ลดแรงดันกระแทกของน้ำและวอเตอร์แฮมเมอร์ในระบบป้องกันอัคคีภัย

แรงดันกระแทกของน้ำหรือ วอเตอร์แฮมเมอร์ คือคลื่นแรงดันในระบบท่อที่เกิดขึ้นเมื่อของเหลวที่กำลังเคลื่อนที่ถูกบังคับให้หยุดหรือเปลี่ยนความเร็วหรือทิศทางอย่างกะทันหัน แรงดันกระแทกในระบบน้ำดับเพลิงอาจเกิดจากหลายปัจจัย เช่น การปิดหรือเปิดวาล์วเร็วเกินไป หรือการสตาร์ทหรือหยุดปั๊มน้ำอย่างฉับพลัน การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมนี้อาจทำให้เกิดแรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและอาจสร้างความเสียหายได้

ระบบป้องกันอัคคีภัยส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้ทำงานที่ความดันใช้งานสูงสุด 12 บาร์ก (175 psi) คลื่นแรงดันจากแรงกระแทกของน้ำหรือแรงดันกระแทกสามารถเกิน 50 บาร์ก (740 psi) ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างแท้จริงต่อความเสียหายของท่อและเครื่องมือวัด

ภาพด้านล่างแสดงตัวอย่างความเสียหายรุนแรงต่อท่อและอุปกรณ์ที่เกิดจากแรงดันกระแทกของน้ำ/วอเตอร์แฮมเมอร์ในระบบป้องกันอัคคีภัย

<< ดาวน์โหลดเอกสารไวท์เปเปอร์ของเราเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ
การป้องกันแรงดันกระแทกของน้ำในระบบป้องกันอัคคีภัย >>

ตัวเรือนวาล์วแตกร้าวจากแรงดันกระแทก,ท่อแตกจากแรงกระแทกของน้ำ

5 วิธีป้องกันแรงดันกระแทกของน้ำในระบบป้องกันอัคคีภัย

มีวิธีการหลากหลายที่สามารถนำมาใช้เพื่อลดหรือป้องกันแรงดันกระแทกได้ ต่อไปนี้เป็น 5 แนวทางที่ได้รับความนิยมในการแก้ไขปัญหาแรงดันน้ำกระแทกหรือวอเตอร์แฮมเมอร์

1. วาล์วควบคุมปั๊มป้องกันแรงดันกระแทก

วิธีที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันแรงดันกระแทกหรือวอเตอร์แฮมเมอร์ที่เกิดจากการสตาร์ทปั๊มหอยโข่งแนวตั้ง คือการใช้วาล์วระบายแรงดันแบบปรับได้ล่วงหน้าและเปิดตามปกติ เช่น BERMAD รุ่น FP-730-48-BL เพื่อป้องกันคลื่นแรงดันกระแทกขณะเริ่มเดินปั๊มตั้งแต่ต้นทาง

เนื่องจากเป็นวาล์วที่เปิดตามปกติ จึงสามารถระบายอากาศและแรงดันกระแทกที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเริ่มเดินเครื่องปั๊ม เมื่อแรงดันของปั๊มที่ต่ำกว่าค่าสูงสุดที่ตั้งไว้เข้าสู่วาล์ว วาล์วจะปิดและทำหน้าที่เป็นวาล์วระบายแรงดันต่อไป

2. วาล์วควบคุมและกันกลับสำหรับปั๊มดับเพลิงป้องกันแรงดันกระแทก

เมื่อการสตาร์ทปั๊มทำให้เกิดแรงดันกระแทกในระดับที่ไม่สามารถยอมรับได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ วาล์วควบคุมปั๊มดับเพลิงที่เหมาะกับการติดตั้งปั๊มส่วนใหญ่จึงเป็นทางออกที่มีประสิทธิภาพรอบด้าน

เมื่อปั๊มดับเพลิงอยู่ในสภาพไม่ทำงาน วาล์วนี้จะถูกปิดไว้โดยใช้แรงดันจากปั๊มจ๊อกกี้ของระบบ เมื่อปั๊มเริ่มทำงาน แรงดันกระแทกเริ่มต้นจะถูกป้องกันโดยวาล์วที่ปิดอยู่ ซึ่งจะค่อยๆ เปิดออก ปล่อยน้ำเข้าสู่ระบบอย่างควบคุม เพื่อป้องกันแรงดันกระแทกหรือแรงกระแทกของน้ำ

ตัวอย่างที่ดีของวาล์วประเภทนี้คือ BERMAD 42T-20 ที่ได้รับการรับรอง UL เมื่อจำเป็น วาล์วนี้สามารถใช้งานเป็นวาล์วควบคุมแรงดันและวาล์วกันกลับได้ในตัวเดียวกัน พร้อมทั้งป้องกันความเสียหายจากแรงดันกระแทกหรือ water hammer ขณะเริ่มเดินเครื่องปั๊มได้พร้อมกัน

3. การควบคุมความเร็วในการปิดหรือเปิดวาล์ว

แรงดันกระแทกอาจเกิดจากการตอบสนองที่รวดเร็วเกินไปของวาล์วในระบบป้องกันอัคคีภัย ระบบป้องกันอัคคีภัยส่วนใหญ่จะคำนึงถึงลักษณะการไหลของน้ำที่รุนแรง โดยออกแบบมาเพื่อส่งสารดับเพลิงไปยังอุปกรณ์ใช้งานให้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แม้จะเป็นเช่นนี้ แต่บางครั้งก็จำเป็นต้องควบคุมการตอบสนองของวาล์วเมื่อระดับแรงดันกระแทกสูงเกินกว่าจะยอมรับได้ และต้องปกป้องท่อและเครื่องมือวัด

วาล์วบางรุ่นสามารถติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมความเร็วในการตอบสนองเพื่อควบคุมอัตราการเปิดและ/หรือปิด เพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันกระแทกที่อาจก่อให้เกิดความเสียหาย ด้วยวิธีนี้ เราสามารถควบคุม ความเร็วในการปิด และ/หรือ ความเร็วในการเปิดของวาล์วได้ตามต้องการ และลดผลกระทบของแรงดันกระแทกให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้

4. แรงดันปั๊ม Jockey

ด้วยเหตุผลหลายประการ ปั๊มจ็อกกี้หรือแรงดันบำรุงรักษามักจะถูกตั้งค่าให้ต่ำกว่าแรงดันใช้งานของระบบอย่างมาก ดังนั้นเมื่อปั๊มเริ่มทำงานในระบบป้องกันอัคคีภัยที่มีแรงดัน จะต้องเพิ่มแรงดันที่ปั๊มจ็อกกี้จ่ายไว้ในระบบให้ถึงแรงดันใช้งานของระบบ ซึ่งจะทำให้เกิดแรงดันกระแทกในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งเสมอ และบางครั้งระดับแรงดันกระแทกอาจสร้างความเสียหายได้

โดยการลดความแตกต่างระหว่างแรงดันเริ่มต้นของปั๊มจ็อกกี้กับแรงดันการทำงานของปั๊มดับเพลิง เราสามารถลดแรงดันกระแทกให้อยู่ในระดับที่ควบคุมได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อแรงดันการทำงานอยู่ที่ 12 บาร์ และแรงดันบำรุงรักษาระบบหรือแรงดันปั๊มจ็อกกี้อยู่ที่ 6 บาร์ ปั๊มหลักจะต้องเพิ่มแรงดันอย่างรวดเร็วอย่างน้อย 6 บาร์ ส่งผลให้เกิดแรงดันกระแทกเริ่มต้นเมื่อปั๊มหลักเริ่มทำงาน การตั้งค่าแรงดันบำรุงรักษาให้ใกล้เคียงกับแรงดันการทำงานจะช่วยลดแรงดันกระแทกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยิ่งความแตกต่างของแรงดันน้อยเท่าไร แรงดันกระแทกก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

5. ถังบลัดเดอร์ป้องกันแรงดันกระแทก

คำตอบที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัญหาแรงดันกระแทกหรือแรงกระแทกในระบบน้ำที่มีอยู่ คือ ถังบลัดเดอร์ป้องกันแรงดันกระแทก ซึ่งสามารถติดตั้งบนเส้นท่อได้ ถังเหล็กนี้มีบลัดเดอร์ที่ยืดหยุ่นซึ่งยึดติดกับจุดเชื่อมต่อของถังกับท่อหลักของระบบน้ำ รูปทรงของบลัดเดอร์จะคล้ายกับรูปทรงของถัง จึงสามารถขยายตัวได้เต็มความจุของถัง อากาศอัดจะถูกกักไว้ระหว่างบลัดเดอร์กับตัวถังด้านนอกที่ระดับความดันที่เหมาะสมกับความต้องการของระบบ ความดันภายในและภายนอกของบลัดเดอร์จะเท่ากันเสมอ ทำให้สามารถรับและจ่ายน้ำเข้าออกได้ตามต้องการ

เมื่อคลื่นแรงดันมาถึงถังบลัดเดอร์ ถังจะดันบลัดเดอร์ออกและเพิ่มปริมาตรของท่อระบบที่คลื่นกระแทกถูกส่งเข้ามา การไหลเข้าสู่พื้นที่ที่ขยายออกนี้จะช่วยดูดซับและลดทอนคลื่นแรงดันกระแทก