ข้อกำหนดของ NFPA 13, UL, FM และผู้ผลิตสำหรับวาล์วระบายแรงดันที่ติดตั้งอยู่ด้านท้ายน้ำของวาล์วลดแรงดัน

การออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้แนวทางแบบบูรณาการและความเชี่ยวชาญในระดับสูง นักออกแบบและวิศวกรระบบจำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยจำนวนมาก พร้อมทั้งต้องเข้าใจและปฏิบัติตามมาตรฐานที่เข้มงวดทั้งในระดับท้องถิ่น ระดับภูมิภาค และระดับสากล 

ในบทความนี้ เราจะพูดถึงหนึ่งในส่วนประกอบของระบบเหล่านี้ – สำหรับการติดตั้งระบบสปริงเกลอร์ มาตรฐาน UL และ FM และคำแนะนำจากผู้ผลิต โดยจะต้องมีวาล์วระบายแรงดันติดตั้งที่ทางออก ด้านท้ายน้ำของวาล์วลดแรงดันทุกตัวที่ติดตั้งไว้ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันในระบบป้องกันอัคคีภัย

วาล์วลดแรงดันรับประกันแรงดันขาออกตามที่ตั้งไว้หรือไม่?

วาล์วลดแรงดันถูกใช้เพื่อปกป้องท่อ อุปกรณ์วัด และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ไวต่อแรงดันในระบบป้องกันอัคคีภัยจากสภาวะแรงดันเกินที่ปลายทาง ในสภาวะปกติ วาล์วเหล่านี้สามารถทำหน้าที่นี้ได้อย่างดี อย่างไรก็ตาม ในบางกรณีที่เกิดสถานการณ์ไฮดรอลิกที่ผิดปกติ วาล์วลดแรงดันอาจไม่สามารถรักษาแรงดันขาออกตามที่ตั้งไว้ได้ชั่วขณะหนึ่ง

มีสาเหตุทั่วไปอยู่ไม่กี่ประการที่ทำให้เกิดเหตุการณ์แรงดันเกินซึ่งเกี่ยวข้องกับวาล์วลดแรงดัน:

1. สิ่งแรกและอันตรายที่สุดคือแรงดันกระแทกของน้ำ (Water Hammer) ซึ่งอาจเกิดจากการปิดวาล์วทางด้านขาออกอย่างรวดเร็วเกินไป (มักเกิดขึ้นกับหัวฉีดสายดับเพลิงและวาล์วหัวจ่ายน้ำดับเพลิง) เมื่อเกิดแรงดันกระแทกนี้ที่ด้านขาออกของวาล์วลดแรงดัน วาล์วจะไม่สามารถชดเชยแรงดันได้ ส่งผลให้เกิดแรงดันเกินซึ่งบางครั้งอาจรุนแรงมาก
2. แรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันหรือเกิดเป็นคลื่นกระแทกในขณะที่เริ่มเดินเครื่องปั๊ม หรือเกิดจากการเปิด-ปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันอย่างรวดเร็วเช่นนี้ วาล์วลดแรงดัน (โดยเฉพาะหากมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่) จะไม่สามารถตอบสนองได้ทันเพื่อป้องกันคลื่นแรงดันที่พุ่งผ่านไปยังท่อด้านขาออกในช่วงเวลาสั้น ๆ
3. วาล์วลดแรงดันที่ไม่สามารถปิดสนิทได้ อาจเกิดจากเศษวัสดุในระบบน้ำดับเพลิงติดค้างอยู่บนผิวหน้าซีลของวาล์ว หรือเกิดจากการสึกหรอที่ทำให้ไม่สามารถปิดผนึกได้อย่างสมบูรณ์ในสภาวะที่ไม่มีการไหลของน้ำ ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลทีละน้อยและแรงดันสูงสะสมที่ปลายทางด้านขาออก
4. ในบางกรณีที่ไม่มีการไหลของน้ำ (สภาวะนิ่ง) ความดันที่ปลายทางของวาล์วลดแรงดันอาจเพิ่มขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น สาเหตุเกิดจาก “การขยายตัวเนื่องจากความร้อน” ของน้ำและอากาศภายในท่อมีค่ามากกว่าการขยายตัวของท่อเอง จึงทำให้ความดันในท่อเพิ่มสูงขึ้น

แม้ว่าเหตุการณ์เหล่านี้จะเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ และระบบจำเป็นต้องเตรียมพร้อมเพื่อป้องกันภาวะแรงดันเกินเมื่อเกิดเหตุการณ์ดังกล่าว ด้วยเหตุผลนี้ จึงถือเป็นมาตรฐานที่ยอมรับกันทั่วไปและเป็นข้อกำหนดของหน่วยงานที่เกี่ยวข้องว่าควรติดตั้งวาล์วระบายแรงดันที่ทำงานได้อย่างรวดเร็วไว้ที่ปลายทางด้านขาออกของวาล์วลดแรงดัน เพื่อเป็นมาตรการป้องกันในกรณีที่แรงดันด้านขาออกเพิ่มขึ้นโดยไม่ตั้งใจ

วาล์วระบายแรงดันช่วยเพิ่มความปลอดภัยอีกระดับจากสภาวะแรงดันเกิน

วาล์วระบายแรงดันเป็นอุปกรณ์นิรภัยที่ออกแบบมาเพื่อระบายแรงดันเกินในระบบป้องกันอัคคีภัยอย่างรวดเร็ว วาล์วระบายแรงดันจะเปิดเมื่อแรงดันถึงค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า เพื่อระบายน้ำส่วนเกินออกสู่บรรยากาศหรือบ่อพักน้ำ เมื่อแรงดันน้ำส่วนเกินถูกระบายออกและแรงดันในท่อลดลงต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ วาล์วระบายแรงดันจะกลับมาปิดสนิทและป้องกันการรั่วซึม

สิ่งที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกวาล์วระบายแรงดันสำหรับวาล์วลดแรงดันในระบบป้องกันอัคคีภัย

เมื่อเลือกวาล์วระบายแรงดันสำหรับระบบป้องกันอัคคีภัย ควรคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:

• การเลือกขนาด แม้มาตรฐาน NFPA, UL และ FM จะกำหนดให้ต้องใช้วาล์วระบายแรงดันขนาดขั้นต่ำที่ปลายทางขาออก แต่นี่เป็นเพียงข้อกำหนดขั้นต่ำเท่านั้น โดยนักออกแบบและผู้ผลิตที่มีความรู้มักจะแนะนำให้ใช้วาล์วขนาดใหญ่กว่า ขนาดของวาล์วควรขึ้นอยู่กับขนาดท่อและสภาพการทำงาน ในกรณีที่มีการรั่วไหลช้า วาล์วระบายแรงดันขนาดเล็กก็เพียงพอ อย่างไรก็ตาม หากเกิดแรงดันสูงขึ้นอย่างรวดเร็วหรือเกิดแรงดันกระแทก มักจำเป็นต้องใช้วาล์วระบายแรงดันขนาดใหญ่กว่าเพื่อระบายน้ำในปริมาณมากได้อย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้จึงควรวิเคราะห์ความต้องการของระบบและความสามารถในการรองรับแรงดันเกินก่อนเลือกขนาดวาล์วระบายแรงดัน ตารางการเลือกขนาดของ BERMAD ต่อไปนี้สามารถใช้ได้กับสภาพการทำงานปกติหรือทั่วไป:

ตารางขนาดวาล์วระบายแรงดันขั้นต่ำที่แนะนำสำหรับวาล์วลดแรงดัน

• ความน่าเชื่อถือ
  • เนื่องจากวาล์วระบายแรงดันเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นด้านความปลอดภัย จึงควรเลือกวาล์วระบายแรงดันที่ได้รับการพัฒนาและผลิตโดยบริษัทที่มีชื่อเสียงและเชื่อถือได้ นอกจากนี้ ผู้พัฒนาระบบควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าวาล์วระบายแรงดันเป็นไปตามมาตรฐานบังคับทั้งหมด ได้รับการรับรอง และได้รับการอนุมัติและขึ้นทะเบียนโดยสถาบันอุตสาหกรรมที่ยอมรับ
• ลักษณะการเปิดวาล์ว วาล์วระบายแรงดันสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก คือ แบบทำงานโดยตรงและแบบควบคุมด้วยไพล็อต วาล์วแบบทำงานโดยตรงจะใช้สปริงอยู่เหนือบริเวณตรวจจับแรงดัน เมื่อแรงดันสูงกว่าค่าความต้านทานของสปริง วาล์วจะเปิด ส่วนวาล์วระบายแรงดันแบบควบคุมด้วยไพล็อตจะใช้วาล์วหลักขนาดใหญ่ ซึ่งจะเปิดเมื่อไพล็อตเสริมตรวจพบแรงดันที่สูงกว่าจุดตั้งค่า
  • ระดับการเปิดของวาล์วระบายแรงดันแบบทำงานโดยตรงจะถูกจำกัดอยู่บ้าง เนื่องจากสัมพันธ์โดยตรงกับแรงดันในท่อและช่วงแรงดัน วาล์วประเภทนี้เปิดได้อย่างรวดเร็ว มีราคาประหยัด และโครงสร้างเรียบง่าย ดังนั้นจึงถือเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับความต้องการระบายแรงดันที่มีอัตราการไหลต่ำ
    
    โปรดทราบด้วยว่า เนื่องจากวาล์วระบายแรงดันแบบทำงานโดยตรงจะเปิดโดยตรงกับสปริงหลัก ขนาดและช่วงแรงดันของวาล์วประเภทนี้จึงมีข้อจำกัด เหตุผลก็คือ เมื่อมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นและแรงดันสูงขึ้น สปริงจะมีขนาดใหญ่เทอะทะและไม่คุ้มค่า
  • วาล์วระบายแรงดันแบบไพล็อตจะเปิดได้เต็มที่เร็วกว่าพร้อมกับมีกราฟการเปิดที่ชันกว่า ซึ่งเหมาะสำหรับท่อขนาดใหญ่ที่อาจต้องการการระบายแรงดันปริมาณมากอย่างรวดเร็ว และในกรณีที่วาล์วจำเป็นต้องเปิดเต็มที่อย่างรวดเร็ว เช่น ในสถานการณ์ที่มีความเสี่ยงต่อแรงดันกระแทก
• ความแม่นยำ วาล์วระบายแรงดันทั้งสองประเภท หากได้รับการรับรองตามที่กล่าวมา จะมีความแม่นยำที่อยู่ในค่าความคลาดเคลื่อนที่จำเป็นสำหรับการลดแรงดันและระบายแรงดัน
  • วาล์วระบายแรงดันแบบทำงานโดยตรง – เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการอัตราการไหลต่ำ วาล์วประเภทนี้มีจุดเริ่มเปิดที่รวดเร็วและแม่นยำ แต่มีลักษณะการเปิดที่จำกัด โดยทั่วไปจะมีขนาดเล็กและเหมาะสำหรับงานระบายแรงดันที่มีความจุต่ำ
  • วาล์วระบายแรงดันแบบควบคุมด้วยไพล็อต – เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความจุและแรงดันสูง โดยถือว่ามีความแม่นยำมากกว่าในช่วงแรงดันและอัตราการไหลที่หลากหลาย เนื่องจากจุดตรวจจับของไพล็อตจะสัมผัสกับอัตราการไหลสูงน้อยกว่าในขณะระบายแรงดัน เมื่อแรงดันเกินค่าที่ตั้งไว้ วาล์วเหล่านี้จะยังคงเปิดเต็มที่จนกว่าแรงดันจะลดลงต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้

โซลูชันวาล์วระบายแรงดันของ BERMAD

BERMAD นำเสนอลิฟวาล์วระบายแรงดันที่ได้รับการพิสูจน์ในอุตสาหกรรม ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับระบบป้องกันอัคคีภัยขั้นสูง และเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมล่าสุด โซลูชันเหล่านี้รวมถึง BERMAD FP-3HC-0 วาล์วระบายแรงดันแบบทำงานโดยตรง ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการควบคุมแรงดันและป้องกันสภาวะแรงดันเกินในระบบป้องกันอัคคีภัยที่ต้องการอัตราการระบายแรงดันต่ำ วาล์วเหล่านี้มีให้เลือกหลากหลายวัสดุป้องกันการกัดกร่อน เพื่อให้เหมาะกับของเหลวและสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน และด้วยการออกแบบที่แข็งแรงทนทาน จึงมั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานและเชื่อถือได้ 

BERMAD FP-43T และ FP-430-UF วาล์วระบายแรงดันควบคุมด้วยไพล็อต เป็นวาล์วแบบโกลบชนิดอีลาสโตเมอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยแผ่นไดอะแฟรมแบบกลิ้ง พร้อมซีลที่แข็งแรงและยืดหยุ่นในตัว ใช้สำหรับป้องกันแรงดันเกินในท่อขนาดใหญ่ การไหลของน้ำในระบบป้องกันอัคคีภัย และผลิตจากวัสดุและการเคลือบผิวหลากหลายชนิด เพื่อตอบสนองต่อข้อกำหนดของระบบประปา อุตสาหกรรม งานบนบก และงานนอกชายฝั่งทุกประเภท

หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวาล์วระบายแรงดันและผลิตภัณฑ์ป้องกันอัคคีภัยอื่น ๆ ของเรา โปรดเยี่ยมชมเว็บไซต์ของเรา.

ต้องการความช่วยเหลือในการออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยหรือไม่?

วิศวกรของ BERMAD พร้อมให้คำแนะนำโดยผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับการใช้งานและระบบป้องกันอัคคีภัย หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม คลิกที่นี่ เพื่อติดต่อกับตัวแทน BERMAD ในภูมิภาคของคุณ