حریق چیست؟

در این مقاله سعی داریم شما را با مفهوم و تعریف حریق آشنا کنیم. اینکه حریق چیست؟ و راهکارهای مقابله با آن چگونه است. ابتدا توضیحاتی راجع به احتراق و انواع حریق داده و سپس به بررسی روش های اطفا حریق می پردازیم. در ادامه با ما همراه باشید.

حریق چیست؟ 

حریق، این پدیده مهیب و در عین حال شگفت‌انگیز، از دیرباز در زندگی بشر نقش داشته است. از یک سو مایه گرما، نور و آسایش بوده و از سوی دیگر، قدرت ویرانگری آن همواره منشأ ترس و نگرانی.

اما دقیقاً حریق چیست؟ در ساده‌ترین تعریف، حریق یک واکنش شیمیایی سریع و گرمازا است که در آن، مواد قابل اشتعال در حضور اکسیژن و با رسیدن به دمای کافی، شروع به احتراق می‌کنند. این فرآیند که با عنوان احتراق شناخته می‌شود، معمولاً با تولید گرما، نور (شعله)، دود و گازهای مختلف همراه است. درک ماهیت حریق، نه تنها برای مهار آن ضروری است، بلکه به ما کمک می‌کند تا با رعایت اصول ایمنی، از بروز فاجعه جلوگیری کنیم.

کالبدشکافی حریق: عناصر تشکیل‌دهنده (هرم آتش)

برای اینکه حریق رخ دهد و ادامه یابد، به مجموعه‌ای از شرایط نیاز داریم که به “هرم آتش” یا “مثلث آتش” معروف هستند. این عناصر، ارکان اصلی پدیده حریق را تشکیل می‌دهند و با حذف هر یک از آن‌ها، می‌توان آتش را مهار یا خاموش کرد. در گذشته، این هرم شامل سه ضلع اصلی بود: سوخت، اکسیژن و حرارت. اما با پیشرفت علم آتش‌نشانی، ضلع چهارمی نیز به آن اضافه شد که نقش حیاتی در تداوم آتش‌سوزی دارد: واکنش زنجیره‌ای شیمیایی.

1. سوخت (Fuel)

سوخت، هر ماده‌ای است که قابلیت سوختن و تغذیه آتش را دارد. این مواد در اشکال مختلفی وجود دارند و تنوع آن‌ها بسیار زیاد است:

جامدات:  چوب، کاغذ، پارچه، لاستیک، پلاستیک، منسوجات، ذغال و بسیاری از مواد آلی دیگر. این مواد پس از سوختن معمولاً خاکستر بر جای می‌گذارند.

مایعات:  بنزین، نفت، الکل، روغن‌های خوراکی، حلال‌ها و رنگ‌ها. این مایعات بخارات قابل اشتعال تولید می‌کنند که خود عامل اصلی سوختن هستند.

گازها:  متان (گاز طبیعی)، پروپان، بوتان، هیدروژن و استیلن. این گازها به سرعت با اکسیژن ترکیب شده و به شدت قابل اشتعال هستند.

نوع سوخت، تأثیر مستقیمی بر شدت، سرعت گسترش و روش اطفاء حریق دارد.

2. اکسیژن (Oxygen)

اکسیژن، عامل حیاتی برای ادامه فرآیند احتراق است. در هوای معمولی، حدود 21 درصد اکسیژن وجود دارد که برای اکثر حریق‌ها کافی است. با کاهش غلظت اکسیژن به زیر حدود 16 درصد، بیشتر شعله‌ها خاموش می‌شوند. این اصل، مبنای اصلی روش “خفه کردن” آتش است.

3. حرارت (Heat)

حرارت، انرژی لازم برای شروع و تداوم واکنش احتراق را فراهم می‌کند. هر ماده‌ای برای شروع سوختن به حداقل دمای مشخصی نیاز دارد که به آن “نقطه اشتعال” یا “نقطه شعله‌زنی” می‌گویند. حرارت اولیه می‌تواند از منابع مختلفی مانند جرقه، شعله باز، اصطکاک، واکنش‌های شیمیایی، یا حتی گرمای خورشید تأمین شود. پس از شروع آتش، حرارت تولید شده توسط خود آتش، به سوختن بیشتر مواد و گسترش حریق کمک می‌کند.

4. واکنش زنجیره‌ای شیمیایی (Chemical Chain Reaction)

این ضلع چهارم هرم آتش، نشان‌دهنده فرایند خودپایداری آتش است. در طول احتراق، رادیکال‌های آزاد (اتم‌ها یا مولکول‌های بسیار فعال) تولید می‌شوند. این رادیکال‌ها به سرعت با مولکول‌های دیگر واکنش داده و رادیکال‌های جدیدی را تولید می‌کنند که چرخه احتراق را ادامه می‌دهند. برای خاموش کردن آتش، نه تنها باید سوخت، اکسیژن یا حرارت را حذف کرد، بلکه می‌توان با دخالت در این واکنش‌های زنجیره‌ای، آتش را مهار کرد. این روش، مبنای عملکرد بسیاری از مواد اطفایی نوین است.

برای اجرای سیستم اعلام و اطفا حریق کلیک کنید.

شناخت انواع حریق:

شناخت انواع حریق، برای انتخاب روش و عامل اطفاء مناسب حیاتی است. دسته‌بندی حریق‌ها بر اساس ماهیت سوخت، انجام می‌شود و در اکثر استانداردها (مانند NFPA آمریکا و استاندارد بریتانیا) مشابه است:

1. کلاس A: حریق مواد جامد

این نوع حریق شامل سوختن مواد جامد معمولی و آلی است که پس از سوختن خاکستر از خود بر جای می‌گذارند.

مثال‌ها: چوب، کاغذ، پارچه، لاستیک، پلاستیک، مبلمان، لباس.

عامل اطفاء اصلی: آب، زیرا با کاهش دما، آتش را سرد می‌کند. پودرهای چند منظوره (ABC) و کف نیز مؤثرند.

2. کلاس B: حریق مایعات و گازهای قابل اشتعال

این حریق‌ها مربوط به سوختن مایعات و گازهایی هستند که بخارات آن‌ها قابل اشتعال است.

مثال‌ها: بنزین، نفت، الکل، روغن موتور، گریس، رنگ‌ها، گاز طبیعی (متان)، پروپان، بوتان، هیدروژن.

عامل اطفاء اصلی: فوم (کف)، دی‌اکسید کربن (CO2) و پودرهای خشک شیمیایی. این عوامل با خفه کردن و جلوگیری از رسیدن اکسیژن به سوخت عمل می‌کنند. استفاده از آب برای این حریق‌ها خطرناک است، زیرا می‌تواند باعث پخش شدن مایع شعله‌ور شود.

3. کلاس C: حریق تجهیزات الکتریکی

این حریق‌ها ناشی از جریان برق در وسایل و تجهیزات الکتریکی هستند. تا زمانی که برق قطع نشده باشد، این حریق به عنوان کلاس C دسته‌بندی می‌شود.

مثال‌ها: سیم‌کشی‌های برق، موتورهای الکتریکی، تابلوهای برق، کامپیوترها، لوازم خانگی برقی.

عامل اطفاء اصلی: دی‌اکسید کربن (CO2) و پودرهای خشک شیمیایی. این عوامل غیررسانا هستند و خطر برق‌گرفتگی ندارند. آب به هیچ عنوان نباید استفاده شود، زیرا رسانا است و خطر شوک الکتریکی را به شدت افزایش می‌دهد.

4. کلاس D: حریق فلزات قابل اشتعال

این حریق‌ها شامل سوختن فلزات خاصی مانند منیزیم، تیتانیوم، سدیم، پتاسیم، لیتیوم و آلومینیوم (به شکل پودر یا براده) هستند.

ویژگی‌ها: این حریق‌ها بسیار شدید بوده و دمای بسیار بالایی تولید می‌کنند. واکنش این فلزات با آب بسیار خطرناک و انفجاری است.

عامل اطفاء اصلی: پودرهای خشک مخصوص فلزات (پودرهای کلاس D). این پودرها با ایجاد یک لایه محافظ و جذب حرارت، آتش را خاموش می‌کنند.

5. کلاس K یا F در استاندارد اروپا:  ( حریق روغن‌ها و چربی‌های آشپزی)

این دسته از حریق‌ها مخصوص روغن‌ها و چربی‌های خوراکی (مانند روغن نباتی، روغن حیوانی، گریس) هستند که در دمای بسیار بالا در آشپزخانه‌های تجاری و صنعتی به نقطه اشتعال می‌رسند.

ویژگی‌ها: دمای بسیار بالای این روغن‌ها، خاموش کردن آن‌ها را دشوار می‌کند. آب باعث پخش شدن و شدیدتر شدن آتش می‌شود.

عامل اطفاء اصلی: مواد شیمیایی مرطوب (Wet Chemical) که با روغن داغ واکنش داده و یک لایه صابونی روی سطح ایجاد می‌کنند و همزمان دما را کاهش می‌دهند و مانع از اشتعال مجدد می‌شوند.

برای مطالعه مقاله ایپرینکلر چیست؟ کلیک کنید.

روش‌های اطفاء حریق:

هر یک از روش‌های اطفاء حریق، بر پایه حذف یک یا چند ضلع از هرم آتش عمل می‌کند. انتخاب روش صحیح، کلید موفقیت در مهار آتش‌سوزی است.

1. سرد کردن (Cooling / Heat Removal)

این روش بر مبنای حذف حرارت از آتش است. با کاهش دمای ماده سوختنی به زیر نقطه اشتعال، واکنش احتراق متوقف می‌شود.

مکانیسم عمل:  عامل اطفایی، حرارت را از ماده سوختنی جذب کرده و دمای آن را کاهش می‌دهد.

عامل اصلی آب: مهم‌ترین عامل سردکننده است. آب با جذب مقدار زیادی گرما (به دلیل ظرفیت حرارتی بالا و گرمای نهان تبخیر بالا) و تبدیل شدن به بخار، دما را به سرعت پایین می‌آورد. همچنین، بخار آب تولید شده، می‌تواند اکسیژن اطراف شعله را رقیق کند.

کاربرد:  عمدتاً برای حریق‌های کلاس A (چوب، کاغذ، پارچه و …)

2. خفه کردن (Smothering / Oxygen Removal)

این روش با هدف حذف اکسیژن یا کاهش غلظت آن در اطراف سوخت، عمل می‌کند. با کاهش اکسیژن به زیر 16 درصد، اکثر حریق‌ها خاموش می‌شوند.

مکانیسم عمل: ایجاد یک لایه حائل بین سوخت و اکسیژن هوا یا رقیق کردن اکسیژن محیط.

عوامل:

دی‌اکسید کربن (CO2) : گازی سنگین‌تر از هوا که با جابجا کردن اکسیژن، آن را از دسترس شعله دور می‌کند. برای حریق‌های B و C بسیار مؤثر است.

کف (Foam) : یک لایه پوششی ایجاد می‌کند که از رسیدن اکسیژن به سطح مایعات قابل اشتعال جلوگیری کرده و از تبخیر آن‌ها نیز می‌کاهد. عمدتاً برای حریق‌های کلاس B و برخی A.

پودرهای خشک شیمیایی: این پودرها با پوشاندن سطح سوخت، مانع از تماس آن با اکسیژن می‌شوند. مؤثر برای حریق‌های B و C.

پتوهای ضد حریق: با انداختن روی شعله‌های کوچک، مانع رسیدن اکسیژن می‌شوند.

ماسه و خاک: در مقیاس کوچک و برای حریق‌های خاص، با پوشاندن آتش، اکسیژن را قطع می‌کنند.

3. حذف سوخت (Starvation / Fuel Removal)

این روش بر مبنای حذف یا جدا کردن سوخت از آتش است. با قطع دسترسی آتش به ماده سوختنی، حریق به تدریج خاموش می‌شود.

مکانیسم عمل: جدا کردن فیزیکی سوخت از شعله، یا قطع منبع تغذیه سوخت.

روش‌ها:

قطع جریان سوخت: بستن شیر گاز یا شیر ورودی مایعات قابل اشتعال به سیستم.

جدا کردن مواد قابل اشتعال: دور کردن مواد قابل اشتعال از منطقه آتش‌سوزی (مثلاً در جنگل، ایجاد خط آتش‌بر).

تخلیه مخازن: در صورت امکان، تخلیه سوخت از مخازن در حال سوختن.

کاربرد:  بیشتر برای حریق‌های گازی و مایعات در حال جریان و حریق‌های بزرگ مانند آتش‌سوزی جنگل.

4. قطع واکنش زنجیره‌ای (Interruption of Chemical Chain Reaction)

این روش بر اساس دخالت در فرآیند شیمیایی احتراق است. مواد اطفایی با رادیکال‌های آزاد تولید شده در شعله واکنش داده و مانع از تداوم چرخه سوختن می‌شوند.

برای مطالعه مقاله کپسول های آتش نشانی کلیک کنید.

مکانیسم عمل: عامل اطفایی، مولکول‌های فعال (رادیکال‌های آزاد) در شعله را خنثی کرده و مانع از ادامه واکنش‌های زنجیره‌ای می‌شوند.

عوامل:

پودرهای خشک شیمیایی: بسیاری از این پودرها، علاوه بر خفه کردن، با قطع واکنش زنجیره‌ای نیز عمل می‌کنند.

گازهای هالوکربن (Clean Agents): مانند FM-200، Novec 1230 .  این گازها به دلیل عدم بر جای گذاشتن پسماند و ایمنی برای تجهیزات الکترونیکی حساس، در اتاق‌های سرور، مراکز داده و موزه‌ها کاربرد فراوان دارند.

• کاربرد: عمدتاً برای حریق‌های کلاس B و C، و حریق‌های کلاس A که در آنها عوامل تمیز کننده استفاده می‌شود.

برای آشنایی با انواع سیستم های اطفاء حریق کلیک کنید.

پیشگیری و ایمنی در برابر حریق

بهترین راه مقابله با حریق، پیشگیری از وقوع آن است. رعایت اصول ایمنی و داشتن آمادگی لازم، می‌تواند از بروز بسیاری از حوادث آتش‌سوزی جلوگیری کند یا شدت آن‌ها را کاهش دهد:

آموزش و آگاهی: آموزش افراد در مورد خطرات آتش‌سوزی، نحوه استفاده از کپسول‌های آتش‌نشانی، و مسیرهای اضطراری.

نصب دتکتورهای دود و حرارت: این سیستم‌ها به سرعت آتش‌سوزی را تشخیص داده و هشدار می‌دهند.

سیستم‌های اطفاء خودکار: مانند اسپرینکلرها (آب‌فشان‌ها) در ساختمان‌ها که به طور خودکار در هنگام تشخیص حرارت، آب را پاشش می‌کنند.

بازرسی و نگهداری منظم: بازرسی دوره‌ای سیم‌کشی‌های برق، سیستم‌های گرمایشی، و تجهیزات الکتریکی.

مدیریت مواد قابل اشتعال: نگهداری صحیح مواد قابل اشتعال دور از منابع حرارتی و در ظروف مناسب.

وجود مسیرهای فرار: اطمینان از وجود مسیرهای خروج اضطراری مشخص و بدون مانع در ساختمان‌ها.

تعمیر و نگهداری کپسول‌های آتش‌نشانی: شارژ و بازرسی منظم کپسول‌ها و اطمینان از قرارگیری آن‌ها در دسترس.

نتیجه‌گیری

حریق پدیده‌ای پیچیده است که درک صحیح از آن، اعم از عوامل تشکیل‌دهنده، انواع و روش‌های مهار، برای حفظ ایمنی فردی و جمعی ضروری است. با شناخت “هرم آتش”، می‌توانیم استراتژی‌های موثری برای پیشگیری و اطفاء حریق اتخاذ کنیم. آتش‌نشانان و متخصصان ایمنی، با دانش و تجربه خود، قهرمانان این عرصه هستند.

اما مسئولیت ایمنی در برابر حریق، تنها بر عهده آن‌ها نیست؛ هر فردی با رعایت نکات ایمنی و آگاهی از اقدامات اولیه، می‌تواند نقش مهمی در کاهش خسارات ناشی از این پدیده ویرانگر ایفا کند. بیایید با افزایش آگاهی و رعایت اصول ایمنی، محیطی امن‌تر برای خود و دیگران فراهم آوریم.