در دهه 80میلادی آزمایشهایی جهت ارزیابی عملکرد دتکتورهای دود اپتیکال و یونیزاسیون صورت گرفتند.اما پس ازآن، نوع مواد مورد استفاده درصنایع و محیطهای مدرن دستخوش تغییراتی شد.امروزه در ساختمانها اسفاده گسترده ای از مواد پلاستیکی و فوم های نسوز می شود اما اطلاعات کمی از عملکرد دتکتورها نسبت به دود تولید شده ناشی از سوختن اینگونه مواد در دست است.
در یک پروژه تحقیقاتی دود تولید شده از اجرای آزمایشهای مشخص شده در استانداردهای EN54-7 و EN14604 با دودهایی که در فضاهای مدرن امروزی تولید می شوند مقایسه شده است.هدف از این تحقیق یافتن جوابی برای این سوال بود که آیا آزمایشهایی که بر روی دتکتورها به منظور تایید کیفیت آنها انجام می شود، در مقابل طیف وسیع حریقهای ناشی از مواد مختلف ، کافی و قابل اعتماد هستند یا نه؟
دتکتورهای دود یونیزاسیون و اپتیکال
هر کدام از این دتکتورهای برای مصارف خانگی و تجاری برای دهه ها استفاده میشدند.این دتکتورها از روش متفاوتی برای تشخیص دود استفاده می کنند و هر کدام از آنها برای تشخیص ذرات دود با حساسیتهای خاص خود مناسب هستند.
دتکتورهای یونیزاسیون درکل از پاسخ دهی بهتری نسبت به آتش های دارای شعله که ذرات بسیار زیاد دود ناشی از انرژی بالای حریق تولید می کنند برخوردارند.
موادی هستند که سوختنشان با دود همراه بوده و بسیار دیر مشتعل می شونداین مواد ذرات درشت تری از دود را تولید می کنند و تشخیص آنها توسط دتکتورهای یونیزاسیون مشکل می گردد.دتکتورهای دود اپتیکال بطور کل نسبت به ذرات دود ناشی از حریقهای از این دست مناسبتر هستند.
در اینجا لاز به ذکر است که دتکتورهای ینویزاسیونی که در نزدیکی محیط آشپزخانه نصب شده اند مستعد ایجاد آلارمهای کاذب هستندو دلیل آن هم روشن است.دود تولید شده در حین پخت و پز و یا ناشی از توستر ، شامل ذرات ریز و پر انرژی میباشد که موجب عکس العمل سریع این دتکتورها می گردد.استفاده از دتکتورهای دود اپتیکال در اینگونه مکانها می تواند میزان آلارمهای کاذب را تا حد قابل توجهی کاهش دهد.
با توجه به اینکه هر کدام از این دتکتورها دارای نقاط ضعف و قوت مشخصی می باشند ، هدف از این پروژه تشخیص این مسئله بود که آیا دتکتورهای یونیزاسیون عملکرد ضعیفی در قبال دود های ناشی از سوختنهای یدون شعله (احتراق) دارند یا اینکه دتکتورهای اپتیکال در مواجهه با دود ناشی از حریقهای دارای شعله زیاد، ناکارامد هستند.
آتشهای آزمایشی جهت ارزیابی دتکتورهای دود
هردو استاندارد EN 54-7 و EN 14604 از یک روش مشابه جهت تعیین چالشی ترین شرایط برای تست این دتکتورها استفاده نموده اند. چهار آتش آزمایشی برای ارزیابی عملکرد دتکتورها مورد استفاده قرار گرفت.
TF2: چوب در حال احتراق ( بدون شعله)
TF3: پنبه در حال احتراق
TF4: پلاستیک مشتعل
TF5: ماده n-heptane مشتعل
میانگین دود تولید شده در هر چهار آزمایش در جدول 1 آورده شده است.
محور y بیانگر تراکم اپتیکال (برحسب dB/m) و نشاندهنده ذرات درشت تر که در آتشهای بدون شعله تولید شده اند می باشد.محور x کمیتی است بدون واحد که میزان واکنشهای یونیزاسیون رخ داده را منعکس می کند و نشان دهنده میزان این ذرات در مقادیر بزرگتری از یک حریق دارای شعله می باشد.
در این چهار آزمایش انواع مختلف و گسترده ای از دود ها با مشخصات متفاوت تولید شدند که جهت ارزیابی شاخصه ها و سطوح حساسیت دتکتورها مورد استفاده قرار گرفتند.
روش آزمایش
تجهیزات مشخص شده در استانداردهای تست دتکتورهای دود در اتاقی به طول 11 متر و عرض 7 متر با ارتفاع 4 متر نصب گردیدند.این تجهیزات عبارت بودند از : یک ترموکوپل در نزدیکی سقف و کف اتاق،اندازه گیر Obscuration و محفظه ی اندازه گیر یونیزاسیون در یک قوس 3 متری.
12 دستگاه دتکتوردود و تجهیزات اعلام دود دارای تاییدیه معتبر و از کمپانیهای مختلف برای این آزمایش مورد استفاده قرار گرفت.که 8 عدد آنها در سقف و 4 عدد آنها روی دیوارهای مجاور نصب گردیدند.
آتش آزمایشی و پاسخ دتکتورها
29 آزمایش انجام گرفت که از این تعداد 4 آزمایش مربوط به موارد مطرح شده دراستانداردهای EN 54-7 و EN 14604 بود.11 آزمایش مربوط به آتشهای بدون شعله(احتراقی) بودند و 16 آزمایش با وجود آتشهای دارای شعله انجام گرفتند و 2 آزمایش دیگر در ابتدا با احتراق شروع شدند و به سمت شعله وری پیش رفتند.
سوختهایی که دراین آزمایشها مورد استفاده قرار گرفتند شامل مواردی از قبیل: بنزین بدون سرب، تخته فیبر با تراکم متوسط(MDF) ، کابل PVC ، فوم ضد حریق پلی اورتان، روغن آفتابگردان، روزنامه، پلی استر، نایلون، ABS ، پلی استایرن ، پلی کربنات و پلی اتیلن بودند.
درطی آزمایش تمام دتکتورها بطور دوره ای جایگزین می شدند تا آلودگی ناشی از قرار گرفتن در معرض دودهای مختلف روی عملکرد آنها تاثیر منفی نگذارد.نرخ رو به افزایش m ، y و CO در طی عملکرد دتکتورها برای دو تا از آزمایشها در شکلهای 2 و 3 به نمایش در آمده اند.
اطلاعات نمایش داده شده در شکل 2 بیانگر پاسخ سریع دتکتورهای یونیزاسیون به ذرات کوچک دود تولید شده از سوختن همراه با شعله چوب MDF می باشد.پاسخ دتکتورهای اپتیکال قدری با تاخیر همراه بود تا زمانیکه اندازه حریق افزایش یافت و گسترش حرارت موجب احتراق بخش دیگری از MDF گردید. اما به هرحال تمام دتکتورها پیش از پایان یافتن زمان در نظر گرفته شده برای آزمایش آتش همراه با شعله ، عمل نمودند.(y=6)
آزمایش نمایش داده شده در شکل 3 بیانگر تفاوت در عملکرد بین دتکتورهای یونیزاسیون و اپتیکال در برخورد با دودها ی ناشی از احتراق و دودهای ناشی از آتش های همراه با شعله می باشد.
در ابتدا سوخت پلی استایرن در طی افزایش حرارت سطحی از حنس استیل که درون آن قرار داشت ، در حالت سوختن بود.این امر باعث شد که تمام 6 دتکتور دود اپتیکال پیش از اتمام زمان مشخص شده برای تست دود ناشی از احتراق فعال شوند.(m=2dB/m)
هنگامی که دمای پلی استایرن به نقطه اشتعال رسید (در شکل 3 به عنوان S-F نشان داده شده) شروع به شعله کشیدن نمود . در طی چند ثانیه اولین دتکتور یونیزاسیون عمل نمود و تا انتهای زمان تست تمام دتکتورهای یونیزاسیون فعال شدند.
نتیجه آزمایش عملکرد دتکتورها
در 29 آزمایش صورت گرفته ، 4 آزمایش در مورد آتشهای بدون شعله ، خارج از محدوده ی m/y برای تست TF2 و چهار آزمایش نیز برای اتشهای دارای شعله خارج از محدوده ی m/y برای تست TF5 تشخیص داده شدند.نسبت m/y برای آتش شعله ور ناشی از MDF به عنوان بدترین مورد از تمام آتشهای همراه با شعله تشخیص داده شد که خارج از محدوده M/y در آزمایش TF2 قرار گرفت.
آتشهای آزمایش TF2 تا TF5 اکثر کاربردهای عمومی هدف را تحت پوشش قرار می دهند و درصورتیکه مواد بیشتری با شاخصه های دود متفاوت در یک آتش سوزی دخیل باشند احتمال تشخیص سریعتر دود توسط دتکتورها افزایش می یابد.
لازم به ذکر است که آتش سوزیهای بدون شعله تا مدتی طولانی می توانند ادامه داشته و مستعد تولید گازهایی سمی با تراکمی بسیار خطرناک باشند.بعنوان مثال میتوان به تخت خوابی اشاره کرد که در نزدیکی آن سیگاری روشن قرار داشته باشد.در این مورد دتکتور یونیزاسیون قادر به تشخیص زود هنگام دود نبوده و نباید در مکانهایی که از این قبیل سناریوها امکان وقوع دارند از آنها استفاده کرد.
این تحقیق نشان داد که دتکتورهای یونیزاسیون و اپتیکال دارای تاییدیه های معتبر می توانند در قبال رنج وسیعی از حریقهای با نسبت m/y درون و بیرون محدوده تست مشخص شده در استانداردهای EN 54-7 و EN 14604 پاسخ داده و فعال شوند.
بنابر این از این آزمایش اینطور بر می آید که آزمایشهای آتش مشخص شده در استانداردهای EN 54-7 و EN 14604 همچنان قابل اجرا بوده و صرفنظر از ایجاد تغییرات در مواد بکار برده شده در طی دهه ها ، یک دتکتور دود تایید شده قابلیت تشخیص رنج گسترده ای از انواع دود ها را دارد.
اطلاعات بیشتر در این باره را می توانید از آدرس زیر دنبال نمایید.
www.bre.co.uk
به این مطلب رای دهید :