Fire pump หรือ Fire Water Pump คืออะไร
ดับเพลิง เป็นหัวใจหลักของระบบดับเพลิงที่มีความจำเป็นต่อสถานที่ที่ต้องการความปลอดภัยจากอัคคีภัย เหมาะสำหรับการใช้งานกับ อาคารสูง, คอนโดมิเนียม, อาคารขนาดใหญ่, ธนาคาร, โรงแรม, โรงพยาบาล, ห้างพรรพสิค้า, ศูนย์การค้า, ซุปเปอร์สโตว์, สถานศึกษา คลังเก็บพัสดุ และโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ ตัวปั๊มจะต้องซื้อจากแบรนด์ที่มีประวัติใว้ใจได้ การออกแบบและสร้างต้องเป็นไปตามมาตรฐานของ NFPA 20 (National fire protection association) บางหน่วยงานต้องการความมั่นใจ ว่าคุณภาพได้มาตรฐานจริงๆ จึงมีการตรวจสอบและรับรองโดยสถาบันที่เชื่อถือได้ เช่น UL (Under Writer Laboratory) และ/หรือ FM (Factory Mutual)
ปั๊มน้ำดับเพลิง (Fire Pump) เป็นส่วนหนึ่งของระบบน้ำดับเพลิงแบบสปริงเกอร์ (Fire Sprinkler) หรือระบบ Fire Hose ที่จะทำหน้าที่ป้อนน้ำเข้าสู่ระบบด้วยปริมาณและแรงดันที่เพียงพอต่อการทำงานของระบบดับเพลิง (Fire pump system) ที่ออกแบบไว้ ระบบต้องพร้อมใช้งานตลอดเวลา (Availability) มีความเชื่อถือได้ (Reliability) สูง ที่จะประกันได้ว่าจะต้องมีน้ำดับเพลิงเพียงพอเมื่อมีเพลิงไหม้ ระบบปั๊มน้ำดับเพลิง (Fire pump system) ประกอบด้วย เครื่องสูบน้ำรักษาแรงดัน (Jockey Pump) เครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire Pump) ตู้ควบคุมเครื่องสูบน้ำรักษาแรงดัน (Jockey Pump Controller) ตู้ควบคุมเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire Pump Controller) วาล์วควบคุมความดันไม่ให้เกิน (Pressure Relief Valve)
ส่วนประกอบของระบบปั๊มน้ำดับเพลิง (Fire pump system)
- เครื่องสูบน้ำรักษาแรงดัน (Jockey Pump)
- เครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire Pump)
- ตู้ควบคุมเครื่องสูบน้ำรักษาแรงดัน (Jockey Pump Controller)
- ตู้ควบคุมเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire Pump Controller)
- วาล์วรักษาความดัน (Pressure Relief Valve)
การจะเลือกใช้เครื่องสูบน้ำดับเพลิงมี 2 รูปแบบ
1.ระดับน้ำดับเพลิงอยู่สูงกว่า หรือเท่ากับตัวเครื่องสูบน้ำ จะต้องเลือกใช้ชนิด Horizontal Split Case Pump หรือ End Suction Pump
2. ระดับน้ำดับเพลิงอยู่ต่ำกว่าเครื่องสูบน้ำ จะต้องเลือกใช้ชนิด Vertical Turbine Pump
ระบบขับเคลื่อนเครื่องสูบน้ำดับเพลิง จะแบ่งเป็น 2 ประเภท
1.ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า สำหรับเครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า จะต้องใช้กำลังไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟที่เชื่อถือได้ เช่นจ่ายโดยตรงจากหม้อแปลงไฟฟ้า หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
2.ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ดีเซล สำหรับเครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ดีเซลนั้นใช้เสริมระบบกรณีที่ระบบไฟฟ้าที่จ่ายไฟมีปัญหา
เครื่องดีเซลต้องซื้อจากแบรนด์ที่เชื่อถือได้ จะสามารถแยกได้ 2 แบบ
2.1 ระบบ Heat Exchanger Cooled คือ ระบบหล่อเย็นด้วยน้ำ โดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
2.2 ระบบ Radiator Cooled คือ ระบบหล่อเย็นด้วยน้ำ โดยใช้รังผึ้งระบายความร้อนด้วยพัดลมจากเครื่องยนต์
เครื่องสูบน้ำดับเพลิงรักษาแรงดันในระบบ (Jocky Pmp) โดยปกติเป็นเครื่องสูบน้ำที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นต้นกำลัง หน้าที่ของเครื่องสูบน้ำดับเพลิงรักษาแรงดันนี้ คือการเติมน้ำทดแทนน้ำส่วนที่อาจมีการรั่วซึมออกไปจากระบบท่อน้ำดับเพลิง โดยเครื่องสูบน้ำนี้จะทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันภายในระบบท่อน้ำดับเพลิงลดลงจากระดับที่กำหนดไว้ และเมื่อมีการเติมน้ำอยู่ในระดับปกติแล้ว เครื่องสูบน้ำนี้จะหยุดเองโดยอัตโนมัติเช่นกัน
ระบบการทำงานของตู้ควบคุมปั๊มน้ำมันดับเพลิง
หลักการทั่วไปมีดังนี้ ตู้ควบคุมเครื่องสูบน้ำดับเพลิงนี้ ได้ประกอบขึ้นมาเพื่อการใช้งานระบบป้องกันอัคคีภัยซึ่งมีข้อกำหนดภายใต้มาตรฐานและการทำงาน ที่อ้างอิงถึง NFPA 20 STANDARD กล่าวคือ ตู้ควบคุมเครื่องสูบน้ำดับเพลิงนี้ จะสั่งให้เครื่องยนต์ทำงานเองอัตโนมัติ AUTO START และการหยุดเครื่องจะกระทำโดยการบังคับด้วยมือ MANUAL STOP ที่ตู้ควบคุมเพียงอย่างเดียวเท่านั้น
ปั๊มน้ำดับเพลิง (Fire Pump) นั้นก็เป็นปั๊มน้ำชนิดหนึ่ง ที่มีคุณสมบัติ สมรรถนะตามที่กำหนดใน NFPA 20 เป็นส่วนหนึ่งของระบบน้ำดับเพลิงแบบสปริงเกอร์ (Fire Sprinkler) หรือ ระบบสายฉีด (Fire Hose) ที่จะทำหน้าที่ป้อนน้ำเข้าสู่ระบบ ด้วยปริมาณ และแรงดันที่เพียงพอต่อการทำงานของระบบดับเพลิง (Fire pump system requirements) ที่ออกแบบไว้
การทำงานของระบบปั๊มน้ำดับเพลิง (Fire Pump) ขึ้นอยู่กับความต้องการน้ำภายในเส้นท่อดับเพลิง
วิศวกรผู้ออกแบบ จะเป็นผู้กำหนดระดับของความดันที่สถานะต่างๆ ในการเริ่มและหยุด การทำงานของระบบเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (Fire Pump) โดยปกติจะมีิอยู่ 3 ระดับในกรณีเป็นเครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ใช้ต้นกำลังแบบเครื่องยนต์ดีเซล และมี 4 ระดับ ในกรณีเป็นเครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ใช้ต้นกำลังแบบมอเตอร์ไฟฟ้า
ระบบเครื่องสูบน้ำดับเพลิงได้ถูกออกแบบมาให้ทำงานโดยอัตโนมัติ โดยจะรักษาความดันน้ำภายในท่อให้พร้อมที่จะใช้งานได้ตลอดเวลา โดยจะตั้ง ระดับความดันที่สวิทช์ความดัน (Pressure Switch) ไว้ 3 ระดับ สมมุติเช่น
- ระดับความดันที่ 1 (100 PSI.) จะทำให้ Jockey Pump ทำงาน
- ระดับความดันที่ 2 (120 PSI.) จะทำให้ Jockey Pump หยุดทำงาน (เป็นระดับความดันภายในท่อปกติ)
- ระดับความดันที่ 3 (80 PSI.) จะทำให้ Fire Pump ทำงาน
ในภาวะปกติถ้าความดันของน้ำภายในท่อลดลงต่ำกว่าที่ตั้งเอาไว้ที่สวิตช์ความดันระดับที่1 เช่น ระบบท่อมีการรั่วซึมเล็กน้อย จะทำให้เครื่องสูบน้ำ JOCKEY PUMP ทำงานจนกระทั่งภายในท่อมีความดันตามที่กำหนด (ระดับความดันที่ 2) จึงจะหยุดทำงาน
ถ้ามีการดึงสายฉีดน้ำดับเพลิงออกมาใช้งานจะทำให้เกิดความดันลดลงอย่างรวดเร็ว Jockey Pump ก็จะทำงาน แต่ทำงานแล้วยังไม่สามารถ ควบคุมความดันไว้ให้สูงกว่าระดับความดันที่ 3 ฉะนั้นเมื่อความดันน้ำในท่อลดลงมาถึงระดับความดันที่ 3 เครื่องสูบน้ำ Fire Pump ก็จะทำงานทันที
เมื่อหยุดใช้สายฉีดน้ำดับเพลิงแล้ว ความดันในท่อจะเพิ่มขึ้นจนถึงระดับความดันที่ 2 Jockey Pump ก็จะหยุดทำงาน แต่เครื่องสูบน้ำ Fire Pump จะไม่หยุดทำงาน จะต้องมีคนไปปิดสวิทช์หยุดการทำงานของ Fire Pump ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะถ้าให้เครื่องสูบน้ำ Fire Pump หยุดทำงานอัตโนมัติ อาจเกิดปัญหาเมื่อเครื่องยนต์หยุดการทำงานเองขณะที่มีเหตุเพลิงไหม้ได้ ฉะนั้นตามมาตรฐาน NFPA 20 จึงแนะนำให้การทำงานของระบบ Fire Pump เป็นแบบเริ่มทำงานแบบอัตโนมัติและหยุดการทำงานด้วยมือ (Manual)
สำหรับระบบการป้องกันของเครื่องยนต์โดยให้หยุดการทำงาน มีกรณีเดียว คือความเร็วรอบเกิน (Over Speed) เพราะจะเป็นเหตุทำให้เกิดความเสียหายกับปั๊มน้ำ หรือทำให้ความดันน้ำในท่อมากเกินไปซึ่งอาจทำให้เป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ต่างๆในระบบท่อ แต่ในการติดตั้งระบบดับเพลิงก็จะมีการติดตั้งวาล์วนิรภัย (Pressure Relief Valve) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ระบายน้ำเมื่อมีความดันน้ำในท่อมากเกิน (Over pressure) ความต้องการของระบบ