الإطار التقني للوقاية من الحريق في محطَّات معالجة مياه الصَّرف

مقدمة:

في بيئات التَّشغيل ذات المخاطر العالية (مثل: منشآت معالجة مياه الصَّرف الصحيِّ)، تصبح السَّلامة ضدَّ الحريق والانفجار ضرورة حتميَّة، وليست مجرَّد خيار تنظيمي، ومن هنا يُعدُّ معيار NFPA 820 إطارًا مرجعيًّا بالغ الأهميَّة لتنظيم متطلَّبات الحماية من هذه الأخطار، وذلك من خلال تَصْنيف المناطق الخطرة، وتحديد اشتراطات التَّهوية، ورَصْد الغازات، وتصميم أنظمة التحكُّم.

المفهوم العام لمعيار NFPA 820:

معيار NFPA 820 هو وثيقةٌ تنظيميةٌ صادرة عن الجمعيَّة الوطنية الأمريكيَّة للحماية من الحرائق  (NFPA)، تُعْنى بتحديد متطلَّبات السَّلامة من الحريق والانفجار في منشآت معالجة وتجميع مياه الصَّرف الصحي، بما يشمل: (محطَّات الضَّخِّ، أنظمة الشَّبكات، وخزَّانات التَّجميع، فضلًا عن أنظمة تصريف مياه الأمطار).

يقوم معيار NFPA 820 على مبدأ أساسيٍّ يتمثَّل في تحليل المناطق التشغيليَّة وَفْقًا لاحتمالات وجود مُلوِّثات أو غازات قابلة للاشتعال؛ ممَّا يتيح تصنيفها ضمن مستويات مختلفة من الخطورة التشغيليَّة.

التطوُّر التاريخي لمعيار NFPA 820 :

جاء معيار NFPA 820  استجابةً إلى تنظيم الحماية من الحريق والانفجار في منشآت معالجة مياه الصَّرف الصحيِّ عقب وقوع حوادث نادرة، لكنها شديدة الأثر، وقد بدأت اللَّجنة الفنيَّة المَعْنيَّة بهذه المنشآت أعمالها عام 1983 بهدف تطوير إطارٍ معياريٍّ يُقلِّل من المخاطر التَّشغيليَّة في بيئات تحتوي على تركيزات عالية من الغازات القابلة للاشتعال.

وفي عام 1990، صدرت الطبعة الأولى من  NFPA 820، مُسْتندةً إلى وثيقة فنيَّة سبقتها عام 1985، تضمَّنت تصنيفات المخاطر، ومُتَطلَّبات الحماية في مناطق التَّشغيل المختلفة داخل محطات المعالجة، وشبكات التَّجميع.

وشهد الإصدار الثَّانـي في عام 1992 توسُّعًا مُهِمًّا في نطاق المعيار، تمثَّل في تعديل عنوانه؛ ليشمل أيضًا منشآت تصريف مياه الأمطار، ما يعكس توجُّهًا نحو شموليَّة أكبَر في تغطية المخاطر ضمن البُنْية التحتيَّة للصَّرف الصحيِّ.

وقد شكَّل إصدار عام 1995 تَحوُّلًا نوعيًّا بتحويل المعيار من توصيات غير مُلْزمة إلى وثيقة تنظيميَّة تحتوي على متطلَّبات إلزاميَّة، نتيجة تبنِّيه الواسع من قِبَل الهيئات التنظيمية، وهذا التحوُّل مَنَح المعيار قوَّةً تطبيقيةً عزَّزت دوره في ضمان السلامة التشغيليَّة.

أمَّا إصدار 1999، فقد تضمَّن تحسينات تحريريَّة، وتعزيزًا لصِيَغِ الالتزام، إضافةً إلى مراجعة المصطلحات الفنيَّة بما يَتَماشى مع معايير  NFPA الخاصَّة بحقوق النَّشر لتوفير مرجعيَّة دقيقة ومُتَّسقة للمفاهيم المستخدمة.

وقد أسهم NFPA 820 في رَفْع مستويات الأمان بمحطات الصَّرف عَبْر تصنيف المخاطر، وفرض اشتراطات صارمة للوقاية وسلامة المنشآت، ما جَعَله مرجعًا تنظيميًّا رائدًا في هذا المجال.

أبرز التَّحديثات في إصدارات 2018 و2023 من معيار NFPA 820:

شهدت الإصدارات الأخيرة من معيار NFPA 820  تحديثات جوهريَّة تهدف إلى تعزيز السَّلامة التشغيليَّة، ومُوَاكبة التطوُّرات التقنيَّة في مجالات الوقاية من الحريق والانفجار، وَقَد شملت هذه التَّحديثات ما يلي:

• التَّكامل مع الكود الكهربائي الوطني  NFPA 70:

تمَّ تحقيق توافق مباشر بين تصنيف المناطق الخطرة، ومتطلَّبات التَّركيبات الكهربائيَّة المنصوص عليها في NFPA 70، بما يَضْمن اختيار المُعدَّات الكهربائيَّة، وأنظمة الحماية المُلَائمة للبيئات ذات المخاطر العالية، ويُقلِّل من احتمالات الاشتعال النَّاتج عن الأعطال الكهربائيَّة.

• استخدام النَّمذجة الحسابيَّة المتقدمة  (Computational Modeling):

أُدْخِلَتْ تقنيات النَّمْذجة الحسابيَّة لتحليل سلوك الغازات القابلة للاشتعال داخل المنشآت، بما يُتِيحُ تحديد السِّيناريوهات الحرجة، ومناطق الخطر بدقَّة هندسيَّة عالية، ما يُسَاعد في وَضْع خطط وقاية، وتصميم أنظمة تهوية وتحكُّم أكثر كفاءةً وموثوقيَّةً.

• تطوير أنظمة الرَّصْد والاستجابة الفوريَّة:

فَرَضت الإصدارات الحديثة اشتراطات جديدة لتَرْكيب أنظمة رَصْد غازات متقدِّمة تعمل بتقنيات الاستشعار متعدِّدة النِّقاط، مدعومة بخوارزميات الذَّكاء الاصطناعي، بحيث يُمْكنها التنبُّؤ بالمخاطر مبكرًا، وإطلاق إنذارات فوريَّة قبل الوصول إلى المستويات الحرجة.

• إعادة تصنيف المناطق الخطرة وَفْق الأداء الفعلي:

بدلًا من الاعتماد الحصريِّ على المعايير النظريَّة في تصنيف المناطق، أصبحت التَّحديثات تستند إلى الأداء الفعليِّ والبيانات التشغيليَّة الحقيقيَّة؛ ممَّا يتيح تطبيق معايير الحماية بشكل أكثر واقعيَّةً وملاءمةً للظروف التشغيليَّة المختلفة.

• تَوْسيع الملاحق التفسيريَّة والمراجع الفنيَّة:

لضمان وُضُوح أكبَر في التطبيق، تمَّ تحديث الملاحق المُرْفقة بالمعيار، حيث يُقدِّم الملحق  (A) شُرُوحات موسَّعة للمصطلحات والتَّعاريف الفنيَّة، ويعرض الملحق (F) قائمة تفصيليَّة بالمعايير والمراجع الفنيَّة الدَّاعمة، بينما يوضِّح الفصل الثانـي العلاقات المرجعيَّة بين معيار NFPA 820 ، وبقيَّة معايير  NFPA ذات الصِّلة.

هذه التَّحديثات تعكس النَّهج الدَّيناميكي الَّذي تتبعه  NFPA، حيث تَسْتند جميع المُرَاجعات إلى تقييمٍ دقيقٍ للمخاطر، وتحليل الأداء الميدانـي، بما يَضْمن توافق المعيار مع أحدث المُمَارسات الهندسيَّة، والتقنيات المتقدِّمة في مجال الوقاية من الحريق والانفجار.

أهمَّية معيار  NFPA 820:

يُمثِّل معيار NFPA 820 أحَد الرَّكائز التنظيميَّة الأساسيَّة في تصميم وتشغيل منشآت معالجة مياه الصَّرف الصحيِّ، وتَكْمُن أهميَّته في الجوانب التَّالية:

•  تصنيف دقيق للمناطق التشغيليَّة:

يُتِيحُ تحديد المتطلَّبات الوقائيَّة المناسبة لكلِّ منطقة وَفْقًا لمستوى الخطورة النَّاتج عن وجود الغازات القابلة للاشتعال.

•  تعزيز السَّلامة الكهربائيَّة والميكانيكيَّة:

يُحدِّد نوعيَّة التَّجهيزات المناسبة في البيئات عالية الخطورة؛ ممَّا يُقلِّل احتماليَّة نشوب الحرائق أو الانفجارات.

•  ضمان استمراريَّة أنظمة الحماية:

يُشْتَرط توفير مصادر طاقة احتياطيَّة للأنظمة الحيوية (مثل: أجهزة الإنذار والاستشعار)؛ لضمان فعاليتها أثناء الطوارئ.

•  مرجعيَّة تنظيمية معتمدة دوليًّا:

تعتمد عليه جهات تنظيميَّة دوليَّة ووطنيَّة كمُكوِّنٍ أساسيٍّ لضمان الامتثال لمتطلَّبات السَّلامة البيئيَّة والتشغيليَّة.

•  تعزيز ثقافة السَّلامة والاستدامة:

يُسْهم في بناء منظومة متكاملة تَهْدف إلى حماية الأرواح والبيئة، ويُعزِّز من كفاءة التَّشغيل طويل الأمد للمرافق الحيويَّة.

تطبيقات معيار NFPA 820 في محطَّات معالجة مياه الصَّرف الصحيِّ:

يُطبَّق معيار NFPA 820 على مجموعة واسعة من المرافق والمُكوِّنات داخل محطات معالجة وتجميع مياه الصَّرف، ويتضمَّن متطلَّبات دقيقة لكلِّ منطقة وظيفيَّة حسَب طبيعتها، ودرجة الخطورة فيها، وتشمل هذه التطبيقات:

• تصنيف المناطق داخل المحطات (مثل: غرف التَّهوية، محطات الضَّخِّ، وحدات المعالجة الأوليَّة والثانويَّة، غرف التحكُّم) إلى مناطق خطرة أو غير خطرة وَفْقًا لتَرْكيز الغازات المحتملة.
• تصميم أنظمة التَّهوية بِنَاءً على شروط تصنيف الحيِّز، مع اعتماد مُسْتشعرات تدفُّق مرتبطة بإنذارات وتعطيل تشغيل المُعدَّات في حال توقُّف التهوية، هذا النِّظام يطلق عليه  (Interlock Systems)، وهي أنظمة وقائيَّة تمنع تشغيل المُعدَّات تلقائيًّا عند فشل التَّهوية.
• تَرْكيب أجهزة الكشف عن الغازات القابلة للاشتعال مع إنذارات مرئيَّة ومسموعة، بالإضافة إلى تَوْفير أجهزة محمولة للمُشغِّلين.
• تكامل الأنظمة الكهربائيَّة وَفْقًا لمستوى الخطورة، ما يفرض استخدام تجهيزات كهربائيَّة مُصَنفة للاستخدام في المناطق القابلة للانفجار.

بالإضافة إلى ذلك، يُطبَّق المعيار عند تصميم منشآت جديدة، أو تَرْقية الأنظمة القائمة، حيث يُعدُّ أداةً رئيسةً في مراجعة السلامة التشغيليَّة، وتقليل الاعتماد على تقييمات هندسيَّة فرديَّة؛ ممَّا يضمن توحيد المعايير، وتحقيق الامتثال الكامل للمتطلَّبات التنظيميَّة المحليَّة والدوليَّة.

خاتمة: 

يُشكِّل معيار NFPA 820  حجر الزَّاوية في منظومة السَّلامة الهندسيَّة لمحطات معالجة وتجميع مياه الصَّرف الصحي، من خلال توفير إطارٍ شاملٍ للتَّصميم والتَّشغيل الآمن، قائم على تصنيفٍ دقيقٍ للمخاطر المرتبطة بالغازات القابلة للاشتعال، وظروف التَّشغيل الداخليَّة.

إنَّ تطوُّر المعيار عَبْر العقود لم يكن مجرَّد تحديثٍ شكليٍّ، بل جاء نتيجة استجابة واقعيَّة لتحديات ميدانيَّة أثبتت ضرورة وجود نظام موثوق للوقاية من الحريق والانفجار في هذه المرافق الحيويَّة.

ولا يقف دور NFPA 820 عند حدود التَّوصيف التقني، بل يمتدُّ إلى تعزيز ثقافة السَّلامة المهنيَّة، ودفع عجلة الابتكار في تصميم الأنظمة الذكيَّة للرَّصد والتَّهوية، وتحفيز المشرِّعين على إدماجه في كودات البناء واللَّوائح المحليَّة.

ويُعدُّ تطبيق NFPA 820 استثمارًا استراتيجيًّا في السلامة والاستدامة التشغيليَّة، ما يجعلُهُ ركيزةً أساسيَّةً في البُنْية التحتيَّة الحديثة.

العدد57-أكتوبر2025