• 065-0938905
    tcharoen96@gmail.com
  • 35/455 ซอยประเสริฐมนูกิจ 48 ถนนประเสริฐมนูกิจ
    แขวงคลองกุ่ม เขตบึงกุ่ม กรุงเทพฯ 10240
ทดสอบปั๊มดับเพลิง


NFPA 25 Performance Test Fire Pump ทดสอบปั๊มดับเพลิงผ่านไม่ผ่านดูอย่างไร

ผู้ดูแลระบบปั๊มน้ำดับเพลิงอาจมีข้อสงสัยว่า ในการทดสอบประสิทธิภาพปั๊มน้ำดับเพลิงตามมาตรฐาน NFPA 25 Performance Test Fire Pump ผ่านหรือไม่ผ่านการทดสอบ พิจารณาอย่างไร วิศวกรตรวจทดสอบใช้มาตรฐานอะไรเป็นเกณฑ์ หรือว่าเป็นปั๊มดับเพลิงตัวสีแดงก็ใช้ได้แล้ว สามารถเดินเครื่องได้ก็ OK แล้ว หรือสับสวิตช์ Selector มาอยู่ที่ Manual และกดสตาร์ทเครื่องเดินได้ก็ใช้ได้แล้ว อย่างนี้หรือเปล่า

nfpa 25 fire pump performance test

จากประสบการณ์ในการทดสอบเจ้าปั๊มตัวสีแดง ๆ หรือ Fire Pump มาหลายปี ทำให้เราได้พบเห็นปัญหาที่เกิดขึ้นจากการทดสอบ จึงอยากมาแบ่งปันประสบการณ์ผ่านบทความนี้ เพื่อให้ท่านผู้ที่สนใจและต้องดูแลเจ้า Fire Pump นี้ ได้ทราบว่าการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ตามเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 มีข้อกำหนดในการทดสอบอย่างไร

สารบัญเนื้อหา


■ NFPA 25 Performance Test Fire Pump ข้อกำหนดการทดสอบประสิทธิภาพปั๊มน้ำดับเพลิง

■ กรณีศึกษา ทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump มาตรฐาน UL/FM

■ กรณีศึกษา Performance Test Fire Pump ตามมาตรฐาน NFPA 20 และ NFPA 25

■ สาเหตุของ Fire Pump ที่ไม่ผ่านการทดสอบและแนวทางการปรับปรุง

■ สรุป


NFPA 25 Performance Test Fire Pump ข้อกำหนดการทดสอบประสิทธิภาพปั๊มน้ำดับเพลิง


มาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับและเป็นที่รู้จักในวงกว้างของงานด้านปั๊มน้ำดับเพลิง ที่ใช้อ้างอิงในการตรวจสอบ ทดสอบและบำรุงรักษาระบบ Fire Pump คือมาตรฐานของสมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาหรือ National Fire Protection Association (NFPA)

การตรวจสอบ ทดสอบและบำรุงรักษา Fire Pump อ้างอิงตาม CODE NFPA 25 (Standard for the Inspection Testing and Maintenance of Water-Based fire protection system: ITM) ได้กำหนดหลักเกณฑ์ในการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ไว้ดังนี้ (NFPA 25 Version 2023)

The fire pump test results shall be considered acceptable if all of the following conditions are satisfied :

(1) Fire pump meets the flow and pressure requirements of the most demanding system (s) being supplied by the fire pump based on owner-provided system design information.
(2) Fire pump supplies 100 percent of rated flow.
(3) The net pressure at each flow point is at least 95 percent of one of the following:
(a) Original manufacturer’s pump curve
(b) Original unadjusted field test curve
(c) Test curve generated from the pump nameplate

สรุปง่าย ๆ คือ ผลการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ซึ่งจะได้ข้อมูลแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและความดัน ต้องมีค่าความดันสุทธิไม่น้อยกว่า 95% เมื่อเทียบกับข้อมูลตอนทดสอบเพื่อรับมอบงานหรือค่าจาก Name Plate และที่สำคัญคือ ให้ดำเนินการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ทุกปี


รายละเอียดการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump
ตามมาตรฐาน NFPA 25


สำหรับในประเทศไทย วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (ว.ส.ท.) ได้กำหนดหลักเกณฑ์ในการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ตาม CODE EIT 033011-19 ซึ่งมีรายละเอียดที่เป็นไปในแนวทางเดียวกันกับ NFPA 25 ผู้ที่สนใจสามารถศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมได้

ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่นี่ :

มาตรฐาน ว.ส.ท. 033011-19
มาตรฐาน NFPA25

กรณีศึกษา ทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump มาตรฐาน UL/FM

จากเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 Performance Test Fire Pump ที่ได้กล่าวไว้ตอนต้น เพื่อให้เกิดความเข้าใจมากยิ่งขึ้น จะขอยกตัวอย่าง ผ่านกรณีศึกษาที่ทางบริษัท ฯ ได้เข้าให้บริการกับลูกค้า โดยข้อมูลของ Fire Pump มีรายละเอียดดังนี้

กรณีศึกษาที่ 1 : ทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ที่ได้มาตรฐาน UL/FM

Fire Pump Brand AC Fire Pump ชนิด Horizontal Split Case พิกัด 3000 GPM
พิกัดที่ Rated Flow TDH เท่ากับ 145 PSI ที่ความเร็วรอบ 1785 RPM
พิกัดที่ Overflow TDH เท่ากับ 116 PSI (150% Flow rate)
พิกัดที่ Churn Condition TDH เท่ากับ 163 PSI (0% Flow rate)
กำลังขับสูงสุดที่ต้องการ 416.9 แรงม้า
ความเร็วรอบของเครื่องยนต์ 1760 RPM และให้กำลังขับ 422 แรงม้า

Fire pump FM Approvals


ข้อมูลเพิ่มเติม :

UL ย่อมาจาก Underwriters Laboratories คือ มาตรฐานที่ได้รับการรับรองจากองค์กรที่ตั้งขึ้นในประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งดำเนินการด้านการรับรองมาตรฐานของผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ หากผลิตภัณฑ์ใดได้รับตราสัญลักษณ์ UL แสดงว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัย

FM ย่อมาจาก Factory Mutual คือมาตรฐานที่ได้รับการรับรองจากห้องปฏิบัติการทดสอบและหน่วยงานรับรองระดับโลกของ third-party global ซึ่งเป็นองค์กรที่ดำเนินการทดสอบและรับรองผลิตภัณฑ์และบริการที่เป็นไปตามมาตรฐานการป้องกันการสูญหายของทรัพย์สินที่เข้มงวดสำหรับใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์

หาก Fire Pump และส่วนประกอบของ Fire Pump ที่ได้รับรองโดย FM Approvals ทำให้ผู้ใช้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวได้ผ่านการทดสอบตามเกณฑ์ที่กำหนดและสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่นี่ : https// www.fmapprovals.com


กราฟประสิทธิภาพปั๊มดับเพลิง FM Approvals
ภาพด้านบนเป็นกราฟที่ได้จากการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump โดยเปรียบเทียบระหว่าง Annual Test กับ Pump Name Plate เมื่อพิจารณาที่สภาวะ Churn Condition (0% Flowrate) พบว่า TDH มีค่า 99 % เมื่อเทียบกับค่าจาก Name Plate , ที่สภาวะ Rated Flow (100% Flowrate) พบว่าTDH มีค่า 101% เมื่อเทียบกับค่าจาก Name Plate และที่สภาวะ Over Flow (150% Flowrate) พบว่า TDH มีค่า 103 % เมื่อเทียบกับค่าจาก Name Plate

ผลการทดสอบสำหรับ Fire Pump ชุดนี้ เราสามารถสรุปได้ว่า Fire Pump มีประสิทธิภาพที่ดีสามารถทำงานผ่านตามเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 ที่ 0%,100% และ 150% Flowrate เนื่องจากมีค่าความดันมากกว่า 95% เทียบกับความดันที่ระบุค่าไว้ตาม Name Plate


กรณีศึกษา Performance Test Fire Pump ตามมาตรฐาน NFPA 20 และ NFPA 25

หากกล่าวถึง Fire Pump ที่ติดตั้งในประเทศของเรา ต้องยอมรับว่า มีความหลากหลายมากและเรายังพบเห็น Fire Pump ที่ติดตั้งมาแล้วเกิน 10 ปี เมื่อทำการทดสอบประสิทธิภาพประจำปี จำเป็นต้องใช้มาตรฐานร่วมกันทั้ง NFPA 20 และ NFPA 25


ข้อมูลเพิ่มเติม :

NFPA 20 Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection เป็นมาตรฐานที่ใช้สำหรับการเลือกและการติดตั้งปั๊มน้ำดับเพลิง และเมื่อติดตั้งระบบ Fire Pump แล้วเสร็จ ก่อนการส่งมอบงานต้องมีการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump หรือเรียกว่า Acceptance Performance Testing โดยมีเกณฑ์พิจารณาดังนี้

การทดสอบที่ 150% ของอัตราการสูบ (Overflow) ความดันที่ได้ต้องมีค่าไม่ต่ำกว่า 65% ของ Rated Pressure และที่ 0% ของอัตราการสูบ (Churn) ต้องมีความดันอยู่ระหว่าง 101-140 % ของ Rated Pressure รายละเอียดแสดงไว้ตามกราฟด้านล่าง

fire pump curve
กรณีศึกษาที่ 2 : ทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ตามมาตรฐาน NFPA 20 และ NFPA 25

Fire Pump Brand Patterson ชนิด Horizontal Split Case พิกัด 750 GPM
พิกัดที่ Rated Flow TDH เท่ากับ 310 PSI ที่ความเร็วรอบ 2100 RPM
พิกัดที่ Overflow TDH เท่ากับ 286 PSI (150% Flow rate)
พิกัดที่ Churn Condition TDH เท่ากับ 328 PSI (0% Flow rate)
กำลังขับสูงสุดที่ต้องการ 305 แรงม้า
ความเร็วรอบของเครื่องยนต์ 2100 RPM และให้กำลังขับ 305 แรงม้า



กราฟประสิทธิภาพปั๊มดับเพลิงมาตรฐาน NFPA 20
ภาพด้านบนเป็นกราฟที่ได้จากการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump โดยเปรียบเทียบระหว่าง Annual Test กับ Pump Name Plate หากเทียบผลการทดสอบตามเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 พบว่าที่สภาวะ Churn Condition ผลการทดสอบได้ TDH เท่ากับ 91%, ที่สภาวะ Rated Flow พบว่า TDH มีค่า 93% และที่สภาวะ Over Flow พบว่า TDH มีค่า 98% (เทียบกับค่าจาก Name Plate)

ผลการทดสอบสำหรับ Fire Pump ชุดนี้ ตามเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 พบว่า Fire Pump ไม่ผ่านตามเกณฑ์ที่ 0% และ 100% Flowrate เนื่องจากมีค่าความดันต่ำกว่า 95% เทียบกับความดันที่ระบุค่าไว้ตาม Name Plate

อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก Fire Pump ชุดนี้มีการติดตั้งก่อนที่ NFPA 25 จะตั้งเกณฑ์การทดสอบที่เข้มงวด กล่าวคือผลการทดสอบต้องมีค่า TDH ไม่น้อยกว่า 95% ทุกสภาวะอัตราการไหล ซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับ Fire Pump ที่ใช้งานมายาวนานหลายปี

การพิจารณาผลการทดสอบร่วมกับเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 20 จึงเป็นแนวทางที่เหมาะสม สำหรับ Fire Pump ที่ใช้งานมายาวนานและสามารถประยุกต์ใช้กับ Fire Pump ที่เป็น Non-Listed ได้



หากพิจารณาผลการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ชุดนี้ ตามเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 ร่วมกับ NFPA 20 พบว่าที่สภาวะ Churn Condition (0% Flowrate) ผลการทดสอบ ค่า TDH มีค่า 96% เทียบกับค่า TDH ที่ Rated Flow , ที่สภาวะ Rated Flow (100% Flowrate) พบว่าTDH มีค่า 93% เมื่อเทียบกับค่าจาก Name Plate และที่สภาวะ Over Flow (150% Flowrate) พบว่า TDH มีค่า 91% เมื่อเทียบกับค่าจาก Name Plate


ข้อมูลเพิ่มเติม :

From NFPA 20 item A.6.2 Listed pumps can have different head capacity curve shapes for a given rating. Shutoff head will range from minimum of 101 percent to a maximum of 140 percent of rated head. At 150 percent of rated capacity, head will range from a minimum of 65 percent to a maximum of just below rated head. Pump manufacturers can supply expected curves for their listed pumps.

ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่นี่ : https// www.nfpa.org


จากผลการทดสอบสามารถสรุปได้ว่า Fire Pump นี้ไม่ผ่านตามเกณฑ์มาตรฐานที่ 0% และ 100% Flowrate เนื่องจากผลการทดสอบที่ 0% ความดันไม่ได้อยู่ในช่วง 101-140% เมื่อเทียบกับความดันที่ 100% Flowrate (ตามมาตรฐาน NFPA 20) และที่ 100% Flowrate ค่า TDH ต่ำกว่า 95% เทียบกับความดันที่ระบุค่าไว้ตาม Name Plate (ตามมาตรฐาน NFPA 25)

การดำเนินการปรับปรุง Fire Pump ชุดนี้อาจเลือกใช้การ Overhaul Fire Pump เนื่องจากค่า TDH ที่ได้จากการทดสอบมีค่าที่ต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 ไม่มากนัก หากทำการปรับปรุงด้วยการ Overhaul จึงมีโอกาสที่จะทำให้ประสิทธิภาพของปั๊มน้ำดับเพลิงสูงขึ้นได้


สาเหตุของ Fire Pump ที่ไม่ผ่านการทดสอบและแนวทางการปรับปรุง

ตามข้อกำหนดของ NFPA 25 item 8.3.7.2.4 (2) ได้กล่าวไว้ดังนี้ “An investigation shall be conducted into the cause of the unacceptable test results.” นั่นหมายถึง หากค่า TDH มีค่าที่ต่ำกว่าค่าที่ระบุตาม Name Plate หรือตอนส่งมอบงานเกินกว่า 5% จำเป็นต้องหาสาเหตุ

ในหัวข้อนี้จะได้มีการนำเสนอตัวอย่างปัญหาที่พบ จากการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ประจำปี และแนวทางการแก้ปัญหา เพื่อให้ปั๊มน้ำดับเพลิงมีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

Case 1 ท่อด้านดูดมีความยาวมาก


จากประสบการณ์ในการเข้าดำเนินการทำ performance test fire pump ของโรงงานแห่งหนึ่ง ซึ่งผลการทดสอบประสิทธิภาพ fire pump พบว่า ปั๊มน้ำดับเพลิงไม่สามารถทำงานให้ผ่านตามเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 ได้

เมื่อได้ตรวจสอบถึงปัจจัยที่มีผลต่อค่าประสิทธิภาพที่ลดลงของ Fire Pump พบว่าค่าความดันด้านดูดของปั๊มน้ำดับเพลิงมีค่าที่ต่ำกว่า -3 PSI ที่สภาวะการทดสอบที่ Overflow Condition สาเหตุเนื่องจากท่อทางด้านดูดที่มีการติดตั้งระหว่างแหล่งน้ำสำรองกับ Fire Pump มีระยะทางที่ยาวมาก ทำให้เกิด Friction Loss สูง ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ Fire Pump ไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ


ข้อพิจารณาเพิ่มเติม :

From NFPA 20 item 4.6.2.3 When the water supply is from a ground level tank, the suction pressure must be maintained above -3 psi (-0.2 bar) when the pump is flowing at 150% of the rated flow and the full fire protection water demand has been met.(i.e.,the tank is close to empty)



ท่อด้านดูดมีความยาวมาก

แนวทางในการปรับปรุงสำหรับปัญหาที่เกิดขึ้นนี้ ผู้ดูแลระบบคงต้องหาแนวทางในการลดระยะทางระหว่าง Fire Pump กับแหล่งน้ำสำรอง เพื่อให้ Fire Pump สามารถสูบน้ำจากแหล่งน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Case 2 ท่อด้านดูดมีขนาดเล็ก


ปัญหาที่อาจพบได้จากการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump คือความดันด้านดูดมีค่าที่มากกว่า – 3 PSI เนื่องจากท่อด้านดูดมีขนาดที่ไม่เหมาะสมกับขนาดของปั๊มน้ำดับเพลิง (ท่อมีขนาดเล็กกว่าขนาดที่กำหนดตามมาตรฐาน NFPA 20)

มาตรฐาน NFPA 20 Standard for the installation of stationary pumps for fire protection ได้มีการกำหนดขนาดท่อต่าง ๆ ที่ควรพิจารณาเลือกใช้เพื่อให้ Fire Pump สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งได้แสดงรายละเอียดตามตารางด้านล่าง

ขนาดท่อด้านดูดตามมาตรฐาน NFPA 20 ที่มา : NFPA 20 Standard for the installation of stationary pumps for fire protection
ตัวอย่างเช่น หากติดตั้ง Fire Pump ชนิด Horizontal Split Case ที่สูบน้ำจากถังเก็บน้ำตั้งพื้นพิกัดปั๊มน้ำดับเพลิง 1000 แกลลอนต่อนาที ตามมาตรฐาน NFPA 20 ได้แนะนำให้ติดตั้งท่อด้านดูดขนาด Diameter 8 นิ้วและแนะนำให้ติดตั้งท่อด้านจ่ายขนาด Diameter 6 นิ้ว โดยในตารางยังมีข้อแนะนำในการติดตั้งท่อ Flow Test Line ขนาดไม่น้อยกว่า 6 นิ้ว
ท่อด้านดูดมีขนาดเล็ก
หากทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump แล้วพบว่าปั๊มน้ำดับเพลิง ไม่สามารถทำงานให้ผ่านตามเกณฑ์มาตรฐาน NFPA 25 ได้ และได้ตรวจสอบความผิดปกติของความดันด้านดูดที่อาจมีค่ามากกว่า -3 PSI ซึ่งสาเหตุมาจากท่อด้านดูดมีขนาดที่ไม่เหมาะสม ผู้ดูแลระบบคงต้องหาแนวทางในการปรับปรุงระบบท่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน NFPA 20 เพื่อให้ Fire Pump สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Case 3 Packing Seal Fire Pump เสื่อมสภาพ


ในการเข้าทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump หลายครั้งพบว่า ในระหว่างการเดินเครื่องปั๊มน้ำดับเพลิง จะพบน้ำหล่อเพลาที่บริเวณ Packing Seal ของปั๊มมีการไหลออกมาเป็นจำนวนมาก ซึ่งหากมีปริมาณที่มากเกินกว่ามาตรฐาน NFPA 25 กำหนด อากาศจะสามารถเข้าสู่ตัวเรือนปั๊มน้ำและทำให้ปั๊มน้ำไม่สามารถสร้างความดันได้ตามพิกัดกำหนดหรือบางครั้งอาจถึงขั้นสูบน้ำไม่ขึ้น


ข้อพิจารณาเพิ่มเติม :

From NFPA 25 item 8.8.2 Frequently, inexperienced personnel might view the water in the drop pocket as a leak, if the packing glands are tightened to the point where no water is allowed to drop, then the packing gland will dry out and fall.


หากพบว่าปั๊มน้ำดับเพลิง มีปริมาณน้ำหยดที่ Packing Seal ที่มากเกินกว่ามาตรฐาน NFPA 25 ที่กำหนดไว้ที่ 60 หยดต่อนาที (อาจใช้วิธีการสังเกตน้ำจะรั่วออกมาในลักษณะไหลเป็นหยด) ควรดำเนินการขันแน่นที่ Grand Nut หากแก้ไขแล้วยังมีน้ำหยดมากเกินไป นั่นคือ Packing Seal เสื่อมสภาพ คงต้องถึงเวลาที่ต้องเปลี่ยน Packing Seal แล้ว

ปัญหาเรื่อง Packing Seal มีปริมาณน้ำหยดที่มากเกินไป สาเหตุอาจเกิดจากการคลายตัวของ Grand Nut หรือ Packing Seal เสื่อมสภาพ อาจมองดูว่าเป็นปัญหาเล็กน้อย แต่ถ้ามีการรั่วของน้ำจำนวนมาก จะเป็นปัญหาที่ใหญ่ในทันที เนื่องจาก Fire Pump อาจสูบน้ำไม่ขึ้นหรือ Fire Pump จะมีประสิทธิภาพที่ลดลงเป็นอย่างมาก จากการแทนที่ของอากาศซึ่งเป็น compressible fluid

สรุป

พอจะมองเห็นภาพแล้วใช่ไหมครับ ว่าการทดสอบประสิทธิภาพ Fire Pump ผ่านหรือไม่ผ่านตามมาตรฐานสากลพิจารณาอย่างไรและหากทดสอบแล้วไม่ผ่านตามเกณฑ์ NFPA 25 Performance Test Fire Pump จะแก้ไขกันได้อย่างไรบ้าง

ผู้ดูแลอาคาร ช่างเทคนิค วิศวกร หรือบุคลากรที่เกี่ยวข้อง ควรให้ความสำคัญในการตรวจสอบ ทดสอบและบำรุงรักษา Fire Pump ตามช่วงเวลาที่เหมาะสม เพื่อให้เจ้าปั๊มตัวสีแดง ๆ นี้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในยามที่เราต้องการใช้งาน


บริษัท เอ็นจิเนียริ่ง อินโนเวชั่น ออดิเตอร์ จำกัด
ให้บริการงานตรวจสอบและบำรุงรักษาด้านวิศวกรรมความปลอดภัยและวิศวกรรมพลังงาน และมีปณิธานที่จะทำงานให้เกิดคุณภาพสูงสุด
Read More
  •  35/455 ซอยประเสริฐมนูกิจ 48 ถนนประเสริฐมนูกิจ แขวงคลองกุ่ม เขตบึงกุ่ม กรุงเทพฯ 10240
  •  tcharoen96@gmail.com
  •  065-0938905 , 02-1036347
  •  02-5507896

Our Services

Facebook

Add Friend

© Copyright 2020 บริษัท เอ็นจิเนียริ่ง อินโนเวชั่น ออดิเตอร์ จำกัด | All Rights Reserved