همه چیز در مورد پمپ های آتش نشانی در ساختمان

پمپ آتش نشانی امروزه یکی از از دغدغه های مهم در صنعت ایمنی و آتشنشانی می باشد که در این مقاله به آن پرداخته شده است. سیستم های هیدرولیک آتش نشانی یکی از مهم ترین سیستم ها درساختمان هستند که به طورکلی شامل سه بخش پایه می باشند: مخزن ذخیره بزرگ آب مطابق NFPA22 در زیرزمین یا بالای ساختمان، سیستم مخصوص پمپاژ مطابق NFPA20 شبکه ی وسیعی از لوله کشی جهت هیدرانت ها به آمریکایی لوله ایستاده کد NFPA14 یا اسپرینکلرها کد NFPA13 که تقریباً هردو سیستم برای همه ی ساختمان ها می توانند ضروری باشند. در این مقاله به مورد دوم پمپ های آتش نشانی در ساختمان پرداخته می شود.

 

۱- پمپ های آتش نشانی

پمپ ها یکی از پرکاربردترین دستگاه های مورد استفاده هستند که در صنایع مختلف با کاربردهای مختلف اطفای هیدرولیک آتش نشانی،پمپ های مختص به پتروشیمی مواد نفتی، صنایع شست و شو، موارد تهویه مطبوع و غیره استفاده می شوند.

پمپ های آتش نشانی معمولاً در یک اتاق پمپ خیلی نزدیک به مخزن جاگذاری می شوند. نکته ی کلیدی این است که پمپ ها می بایست در سطح زیر کف مخزن قرار بگیرند و کل مایع ورودی به لوله ی ورودی پمپ مکش پمپ طبق نیروی جاذبه از مخزن به پمپ وارد شود، زیرا این پمپ ها اصولاً برای دهش ساخته شده اند نه مکش خیلی قوی بحث کاویتاسیون در بخش آخر مقاله آورده شده، وقتی که در اثر مکش ضعیف، فشار کم شده و متناسب با آن نقطه ی جوش سیال در همان فشار مساوی اتمسفر کاهش یافته و حباب هو اتشکیل می شود.

درحالت کلی، به پمپ ها از طریق موتور های دیزلی، الکتریکی و غیره توانی داده می شود توان ورودی که طبق قانون اول ترمودینامیک پس از عبور از راندمان های مکانیکی و الکتریکی مختلف، بر روی سیستم موردنظر، کار انجام شده و سیال پمپاژ می شود.

طبق ضوابط آتش نشانی استان تهران محل پمپ ها می بایست مجهزبه شبکه اسپرینکلر باشد؛ هرچند طبق استاندارد NFPA22 ، بستگی به کلاس خطر مورد نظر داشته مثلاً کد NFPA101 طبق بند ۱، ۲،۳ و ۴۰ استفاده از سیستم خاموش سازی اتوماتیک Automatic Extinguishing Systems را برای همه مناطق خطر بالا، مثل تهویه مواد محترقه الزام کرده است یا سامانه ی اسپرینکلر طبق بند ۱، ۳، ۴ و ۱۳ برای پمپ های دیزل در گروه ۲ خطر بسیار بر اساس NFPA13 ذکر شده است.

۲- انواع پمپ های آتش نشانی

۱-۲- پمپ های جابه جایی مثبت Positive Displacement

این پمپ ها توسط نیروی مثبت اعمال شده از طریق وسیله ی موردنظر فشار را ایجاد می کند. مثلا:

  • پمپ های پیستونی
  • پمپ های دوار

۲-۲- پمپ های حرکتی Dynamic

پمپ های حرکتی شامل پمپ های جریان شعاعی پمپ های گریز از مرکز یا سانترفیوژ است که پروانه پمپ به سیال انرژی جنبشی داده که این ترم انرژی طبق معادله ی برنولی در اثر عبور از دیفیوزر در نهایت به ترم فشاری تبدیل می شود که در این مقاله به موارد مرتبط با پمپ های سانترفیوژ پرداخته می شود.

الکترو پمپ های سانترفیوژ عموماً شامل بخش های اصلی بدنه، پروانه،الکتروموتور، کوپلینگ محل اتصال پمپ به موتور، لوله ی مکش و لوله ی دهش است.

 

۳- مؤلفه های مهم در پمپ آتش نشانی

۱-۳- هد پمپ

مبانی پمپ های آتش نشانی در ساختمان ،متأثر از فشار خروجی از پمپ از تقسیم فشار بر چگالی سیال و شتابگرانش، ارتفاع مصور خروجی از پمپ به دست می آید برای محاسبه ی هد می بایست همه ی موارد زیر محاسبه و با یکدیگر جمع شوند: الف:فشار موردنیاز جهت غلبه بر نیروی جاذبه ی آب در اثر فاصله ی عمودی پمپ با آخرین مصرف کننده یا آخرین اسپرینکلر یا آخرین لولهایستاده؛ ب:افت فشار طولی در اثر زبری نسبی لوله محاسبه به روش های هیزین ویلیامز، دارسی ویسباخ و غیره که می توان از نرم افزارهایی نظیر
پایپ نت یا اتو اسپرینکلر نیز استفاده کرد؛ ج:حداقل فشار مور نیاز خود مصرف کننده مثلاً برای یک اسپرینکلر حداقل bar 0.5 و حداکثر فشار bar 12 در افت فشار محلی ناشی از عبور سیال از اتصالات مثل زانویی ها، شیرهای مسیر و غیره.

۲-۳- دبی پمپ آتش نشانی

ظرفیت دهی سیال که مفهوم سرعت سیال در مساحت عبوری از آنرا می دهد، به عبارتی دیگر مقدار حجم سیالی که در مدت زمانی مشخص بتواند پر کند که در بحث پمپ به ویژه در کشورمان واحد GPM گالن بر دقیقه پرکاربرد است.

محاسبه دبی پمپ آتش نشانی

الف- مساحت تحت پوشش لوله ایستاده و اسپرینکلر؛
ب- تعداد لوله ایستاده و اسپرینکلر؛
ج- مساحت مفروض assumed لوله ایستاده و اسپرینکلرها؛
د- و انواع و طرح ساختمان مؤثر است.

سایر مؤلفه های مهم به جز دو مؤلفه ی اصلی مذکور:

  • توان
  • راندمان
  • BEP
  • NPSHr
  • و …

مثلاً برای عدم خلل درپمپ بحث کاویتاسیون تبخیری و حباب های مخرب هوا در پمپ می بایست NPSHa را محاسبه کرده و بزرگ تر از NPSHr در نظر بگیریم که در بخش آخر به جزئیات آن پرداخته می شود.

۳-۳- منحنی عملکرد مشخصه پمپ

  • این منحنی مانند DNA پمپ است.
  • در کاتالوگ ها به صورت یک نمودار با محور افقی دبی و محور عمودی هد نمایش داده می شود.
  • در این نمودار سایر مشخصات مهم پمپ موارد مطروحه مؤلفه های پمپ وجود دارند.
  • دبی بسیار زیاد ناحیه کم راندمان خطرناک است.
  • این دبی بالا موجب خیز شفت و آسیب یاتاقان ها می شوند.
  • بهترین راندمان در نواحی وسطی منحنی است.

۴-۳- قوانین افینیتی پمپ

– قطر پمپ با دور پمپ رابطه ی مستقیم دارد؛
– دبی پمپ با مجذور دور قطر پروانه پمپ رابطه ی مستقیم دارد؛
– قدرت پمپ با توان سوم دور یا قطر پمپ داری یک رابطه ی مستقیم است.

 

۴- پمپ آتش نشانی زمینی

این پمپ ها برعکس پمپ های سیرکولاتور که در تهویه مطبوع رایج اند به جهت فشارهای بالا به ویژه موارد آبرسانی آتشنشانی نصب شده که توسط شاسی عمدتاً چدن خاکستری به زمین وصل می شود درنتیجه برعکس حالت قبل می تواند منحنی عملکرد نسبتاً تیزی داشته باشد.

 

۵- جوکی پمپ آتش نشانی

این پمپ ها، پمپ های پیشرو نیز نام دارند و عمدتاً در کنار پمپ های اصلی به ویژه موارد آتش نشانی استفاده می شوند. جوکی پمپ، دبی بسیار کمتری داشتهو هدی برابر سایر پمپ ها دارند. در نتیجهمنحنی عملکرد آن شدیداً تیز است.

این پمپ ها در ابتدا وارد مدار شده و موجب می شوند پمپ اصلی به علت نشتی ها یا مصارف کم، مرتب روشن و خاموش نشود.

 

۶- سوئیچ فشار

  • پمپ ها توسط سنسور فشار کنترل می شوند.
  • در هنگام حریق در اثر افت فشار وارد شده به پمپ فرمان شروع داده می شود.
  • تنها راه خاموش کردن پمپ برای یک آتش نشان رفتن به اتاق پمپ و انجام دادن دستی آن است.

 

۷- بوستر پمپ آتش نشانی

مبانی پمپ های آتش نشانی در ساختمان ،بوستر پمپ در ترجمه ی لغوی به معنای پمپ های تقویت کننده است. به منظور افزایش مؤلفه ی هد، پمپ ها سری می شوند مانند پمپ هایطبقاتی و به منظور افزایش دبی آنها را موازی می کنند مانند بوسترپمپ های آب رسانی یا آتش نشانی.

بوستر پمپ آتش نشانی دور ثابت شامل منبع دیافراگمی که با مخزن ذخیره بزرگ پشت پمپ متفاوت است، شاسی، کلکتور مکش، کلکتور دهش، پرشر سوئیچ، مانومتر، تابلو پمپ، پمپ های اصلی و جوکی پمپ به طور موازی نصب شده است.

۱-۷- پمپ های پشتیبان

مثل همه ی سیستم های مهم، می بایست پمپ های پشتیبان backuppumps وجود داشته باشند که به محض خراب شدن پمپ اصلی بتوانند مستقلاً ظرفیت مورد نیاز طراحی را برطرف کنند. البته طبق ضوابط آتش نشانی تهران چنانچه پمپ اصلی فهرست شده باشد، در نظر گرفتن یک پمپ کافی است. سایز کلکتور دهش پمپ باید طبق رایزرهای متصل به آن انتخاب شود یک سایز بیشتر از بزرگ ترین رایزر و طبق ضوابط آتش نشانی تهران،حداقل ۴in در نظر گرفته می شود.

بر روی کلکتور دهش می بایست یک شیر یک طرفه و شیر قطع کن جریان نصب و یک انشعاب آب شهر با سایز حداقل ۱in در نظر گرفته شود.

همچنین در کلیه ارتباطات آب آتش نشانی با آب مصرفی می بایست شیر یک طرفه دوتایی استفاده شود. سایز کلکتور مکش نیز می بایست یک سایز بیشتر از کلکتور دهش و حداقل ۵in باشد و انشعاب بین مخزن و کلکتور مکش نیز می بایست هم سایز در نظر گرفته شوند. همچنین در قسمت مکش پمپ می بایست شیر قطع کن جریان از نوع دروازه ای و یک صافی مناسب نصب شود شیرقطع کن از نوع ساقه بلند یا OS&Y است که باز و بسته بودن آن به طور بصری مشخص باشدو نصب آن در ضوابط آتش نشانی تهران برای گروه بند یهای S 2 و S 3 آن مرجع، الزامی درنظر گرفته می شود. تابلو برق پمپ نیز میبایست دارای IP حداقل ۵۴ باشد.

 

۱۱-۱- پمپ آتش نشانی دور متغیر

این پمپ ها و بوستر پمپ هایشان عمدتاً در موارد آب رسانی استفاده می شوند. در جلوگیری از پدیده ی ضربه قوچ بحث آمپر نکشیدن اولیه ی پمپ Soft Starter و طول عمر بیشتر پمپ ها می تواند بسیار موثر باشد. لازم به ذکر است در بوستر پمپ های دور متغیر، منبع دیافراگمی و جوکی پمپ مطرح نمی شوند و به جای سوئیچ فشار از پرشر ترانس دیوسر استفاده می شود.

همچنین در موارد آتش نشانی از پمپ های دور ثابت استفاده شده مگر الزامات بسیار خاص الکتریکی با دبی های بسیار بالا مطابق NFPA20 طبق ضوابط آتش نشانی تهران؛ در کلیه شرایط، پمپ های آتش نشانی می بایست توسط سیستم برق شهری و همچنین توسط سیستم برق اضطراری تغذیه شوند که در غیر این صورت می بایست محرک یکی از پمپ ها موتور دیزل باشد. طبق این ضوابط، حجم مخزن سوخت پمپ با ژنراتور دیزل به ازای هرکیلو وات توان پمپ ۵ لیتر در نظر گرفته شده و برای مقدار نهایی محاسبهشده نیز می بایست ۱۰ درصد ضریب اطمینان لحاظ شود.

 

۱۲-۱- کاویتاسیون

– این پدیده  ایجاد حباب هوا در پمپ است.

– کاویتاسیون می تواند با نیروی نسبتاً زیادی که دارد موجب آسیب شدید و اختلال در عملکرد پمپ شود.

علل ایجاد کاویتاسیون

  • مکش حباب هوا کاویتاسیون گازی
  • فشار کم در مکش دمای زیاد در مکش در بحث NPSH
  • کاویتاسیون تبخیری
  • جریان متلاطم آب در مکش ناشی از صافی یا زانویی های متعدد کاویتاسیون
  • توربو لنس و سایر موارد دیگر مباحث هیدرودینامیک
  • پروانه پمپ با حلزونی
  • مسدود بودن رانش پمپ

 

توجهکارشناسان شرکت فنی و مهندسی #آبادگستر_تاسیسات_ایرانیان (مشاور، ناظر و مجری مورد تائید سازمان آتش نشانی) با شمار تماس ۹۸۲۱۹۵۱۱۹۹۷۰+ داخلی ۱۰۵ یا ۱۲۵ همواره آماده پاسخگوئی به سوالات شما همراهان عزیز بویژه در زمینه مبانی پمپ های آتش نشانی در ساختمان هستند. همچنین شما می‌توانید با ارائه نظرات سازنده خود در بخش نظرات و یا از طریق ارسال به آدرس پست الکترونیکی info@atapars.com ما را در جهت ارتقاء سطح علمی مطالب یاری فرمائید. استفاده از این مطلب با ذکر نام شرکت فنی و مهندسی #آبادگستر_تاسیسات_ایرانیان و یا آدرس سایت www. atapars.cm بلامانع است.

Loading
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Loading...
    نام نویسنده:
    سید علی موسوی زاویه
    تاریخ انتشار:
    29 جولای 2019
بازگشت