16- استراتيجيات مكافحة حرائق القوس الكهربائي وحرائق المواد الصُّلبة في البيئات الصناعية

مقدمة:

يظنُّ البعض أن كلَّ حريق يمكن التعامل معه بنفس الطريقة، ولكن القوس الكهربائي يثبت أنَّ المعرفة التقنية، واختيار وسيلة الإطفاء الصحيحة قد تكون الفارق بين الحياة والموت. إنَّ الالتزام بكود NFPA 10 وNFPA 70E  لا يحمي فقط الأفراد، بل يَضْمن استمراريَّة العمليات بأقل المخاطر الممكنة.

هل يُطْفأ القوس الكهربائي كما تُطْفأ النار؟

سؤالٌ يستحقُّ التأمُّل والتدبُّر، يستحق أن نقف أمامه لنتفكَّر، ونراجع أفكارنا لنَفْهم الفارق القاتل بين الحريق العادي والقوس الكهربائي وَفْق الأكواد العالمية.

يتعامل العاملون في المرافق الصناعية ومواقع البناء مع أخطار مُتَعدِّدة، لكن من أكثرها خطورةً وغموضًا: هو الخلط بين أنواع الحرائق، خاصةً بين الحريق العادي، والقوس الكهربائي (Arc Flash). ، ورغم أنَّ الاثنين يَبْدُوَان في الظاهر مجرد لهب، إلا أنَّ طريقة التعامل مع كلٍّ منهما تختلف جذريًّا، والفشل في التَّمييز بينهما لا يُسبِّب فقط تفاقم الحريق، بل قد يُؤدِّي إلى إصاباتٍ قاتلةٍ، أو حرائق ثانوية.

أولًا: فَهْم طبيعة كلِّ نوعٍ من الحريق:

الحريق العادي (Class A Fires) :

• وَفْق NFPA 10، هي حرائق تشمل مواد صُلْبة قابلة للاحتراق؛ مثل: (الورق، الخشب، القماش، الكرتون، وبعض أنواع البلاستيك).
• هذه المواد تحترق عَبْر تفاعل الأكسجين مع الكربون، ويُمْكن السَّيطرة عليها بتَبْريد اللَّهب، أو كسر التفاعل الكيميائي.

 القوس الكهربائي (Arc Flash):

• بحسب تعريف  NFPA 70E، القوس الكهربائي: هو «تفريغ كهربائي مفاجئ، عالي الطاقة، ينتج عنه لهبٌ، وحرارةٌ، وموجة ضغط، وإشعاع».
• يحدث غالبًا بسبب: سوء التَّوصيل، وخلل في العزل، وسقوط أدوات معدنيَّة على الموصلات، أو العمل بدون عزلٍ كافٍ.
• تصل درجات حرارة الوميض إلى ما بين 2800 إلى 19000 درجة مئوية (5000 إلى 35000 درجة فهرنهايت)، وهي حرارة تَفُوقُ حرارة سطح الشمس؛ ممَّا يؤدي إلى احتراق الملابس، وحروق شديدة في الجلد، بالإضافة إلى إمكانيَّة إذابة المعادن، وتلف العيون والرِّئتين، وقد تصل إلى الوفاة.. هذا التهديد هو حراريٌّ بحتٌ، حيث يتمثَّل في الحرارة والضوء الشديدين الناتجين عن القوس الكهربائيِّ.

Arc Blast  (الانفجار القوسي):

•  هو الموجة الضاغطة التفجيريَّة التي تتبع الوميض الكهربائي، وهي نتيجة التوسُّع السريع للغازات، والهواء، والبلازما المُكوَّنة عند حدوث القوس.
•  هذه الموجة الضاغطة يمكن أن تُسبِّب إصابات ميكانيكيَّة؛ مثل: الرُّضوض، وإصابات السمع، وتحطيم المُعدَّات بسبب قوَّة الصدمة، ورَمْي الحطام، والأجسام المعدنيَّة المنصهرة.

 هذا التهديد هو ميكانيكيٌّ بحتٌ، حيث يتمثَّل في القوة التفجيريَّة، والضغط الناتج عن الانفجار.

التمييز بين  Arc Flash و Arc Blast يَكْمُنُ في نوع التهديد الذي يُشكِّله كلٌّ منهما.

 Arc Flash  يُشكِّل خطرًا حراريًّا يتمثَّل في الحروق والاحتراق، بينما  Arc Blast  يُشكِّل خطرًا ميكانيكيًّا يتمثَّل في الإصابات الناتجة عن الصدمة، والقوة التفجيريَّة، ورَمْي الحطام، كلاهما ناتجٌ عن نفس الحادث الكهربائي، ولكن يتطلَّبان تدابير وقائيَّة مختلفة لضمان سلامة العاملين.

الاختلاف الجوهريُّ بين الحريق العادي، والقوس الكهربائي:

وسائل الإطفاء: هل الطفَّاية تكفي؟

في الحريق العادي:

• الماء هو الوسيلة الأشهر؛ حيث يعمل على تَبْريد المواد، وخفض درجة الحرارة تحت درجة الاشتعال.
• طفَّايات الفئة  A أو ABC فعَّالة.

في القوس الكهربائي:

• فصل التيَّار الكهربائي أولًا هو الإجراء الأهمُّ قبل استخدام أيِّ طفاية.
• الماء محظور تمامًا؛ لأنَّ وجود جهد كهربائي مع الماء قد يَتسبَّب في صدمة كهربائية مميتة.
• يُسْتخدم فقط:
  • CO₂ ثاني أكسيد الكربون: يخنق اللَّهب، ويبرد المنطقة دون توصيل الكهرباء.
  • البودرة الجافة  Class C: توقف التَّوصيل بين الأطراف الكهربائية.

استنادًا إلى الأكواد العالمية:

أولًا: استراتيجيات مكافحة حرائق المواد الصلبة الفئة A طبقًا ل

ـNFPA 10 Portable Fire Extinguishers 

تشمل حرائق المواد الصلبة؛ كـ (الخشب، الورق، الأقمشة)، وتتطلَّب:

1. اختيار طفَّايات الحريق المناسبة.
   • استخدام طفَّايات الماء، أو الرغوة، أو الضباب المائي (Water-Mist) ؛ لقدرتها على تَبْريد وإخماد الحرائق الصُّلبة.
   • تجنب استخدام طفَّايات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) ، أو البودرة الجافَّة لهذه الفئة.
2. تركيب وتوزيع الطفَّايات.
   • تثبيت الطفَّايات في مواقع يَسْهل الوصول إليها (بحدِّ أقصى 15 مترًا من نقطة الخطر).
   • تحديد عدد الطفَّايات بناءً على تصنيف الخطورة (العادية/العالية) للمنطقة الصناعيَّة.
3. الصيانة والتفتيش الدوري.
   • فَحْص الطفَّايات شهريًّا للتأكُّد من سلامة الضغط والعوَّامات.
   • إعادة شحن الطفَّايات سنويًّا، أو بعد أي استخدام.
4. التَّدريب على الاستخدام الصحيح.
   • تدريب العاملين على تقنية  P.A.S.S (سحب الدبوس Pull ، توجيه الخرطوم Aim ، ضغط المقبض Squeeze ، مسح اللهبSweep .

ثانيًا: استراتيجيات مكافحة حرائق القوس الكهربائي (طبقًا  لـ NFPA 70E) Standard for Electrical Safety in the Workplace:

يُعدُّ القوس الكهربائي تفريغًا للطاقة يُنْتج حرارةً عاليةً (تصل إلى 20,000°C)، وضغطًا متفجرًا، ويتطلَّب التعامل معه إجراءات صارمة:

1. فصل التيار الكهربائي  (De-energization).
   • فصل التيَّار عن المُعدَّات الكهربائية قبل أيِّ تدخل هو الإجراء الأساسي لتجنُّب حدوث القوس الكهربائي.
   • استخدام أنظمة القفل والوسم (Lockout/Tagout) لضمان عدم إعادة التشغيل المفاجئ أثناء الصيانة.
2. تقييم المخاطر، وتحليل وميض القوس.
   • تحديد حدود الصَّدمة الكهربائية، وطاقة حادث القوس  (بـ cal/cm²) لتصنيف مستوى الخطر.
   • وَضْع علامات تحذيريَّة تُوضِّح جهد المُعدَّات، ومسافة الأمان المطلوبة.
3. مُعدَّات الحماية الشخصية  (PPE).
   • ارتداء ملابس مقاومة للهب، وخوذات ذات واقيات وجهٍ، وقُفَّازات عازلة للجهد العالي.
   • استخدام مُعدَّات مُصمَّمة لتحمُّل الحرارة الناتجة عن القوس الكهربائي (مثل: بدلات “Flash Suits”).
4. التدريب والإجراءات الوقائيَّة.
   • تدريب العاملين على بروتوكولات العمل الآمنة، خاصةً عند التعامل مع المُعدَّات الحيَّة.
   • تطبيق تصاريح العمل الكهربائي (Energized Electrical Work Permit) للإشراف على العمليات الخطرة.

مواقف تطبيقيَّة:

مثال (1):

عاملٌ في ورشة نجارة: أشعلت شرارةٌ كهربائيةٌ بعضَ نشارة الخشب، هنا يُسْتخدم الماء أو البودرة ABC .

مثال (2):

مهندسٌ يعمل في لوحة توزيع كهرباء جهد (480 فولت)، حدَث بها قوس كهربائي بسبب مفكٍّ غير معزول، هنا لا يُسْتخدم أي طفاية إلا بعد فصل الكهرباء فورًا، ثم يمكن استخدام  CO₂.

التكامل بين المعيارين للوقاية الشاملة:

• التحليل المشترك: في البيئات الصناعيَّة، يجب دَمْج تحليل مخاطر الكهرباء  (NFPA 70E)  مع تصنيف خطورة الحرائق (NFPA 10) لتصميم خطة وقائيَّة متكاملة.

أمثلة تطبيقية:

• فـي مناطق التصنيع: تركيب أنظمة الإطفاء التلقائي (Sprinklers) للمواد الصُّلبة +  أجهزة كشف القوس الكهربائي للمُعدَّات.

• في غرف الكهرباء: استخدام طفَّايات  CO₂ (للفئة  C) مع تطبيق إجراءات العَزْل الكهربائي.

«تجنَّب استخدام الماء في حرائق المُعدَّات الكهربائية الحيَّة، فقد يؤدِّي إلى صَعْق كهربائي، أو تفاقم القوس».

الالتزام بهذه الاستراتيجيَّات يَحُدُّ من حوادث الحرائق بنسبة تصل إلى (60%) وَفْق دراسات الـ OSHA، مع التَّركيز على:

1. الوقاية عَبْر الفصل الكهربائي، وتصميم مناطق العمل الآمنة.
2. الاستعداد عَبْر الصيانة المنتظمة، وتدريب العاملين.
3. الاستجابة الفعَّالة باستخدام المُعدَّات المناسبة لكلِّ نوع حريق.
4. تمييز نوع الحريق أولًا.
5. عدم استخدام أي وسيلة إطفاء كهربائي قبل التأكُّد من عزل التيار.
6. استخدام الطفَّاية المناسبة بحسَب التصنيف  (A, B, C)..
7. توفير خطة استجابة للطوارئ تتضمَّن سيناريوهات القوس الكهربائي.
8. تدريب العاملين على إجراءات  NFPA 70E وطرق استخدام الطفَّايات.

دراسة  OSHA أظهرت أن (40%) من إصابات القوس الكهربائي ناتجة عن عدم فَصْل التيار قبل محاولة الإطفاء؛ حيث تؤكد معايير  OSHA على ضرورة فَصْل التيار الكهربائي عن أي مُعدَّة أو جهاز كهربائي قبل القيام بأيِّ أعمال صيانة أو إطفاء، وذلك لتجنُّب حدوث إصابات، أو صدمات كهربائية خطيرة.

فصل التيار الكهربائي هو إجراءٌ أساسيٌّ للسلامة المهنيَّة، ويجب أن يتمَّ التأكُّد من ذلك قبل أي تدخُّل على الأجهزة الكهربائية، كما يجب استخدام أساليب الحماية؛ مثل: قواطع التيار  (Circuit Breakers) ، والفيوزات (Fuses) لضمان عدم مرور التيَّار أثناء العمل، وعدم الالتزام بهذا الإجراء يُشكِّل خطرًا كبيرًا يؤدي إلى وقوع إصابات نتيجة القوس الكهربائي، والتي تُمثِّل نسبةً كبيرةً من حوادث الكهرباء في أماكن العمل.

إجراءات السلامة وَفْق  NFPA 70E:

1. تحديد الطاقة الحادثة  (Incident Energy).
2. تطبيق نظام  Lockout/Tagout قبل الدُّخول لمنطقة الخطر.
3. استخدام مُعدَّات الوقاية  (Arc-rated PPE).
4. عدم استخدام الماء أو الرغوة نهائيًّا مع وجود كهرباء.
5. تركيب  signage واضحة على لوحات التَّوزيع.
6. تدريب العاملين على إجراءات الطوارئ.

توصيات هندسيَّة وفنيَّة لتقليل المخاطر:

• استخدام طفَّايات  Class C قرب كلِّ لوحات التوزيع.
• إجراء تحليل  Arc Flash لكل لوحة حسَب IEEE 1584.
• تحديد  Arc Flash Boundary بوضوحٍ.
• تركيب أنظمة فصل تيَّار تلقائي (Arc Fault Circuit Interrupters).
• إجراء مُحَاكاة حريق ضمن خطَّة الطوارئ السنويَّة.

خاتمة:

ليس كلُّ لهب يُطْفأ بالماء، وليس كلُّ حريق يبدأ من وقودٍ، القوسُ الكهربائيُّ هو عدوٌّ خفيٌّ في المواقع الصناعية، ويحتاج إلى وَعْيٍ، وتدريبٍ، وتجهيزٍ خاصٍّ، والخَلْطُ بينه وبين الحريق العادي قد يكون الفرق بين الحياة والموت.

وفي الختام، يتَّضح أنَّ مكافحة حرائق القوس الكهربائي وحرائق المواد الصُّلبة في البيئات الصناعية تتطلَّب التزامًا صارمًا بالمعايير الدولية؛ مثل:  NFPA 70E وNFPA 10.

إنَّ تطبيق استراتيجيَّات الوقاية، واستخدام مُعدَّات الحماية الشخصيَّة المناسبة، والتَّدريب المستمر للعاملين، والفحص الدَّوري لأنظمة الإطفاء، كلُّها عناصر أساسيَّة لضمان بيئة عمل آمنة وخالية من المخاطر، كما أنَّ دَمْج هذه الإجراءات بشكلٍ متكاملٍ لا يُسْهم فقط في حماية الأرواح والممتلكات، بل يُعزِّز أيضًا من كفاءة واستمراريَّة العمليات الصناعية؛ لذا فإنَّ الاستثمار في السلامة هو استثمارٌ في مستقبل المنشأة، ونجاحها المستدام.

العدد55-أغسطس2025