توربین‌ها براساس سیالی که در درون آن‌ها جریان دارد انواع متعددی دارند:
- توربین‌های هیدرولیکی
- توربین‌های حرارتی
- توربین‌های بخار
- توربین‌های گازی
- توربین‌های ضربه‌ای یا واکنشی
- توربین‌های فشار بالا، متوسط یا پایین
که از آن‌ها در صنایع دارویی و شیمیایی، غذایی و نوشیدنی، خودرویی، صنعت و معدن و صنایع سنگین، بیمارستان‌ها، مراکز آموزشی، واحدهای دریایی و سایر صنایع استفاده می‌شود.
توربین نام عمومی توربوماشین‌های چرخشی است. سیالات به طور پیوسته در توربین‌ها جریان دارند و انرژی خود را به پروانه‌ای با پره‌ها یا بلیدهای متعدد منتقل می‌کنند. به کمک این ماشین‌های چرخشی انرژی جریان آب، بخار یا گاز به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود.
جریان سیال در چرخ نیروی مماسی ایجاد کرده و آن را به گردش در می‌آورد. این انرژی مکانیکی از طریق شفتی به ماشین، کمپرسور یا ژنراتور الکتریکی منتقل شده و آن را به گردش در می‌آورد.
هر گونه حریق در این تجهیزات علاوه بر از دست رفتن تجهیز موجب از کارافتادگی مجموعه شده که می‌تواند تبعات مالی جدی به همراه داشته باشد. از این رو حفاظت حریق این تجهیزات از اهمیت بالایی برخوردار است.
از طرفی به خاطر تنوع بالای توربین‌ها با اندازه‌های متفاوت و سیال‌های متنوع به کار رفته در آن‌ها حفاظت از حریق آن‌ها نیازمند راهکارهای ویژه است.
یکی از راهکارهای موثر در مهار موثر حریق شناسایی نقاط داغی است که منجر به حریق می‌شوند. پتانسیل این نقاط داغ در انتخاب سیستم اطفای مناسب تاثیر بسزا دارد.
منابع حریق:
امکان وقوع مخاطرات متنوعی در توربین‌ها وجود دارد. بسته به نوع توربین امکان وقوع مخاطرات زیر وجود دارد:
وقوع حریق در مایعات قابل اشتعال و گازها:
سوختی که توربین از آن تغذیه می‌کند می‌تواند گاز طبیعی، پروپان، سوخت دیزل، گازوئیل یا مواردی از این قبیل باشد. این بخار حاصل از این مایعات به شدت قابل اشتعال است و منبع اصلی حریق در توربین‌ها به شمار می‌روند.
اجزایی با درجه حرارت بالا:
دمای بالای اجزا:
دمای بالای پره‌های توربین – بین 850 تا 900 درجه‌سانتی‌گراد – یکی از منابع بالقوه حریق به شمار می‌رود. چرا که در این دما امکان گسترش حریق و یا انفجار بسیار بالاست.
به طور مشابه گازهای خروجی از توربین نیز دمای بالایی دارند (حدودا 550 درجه‌سانتی‌گراد). گاز در دمای 1200-1400 درجه‌سانتی‌گراد و فشار 10 تا 30 بار وارد توربین شده و در دمای 450-600 درجه‌سانتی‌گراد از آن خارج می‌شوند. این تغییر فشار در محفظه احتراق دمای محفظه را تا 2000 درجه‌سانتی‌گراد افزایش داده و ریسک حریق را بالا می‌برد.
روغن‌های روان‌کننده:
برخی از روغن‌های روان‌کننده فلش‌پوینت پایینی دارند که می‌توانند منبع حریق محسوب شوند.
یاتاقان‌ها نیز یکی از عوامل موثر در حریق محسوب می‌شوند. نبود روان‌کننده کافی یا سایر عوامل می‌تواند موجب لرزش توربین و افزایش دما و نهایتا حریق شود.
راهکارهای مهار حریق در توربین‌ها:
سیستم‌های اطفای گازی CO2:
سیستم اطفای گازی CO2 به خاطر خواص ویژه‌ای که دارد یکی از بهترین سیستم‌ها برای اطفای حریق محسوب می‌شود.
خواص گاز CO2:
- قابل احتراق نیست
- فشار مورد نیاز برای عملکرد خود را تامین می‌کند
- به فرم گازی تخلیه می‌شود
- رسانای جریان الکتریسیته نیست
- به راحتی توسط کمپرسورها به مایع تبدیل می‌شود.
- دانسیته آن 5/1 برابر بیشتر از هواست به همین خاطر بعد از تخلیه در قسمت‌های پایینی تجمع می‌کند.
اتاق‌هایی که توربین‌ها در آن قرار دارند باید بازشوهای متعددی داشته باشند تا فرآیند تخلیه طبیعی بتواند در آن به درستی انجام شود. از طرفی علیرغم سایر سیستم‌های اطفا سیستم اطفای گازی CO2 را می‌توان برای محیط‌هایی با بازشوهای متعدد نیز مورد استفاده قرار داد. از همین رو گاز مناسبی برای حفاظت از اتاق‌های توربین محسوب می‌شود.
ایمنی افراد حاضر در محیط:
گاز CO2 می‌تواند موجب خفگی افراد حاضر در محیط شود. به همین خاطر حتما باید قبل از تخلیه تمهیداتی برای حفاظت جان افراد حاضر در محیط در نظر گرفته شود.
- گاز CO2 گازی بی‌رنگ و بی‌بو است. یکی از راهکارهای حفاظت جان افراد اضافه کردن ماده شیمیایی بودار در هنگام تخلیه به گاز است.
- در نظر گرفتن تاخیر زمانی 30 تا 60 ثانیه‌ای بین هشدار تخلیه و رهاسازی گاز یکی دیگر از راهکارهای حفاظت جان افراد محسوب می‌شود.
- سیستم وزن کردن (کنتترل پنلی برای هشدار به افراد در صورت افت فشار 5 تا 10 درصدی)
استفاده از سیستم اطفای حریق واترمیست برای مهار حریق در توربین‌ها:
در سیستم اطفای حریق واترمیست قطرات آب به ذرات بسیار ریزی تبدیل می‌شوند و به این ترتیب ظرفیت خنک‌کنندگی آن تا حد زیادی بالا می‌رود. علاوه بر این با به حداقل رسیدن میزان آب مصرفی آسیب به تجهیزات الکترونیکی نیز به کمترین حد خود می‌رسد.
سیستم اطفای حریق واترمیست براساس میزان پوشش، جریان، تائیدیه‌ها، ارتفاعی که در آن استفاده می‌شوند نازل‌های متنوعی دارند. براساس حجم فضایی که سیستم واترمیست در آن به کار گرفته می‌شود دو فضا تعریف شده است: فضاهایی با حجم کمتر از 130 مترمکعب و فضاهایی با حجم کمتر از 260 مترمکعب.
برای این سیستم شات‌آف ولوهایی تعریف شده که در حالت نرمال باز هستند. این ولوها با فشارسنج و سنسور جریان فیت شده و جریان آب متناظر را نشان می‌دهند. در حالتیکه سیستم به صورت اتومات تعریف شده باشد فرمان تخلیه را از سیستم اطفای حریق می‌گیرد.