هیدرانت آتش نشانی چیست؟

هیدرانت آتش نشانی یا شیر آتش نشانی (Fire hydrant) تجهیزاتی هستند که به طور مستقیم به سیستم توزیع آب زیرزمینی متصل می‌شوند و در مواقع موردنیاز برای اطفای حریق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شیرها از قرن هجدهم به بعد در اروپا و آسیا استفاده شدند. شیر هیدرانت آتش نشانی ایستاده(ستونی) که امروزه در گوشه و کنار خیابان‌ها دیده می‌شود در قرن نوزدهم اختراع شده است. این شیرها امکان استفاده از منبع آب را در مکان‌های مختلفی مانند مناطق شهری، مکان‌های آموزشی، اماکن صنعتی و امتداد خیابان‌ها فراهم می‌کنند. در ادامه اطلاعات کاملی درباره هیدرانت آتش نشانی در اختیار شما قرار می‌دهیم.

شیر هیدرانت چیست؟

تصور کنید در یک نقطه آتش‌سوزی رخ داده اما آب موجود در مخازن آتش نشانی برای مهار این حریق کافی نیست. در این مواقع، آب موردنیاز برای خاموش کردن حریق از شیر هیدرانت آتش نشانی تامین می‌شود. شیرهای این دستگاه آتش نشانی همان وسایل آهنی کوتاه قرمز یا زرد رنگی هستند که معمولا در حاشیه خیابان‌ها دیده می‌شوند. اگر چه ممکن است این شیرها از نظر اندازه و ظاهر با یکدیگر متفاوت باشند اما قسمت‌هایی مانند سیلندر، انواع سوپاپ و نقاط اتصال در همه آن‌ها مشترک است. در برخی مناطق براساس قوانین محلی، شیرهای آتش نشانی بسته به میزان آبی که با فشار خاصی تامین می‌کنند رنگ‌آمیزی می‌شوند. این کار در مواقع ضروری به آتش نشان‌ها کمک می‌کند تا تشخیص دهند کدام شیر برای یک موقعیت خاص بهتر است. معمولا آتش نشان‌ها مجبورند از آچار پنج ضلعی مخصوص برای برداشتن درپوش هایدرانت آتش نشانی استفاده کنند. پس از برداشتن درپوش‌ آن‌ها شیلنگ‌ها را به دریچه‌های هایدرانت وصل می‌کنند و آب به داخل شیلنگ‌ها جریان پیدا کرده و برای خاموش کردن آتش مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

تاریخچه شیر هیدرانت آتش نشانی

هیدرانت ایستاده ستونی روی زمین، اختراع قرن نوزدهم است. قبل از لوله‌کشی منابع آب، آب موردنیاز برای اطفای حریق، در درون دیگ‌ها و سطل‌ها همراه با یک پمپ آتش نشانی توسط اسب‌ها حمل می‌شدند. در قرن شانزدهم پس از نصب سیستم‌های آب اصلی چوبی در شهرها، آتش نشانان هم لوله‌هایی را حفر کرده و سوراخی‌هایی را روی آن‌ها برای دسترسی به آب ایجاد کردند. این نواحی توسط یک نشانگر مشخص می‌شدند و آتش نشانان در مواقع موردنیاز می‌توانستند از نواحی مشخص شده، سطل‌ها و پمپ‌هایشان را پر از آب کنند. در سال‌های بعد، با جایگزینی لوله‌های چدنی به جای سیستم‌های چوبی، نقاط دسترسی دائمی به آب شهری برای آتش نشانان در نظر گرفته شد. اولین هایدرانت آتش نشانی چدنی که به عنوان شیر آتش نشانی مدرن شناخته می‌شود در سال 1801 توسط فردریک گراف(Frederick Graff)، مهندس ارشد کارخانه آب فیلادلفیا اختراع شد. طرح او یک شیر بشکه مرطوب بود. در این شیرها بخشی از شیر که پر از آب بود در بالای زمین قرار داشت و دریچه‌ای روی آن در نظر گرفته شده بود. این اختراع از قرن نوزدهم تابحال از نظر مواردی مانند انجماد، دستکاری، قابلیت اطمینان، اتصال و ... بهبود پیدا کرده است. برخلاف گذشته، در حال حاضر اکثر شیرهای آتش نشانی مورد استفاده در مناطق دارای دمای انجماد، طرح‌های بشکه خشک هستند. در این هیدرانت‌ها، شیر در زیرزمین تعبیه شده و درون لوله روی زمین، آبی وجود ندارد و پس از استفاده هم هیچ آبی درون هیدرانت باقی نمی‌ماند. بنابراین هیدرانت در دمای پایین و سرد دیگر یخ نمی‌بندد.

اجزای هیدرانت آتش نشانی

هیدرانت‌های آتش نشانی از چندین قسمت و اجزا تشکیل شده‌اند که هر کدام وظیفه‌ای خاص در عملکرد صحیح این تجهیزات دارند. در این بخش به بررسی اجزای مختلف هیدرانت آتش نشانی می‌پردازیم:

1. سیلندر اصلی

سیلندر اصلی یا بدنه هیدرانت، بخشی است که سایر اجزا به آن متصل می‌شوند. این قسمت معمولاً از مواد مقاوم مانند چدن یا فولاد ساخته شده است تا در برابر فشار آب و شرایط محیطی مقاوم باشد.

2. شیر اصلی (Main Valve)

شیر اصلی وظیفه کنترل جریان آب از لوله‌های زیرزمینی به داخل هیدرانت را بر عهده دارد. این شیر می‌تواند به صورت دستی یا اتوماتیک باز و بسته شود.

3. سوپاپ‌ها (Valves)

سوپاپ‌های هیدرانت برای کنترل جریان آب به خروجی‌های مختلف استفاده می‌شوند. این سوپاپ‌ها ممکن است به صورت توپی یا دیافراگمی باشند و عملکرد سریع و موثری در باز و بسته کردن جریان آب دارند.

4. خروجی‌ها (Outlets)

خروجی‌های هیدرانت نقاطی هستند که شیلنگ‌های آتش نشانی به آن‌ها متصل می‌شوند. این خروجی‌ها ممکن است به صورت رزوه‌ای یا اتصال سریع باشند تا عملیات اتصال و جداسازی شیلنگ‌ها سریع‌تر انجام شود.

5. درپوش‌ها (Caps)

درپوش‌های هیدرانت برای محافظت از خروجی‌ها در برابر آلودگی و آسیب‌دیدگی استفاده می‌شوند. این درپوش‌ها معمولاً از جنس پلاستیک یا فلز هستند و به راحتی با استفاده از آچار مخصوص باز و بسته می‌شوند.

6. لوله تخلیه (Drain Pipe)

لوله تخلیه برای خروج آب باقی‌مانده در داخل هیدرانت بعد از استفاده تعبیه شده است. این لوله کمک می‌کند تا آب درون هیدرانت تخلیه شود و از یخ‌زدگی در دماهای پایین جلوگیری می‌کند.

7. پمپ‌های تقویت کننده (Booster Pumps)

در برخی از هیدرانت‌ها، به ویژه در مناطق با فشار آب پایین، پمپ‌های تقویت کننده برای افزایش فشار آب و بهبود عملکرد اطفای حریق استفاده می‌شوند.

8. نشانگرها (Indicators)

نشانگرهای رنگی و پلاک‌های شناسایی برای مشخص کردن ویژگی‌ها و قابلیت‌های هیدرانت استفاده می‌شوند. این نشانگرها به آتش نشان‌ها کمک می‌کنند تا سریعاً تشخیص دهند که هر هیدرانت چه میزان آبی با چه فشاری تأمین می‌کند.

9. پوشش محافظ (Protective Cover)

پوشش محافظ برای جلوگیری از دستکاری یا آسیب دیدن هیدرانت نصب می‌شود. این پوشش‌ها معمولاً از جنس فلزی یا پلاستیکی هستند و به راحتی قابل باز و بسته شدن هستند.     

انواع هیدرانت آتش نشانی

هیدرانت آتش نشانی به دو نوع شیر هیدرانت آتش نشانی ایستاده و شیر آتش نشانی زیرزمینی تقسیم می‌شود.

• شیر هیدرانت آتش نشانی ایستاده

در مناطق شهری شیرهای این دستگاه آتش نشانی ایستاده معمولا به رنگ قرمز طراحی می‌شوند. این شیرها به شبکه آب و فاضلاب شهری متصل هستند و در زمان آتش سوزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. شیر هیدرانت ایستاده آتش نشانی در دو دسته لوله خشک و لوله مرطوب نصب می‌شوند. در شیر آتش نشانی ایستاده خشک، آب درون لوله و بخش فوقانی شیر جریان ندارد. پس از باز نمودن شیر اصلی، آب به درون لوله خشک هدایت می‌شود و پس از اتمام کار و بسته شدن شیر اصلی، سیستم تخلیه اتوماتیک باعث تخلیه آب باقی‌مانده در لوله می‌شود.  در صورت بروز حوادثی مانند شگستگی و یا ضربه، از این شیرها آب خارج نمی‌شود. همچنین هیدرانت آتش نشانی خشک در مقابل خوردگی، ضربه و شکستگی و خردشدگی مقاومت بالایی دارد. از این نوع شیرها در مناطق سردسیر که امکان یخ زدن آب وجود دارد استفاده می‌شود.

همچنین بخوانید: کوپلینگ آتش نشانی چیست؟

در هایدرانت آتش نشانی مرطوب آب دائما درون بخش فوقانی جریان دارد و برای هر یک از خروجی‌ها یک شیر جداگانه در نظر گرفته شده است. به خاطر یخ‌زدگی، از این نوع دستگاه‌ها در مناطق سردسیر استفاده نمی‌شود. همچنین هیدرانت آتش نشانی ایستاده مرطوب در مقابل عواملی مانند شگستگی لوله و ضربه مقاومت پایینی دارد. تفاوت‌های بین شیر هیدرانت آتش نشانی ایستاده خشک و شیر هیدرانت آتش نشانی ایستاده مرطوب را در جدول زیر مشاهده می‌کنید:

• هیدرانت آتش نشانی زیرزمینی

در هیدرانت آتش نشانی زیرزمینی از یک لوله یکپارچه استفاده می‌شود. این تجهیزات کاملا در زیرزمین نصب می‌شوند و دارای ماژولی برای قطع و وصل جریان آب، اتصال دهنده شیر و شیلنگ هستند.

نحوه عملکرد شیرهای هیدرانت آتش نشانی

شیرهای هیدرانت آتش نشانی به طور مستقیم به سیستم توزیع آب شهری متصل هستند. در هنگام بروز حریق، شیلنگ‌های آتش نشانی به این شیرها وصل شده و آب با فشار بالا به سمت آتش هدایت می‌شود. در برخی موارد، از پمپ‌های تقویت کننده فشار (Booster Pumps) استفاده می‌شود تا آب با فشار بیشتری به محل حریق برسد. این سیستم‌ها شامل لوله‌های زیرزمینی، شیرها، و نازل‌های مختلف هستند که همگی با هم برای مهار و خاموش کردن حریق کار می‌کنند.

مزایای استفاده از هیدرانت آتش نشانی

• دسترسی سریع به منبع آب: هیدرانت‌ها به آتش نشانان اجازه می‌دهند تا به سرعت به منابع آب دسترسی پیدا کنند.
• افزایش ایمنی شهری: نصب هیدرانت‌های آتش نشانی در مناطق شهری می‌تواند ایمنی کلی جامعه را افزایش دهد.
• کاهش خسارات مالی: با مهار سریع‌تر آتش، میزان خسارات مالی و جانی کاهش می‌یابد.
• تسهیل در عملیات آتش نشانی: استفاده از هیدرانت‌های آتش نشانی باعث می‌شود که عملیات اطفای حریق با کارایی بیشتری انجام شود.

معایب و چالش‌های استفاده از هیدرانت آتش نشانی

• نیاز به نگهداری مداوم: هایدرانت‌ها نیاز به نگهداری و بررسی‌های منظم دارند تا در مواقع ضروری عملکرد مناسبی داشته باشند.
• هزینه‌های نصب و نگهداری: هزینه نصب و نگهداری هیدرانت‌های آتش نشانی می‌تواند برای شهرداری‌ها و سازمان‌های آتش نشانی بالا باشد.
• مشکلات فنی: در صورت بروز مشکلات فنی مانند انسداد لوله‌ها یا خرابی شیرها، عملکرد هیدرانت‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

مقایسه هیدرانت آتش نشانی با سایر سیستم‌های اطفای حریق

• سیستم‌های اسپرینکلر: سیستم‌های اسپرینکلر به صورت خودکار عمل می‌کنند و می‌توانند به سرعت آتش را در مراحل اولیه خاموش کنند. هیدرانت‌ها نیاز به دخالت انسانی دارند.
• سیستم‌های پودر خشک: سیستم‌های پودر خشک برای اطفای حریق‌های الکتریکی و مواد شیمیایی مناسب هستند. هیدرانت‌ها بیشتر برای حریق‌های ناشی از مواد قابل اشتعال مایع و جامد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• سیستم‌های فوم: سیستم‌های فوم برای مهار حریق‌های مایع قابل اشتعال بسیار موثر هستند، در حالی که هیدرانت‌ها نیاز به آب دارند و برای این نوع حریق‌ها کمتر کارآمد هستند.

کد گذاری رنگی هیدرانت های آتش نشانی

براساس استاندارهای انجمن ملی حفاظت از آتش(NFPA)، تمام شیرهای آتش نشانی باید کد رنگی داشته باشند. این رنگ‌ها بر روی درپوش‌های بالای شیرها قرار می‌گیرند و نشان‌دهنده‌ی جریان مورد انتظار در طول عملیات هستند. رایج‌ترین رنگ‌های مورد استفاده در هیدرانت های آتش نشانی به شرح زیر است: رنگ آبی روشن یا آبی > 1500 GPM: دارای جریان بسیار خوب و مناسب برای کاربردهای صنعتی رنگ سبز 1000-1500 GPM مورد استفاده برای مقاصد مسکونی رنگ نارنجی 500-999 GPM دارای جریان کافی رنگ قرمز <500 GPM دارای جریان کم و ناکافی

سخن پایانی

در این مقاله، هیدرانت آتش نشانی را به عنوان یکی از تجهیزات حیاتی در سیستم‌های اطفای حریق معرفی کردیم. هیدرانت‌های آتش نشانی با فراهم کردن دسترسی سریع به منابع آب، نقش مهمی در کاهش خسارات ناشی از آتش‌سوزی‌ها ایفا می‌کنند. با این حال، نیاز به نگهداری و هزینه‌های مرتبط با آنها می‌تواند چالش‌هایی را به همراه داشته باشد. انتخاب سیستم مناسب برای اطفای حریق بستگی به شرایط محیطی و نوع مخاطرات موجود دارد.