نسل جدید نازل های آتش نشانی
نسل جدید نازل های آتش نشانی : در زمان استفاده از نازل های آتشنشانی متصل به لوله ها، نیروی عکس العمل ناشی از خروج آب از نازل ایجاد میشود که به آن نیروی عکس العمل یا Force Reaction میگویند. با افزایش دبی نازلهای امروزی و بالطبع افزایش متعاقب این نیروی عکس العمل، کنترل این نیرو توسط آتش نشانان در ایمنی کاری آنها بسیار مهم خواهد بود.
در این بخش به معرفی یکی از جدیدترین سرنازل های آتش نشانی با تکنولوژی منحصربفرد پرداخته میشود.
نیروی عکس العمل یا Force Reaction که در هنگام شلیک آب آتش نشانی ایجاد میگردد، یکی از دغدغه های مهم فرماندهان عملیاتی است که سالانه حوادث زیادی را به خود اختصاص داده است. تنها در فاصله سالهای 2007 تا 2011 بصورت میانگین، سالانه تعداد 13795 حادثه ناشی از کاربرد نازل در ایالات متحده رخ داده است که از این میان، 3565 حادثه منجر به صدمه های بسیار جدی شده است.
این نیرو را میتوان با دو مؤلفه تشکیل دهنده آن نشان داد: نیروی عکس العمل عمودی که به صورت گشتاور بر روی تکیه گاه خود (دست آتش نشان) نمایان میشود و دیگری نیروی عکس العمل مستقیم یا Force Reaction که در جهت لوله آتش نشانی توزیع میشود. نیروی اول باعث حرکت نازل به صورت عمودی به سمت بالا میشود و در صورتی که گشتاور ناشی از این نیرو، بر توان دست آتش نشان غلبه کند، نازل از دست آتش نشان خارج میشود. همچنین در صورتی که این نیرو بیشتر از وزن آتش نشان باشد، (که در دبی های بالا اتفاق میافتد.) باعث جدا شدن آتش نشان از سطح زمین و یا پرتاب وی میشود که نتیجه آن بروز حوادث جبران ناپذیر و آسیب به آتش نشان ها خواهد بود. در زمانی که نازل رها شود، تقابل این نیرو و گشتاور حاصل از آن، با مقاومت خمشی لوله آتش نشانی، باعث حرکات مارگونه لوله خواهد شد و مهار آن، بدون قطع جریان، به یک عملیات خطرناک و توأم با حادثه تبدیل میشود. این نیرو در عملیات مختلف آتش نشانی، سبب حوادث فراوانی بوده است و همواره به عنوان یک تهدید جدی برای آتش نشان ها محسوب می شود.
در نسل جدید نازلها، با استفاده از علم مکانیک سیالات و قانون برنولی و طراحی قطعهای با عنوان کارتریج، این نیروی عکس العمل عمودی حذف شده است. مطابق با قانون برنولی، با کاهش سرعت در یک سوی کارتریج، فشار حاصل از سیال کاهش مییابد که این تغییر فشار در تقابل با جریان سیال با سرعت پایین تر در سوی دیگر کارتریج که فشار بالاتری دارد، یک نیروی عمودی در خاف جهت نیروی عکس العمل عمودی ناشی از جریان خروجی را ایجاد میکند این نیرو در تصویر به عنوان Force Lift نمایش داده شده است.
با استفاده از این نازل ها، روش جدیدی در عملیاتهای آتش نشانی ابداع شده است که به روش فینو یا Method FiNo معروف است. در این روش، در زمان بروز حریق در محیطهای بسته که میزان دود ناشی از احتراق زیاد بوده و دمای داخل این محیط نیز بالا رفته است (مانند حریق در اتاق های یک ساختمان)، به جای اینکه آتش نشان به همراه نازل وارد این محیط شود، از یک الی دو متر عقب تر از نازل، لوله آتش نشانی را در دست مهار و نازل را به سمت این محیط هدایت میکند. با توجه به اینکه در این نازلها، نیروی عکس العمل عمودی خنثی شده است، نازل به سمت بالا حرکت نمیکند و بدون از دست دادن تعادل، به عملیات اطفاء حریق می پردازد.
این نیرو در تصویر به عنوان Life Force نمایش داده شده است. با استفاده از این نازل ها، روش جدیدی در عملیات آتش نشانی ابداع شده است که به روش فینو یا FiNo Method معروف است. در این روش، در زمان بروز حریق در محیط های بسته که میزان دود ناشی از احتراق زیاد بوده و دمای داخل این محیط نیز بالا رفته است (مانند حریق در اتاق های یک ساختمان)، به جای اینکه آتش نشان به همراه نازل وارد این محیط شود، از یک الی دو متر عقب تر از نازل، لوله آتش نشانی را در دست مهار و نازل را به سمت این محیط هدایت می کند. با توجه به اینکه در این نازل ها، نیروی عکس العمل عمودی خنثی شده است، نازل به سمت بالا حرکت نمی کند و بدون از دست دادن تعادل، به عملیات اطفاء حریق می پردازد.
نکته حائز اهمیت این است که در صورت تغییر در فشار ورودی، به همان تناسب نیروی خنثی کننده افزایش می یابد. به عبارت بهتر، افزایش فشار تأثیری در عملکرد نازل نخواهد داشت، همچنین چرخش نازل نیز تأثیری در عملکرد نازل نخواهد داشت و در زمان عملیات، آتش نشان میتواند برحسب نیاز اقدام به چرخاندن و تغییر زاویه نازل کند. بدین صورت، با استفاده از قوانین علم سیالات، معضل استفاده از نازل ها و خطرات ناشی از آنها را حل شده است.
این اختراع که توسط دکتر هونگ کیم، استاد دانشکده مهندسی دانشگاه سئول، در کره جنوبی، به ثبت رسیده است، در حال حاضر به صورت انحصاری توسط شرکت FiNo در کره جنوبی تولید می شود.