ما هي متطلبات التصميم المحددة التي تفرضها أنواع الغازات المختلفة على صمامات طفاية الغاز؟

تلعب طفايات الغاز دورًا حاسمًا في أنظمة الحماية من الحرائق الحديثة، والصمام هو أحد مكوناتها الأساسية. لا يقوم الصمام بتخزين وإطلاق عامل الإطفاء فحسب، بل يؤثر أيضًا بشكل مباشر على كفاءة إخماد الحرائق وسلامة النظام. تتميز الأنواع المختلفة من غازات الإطفاء بخصائص فيزيائية وكيميائية مميزة، مما يفرض متطلبات خاصة على تصميم الصمام. تركز هذه المقالة على اعتبارات التصميم الاحترافي لصمامات طفايات الغاز CO₂ وFM-200 وNovec 1230.

متطلبات تصميم صمام طفاية غاز ثاني أكسيد الكربون

تُستخدم طفايات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) على نطاق واسع في غرف المعدات الكهربائية وغرف الخوادم والمناطق التي تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال. يتم تخزين ثاني أكسيد الكربون في صورة سائلة تحت ضغط مرتفع ويتم إطلاقه على شكل غاز. يجب أن يستوعب تصميم الصمام ظروف الضغط العالي ودرجات الحرارة المنخفضة. تكون المواد عادة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك الألومنيوم عالية القوة، في حين تستخدم مكونات الختم اللدائن المقاومة للحرارة المنخفضة مثل مطاط الفلور (FKM) أو النيوبرين (CR) لمنع التسرب أثناء تفريغ ثاني أكسيد الكربون السائل.

يجب أن تضمن آليات تشغيل الصمامات التشغيل السلس والموثوق، وتجنب التشويش أثناء حالات الطوارئ. يؤدي تفريغ ثاني أكسيد الكربون إلى التبريد السريع، مما قد يؤدي إلى الانكماش الحراري وتمدد مكونات الصمام. يعد تحليل الإجهاد الحراري والميكانيكي ضروريًا لمنع الفشل الهيكلي. يتم عادةً دمج أجهزة تنفيس السلامة في صمامات ثاني أكسيد الكربون لمنع الضغط الزائد والانفجارات المحتملة.

FM-200 صمام طفاية الغاز متطلبات التصميم

FM-200، وهو عامل نظيف من الهيدروفلوروكربون، يتم تطبيقه على نطاق واسع في الإلكترونيات الدقيقة وحماية مراكز البيانات. يتم تخزينه كسائل في درجة الحرارة المحيطة ويتبخر بسرعة عند التفريغ. يعتبر FM-200 مستقرًا كيميائيًا، ولكن يجب أن تقاوم مواد الصمام التأثيرات المسببة للتآكل المحتملة. غالبًا ما تستخدم الصمامات الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس المطلي بالنيكل أو السبائك عالية القوة لضمان المتانة على المدى الطويل. تستخدم الأختام عادةً FKM وPTFE لمنع تسرب السائل أو الغاز.

يجب أن يضمن تصميم الصمام إطلاقًا دقيقًا لـ FM-200. وتتراوح ضغوط التشغيل بشكل عام من 2 إلى 3 ميجاباسكال، ويجب حساب معاملات التدفق بعناية لتحقيق تركيز الإطفاء المطلوب في وقت قصير. غالبًا ما تكون صمامات FM-200 متوافقة مع الأنظمة الآلية، حيث تدعم المشغلات اللولبية أو الهوائية من أجل التكامل السلس في أنظمة التحكم في الحماية من الحرائق.

متطلبات تصميم صمام طفاية الغاز Novec 1230

Novec 1230 هو عامل نظيف صديق للبيئة يتميز بضغط بخار منخفض، وتبخر سريع، وإمكانية استنفاد الأوزون صفر. يجب أن يأخذ تصميم الصمام في الاعتبار سيولة درجات الحرارة المنخفضة والتحكم الدقيق. تشتمل المواد عادةً على الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل لمقاومة التأثيرات الكيميائية وضمان استقرار التخزين على المدى الطويل. عادة ما تكون الأختام مصنوعة من FKM وPTFE للحفاظ على الختم الموثوق به بمرور الوقت.

تعمل صمامات Novec 1230 عند ضغوط منخفضة نسبيًا ولكنها تتطلب تحكمًا دقيقًا في وقت التحرير والتدفق. يجب أن يتيح تصميم الصمام الاستجابة السريعة والتفريغ الموحد لتغطية منطقة الحريق بسرعة. غالبًا ما تدمج صمامات Novec 1230 الحديثة أنظمة إطلاق ذكية، وتعمل بالتنسيق مع أجهزة الكشف عن الحرائق ووحدات التحكم لإخماد الحرائق بشكل دقيق وموفر للطاقة.

اعتبارات التصميم المشتركة عبر أنواع الغاز

على الرغم من الاختلافات، يتم تقاسم متطلبات تصميم معينة عبر أنواع الغاز. يجب أن تحافظ الصمامات على الختم طويل الأمد، ومقاومة الضغط، والموثوقية التشغيلية. يجب أن يسهل الهيكل التركيب والصيانة والفحص، مع إمكانية إعادة استخدامه عندما يكون ذلك ممكنًا. تعتبر ميزات السلامة، بما في ذلك الحماية من الضغط الزائد، وآليات التنفيس، وأنظمة مكافحة العبث، ضرورية. يجب أن يأخذ اختيار المواد والختم في الاعتبار العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة والتعرض للمواد الكيميائية.