درک فشار در مخزن هوا آتش نشان: عملکرد سیلندرهای کامپوزیت فیبر کربن

آتش نشانان با موقعیت های فوق العاده خطرناکی روبرو هستند و یکی از مهمترین تجهیزات آنها که حمل می کنند دستگاه تنفس خود (SCBA) است که شامل یک مخزن هوا است. این مخازن هوا هوای قابل تنفس را در محیط های پر از دود ، دود سمی یا سطح اکسیژن پایین فراهم می کند. در آتش نشانی مدرن ،فیبر کامپوزیت کربنS به طور گسترده در سیستم های SCBA مورد استفاده قرار می گیرد زیرا آنها چندین مزیت نسبت به مواد سنتی ارائه می دهند. یکی از مهمترین عوامل هنگام صحبت از مخازن هوای آتش نشان ، فشاری است که می تواند داشته باشد ، زیرا این تعیین می کند که میزان تأمین هوا در شرایط خطرناک چه مدت طول خواهد کشید.

فشار در مخزن هوای آتش نشان چیست؟

فشار در مخازن هوای آتش نشان به طور کلی بسیار زیاد است ، از 2،216 psi (پوند در هر اینچ مربع) تا 4500 psi. این مخازن برای ذخیره هوای فشرده و نه اکسیژن خالص طراحی شده اند و به آتش نشانان اجازه می دهند حتی در محیط های پر از دود نفس بکشند. فشار بالا تضمین می کند که حجم قابل توجهی از هوا را می توان در یک سیلندر نسبتاً کوچک و قابل حمل ذخیره کرد ، که برای تحرک و کارآیی مورد نیاز در شرایط اضطراری ضروری است.

مخازن هوای آتش نشان در اندازه های مختلفی قرار می گیرند ، اما معمولاً آنها بسته به اندازه سیلندر و سطح فشار ، بین 30 تا 60 دقیقه هوا فراهم می شوند. به عنوان مثال ، یک سیلندر 30 دقیقه ای به طور معمول هوا را در 4500 psi نگه می دارد.

نقشفیبر کامپوزیت کربنS در سیستم های SCBA

به طور سنتی ، مخازن هوا برای آتش نشانان از فولاد یا آلومینیوم ساخته شده بودند ، اما این مواد به ویژه از نظر وزن دارای اشکالاتی قابل توجهی بودند. یک سیلندر فولادی می تواند بسیار سنگین باشد و باعث می شود که آتش نشانان سریع حرکت کنند و از طریق فضاهای محکم یا خطرناک مانور دهند. مخازن آلومینیوم از فولاد سبک تر هستند اما هنوز هم برای خواسته های آتش نشانی نسبتاً سنگین هستند.

وارد کردنفیبر کامپوزیت کربنبشر این سیلندرها اکنون در اکثر ادارات آتش نشانی در سراسر جهان انتخاب ارجح هستند. این سیلندرها با بسته بندی یک آستر پلیمری سبک با لایه های فیبر کربن ساخته شده است ، چندین مزیت مهم را برای سیستم های SCBA ارائه می دهد.

مزایای اصلیفیبر کامپوزیت کربنs

1. وزن سبکتریکی از مهمترین مزایای آنفیبر کامپوزیت کربنS وزن قابل توجهی پایین تر آنها است. آتش نشانان در حال حاضر مقدار زیادی دنده از جمله لباس محافظ ، کلاه ایمنی ، ابزار و موارد دیگر را حمل می کنند. مخزن هوا یکی از سنگین ترین موارد موجود در کیت آنها است ، بنابراین هرگونه کاهش وزن بسیار با ارزش است.فیبر کامپوزیت کربنوزن بسیار کمتر از فولاد یا حتی آلومینیوم است ، و این باعث می شود که آتش نشانان بتوانند به سرعت و به طور مؤثر در محیط های خطرناک حرکت کنند.
2. دست زدن به فشار بالافیبر کامپوزیت کربنS قادر به تحمل فشارهای بسیار بالایی هستند که یک ویژگی مهم در سیستم های SCBA است. همانطور که گفته شد ، بیشتر مخازن هوای آتش نشان به حدود 4500 psi تحت فشار قرار می گیرند ، وسیلندر فیبر کربنS ساخته شده است تا با خیال راحت این فشارها را برطرف کند. این ظرفیت فشار بالا به آنها امکان می دهد هوای بیشتری را در حجم کمتری ذخیره کنند ، که این امر باعث می شود تا قبل از نیاز به تغییر مخازن یا ترک منطقه خطرناک ، آتش سوزی بتواند کار کند.
3. دوامعلی رغم سبک بودن ،فیبر کامپوزیت کربنS فوق العاده قوی هستند. آنها برای تحمل دست زدن به خشن ، تأثیرات زیاد و شرایط سخت طراحی شده اند. آتش نشانی یک کار جسمی است و مخازن هوا می توانند در معرض گرمای شدید ، سقوط آوار و سایر خطرات قرار بگیرند. دوام فیبر کربن تضمین می کند که سیلندر تحت این شرایط دست نخورده و ایمن باقی بماند و منبع قابل اعتماد هوا را برای آتش نشان فراهم کند.
4. مقاومت در برابر خوردگیسیلندرهای سنتی فولادی مستعد ابتلا به خوردگی هستند ، به ویژه هنگامی که در معرض رطوبت یا مواد شیمیایی قرار بگیرند که آتش نشانان ممکن است در کار خود با آن روبرو شوند.فیبر کامپوزیت کربناز طرف دیگر ، در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند. این نه تنها طول عمر سیلندرها را گسترش می دهد بلکه باعث می شود که آنها در طیف گسترده ای از محیط ها از آنها ایمن تر شوند.

فشار و مدت زمان: مخزن هوای آتش نشان چه مدت طول می کشد؟

میزان زمانی که یک آتش نشان می تواند با استفاده از یک مخزن هوا واحد هزینه کند ، هم به اندازه سیلندر و هم فشار آن بستگی دارد. بیشتر سیلندرهای SCBA در انواع 30 دقیقه یا 60 دقیقه ای قرار می گیرند. با این حال ، این زمان ها تقریبی و بر اساس میانگین میزان تنفس است.

یک مأمور آتش نشانی که در یک محیط پر استرس ، مانند مبارزه با آتش سوزی یا نجات شخصی ، کار می کند ، ممکن است به شدت نفس بکشد ، که می تواند مدت زمان واقعی مخزن را کاهش دهد. علاوه بر این ، یک سیلندر 60 دقیقه ای در واقع 60 دقیقه هوا را فراهم نمی کند اگر کاربر به دلیل فشار یا استرس به سرعت نفس بکشد.

بیایید نگاهی دقیق تر به چگونگی ارتباط فشار در یک سیلندر با منبع هوای خود بیندازیم. یک سیلندر استاندارد 30 دقیقه ای SCBA به طور معمول در حدود 1200 لیتر هوا در هنگام فشار به 4500 psi در اختیار دارد. فشار همان چیزی است که حجم زیادی از هوا را به یک استوانه که به اندازه کافی کوچک است که در پشت آتش نشان حمل می شود ، فشرده می کند.

فیبر کامپوزیت کربنS و ایمنی

ایمنی همیشه در مورد تجهیزات مورد استفاده آتش نشانان اولویت اصلی است.فیبر کامپوزیت کربنS تحت آزمایش دقیق قرار گرفته است تا اطمینان حاصل شود که آنها می توانند فشارهای زیاد و شرایط شدید را تحمل کنند. فرآیند تولید شامل مهندسی دقیق برای ایجاد یک سیلندر است که هم قوی و هم سبک است. علاوه بر این ، این سیلندرها در معرض آزمایش هیدرواستاتیک قرار دارند ، فرایندی که در آن سیلندر پر از آب است و تحت فشار قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که می تواند بدون نشت یا عدم موفقیت در برابر فشارهای کاری لازم مقاومت کند.

خصوصیات مقاوم در برابر شعلهفیبر کامپوزیت کربنS همچنین به مشخصات ایمنی آنها اضافه می شود. در گرمای آتش سوزی بسیار مهم است که مخزن هوا به خودی خود به یک خطر تبدیل نشود. این سیلندرها برای مقاومت در برابر دمای شدید و محافظت از منبع هوا در داخل طراحی شده اند.

پایان

مخازن هوای آتش نشان برای تأمین هوای تنفس در شرایط تهدید کننده زندگی ضروری است. ظرفیت فشار قوی این مخازن ، که اغلب به 4500 psi می رسد ، تضمین می کند که آتش نشانان در شرایط اضطراری به منبع کافی هوا دسترسی پیدا می کنند. معرفیفیبر کامپوزیت کربنS در نحوه استفاده از این مخازن متحول شده است و از نظر وزن ، دوام و ایمنی مزایای قابل توجهی را ارائه می دهد.

فیبر کامپوزیت کربنS اجازه می دهد آتش نشانان آزادتر حرکت کنند و در محیط های خطرناک طولانی تر بمانند بدون اینکه نیاز به خاموش کردن مخازن به طور مکرر داشته باشند. توانایی آنها برای مقاومت در برابر فشار زیاد و شرایط شدید ، آنها را به انتخاب ایده آل برای آتش نشانی مدرن تبدیل می کند. با ادامه پیشرفت در علوم مواد ، می توانیم انتظار داشته باشیم که در آینده پیشرفت های بیشتری در فناوری SCBA وجود داشته باشد و باعث افزایش بیشتر ایمنی و کارآیی عملیات آتش نشانی شود.