتش می گردد.
این سه عامل را که تواماً ایجاد شعله می نماید را به صورت سه ضلع یک مثلث نشان داده وبه آن مثلث حریق می گویند.
حرارت اکسیژن
سوخت مثلث آتش
البته باید توجه داشت: با در نظر گرفتن اینکه در طبیعت معمولاً سوخت وهوا در مجاورت یکدیگر قرار دارند، باید از تولید حرارت در کنار دو عامل مذکور جلوگیری نمود. لازم به تذکر است به منظور ایجاد شعله باید ابتدا جسم قابل اشتعال مقداری حرارت جذب نماید و بخار قابل اشتعال از خود متصاعد کند واین بخارات به نسبت معین با هوا ترکیب شوند تا دراثر حرارت کافی ایجاد اشتعال گردد.
بعضی از مواد به سه طریق خود بخود آتش می گیرند:
1-بالا بردن درجه حرارت ماده مورد نظر به میزان درجه آتشگیری
2-تماس دو ماده مخصوص پرمنگنات پتاسیم وگلسیرین اسید نیتریک با چوب یا کاغذ
3-مواد خود بخود سوز که در شرایط خاص( بدون حرارت دادن یا تماس مواد با هم) تحت شرایطی آتش می گیرند. مانند:
انبار علوفه- سبزی تازه چیده شده در انبار

6 –1 –انتقال حرارت
 

انتقال حرارت، انتقال انرژیست که در اثر اختلاف درجه حرارت بوجود می آید. انتقال حرارت در جامدات، مایعات وگازها.
انتقال حرارت درجامدات بیشتر از مایعات ودر مایعات بیشتر از گازهاست و علت آن تراکم ملکولی بوده که در جامدات ملکولها متراکم تر از مایعات است وبه همین صورت تراکم ملکولها درمایعات بیشتر از گازهاست.
موضوع انتقال حرارت درمورد شدت انتقال این انرژی صحبت می کند که به سه صورت زیر انجام می شود.
1-هدایت Conduction
2-جابجائی convection
3- تشعشع Radiation

7 –1 -انتقال حرارت بطریقه هدایت
 

هدایت، انتقال انرژی حرکتی یک ملکول به ملکول مجاور بود وتنها عامل ایجاد جریان حرارتی دریک جسم جامد و مات می باشد.
هرچه تماس ملکولی دریک جسم بیشتر باشد هدایت حرارتی در آن بیشتر است وحرارت دریک جسم از نقطه گرمتر به نقطه سردتر حرکت می کند.
مانند:سیخ داغ روی کباب پز

8- 1 -انتقال بطریقه جابجایی
 

انتقال حرارت بطریقه جابجائی دلیل اصلی پیدایش بادهاست. (کشش لوله بخاری) درحریقها گازهای گرم و محصولات احتراق از راه کانالهای کولر- پله کانها- کانال آسانسور و... بطرف بالا حرکت کرد وباعث گسترش حریق می شود.
ضمناً هوای داغ محل حریق باعث تشدید شدن هوای تازه از زیر می گردد واین عمل باعث شدت وگسترش حریق می گردد.
جریان هوای گرم درمحیط های بسته در اثر تراکم زیاد باعث درهم شکسته شدن شیشه ها شده وگاه حالت انفجاری گرفته دیوارها وسقفها را خراب می کند.

9- 1-انتقال حرارت به طریقه تشعشع
 

انتقال حرارت انرژی بصورت امواج الکترومغناطیسی انجام می شود واین امواج با سرعت نور حرکت می کنند.
انتقال حرارت بوسیله تشعشع می تواند از سطوحی که درخلاء قرار گرفته اند نیز صورت گیرد.
بطور مثال: انتقال انرژی خورشید به زمین بوسیله تشعشع ازمیان میلیونها کیلومتر فضای خلاء انجام می شود.
هر جسمی در تمام جهات انرژی تشعشعی پخش می نماید. وحتی این انرژی تشعشعی به جسم دیگری برخورد کند یا توسط جسم منعکس می گردد (اجسام صیقلی) یا از آن عبور می کند(شیشه) ویا جذب جسم می گردد(اجسام تیره). هر چه اجسام به مرکز حریق نزدیکتر باشد، پرتوهای شدیدتری دریافت می کنند.

10 –1 -روشهای اطفاء حریق درمحور مثلث آتش
 

1-روش سرد کردن یا قطع ضلع حرارت : گرفتن حررات یک جسم با ماده سوختنی بطوریکه درجه حرارتش به زیر نقطه اشتعال برسد.
وقتی درجه حرارت یک ماده سوختنی به زیر نقطه اشتعال برسد، گازهای قابل اشتعال بدست نمی آید ودر نتیجه حریق خاموش می گردد.
در آتش نشانی اکثراً این عمل در حریق جامدات قابل اشتعال که به آب واکنشی ندارند، انجام می شود.
2-روش خفه کردن (قطع ضلع هوا): دراین روش درصد هوا(اکسیژن) محیط را به حدی کاهش می دهد تا نسبت اختلاط مورد نیاز برای ایجاد اشتعال بعلت کمبود هوا از بین رفته وازگسترش وادامه آتش سوزی جلوگیری وحریق اطفاء گردد. عمل تقلیل اکسیژن را با بکار بردن گازهای خنثی از قبیل گاز کربنیک (CO2) انجام می دهند.
این روش بیشتر در مکانهای سر پوشیده که جریان هوا وجود نداشته باشد مؤثر می باشد. در ضمن باید توجه داشت که در صورت استفاده از اینگونه گازها در محیط های بسته باید محل را ترک نمود تا در اثر کمبود اکسیژن خفگی عارض نگردد.
3-روش قطع سوخت (جداسازی): دراین طریق با توجه به نوع حریق از روشهای مختلفی جهت جلوگیری از رسیدن سوخت به حریق استفاده می نمایند.
بطور مثال: درحریق مایعات و گازها با بستن شیر اصلی از ادامه اشتعال جلوگیری نموده ویا در حریقهای بزرگ جنگل با قطع درختان با در نظر گرفتن فاصله مناسب وجهت جریان باد این عمل را انجام می دهند.

11- 1-آتش سوزیها از نظر روش اطفاء
 

با توجه به اینکه جهت اطفاء حریق، باید ابتدا (نوع مواد سوختنی را در نظر گرفت وبا اطفاء کننده مناسب آن، اقدام به خاموش کردن آتش ویا جلوگیری از گسترش آن نمود.
لذا، انواع آتش سوزیها را ازاین نظر به 6 طبقه زیر تقسیم بندی می نمایند.

12- 1-آتش سوزی گروه جامدات یا مواد خشک (طبقه A)
 

به آتش سوزی موادی گفته می شود که بعد از سوختن از خود خاکستر باقی می گذارند وبا آب نیز واکنش شیمیائی خطرناکی ندارند.
مانند: چوب، کاغذ، لاستیک، حبوبات، غلات و...
بهترین روش جهت اطفاء حریق این طبقه از آتش سوزیها روش خنک کردن می باشد. برای این کار از آب که قدرت خنک کنندگی خوبی دارد استفاده می گردد. البته حجم آبی که به منظوراطفاء استفاده می شود باید مناسب با وسعت حریق باشد.
دراین روش آب حرارت ماده قابل اشتعال را جذب نموده ودرجه حرارت آن را به پائین تر از دمای اشتعال کاهش داده و بدین طریق از ادامه تولید بخار قابل اشتعال جلوگیری می گردد.

13- 1-آتش سوزی مایعات قابل اشتعال(طبقه B)
 

مایعات قابل اشتعال بعلت تبخیر سریع از نظر سهولت وادامه اشتعال خطرناک تر از جامدات بوده وبعلت اینکه دارای شکل ثابتی نمی باشند احتمال جاری وپخش شدن آنها درمحیط وجود دارد وهمین عمل سبب ازدیاد سطح تماس مایع با هوا گردیده و موجب ازدیاد شعله می گردد.
بنابراین مسئله مهم درحریق مایعات قابل اشتعال، جلوگیری از جریان مایع با گسترش آن در سطح می باشد.
به منظور اطفاء حریق مایعات قابل اشتعال، خاموش کننده مناسب پودر شیمیائی وکف می باشد. والبته اگر مایع داخل مخزن مشتعل گردد ، ابتدا باید بدنه مخزن را خنک نموده وبعد اقدام به اطفاء نمود تا بدینطریق از برگشت مجدد شعله جلوگیری گردد.
قابل ذکراست که مایعات قابل اشتعال باید درداخل مخازن فلزی دربدار و دور از منابع حرارتی و عوامل حرارت زا نگهداری شوند.
مایعات از نظر قابل اشتعال بودن دو دسته اند:
1-مایعات سریع الاشتعال: که نقطه تبخیرشان پایین است.
مانند: تینر، بنزین
2-مایعات کند اشتعال: که نقطه تبخیرشان بالاست
مانند: گازوئیل

14- 1-مایعات از نظر حل شدن در آب 2 دسته اند.
 

1- مایعات محلول درآب. مانند الکلها، اترها
2-مایعات غیر محلول در آب مانند: روغن، نفت، بنزین، گازوئیل به منظور اطفاء حریق مایعات قابل اشتعال در سطح کم از پودرهای شیمیائی ، ماسه خشک، پتوی خیس و در سطح وسیع از کف استفاده می کنیم.

15- 1-گازهای قابل اشتعال
 

با توجه به اینکه درگازها مسئله جذب حرارت اولیه به منظور تولید بخار همانند جامدات ومایعات قابل اشتعال وجود ندارد.
بنابراین همواره بصورت گاز آماده اشتعال می باشد درگازها درصورت ایجاد آتش سوزی نباید شعله را اطفاء نمود بلکه باید بهر طریق ممکن که ایمن هم باشد از خروج گاز جلوگیری گردد ودر صورتیکه گاز از سیلندر خارج گشته و شعله ور است باید بدنه سیلندر را نیز خنک نمود. وبدون در نظر گرفته شرایط محیط اقدام به خاموش کردن شعله نکنیم.
البته در صورتیکه بنا به شرایطی لازم باشد که شعله اطفاء گردد، خاموش کننده پودر خشک شیمیائی بهترین اثر را در این مورد دارا می باشد.
اگر گاز درمحیط پراکنده شده باشد وشعله وجود نداشته باشد، وضعیت بسیار خطرناکتر از موقعیت قبلی می باشد. زیرا احتمال انفجار نیز دراین حالت وجود دارد.
حال اگر چنین وضعیتی در مکان بسته واقع شده باشد: باید با رعایت وانجام موارد زیر از بروز انفجار وآتش سوزی جلوگیری وخطر را برطرف ساخت.
1-از قطع و وصل کلیدهای برق خودداری شود. فقط می توان از کنتور که درخارج از محل نشت گاز قرار دارد، برق را قطع کرد.
2- خاموش کردن تمام منابع حرارتی. مانند بخاری، چراغ والور...
3-استفاده از حداقل نفرات برای برطرف نمودن عامل خطر
4-استفاده از دستگاه تنفسی ولباس ضخیم ضد جرقه موقع ورود به محل یا حداقل استفاده از دستمال خیس جلوی دهان وبینی.
5- استفاده از سرلوله آب آماده جهت حریق وانفجاراحتمالی.
6- از روشن وخاموش کردن چراغ قوه درمحیط خود داری کرده در صورت لزوم به استفاده چراغ قوه را قبل از ورود به مکان نشت گاز روشن کنید.
7- بستن شیر کپسول گاز
تذکر: درمورد لوله کشی گاز شهری اولین اقدام بستن شیر ورودی به کنتور گاز می باشد.
8- در صورتیکه گاز سیلندر که از هوا سنگین تر است نشت کرده باشد، با ایجاد کوران مصنوعی با پارچه، یا مقوای خیس، جهت خروج گاز از محیط اقدام می نمائیم.

16- 1- دامنه یا حدود قابل اشتعال (انفجار)
 

عبارتست از: حداقل وحداکثر درصد تراکم بخار(غبار) گاز درهوا که بیشتر یا کمتر از آن درصورت تماس با یک منبع آتشزنه انفجار یا اشتعال صورت نمی گیرد.
دامنه اشتعال گاز شهری 15% - 5% وگاز سیلندر(مایع) 10% - 1% درصد می باشد.

17- 1-آتش سوزی برق(طبقه C)
 

در آتش سوزی لوازم وتاسیسات برقی، اولین اقدام قطع برق است بعد استفاده ازخاموش کننده مناسب با توجه به نوع سوختنی جهت اطفاء می باشد.
باید توجه داشت اگر قطع برق ممکن نباشد، بهترین اطفاء کننده خاموش کننده دی اکسید کربن ( CO2) ویا پودرخشک شیمیائی می باشد.
قابل ذکراست قبل از قطع جریان برق استفاده از آب یا کف جهت اطفاء حریق ایجاد برق گرفتگی می نماید. همچنین بعد از قطع جریان برق استفاده ازآب یا کف باعث آسیب دیدن دستگاه شده ونیاز به سرویس کامل خواهد داشت.
باید در نظر داشت که بعضی از دستگاههای برقی بعلت داشتن خازن بعد از قطع جریان نیز وجود خواهد داشت.
بعضی از عواملی که باعث بروز حریقهای برقی می شود عبارتند از:
1-استفاده از فیوزهای نامناسب
2-استفاده از سیم های نامناسب از نظر عبور جریان برق
3-شل بودن محل اتصال سیمها وانشعابات
4-عبور سیم از محلهای نامناسب، مانند:لای درب وپنجره

18- 1-آتش سوزی فلزات قابل اشتعال (طبقهD)
 

اینگونه از فلزات بعلت اینکه از نظر شدت وسرعت سوختن وروشهای اطفاء با دیگر موارد اختلاف دارند. لذا، طریقه وروشهای اطفاء آنها متفاوت می باشد. بعضی از این فلزات عبارتند از :
سدیم، پتاسیم، منیزیم، آلومنییوم، باریم و...
برای اطفاء حریق فلزات قابل اشتعال نباید از آب یا کف استفاده نمود. زیرا، بعلت واکنش فلزات قابل اشتعال با آب، گاز ئیدروژن تولید می شود که شدیداً قابل اشتعال بوده وباعث تشدید حریق می گردد.
بهترین خاموش کننده برای این فلزات استفاده از پودر خشک یا ماسه صد درصد خشک می باشد.

19-1-آتش سوی مواد منفجره
 

مواد منفجره اکثراً درصنایع نظامی مورد مصرف دارند و مهمترین آنها عبارتند از : تی – ان –تی، اسید پیکریک، پیکراتها، کلراتها، نیتراتها، دینامیت، نیتروگلیسیرین و... اینگونه مواد در صورتیکه دچار آتش سوزی شوند باید سریعاً محل را ترک نمود وتمام مواد دریک لحظه توام با انفجار از بین می رود وقدرت پرتاب تکه های ناشی از انفجار حداقل تا شعاع 200 متری می باشد.
اگراین مواد درمجاورت حرارت قرار گیرند، باید با استفاده از حداقل سرلوله های آب نصب شده بر روی 3 پایه ویا خودروهای مانیتوردار ومانیتورهای پرتابل اقدام به خنک کردن آنها از فاصله مناسب نمود.
البته انبار نگهداری اینگونه مواد باید مجهز به سیستم های آب افشان اتوماتیک (اسپرینگر) باشد تا به هنگام بالا رفتن درجه حرارت یا ایجاد حریق، بلافاصله شروع به اطفاء یا خنک نمودن مواد بنماید.
منبع:مبانی آتش نشانی ،محمود مقاری ، انتشارات سازمان شهرداریهای کشور - 1378