WE SPECIALISE IN BOOSTER PUMPS AND FIRE PUMPS

การควบคุมเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump controller)

 

เครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) อาจจะขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า (Electric Motor Fire Pump) หรือเครื่องยนต์ดีเซล (Diesel Engine Fire Pump) ก็ได้ ในกรณีที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าควรจะต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉินสำหรับจ่ายไฟมาให้กับมอเตอร์ด้วย เพราะในขณะเกิดเพลิงไหม้มักจะต้องตัดการจ่ายกระแสไฟฟ้าเพื่อป้องกันเหตุจากไฟลัดวงจรซึ่งจะก่อให้เกิดความเสียหายมากขึ้นอีก ถ้าไฟฟ้ายังไม่ถูกตัด มอเตอร์ก็จะใช้ไฟฟ้าจากวงจรปรกติ ในกรณีที่ไฟฟ้าถูกตัด automatic transfer switch จะทำการสับวงจรมาเข้าวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉิน เพื่อให้สามารถเดินน้ำดับเพลิง (Fire pump) ได้ ถ้าเครื่องสูบน้ำขับโดยเครื่องยนต์ดีเซล จะต้องจัดให้มีเครื่องอัดไฟเข้าแบตเตอรี่อัตโนมัติ เพื่อให้แบตเตอรี่มีไฟเต็มและพร้อมที่จะสตาร์ตเครื่องยนต์ดีเซลอยู่เสมอ แบตเตอรี่นี้จะต้องมีขนาดที่สามารถสตาร์ตเครื่องยนต์ดีเซลได้อย่างน้อย 30 ครั้งติดต่อกัน เครื่องยนต์ดีเซลนี้ถือได้ว่าเป็นแหล่งกำลังขับของมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างน้อย 20% ทั้งนี้เพราะอุปกรณ์ประกอบของเครื่องยนต์ดีเซลต้องการกำลังขับประมาณ 5% และควรจะเผื่อกำลังขับเอาไว้อีกอย่างน้อย 10% สำหรับกำลังที่อาจลดลงไปเมื่อเครื่องยนต์มีอายุมากขึ้น

 

ระบบดับเพลิง (Fire pump system) ส่วนใหญ่จะได้รับการออกแบบให้ทำงานโดยอัตโนมัติ และให้น้ำภายในท่อมีความดันพร้อมที่จะใช้งานได้ (wet pipe system) การควบคุมการทำงานของเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) ควรทำดังนี้ ในภาวะปรกติถ้าความดันของน้ำภายในท่อลดลงต่ำกว่าที่ตั้งเอาไว้ที่สวิตซ์ความดัน เครื่องสูบน้ำจะทำงานจนกระทั้งภายในท่อมีความดันตามต้องการจึงจะหยุดทำงาน ดังนั้นเมื่อดึงสายสูบดับเพลิงออกมาใช้งาน จะเกิดความดันลดภายในท่อซึ่งจะทำให้เครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) ทำงานทันที

 

รูปที่ 1 jockey pump

 

โดยปรกติระบบท่อจะมีการรั่วบ้างเล็กน้อย เช่นการรั่วผ่านวาล์วกันย้อน เป็นต้น การทำงานของเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) เพื่อรักษาระดับความดันเอาไว้นั้นเป็นการสิ้นเปลือง เพื่อเป็นการป้องกันมิให้เครื่องสูบน้ำขนาดใหญ่นี้ต้องทำงานในภาวะปรกติ ควรจะใช้เครื่องสูบน้ำขนาดเล็กให้ทำหน้าที่แทน เครื่องสูบน้ำขนาดเล็กนี้เรียก jockey pump ซึ้งมักจะมีขนาดอยู่ระหว่าง 1 ถึง 3 lps ฉะนั้นระบบการควบคุมเครื่องสูบน้ำ จึงต้องจัดให้มีลักษณะดังเช่นในรูปที่ 2 โดยปรกติมักจะตั้งสวิตซ์ความดันของ jockey pump ให้มีค่าสูงกว่าสวิตซ์ความดันของเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) ประมาณ 0.35 บาร์ (5 psi) ในรูปที่ 3 นี้ยังประกอบด้วยท่อเส้นประ ซึ่งมีมาตรวัดอัตราน้ำของเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) อยู่ด้วย

 

รูปที่ 2 ระบบเครื่องสูบน้ำเขตเดียว ถังน้ำสูงกว่าเครื่องสูบน้ำ (Horizontal split case centrifugal pump)

 

รูปที่ 3 ระบบเครื่องสูบน้ำเขตเดียว ถังน้ำต่ำกว่าเครื่องสูบน้ำ (Vertical turbine pump)

 

รูปที่ 4 ระบบเครื่องสูบน้ำดับเพลิงจ่าย 2 เขต เครื่องสูบน้ำอยู่ระดับเดียวกัน

 

วงจรนี้ใช้สำหรับการทดสอบการทำงานของเครื่องสูบน้ำเอง ในกรณีที่มีหัวดับเพลิงขนาดใหญ่อยู่ภายนอกอาคาร ซึ่งมีอัตราการไหลเพียงพอแก่การทดสอบก็อาจจะไม่ต้องติดตั้งวงจรทดสอบนี้ก็ได้ ถ้าท่อดูดของเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) ต่ออยู่กับท่อเมนของการประปา ท่อของวงจรทดสอบจะต้องป้อนกลับมาสู่ด้านดูดของเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump)  แต่ถ้าเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) ดูดน้ำจากถังเก็บน้ำ ท่อของวงจรทดสอบจะป้อนกลับไปเข้าถังเก็บน้ำ เครื่องสูบน้ำ jockey pump ควรมี pressure relief valve ติดอยู่ทางด้านจ่ายออก โดยตั้งให้ต่ำกว่าความดันของเครื่องสูบน้ำ ในขณะที่ไม่มีน้ำไหลในระบบเล็กน้อย ทั้งนี้เพื่อให้มีน้ำบางส่วนหมุนเวียนผ่านเครื่องสูบน้ำในขณะที่ไม่มีการไหลในระบบ ซึ่งจะช่วยป้องกันมิให้เครื่องสูบน้ำร้อนจัดเกินไปจนอาจจะเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ประกอบของเครื่องสูบน้ำได้

 

รูปที่ 3 แสดงถึงระบบดับเพลิงในกรณีที่ถังเก็บน้ำอยู่ต่ำกว่าเครื่องสูบน้ำซึ่งทำให้ต้องใช้เครื่องสูบน้ำเทอร์บายน์ ลักษณะอื่นๆ ยังคงเหมือนกับที่ได้กล่าวมาแล้วในรูปที่ 2 ส่วนรูปที่ 4 แสดงถึงการจัดระบบเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire pump) ของอาคารสูงซึ่งแบ่งออกเป็น 2 เขต โดยประกอบด้วย jockey pump ของแต่ละเขต jockey pump1 และ jockey pump2 เพื่อความเหมาะสมในการจัดระดับความดันให้กับระบบแต่ละส่วน

หลักการออกแบบระบบดับเพลิงแบบสายสูบที่กล่าวมานี้ได้ใช้เกณฑ์กำหนดของ NFPA 14 และ 20 เป็นหลัก ซึ่งแน่นอนจะต้องกำหนดขนาดต่างๆ เผื่อเอาไว้ให้มากพอ เพื่อความแน่นอนในการป้องกันทรัพย์สินจากเพลิงไหม้ ฉะนั้นขนาดต่างๆดังกล่าวมาแล้ว เช่น อัตราการสูบน้ำ ความดันภายในท่อ เป็นต้น ย่อมจะสามารถลดลงได้อีก ซึ่งผู้ออกแบบควรจะพิจารณาตามความเหมาะสม นอกเสียจากว่าจะมีกฎหมายหรือข้อบังคับให้ทำตาม NFPA เท่านั้น

 

ข้อมูลจาก: หนังสือการออกแบบระบบท่อภายในอาคาร ดร.วริทธิ์ อึ๊งภากรณ์