نادراً ما تحدث حالات الطوارئ المتعلقة بالحرائق في الأوقات المناسبة. في العديد من السيناريوهات الحقيقية، تندلع الحرائق بالضبط عندما يكون النظام الكهربائي للمنشأة تحت الضغط، مثل العواصف، أو فشل الشبكة، أو أعطال المعدات، أو الكوارث الطبيعية التي تؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي. خلال هذه اللحظات، تصبح موثوقية مضخة الحريق خط الدفاع الأخير عن الممتلكات والحياة البشرية. ومع ذلك، حتى في المباني المجهزة تجهيزًا جيدًا، هناك حالات موثقة لفشل مضخة الحريق أثناء انقطاع التيار الكهربائي. يمكن أن تكون العواقب كارثية، مما يؤدي إلى عدم كفاية ضغط المياه، أو تأخير إخماد الحرائق، أو إغلاق النظام بالكامل.

باعتبارنا شركة مصنعة لمضخات الحريق، كثيرًا ما نواجه نفس السؤال من الاستشاريين والمقاولين وأصحاب المنشآت:"لماذا تتعطل مضخة الحريق أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وكيف يمكننا منع ذلك؟"الجواب هو مزيج من مشكلات التصميم الكهربائي، ونقاط الضعف الميكانيكية، وأخطاء التثبيت، والإشراف على الصيانة. يعد فهم هذه الأسباب الجذرية أمرًا بالغ الأهمية لأي شخص مسؤول عن الحماية من الحرائق.

تستكشف هذه المقالة الأسباب الرئيسية لفشل مضخات الحريق أثناء انقطاع التيار الكهربائي وتوفر استراتيجيات هندسية وتشغيلية عملية لضمان موثوقية النظام عندما يكون الأمر أكثر أهمية.

1. الاعتماد على مصدر طاقة واحد

أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لفشل مضخة الحريق الكهربائية أثناء انقطاع التيار الكهربائي هو عدم وجود مصدر طاقة ثانوي أو مصدر طاقة للطوارئ. تم تصميم العديد من المباني القديمة بتغذية كهربائية واحدة فقط تعمل على تشغيل وحدة التحكم في مضخة الحريق. عندما تفقد هذه التغذية الفردية الطاقة، لا يكون لمضخة الحريق القدرة على البدء.

يحدد NFPA 20 المتطلبات الصارمة لمصادر طاقة مضخات الحريق، ومع ذلك فإن العديد من التركيبات لا تتبعها بالكامل - خاصة في المناطق التي لا يتم فيها تطبيق المعايير بشكل متسق. قد يبدو الاعتماد على خط مرافق واحد فعالاً من حيث التكلفة أثناء البناء، ولكنه يعرض المبنى لمخاطر هائلة.

تشمل المشاكل النموذجية ما يلي:

• لا يوجد مولد احتياطي متصل بمضخة الحريق

• فشل تبديل النقل

• اتصالات الطاقة فضفاضة أو متآكلة

• عدم استقرار طاقة المرافق أثناء العواصف

الحل واضح ومباشر: تأكد من أن كل مضخة حريق لديها خيار طاقة ثانوي واحد على الأقل يمكن الاعتماد عليه - إما مضخة حريق تعمل بمحرك ديزل أو مولد طوارئ بحجم مناسب.

2. فشل مولد الطوارئ

تعتقد العديد من المرافق أنها محمية لمجرد وجود مولد كهربائي. ولسوء الحظ، عادة ما تتعطل المولدات نفسها أثناء انقطاع التيار الكهربائي. في كثير من الحالات، تعمل المضخة بكامل طاقتها، لكن المولد يفشل في توصيل الطاقة الكهربائية المطلوبة.

لماذا يحدث فشل المولد:

• انخفاض الوقود أو الديزل الملوث

• فشل البطارية يمنع بدء التشغيل

• ضعف التزامن مع وحدة التحكم في مضخة الحريق

• المولد صغير الحجم بالنسبة للتيار الدوار المقفل لمضخة الحريق

• عدم وجود اختبار الحمل الروتيني

تتطلب مضخات الحريق تيار تدفق عالي جدًا عند البدء. إذا لم يتم تحديد حجم المولد وفقًا لمعايير NFPA 110 أو إذا لم يتمكن المولد من التعامل مع التدفق اللحظي، فقد يتوقف المولد أو يتعثر، مما يتسبب في فشل كامل لمضخة الحريق.

وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل العديد من الاستشاريين يوصون بمضخات إطفاء الحريق بمحركات الديزل كحل احتياطي موثوق به للغاية. على عكس المولدات، تعمل مضخات الديزل بشكل مستقل ولا تعتمد على الطاقة الكهربائية الخارجية.

3. الحجم غير الصحيح للمكونات الكهربائية

حتى عند توفر مصدر طاقة احتياطي، قد تفشل مضخات الحريق بسبب مشاكل في التصميم الكهربائي. يعد الحجم المناسب للكابلات والقواطع ومفاتيح النقل وأجهزة التحكم أمرًا ضروريًا لموثوقية مضخة الحريق. لا تستطيع الأجزاء الكهربائية ذات الحجم الصغير التعامل مع تيار البدء العالي لمضخات الحريق، خاصة أثناء التبديل في حالات الطوارئ.

تشمل الأخطاء الشائعة ما يلي:

• استخدام الكابلات غير المقاومة للحريق لمغذيات المضخات

• تركيب قواطع قياسية بدلاً من المكونات ذات التصنيف الخاص بمضخات الحريق

• حجم الموصل غير الصحيح مما يؤدي إلى انخفاض الجهد

• استخدام VFDs للأغراض العامة أو بادئات التشغيل الناعمة غير المعتمدة لمضخات الحريق

يعد انخفاض الجهد مشكلة يتم التغاضي عنها بشكل خاص. إذا انخفض الجهد الكهربي الذي يتم توصيله إلى وحدة التحكم في مضخة الحريق بشكل منخفض للغاية أثناء انتقال الانقطاع، فقد يفشل المحرك في التشغيل أو يتعطل بشكل متكرر. وهذا أمر شائع بشكل خاص في المنشآت الكبيرة ذات الكابلات الطويلة.

تعمل الهندسة الكهربائية الصحيحة، وتوجيه الكابلات المناسب، والمعدات المعتمدة المتوافقة مع NFPA على التخلص من معظم هذه المخاطر.

4. الأعطال الميكانيكية الناجمة عن الصيانة غير المنتظمة

حتى لو تم توصيل الطاقة الكهربائية بشكل صحيح، فإن المشكلات الميكانيكية يمكن أن تمنع مضخة الحريق من العمل أثناء حالة الطوارئ. يمكن الوقاية من العديد من الأعطال الميكانيكية ولكنها تحدث بسبب سوء الصيانة أو الاختبارات غير المنتظمة أو ظروف التخزين غير المناسبة.

تشمل الأسباب الميكانيكية الرئيسية لفشل المضخة ما يلي:

• المحامل المضبوطة من نقص التشحيم

• مهاوي المضخة المتآكلة

• اختلال بين المضخة والمحرك

• ضرر اقتران

• مصافي الشفط المسدودة أو انسداد إمدادات المياه

• تسرب الهواء في خط الشفط لمضخات الحريق التوربينية العمودية

اختبار مضخة الحريق الأسبوعية والشهرية ليس اختياريًا، فهو ضروري لضمان تشغيل المضخة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. من المرجح أن تتعطل مضخة الحريق التي لم يتم تشغيلها لعدة أشهر ميكانيكيًا عند استدعائها فجأة في حالة الطوارئ.

5. مشكلات بدء تشغيل مضخة حريق محرك الديزل

تم تصميم مضخات حريق الديزل خصيصًا للعمل أثناء انقطاع التيار الكهربائي، ومع ذلك من الممكن أن تفشل إذا لم يتم صيانتها بشكل صحيح. أكثر من 60% من أعطال مضخة حريق الديزل تتعلق بآليات البدء.

تشمل مشاكل بدء تشغيل الديزل الشائعة ما يلي:

• البطاريات الضعيفة أو الميتة

• عطل في شاحن البطارية

• الهواء في نظام الوقود

• مرشحات مسدودة

• فشل نظام التبريد

• الوقود منخفض الجودة أو التلوث الميكروبي

تتطلب محركات الديزل أيضًا تهوية مناسبة للاحتراق. في غرف المضخات المغلقة، يمكن أن يؤدي تدفق الهواء غير الكافي إلى تقليل خرج طاقة المحرك، مما يتسبب في ضعف أداء المضخة خلال اللحظات الحرجة.

لضمان الموثوقية، يجب أن تخضع مضخات الديزل لاختبارات التشغيل التلقائي الأسبوعية واختبارات الحمل الشهرية بناءً على NFPA 25.

6. أعطال جهاز التحكم في مضخة الحريق

وحدة التحكم هي "العقل" لنظام مضخة الحريق. أثناء انقطاع التيار الكهربائي، يجب أن يكتشف تلقائيًا انخفاض الضغط ويبدأ تشغيل المضخة على الفور. ومع ذلك، فإن أعطال وحدة التحكم هي سبب شائع لفشل مضخة الحريق.

تتضمن مشكلات وحدة التحكم المتكررة ما يلي:

• خطوط استشعار الضغط الخاطئة

• إعدادات الضغط غير الصحيحة

• الأسلاك الداخلية فضفاضة

• التآكل داخل اللوحة

• المرحلات أو المقاولين الخاطئة

• التثبيت غير السليم من قبل فنيين غير معتمدين

قد تظهر وحدة التحكم وظيفية أثناء الاختبارات اليدوية ولكنها تفشل أثناء حالة الطوارئ الفعلية بسبب أخطاء التشغيل الآلي. ولهذا السبب، يجب اختبار وحدات التحكم في ظل ظروف هبوط الضغط الحقيقية، وليس يدويًا فقط.

7. مشاكل إمدادات المياه المكشوفة أثناء انقطاع التيار الكهربائي

غالبًا ما يصاحب انقطاع التيار الكهربائي العواصف أو الزلازل أو الفيضانات أو فشل النظام الذي يمكن أن يضر بإمدادات المياه. قد تبدأ مضخة الحريق بشكل صحيح ولكنها تفشل في توفير الضغط المطلوب إذا كان توفر المياه محدودًا.

تشمل حالات الفشل المحتملة المتعلقة بالمياه ما يلي:

• خزان الشفط ينخفض

• خطوط الشفط المسدودة

• تراكم الرواسب عند منافذ الخزان

• تفقد أنابيب البلدية الضغط أثناء انقطاع التيار الكهربائي

• جيوب هوائية في أنابيب الشفط التوربينية العمودية

• صمامات البوابة مغلقة جزئيًا أو صدئة

إن موثوقية إمدادات المياه لا تقل أهمية عن الموثوقية الكهربائية. حتى المضخة التي تعمل بشكل مثالي لا يمكنها التعويض عن مصدر المياه المسدود أو غير الكافي.

8. الظروف البيئية أثناء حالات الطوارئ

يمكن أن تؤثر الظروف الجوية القاسية المصاحبة لانقطاع التيار الكهربائي على أداء مضخة الحريق. قد تتسبب العواصف الشديدة في فيضانات غرف المضخات، في حين يمكن أن تؤدي حرائق الغابات إلى ارتفاع درجات الحرارة المحيطة.

تشمل القضايا البيئية ما يلي:

• غمرت المياه غرفة المضخة مما أدى إلى حدوث ماس كهربائي

• تجميد الأنابيب أثناء انقطاعها في فصل الشتاء

• ارتفاع درجة حرارة المحركات أو محركات الديزل

• الرطوبة العالية تسبب التآكل

• ابتلاع الغبار في محركات الديزل

إن تحديد موقع غرفة المضخة فوق مستوى الفيضان وضمان الحماية البيئية المناسبة يقلل بشكل كبير من هذه المخاطر.

9. الخطأ البشري أثناء حالات الطوارئ

الخطأ البشري هو أحد أكثر العوامل التي يتم التغاضي عنها. أثناء انقطاع التيار الكهربائي، قد يقوم الأشخاص بتعطيل ميزات مضخة الحريق عن غير قصد أو اتخاذ قرارات غير صحيحة تحت الضغط.

تشمل الأمثلة ما يلي:

• تبديل وحدات التحكم إلى الوضع اليدوي ونسيان إعادتها

• إعادة ضبط الإنذارات دون تحديد السبب الجذري

• إيقاف تشغيل مضخات الديزل بسبب الضوضاء أو الاهتزاز بافتراض وجود عطل

• فشل في نقل حمل المولد إلى ناقل الطاقة الصحيح

إن التدريب وإجراءات الطوارئ الواضحة تقلل بشكل كبير من حالات الفشل المرتبطة بالبشر.

10. عدم وجود اختبار شامل للنظام

السبب الأساسي الأكبر لجميع حالات الفشل هو عدم كفاية الاختبارات. تخضع العديد من أنظمة مضخات الحريق فقط لاختبارات التدفق الأساسية أو تقارير الضغط. ومع ذلك، نادرًا ما يتم محاكاة سيناريو انقطاع التيار الكهربائي الفعلي.

يجب أن يتضمن اختبار الموثوقية الكامل ما يلي:

• محاكاة الخسارة الكاملة للطاقة

• تشغيل المولد واختبار النقل

• استجابة وحدة التحكم التلقائية

• اختبار التشغيل البارد لمحرك الديزل

• فحص إمدادات المياه

• مراقبة الأحمال الكهربائية

يؤكد NFPA 25 على أنه يجب اختبار مضخات الحريق في ظل الظروف الفعلية، وليس الافتراضات.

كيفية التأكد من موثوقية مضخة الحريق أثناء انقطاع التيار الكهربائي

للحفاظ على نظام موثوق للحماية من الحرائق، يجب على أصحاب المنشآت والمهندسين اعتماد نهج شامل يركز على جودة المعدات والانضباط التشغيلي.

الاستراتيجيات الرئيسية:

1. قم بتثبيت مصادر الطاقة الزائدة وفقًا لـ NFPA 20.

2. إجراء اختبارات حمل المولد الشهرية.

3. استخدم وحدات التحكم ومكونات مضخة الحريق المعتمدة من UL/FM.

4. إجراء اختبارات التشغيل التلقائي الأسبوعية لمضخات الديزل.

5. حافظ على الوقود النظيف واستبدل المرشحات بانتظام.

6. فحص وتنظيف خطوط إمداد الشفط.

7. تأكد من حماية غرف المضخات من الفيضانات أو درجات الحرارة القصوى.

8. تدريب الموظفين على إجراءات الطوارئ وتشغيل النظام.

9. إجراء عمليات محاكاة سنوية للتدفق الكامل وانقطاع الطاقة الكاملة.

10. العمل مع الشركات المصنعة والمثبتة لمضخات الحريق المعتمدة.

إن اتباع أفضل الممارسات يضمن أن تعمل أنظمة مضخات الحريق بشكل موثوق، حتى في ظل أسوأ سيناريوهات انقطاع التيار الكهربائي.