في نظام الحماية من الحرائق، هناك عدد قليل من مؤشرات الأداء التي تعتبر بالغة الأهمية مثلالضغط الصافي لمضخة الحريق. سواء كنت تقوم بتصميم غرفة جديدة لمضخات الحريق، أو فحص تركيب موجود، أو استكشاف أخطاء الضغط وإصلاحها، فإن فهم الضغط الصافي أمر ضروري للحفاظ على سلامة شاغلي المبنى والأصول. توفر هذه المقالة شرحًا كاملاً وسهل المتابعة لشبكة ضغط مضخة الحريق، بما في ذلك ماهيتها وكيفية حسابها وسبب أهميتها وكيفية تجنب الأخطاء الشائعة في تطبيقات العالم الحقيقي.
الضغط الصافي لمضخة الحريقهو الفرق بين ضغط تفريغ المضخة وضغط الشفط، ويتم قياسه في المضخة نفسها. إنه يمثل المضخةالقدرة الفعلية على إضافة الطاقة (الضغط) إلى الماءأثناء تحركه عبر نظام الحماية من الحرائق.
بعبارات بسيطة:
الضغط الصافي = ضغط التفريغ – ضغط الشفط
في حين أن هذه الصيغة تبدو واضحة، إلا أنه غالبا ما يساء فهم الضغط الصافي أو يتم تقييمه بشكل غير صحيح. يفترض الكثيرون أن ضغط التفريغ الإجمالي لمضخة الحريق يعكس قوتها، لكن ضغط التفريغ وحده لا يمكن أن يكشف عن الأداء الحقيقي للمضخة. الضغط الصافي هو المقياس القياسي الذي يستخدمه المهندسون والمفتشون والمصنعون لأنه يعزل مساهمة المضخة دون تأثير تغيرات ضغط الإمداد.
ولهذا السبب يتم استخدام الضغط الصافي لمضخات الحريقلوحة, اختبار القبول, منحنيات الأداء، وتقييمات الامتثال NFPA 20.
لا تخلطصافي الضغطمع مضخة الحريقالضغط المقدر.
الضغط المقدر: الضغط الذي تم تصميم المضخة لتوصيله عند التدفق المقدر (على سبيل المثال، 100 رطل لكل بوصة مربعة عند 1000 جالون في الدقيقة).
صافي الضغط: الضغط الفعلي المقاس أثناء الاختبار أو التشغيل بعد طرح ضغط الشفط.
الضغط المقدر هو مواصفات ثابتة.
الضغط الصافي هو قياس في الوقت الحقيقي.
يمكن أن تتمتع المضخة بالضغط المقدر الصحيح ولكنها تظهر ضغوطًا صافية غير طبيعية بسبب تقلبات الشفط أو مشكلات التثبيت أو عوائق النظام.
يعد فهم الضغط الصافي أمرًا حيويًا لعدة أسباب:
تم تصميم أنظمة الحماية من الحرائق بناءً على الضغط المطلوب عند نقاط تدفق محددة. إذا لم تتمكن المضخة من توفير الضغط الصافي اللازم، فقد يفشل النظام في توصيل الماء الكافي للرشاشات أو الصنابير أثناء الحريق.
التغيرات في ضغط الشفط يمكن أن تؤثر على ضغط التفريغ. تساعد مراقبة الضغط الصافي في تحديد ما إذا كانت اختلافات الأداء ناجمة عن المضخة أو عن طريق إمدادات المياه.
يتطلب NFPA 20 أن تقوم جميع اختبارات قبول مضخة الحريق بتوثيق الضغط الصافي عند نقاط تدفق متعددة. وبدون بيانات الضغط الصافي، يكون الاختبار غير مكتمل.
يمكن أن يكشف الضغط الصافي المنخفض عن:
ارتداء المكره
مصافي الشفط المسدودة
تسرب الهواء
الأنابيب المسدودة
دوران المضخة غير صحيح
مقاييس خاطئة
الضغط الصافي المفرط خطير بنفس القدر:
يمكن أن يسبب فشل الأنابيب أو التركيب
يؤدي إلى إجهاد الصمام ومكونات النظام
يفرض تفعيل صمام تخفيف الضغط
مراقبة الضغط الصافي تحافظ على المعدات ضمن حدود التشغيل الآمنة.
الحساب نفسه بسيط:
الضغط الصافي = ضغط التفريغ – ضغط الشفط
ومع ذلك، يكمن التحدي في ضمان دقة القياسات وقابليتها للتكرار ومتوافقة مع معايير NFPA.
قياس الضغط عندمقياس التفريغعلى رأس اختبار المضخة أو مشعب التفريغ.
قياس الضغط عندمقياس الشفطعلى جانب شفط المضخة.
طرح قراءة الشفط من قراءة التفريغ.
تحقق من القياسات عند الزبد (تدفق 0%)، وتدفق 100%، ونقاط التدفق 150%.
قارن الضغوط الصافية المقاسة مع منحنى الأداء المعتمد للمضخة.
دقة القياس أمر بالغ الأهمية. يمكن أن ينتج عن المقياس الخاطئ قراءات غير صحيحة لفرق الضغط.
يجب أن تؤخذ القراءات مع تدفق المياه من خلال رأس الاختبار أو عدادات التدفق.
يتغير ضغط الشفط بشكل ملحوظ تحت التدفق. كن على دراية بقيود النظام أو أنابيب الشفط ذات الحجم الصغير.
يتضمن اختبار القبول عادةً ثلاث نقاط تدفق:
عند التدوير، لا تحرك المضخة أي ماء، لذلك يظل ضغط الشفط مستقرًا بشكل عام. عادة ما يكون صافي الضغط في أعلى مستوياته عند المخض لأنه لا يوجد فقدان للتدفق داخل المضخة.
عند نقطة التدفق المقدرة، يجب أن يتطابق الضغط الصافي مع مواصفات المضخة.
مثال: ضغط مقنن 100 رطل لكل بوصة مربعة عند 1000 جالون في الدقيقة.
إذا انحرف صافي الضغط بشكل كبير عن المعدل عند هذه النقطة، فقد لا تعمل المضخة بشكل صحيح.
عند 150% من التدفق المقدر، سيكون صافي ضغط المضخة أقل ولكن يجب أن يظل ضمن حدود الامتثال NFPA 20. يتحقق هذا الاختبار من موثوقية المضخة في ظل الحد الأقصى للطلب.
على الرغم من أن صيغة الضغط الصافي بسيطة، إلا أن العديد من العوامل يمكن أن تؤثر على القراءات النهائية:
يؤدي انخفاض ضغط إمدادات المياه إلى تقليل ضغط التصريف والضغط الصافي بشكل مباشر.
أنابيب الشفط صغيرة الحجم
الأكواع المفرطة
جولات أفقية طويلة
تخطيط غرفة المضخة سيئ
كل ذلك يمكن أن يقلل من ضغط الشفط أثناء الاختبار.
تقلل الدفاعات البالية أو المتآكلة من القدرة على بناء الضغط.
يحدث التجويف عندما ينخفض ضغط الشفط إلى مستوى منخفض جدًا. إنه يدمر المكره ويقلل الضغط الصافي بشكل كبير.
يمكن أن تؤدي مشاكل سرعة محرك الديزل أو أعطال VFD إلى انخفاض إنتاج المضخة.
تخلق الجيوب الهوائية الموجودة في أنابيب الشفط اضطرابًا وتقلل من كفاءة المضخة.
المواد الغريبة أو تراكم التآكل في الأنابيب يعيق التدفق.
ونظرًا لأن الضغط الصافي حساس لهذه المتغيرات التشغيلية، فإن مراقبته بمرور الوقت تعد واحدة من أكثر الاستراتيجيات فعالية لاكتشاف تدهور النظام قبل أن يصبح خطيرًا.
ليس دائما. إذا كان ضغط الشفط مرتفعًا بشكل غير عادي، فقد يبدو ضغط التفريغ طبيعيًا بينما يكون الضغط الصافي منخفضًا.
ضغط الشفط هو أساس الضغط الصافي. سيؤثر التغيير في جانب الشفط دائمًا على الأداء.
قد يؤدي رفع السرعة إلى حدوث ضغط زائد خطير وإجهاد ميكانيكي. ابحث دائمًا عن السبب الجذري أولاً.
حتى الأنظمة الجديدة تمامًا يمكن أن تواجه مشكلات ناجمة عن أخطاء التثبيت، أو اختلال محاذاة الأنابيب، أو وضع المقياس بشكل غير صحيح.
ضغط مضخة الحريق وضغط النظام مصطلحان مختلفان ولا ينبغي استخدامهما بالتبادل.
اتبع الإرشادات من أجل:
قطر الأنبوب
الحد الأدنى من المرفقين
أقصر عملية شفط عملية
انتقالات سلسة للأنابيب
يعد الدوران غير الصحيح سببًا شائعًا لانخفاض الضغط الصافي.
استبدال أو معايره أجهزة قياس الضغط بانتظام، وخاصة قبل اختبار القبول.
تسمح اختبارات التدفق السنوية بمقارنة الضغط الصافي الحالي مع الأداء التاريخي.
تتبع ضغط إمداد البلدية أو الخزان بمرور الوقت لمراقبة الاتجاهات.
قد تتسبب المصافي المسدودة في حدوث انخفاض سريع في ضغط الشفط أثناء اختبارات التدفق العالي.
تعد الصمامات المغلقة جزئيًا سببًا متكررًا لضعف الأداء.
يضمن الفحص والاستبدال الروتيني أن تحافظ المضخة على خرج الضغط المناسب.
فيما يلي المشكلات الشائعة وأعراض الضغط الصافي المقابلة:
الأسباب المحتملة:
مضخة تدور في الاتجاه الخاطئ
المكره البالية
سرعة محرك غير صحيحة
تسرب الهواء في خطوط الشفط
خسائر شفط عالية بسبب تصميم الأنابيب
الأسباب المحتملة:
انسداد أو تقييد في أنابيب التفريغ
أجهزة اختبار التدفق المسدود
ضعف إمدادات المياه
الأسباب المحتملة:
دخول الهواء
إمدادات المياه غير مستقرة
مقاييس خاطئة
الأسباب المحتملة:
سرعة المضخة عالية جدًا
تقليم المكره غير صحيح
خطأ في معايرة المقياس
يبدأ التشخيص الدقيق بالقياس الدقيق والمقارنة مع منحنى أداء المصنع.
يعد الضغط الصافي لمضخة الحريق أحد أهم العوامل في هندسة الحماية من الحرائق. فهو يوفر صورة حقيقية لأداء المضخة، بشكل مستقل عن إمدادات المياه، ويساعد المهندسين على ضمان أن النظام يوفر القدرة الكافية على مكافحة الحرائق في جميع الظروف.
