چرا پمپ آب آتش نشانی با موتوردیزلی کوپل می شود؟

بی شک، پمپ آب آتش نشانی اصلی ترین بخش درتجهیزات آتش نشانی نصب شده دریک مجموعه می باشد. پمپ های آتش نشانی برای سیستم های اطفای حریق ساختمان ها ، مراکز تجاری ، کارخانه های صنعتی، بیمارستان ها و… مورد استفاده قرارمی گیرند. بیشترپمپ های آتش نشانی موتور دیزلی یا الکتریکی دارند، اگرچه بعضی ازآنها که قبل ازسال 1974 ساخته شده اند با موتوربنزینی یا ماشین بخار به حرکت درمی آمدند.

یکی از اصلی ترین قسمت های سیستم های اطفای حریق، پمپ های آتش نشانی است. درصورتی که پمپ آتش نشانی عملکرد صحیحی نداشته باشد، موجب اختلال درعملکرد کل سیستم آتش نشانی می شود. بوستر پمپ های آتش نشانی شامل پمپ با محرک الکتریکی(Duty Electric Pump)به عنوان پمپ اصلی جهت اطفای حریق، پمپ با محرک دیزل (Standby Diesel Pump)به عنوان پمپ رزرو و پمپ جوکی(Pressure Maintenance Jockey Pump) به عنوان پمپ تثبیت فشاراست.

آبدهی وارتفاع پمپ الکتریکی و پمپ دیزل معمولا برابراست و پمپ دیزل درهنگام قطع جریان برق به طوراتوماتیک به کارمی افتد. درصورت وجود نشتی درشبکه ازپمپ جوکی برای حفظ فشاراستفاده می شود. یکی دیگرازکارهای جوکی پمپ این است که ازایجاد ضربه قوچ وقتی که پمپ اصلی وارد مدارمی شود جلوگیری می کند ولی، هیچ گونه اثری دراطفای حریق ندارد.

درمواردی که فشارتغذیه آب عمومی برای فعال کردن اسپرینکلرها خیلی کم است یا تامین انشعاب آب عمومی مشکل است، بایستی ازپمپ های آتش نشانی استفاده شود. درحالت نخست، برای تقویت فشارآب عمومی و فعال کردن اسپرینکلرها، یک پمپ آتش نشانی تقویت کننده نصب می شود. در مورد دوم، پمپ های آتش نشانی به یک مخزن آب اختصاصی (مخزن ذخیره، رودخانه یا…) متصل خواهد شد تا فشارآب مورد نیاز برای مصارف آتش نشانی را تامین کند.

پمپ های آب آتش نشانی تقویت فشار، معمولا الکتریکی هستند ، درحالی که استفاده از پمپ های کوپل شده با دیزل برای مخازن آب اختصاصی مرسوم تراست.

ویژگی های پمپ های آتش نشانی

این پمپ ها مطابق با استاندارد NFPA 20 است. به دلیل اهمیت بالای این پمپ ها،NFPAاستانداردهایی برای متریال و منحنی های عملکرد این پمپ ها تعیین کرده است. لازم به ذکراست که اکثر پمپ های مورد استفاده درسیستم های آتش نشانی از نوع پمپ گریز از مرکز(سانتریفیوژ) می باشد.ضمنا خصوصیات و منحنی عملکرد پمپ های آتش نشانی از نمونه های دیگرمتفاوت می باشد. به عبارت دیگر، پمپ های به کاررفته درصنایع ، با توجه به ماکزیمم بازده و مسائل اقتصادی انتخاب می شوند اما در پمپ های آتش نشانی این موضوع دراولویت قرارندارد. پمپ های آتش نشانی برای عملکرد مطمئن درطول عمرکاری طراحی می شوند. ماکزیمم ایمنی و فشار کل خروجی از اهمیت بالایی دراین پمپ ها برخورداراست.

انواع پمپ‌های آب آتش‌نشانی

(In-Line Pump)پمپ خطی

ازپمپ‌های خطی درمکان‌هایی استفاده می شود که درآنجا فضای ساختمان محدود است. پمپ های خطی با محورهای عمودی متداول ترین نوع پمپ خطی هستند که درآن‌ها دقیقاً موتوردربالای پمپ قراردارد.از مزایای این پمپ، قیمت ارزان نسبت به سایر پمپ هابوده وهمچنین نصب آن‌ها نیازبه فضای زیادی ندارد. اما تعمیرآن‌ها ممکن است هزینه‌ بربوده وبرای دسترسی به پمپ خطی باید موتورآن برداشته شود و این مسئله نگهداری و تعمیرآن‌ها را کمی دشوارمی‌کند. اما موتوراین پمپ ها باید ازنوع برقی باشد که موجب می شود کاربرد آنها محدود شود.

(Centrifugal Pumps) پمپ‌های گریزازمرکز

پمپ‌های سانتریفیوژمعمول‌ترین نوع پمپ‌های آتش‌نشانی مورد استفاده هستند که درآتش‌نشانی واطفاء حریق مورد استفاده قرارمی‌گیرند.این نوع پمپ‌های آتش‌نشانی اغلب دارای یک پروانه هستند و فشار آب توسط نیروی گریزازمرکزایجاد می شود.

این پمپ ها تک مرحله ای ودارای آبدهی وهد متوسطی است.

(Double Suction Fire Pump) پمپ دو مکشه

درپمپ افقی دومکشه، آب به دو قسمت تقسیم می‌شود وارد و کانال مجزا در محفظه‌ پمپ وارد پروانه‌ آن می‌شود. پمپ آب آتش‌نشانی افقی دومکشه دارای یک پروانه ، تک مرحله ای ، با جدایش شعاعی محفظه و… می باشد. برای تعمیر یا نظارت برپمپ می‌توان محفظه این پمپ را به آسانی باز کرد. این نوع پمپ‌ها به دلیل دسترسی آسان به محفظه جداشدنی، تعمیر ونگهداری آسانی دارند وموتورهای آن‌ها هم می‌تواند الکتریکی باشد وهم با موتوردیزل کار کنند. پمپ دومکشه دارای آبدهی خیلی زیاد و هد متوسط می باشد. اما از معایب این پمپ‌ها این است که آن‌ها فضای بزرگی اشغال می‌کنند.

(High Pressure Fire Pump) پمپ فشارقوی چند مرحله‌ای

این پمپ دارای چند پروانه درداخل محفظه های طبقات است که ازطریق محورافقی با موتورکوپل می‌شود. برای جاهایی که نیازبه فشاربالا می باشد ازاین پمپ چند مرحله ای استفاده می شود. برای سامانه آتش نشانی مجتمع های بزرگ و کارخانجات صنعتی معمولا ازاین نوع پمپ که امکان کوپل با موتورالکتریکی یا دیزل دارد استفاده می شود.

اندازه مناسب برای پمپ آتش نشانی چقدراست؟

بیشترطراحان و متخصصان در این امرمعتقدند که یک پمپ آتش نشانی باید به اندازه ای بزرگ باشد که بتواند آب کافی ، هم ازنظرجریان وهم فشارخروجی ، برای بیشترین جریان مورد انتظارازهراسپرینکلر منفرد یا یک سیستم سیلابی ، علاوه برآن یک مقدار اضافه فشاردر شیلنگ آتش نشانی برای نیازهای اطفای حریق تامین گردد.

در طراحی پمپ آب آتش نشانی چه مواردی مد نظر قرارگیرد؟

برای هر سیستم آتش نشانی، باید دو پمپ اصلی در نظر گرفته شود. هرکدام ازدو پمپ باید توان تأمین ظرفیت سیستم را به طور کامل داشته و یکی از پمپ ها رزرودیگری باشد.

درصورتی که بنا به دلایلی، پمپ اول از کار بیافتد، پمپ دوم باید به صورت خودکاروارد مدارشود.

هرسیستم آتش نشانی ، علاوه بردو پمپ اصلی، باید به جوکی پمپ، جهت تأمین افت فشارهای جزیی شبکه لوله کشی، مجهزشود.

فشارپمپ جوکی باید هم اندازه پمپ های اصلی و دبی آن باید کمترازجریان خروجی از یک اسپرینکلر درسیستم، درنظر گرفته شود.

درساختمان هایی که مطابق دستورالعمل، ملزم به اجرای سیستم تأمین توان اضطراری هستند، باید توان مورد نیازحداقل یکی از پمپ ها، درانتخاب و طراحی دیزل ژنراتور لحاظ شود.

درکلیه شرایط ، پمپ های آتش نشانی باید هم توسط سیستم برق شهری وهم توسط سیستم برق اضطراری تغذیه شوند. درغیراین صورت باید محرک یکی از پمپ ها، موتوردیزل باشد.

درصورت تغذیه پمپ آتش نشانی ازدیزل ژنراتور، مسیر تغذیه و تابلوی فرمان پمپ ها باید ازیکدیگر مستقل بوده و ازمسیرامن عبورداده شود. دراین شرایط هردوتابلوی فرمان پمپ ها، باید به صورت خودکارهم ازسیستم برق اصلی وهم ازطریق دیـزل ژنـراتورتغذیه شود.

حجم مخزن سوخت موتوریا دیزل ژنراتور باید به ازای هرکیلووات توان پمپ ، ۵ لیتردرنظرگرفته شود و برای مقدار نهایی محاسبه شده ۱۰٪ ضریب اطمینان نیزلحاظ شود.

اندازه خطوط مکش و رانش پمپ باید براساس کاتالوگ ها و مشخصات فنی سازنده پمپ انتخاب شود.

اندازه کلکتورخروجی پمپ باید براساس رایزرهای متصل به آن انتخاب شده و یک سایزازبزرگترین رایزربیشترانتخاب شده وحداقل ۴ اینچ در نظرگرفته شود. درصورتی که تعداد رایزرهای متصل به کلکتورخروجی بیش از ۳ عدد باشد می توان ازرابطه زیراستفاده نمود:

سایزکلکتورهای ورودی پمپ باید یک سایزبیشترازکلکتورخروجی درنظرگرفته شده و حداقل ۵ اینچ باشد. انشعاب میان مخزن و کلکتورورودی پمپ باید هم سایزبا کلکتورلحاظ شود.

جهت اطلاع ازوضعیت آماده به کاربودن پمپ آتش نشانی، باید تمهیداتی درنظرگرفته شود.هرگونه اختلال یا قطعی درسیستم مدارتغذیه برق شهرپمپ ها، منجربه نمایش هشدارخطا برروی پانل اعلام حریق شود.

پمپ آب آتش نشانی، همواره باید درترازارتفاعی پایین ترنسبت به مرکزمخزن ذخیره آب قرارگیرد. مگرآنکه پمپ مذکوربه منظورمکش آب ازترازپایین ترنسبت به مخزن، طراحی شده باشد.

محل نصب پمپ های آتش نشانی و سایر تجهیزات مربوطه نظیر پانل کنترلی آن و قسمت تغذیه برق، باید در برابرآسیب فیزیکی، آب گرفتگی، آتش، حرارت زیاد، وزش شدید باد، یخ زدن و سایرشرایط مخرب محیطی، به طورمناسب محافظت شود.

درصورتی که پمپ درقسمتی ازساختمان واقع شود که احتمال وقوع آتش سوزی درآن وجود دارد، این فضا باید با مصالح مقاوم دربرابرحریق به طورمناسب، ازسایرقسمت های ساختمان تفکیک شود.

درصورت نصب پمپ های آتش نشانی داخل فضای موتورخانه ودرمجاورت تجهیزات قابل اشتعال دیگر، محل نصب آن باید توسط مصالح بنایی مناسب، ازسایر قسمت های موتورخانه به طورکامل، جدا و حوزه بندی شود.

پمپ آتش نشانی باید توسط رنگ، علائم و یا نشانه های مناسب ازسایر پمپ های ساختمانی ، مجزا شده و به سادگی قابل تشخیص باشد.

اصول مورد توجه پمپ های آتش نشانی

• تمام اندازه گیری ها و محاسبات باید برای آب تمیز با دمای 20 درجه سلسیوس انجام شود.
• برای حالتی که دبی به 150 درصد نقطه کاری می رسد، توان مورد نیازموتورمی بایست مشخص شود و درصورت درخواست کارفرما ، توان نامی محرکه براساس این حالت انتخاب گردد.
• هر پمپ می بایستی دارای فشارسنج درسمت رانش و مکش باشد.

اصول موتورهای دیزل مورد استفاده در سیستم های آتش نشانی

• موتورهای دیزلی قابل اطمینان، با کیفیت بالا و برای سیستم های آتش نشانی طراحی شده باشد.
• برای انتخاب موتوردیزل مناسب، دمای محیط و ارتفاع ازسطح دریا مورد توجه قرارگیرد.
• پمپ و دیزل موتور، توسط کوپلینگ های انعطاف پذیرکوپله شوند.
• موتوردیزلی دارای گاورنرباشد و قابلیت تنظیم سرعت دیزل بین 10 درصد” Shut-off ” وماکزیمم بارکاری پمپ را داشته باشد.
• موتورمجهز به سرعت سنج (Tachometer) باشد.
• موتورحتما نشانگر دما داشته باشد.
• تمام نشانگرهای کنترلی موتوربه نحومناسبی به تابلو کنترل متصل شوند.
• هرموتوردیزلی دو باتری ذخیره داشته باشد.
• هرباتری دارای دو برابرظرفیت برای نگه داشتن سرعت میل لنگ که توسط سازنده توصیه شده است، باشد.
• هرباتری شامل کنتاکتورهای دستی کنترلی باشد تا وارد مدارشود.

سیستم کنترلی پمپ های آتش نشانی با موتور دیزلی

• باید کنترلرویژه ای برای کارکرد پمپ آتش نشانی با محرکه دیزلی ساخته شود.
• تمام سیستم کنترلی حتما قبل ازارسال به کارخانه توسط سازنده، مونتاژ، سیم کشی و تست گردد.
• کنترلرتا جایی که امکان دارد نزدیک موتوردیزل باشد ودرکنارآن نصب شود.
• کنترلربهتر است درمحلی نصب شود که امکان پاشش آب از پمپ ها یا اتصالات وجود نداشته باشد.
• راه اندازی و کنترل هم به صورت اتوماتیک و هم غیراتوماتیک باشد.
• وقتی سیستم کنترل فشارآب استفاده می شود، مدارکنترل باید سوئیچ فشاری داشته باشد که مستقل از تنظیمات بالا و پایین کالیبراسیون باشد.

تجهیزات سیگنال

برای حالات زیر، حتما نشانگرهای جداگانه ای وجود داشته باشد :

• خرابی استارت اتوماتیک موتور
• خاموشی موتور به دلیل سرعت غیر مجاز(Speed Over)
• خراب شدن باتری
• درست کارنکردن شارژر باتری
• فشار بسیار پایین روغن درسیستم روانکاری
• دمای سیستم خنک کاری

چه مواردی درتست پمپ آتش نشانی بایستی مد نظر قرار گیرد؟

پمپ های آتش نشانی، درهرنوع واندازه ای نه تنها باید به طوردوره ای و ترجیحا به روش روشن شدن خودکار(استارت اتوماتیک) آزمایش شوند بلکه گاه باید دستی نیزروشن شوند.متخصصین براین باورند که بهتر است پمپ های دیزل، هفتگی و پمپ های الکتریکی، ماهانه آزمایش شوند. این آزمایش ها شامل آزمون راه اندازی وکارکردی هستند، مانند روشن کردن خودرو در یک صبح زمستانی خیلی سرد. درباره زمان این آزمایش ها بعضی کارشناسان معتقدند برای پمپ های دیزل حدود 30 دقیقه و برای پمپ های الکتریکی حدود 15- 10 دقیقه (درهرنوع پمپ در سرعت نامی و دمای کاری عادی) زمان تست درنظرگرفته شود.

لازم به ذکراست که پمپ های آتش نشانی بزرگتر، دارای ابزاراندازه گیری جریان هستند تا به هنگام آزمایش جریان بتوانند بدون هدررفتن هزاران گالن آب دردقیقه ، به سهولت تست شوند. ازدبی سنج برای اندازه گیری نرخ جریان آب دریک سیستم بازچرخشی استفاده می شود.

همه پمپ های آتش نشانی جدا ازآزمایش های دوره ای باید به صورت سالیانه مورد آزمایش قرار گیرند. به این صورت که ویژگی های پمپ ها درشرایط صفر، جریان نامی و بیشترین خروجی آب مورد آزمایش قرارگیرد و بازدهی پمپ محاسبه شود تا در صورت کاهش بازدهی علت یابی شود. این کاهش بازدهی ممکن است دراثر آسیب های وارده به پمپ یا مخزن آب پمپ رخ داده باشد.

محدوده بازرسی پمپ های آتش نشانی دیزلی و بنزینی باید شامل باتری ها، سطح روغن، سیستم خنک کننده، تسمه ها و شیلنگ ها وشرایط مکانیکی موتورباشد. موتور دیزل آتش نشانی، مانند خودرو یا کامیون، به تنظیم سالیانه و دیگر نگهداری هایی که توسط سازنده مشخص شده است، نیاز دارد و یک مکانیک دیزل متخصص، باید این کاررا انجام دهد.

پمپ های محرک دیزلی باید توسط هردومجموعه باتری روشن شوند. پمپ های آتش نشانی درطول مدت (کل) انجام این آزمایش ها باید حداقل 60 دقیقه کارکند. متخصصین پمپ آتش نشانی، شامل سازندگان و نصب کنندگان، آزمایش های پذیرش را به طور معمول انجام می دهند.

سخن آخر

هدف از  این مقاله ، آشنایی بیشتردرمورد نحوه کوپل پمپ های آتش نشانی با موتوردیزلی و شرایط ، نحوه عملکرد ، الزامات و نحوه تست و بازرسی، استانداردهای رایج در طراحی پمپ آب خانگی های آب آتش نشانی و است.

امیدواریم که دراین مطلب توانسته باشیم بیشترسوالاتتان را درمورد کوپل پمپ با موتور دیزلی و کارکرد پمپ آتش نشانی با دیزل ژنراتور، پاسخگو باشیم.