ซ่อม ปรับปรุง ข้อต่อแบบยืดหยุ่น , Strain Relief สำหรับงานไฟร์ปั้ม : เมืองไฟฟ้าวิศวกรรม

ข้อต่อยืดหยุ่นแบบยาง (Rubber Flexible Joint ) สามารถใช้สำหรับลดความเครียด (Strain Relief) ของท่อในระบบดับเพลิงได้หรือไม่ ?

...

NFPA 20-2022 บทที่ 4 หัวข้อ 4.16.6.5 การบรรเทาความเครียดของท่อ (Strain Relief) ..

...

ในกรณีที่ปั๊มและแหล่งจ่ายน้ำด้านดูดติดตั้งอยู่บนฐานแยกกัน และมีการเชื่อมต่อด้วยท่อแบบแข็ง จะต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์บรรเทาความเครียดให้กับท่อ (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่รูป 1 และรูปที่ 2)

...

คำขยายความเพิ่มเติมเพื่อความเข้าใจที่มากขึ้น:

...

1. "ความเครียดของท่อ" ในที่นี้หมายถึง แรงเค้น แรงบิด หรือการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในท่อ

2. "ฐานแยกกัน" หมายถึง ปั๊มและแหล่งจ่ายน้ำติดตั้งอยู่บนฐานคนละชุด ไม่ได้อยู่บนฐานเดียวกัน

3. "ท่อแบบแข็ง" คือท่อที่ไม่มีความยืดหยุ่น

4. "อุปกรณ์บรรเทาความเครียด" อาจเป็นข้อต่อยืดหยุ่น (Flexible Joint) หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่ช่วยลดแรงสั่นสะเทือนและการเคลื่อนตัวของท่อ

...

เหตุผลที่ต้องมีการบรรเทาความเครียด:

- ป้องกันการแตกหักของท่อ

- ลดการสั่นสะเทือน

- ยืดอายุการใช้งานของระบบ

- เพิ่มความปลอดภัยในการทำงาน

...

การบรรเทาความเครียดของท่อ (Strain Relief) สามารถทำได้ 2 วิธีหลักๆ ดังนี้:

1. ใช้ข้อต่อแบบยืดหยุ่น (Flexible Joint) ดังแสดงใน(รูปที่ 1.)

2. ใช้ข้อต่อร่อง (Grooved Coupling) ต่อเรียงกันเป็นชุด ดังแสดงใน(รูปที่ 2.)

...

ข้อควรระวังเพิ่มเติม:

- ข้อต่อแบบหน้าแปลน (Flanged Fitting) ไม่มีความยืดหยุ่น จึงไม่เหมาะสำหรับใช้เป็นอุปกรณ์บรรเทาความเครียด

- เมื่อใช้ข้อต่อร่องเพื่อบรรเทาความเครียด ห้ามใช้ข้อต่อร่องแบบแข็ง (Rigid Grooved Coupling)

...

ค่าการโก่งตัว (Deflection) สำหรับข้อต่อร่องแบบไม่แข็ง:

- สำหรับท่อขนาด 6-8 นิ้ว (150-200 มม.)

- จะมีค่าการโก่งตัวประมาณ 3½ - 4½ นิ้ว ต่อความยาวท่อ 20 ฟุต

- หรือประมาณ 89-114 มม. ต่อความยาวท่อ 6 เมตร

...

ประโยชน์ของการติดตั้งข้อต่อร่องเป็นชุดในท่อดูด:

1. รองรับการทรุดตัวของฐานปั๊มหรือถัง

2. รองรับการขยายและหดตัวของท่อ

3. ป้องกันความเสียหายที่หน้าแปลนด้านดูดของปั๊ม เพราะการไม่ตรงแนวหรือความเครียดที่เกิดขึ้นอาจทำให้หน้าแปลนแตกได้

...

คำแนะนำที่สำคัญในการออกแบบและติดตั้ง Fire Pump:

ในการออกแบบปั๊มดับเพลิง ควรหลีกเลี่ยงการแยกฐานระหว่างไฟร์ปั๊มและต้นกำลัง (Driver) โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อแผ่นดินไหว

...

สำหรับการติดตั้ง Fire Pump ในพื้นที่ซึ่งเกิดแผ่นดินไหวมีข้อพึงระวังเพิ่มเติมดังนี้:

...

เรื่องการออกแบบต้านแผ่นดินไหว:

1. ต้องออกแบบตามข้อกำหนดใน:

- มาตรฐาน ASCE/SEI 7 (เรื่องการรับน้ำหนักขั้นต่ำสำหรับอาคารและโครงสร้างอื่นๆ)

- มาตรฐาน NFPA 13 (มาตรฐานการติดตั้งระบบหัวกระจายน้ำดับเพลิงอัตโนมัติ)

...

2. ก่อนเริ่มออกแบบการติดตั้ง ต้องตรวจสอบกฎหมายควบคุมอาคารในท้องถิ่นนั้นๆ เกี่ยวกับข้อกำหนดด้านการต้านแผ่นดินไหวสำหรับการติดตั้งท่อปั๊มดับเพลิง

...

เรื่องการยึดรั้งข้อต่อ:

- ในกรณีที่มีหน้าแปลนแบบเดือย (Flanged Spigot) ผ่านทะลุพื้น

- ควรใช้วิธีการยึดรั้งข้อต่อแบบอื่นแทนการใช้บล็อกค้ำยัน (Thrust Block)

- เหตุผล: เพราะบล็อกค้ำยันอาจยึดท่อให้อยู่กับที่ในขณะที่อาคารทรุดตัว ซึ่งจะทำให้เกิดความเครียดที่ท่อและข้อต่อภายในอาคารที่เชื่อมต่อโดยตรงกับหน้าแปลนแบบเดือย

...

คำขยายความเพิ่มเติม:

1. "Flanged Spigot" คือ ข้อต่อแบบหน้าแปลนที่มีปลายด้านหนึ่งเป็นเดือยยื่นออกมา

2. "Thrust Block" คือ โครงสร้างคอนกรีตที่ใช้รองรับแรงดันน้ำที่กระทำต่อข้อต่อหรือข้องอ

3. การทรุดตัวของอาคาร (Building Settlement) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่อาคารมีการเคลื่อนตัวลงตามแรงโน้มถ่วง ซึ่งต้องคำนึงถึงในการออกแบบระบบท่อ

...

ตามมาตรฐาน NFPA 20-2022 ไม่อนุญาตให้ใช้ Rubber Flexible Joint หรือข้อต่อยางยืดหยุ่นในระบบท่อดูดของปั๊มดับเพลิง

...

เหตุผลหลักคือ:

1. ข้อต่อยางยืดหยุ่นอาจเสื่อมสภาพตามกาลเวลา ทำให้เกิดการรั่วซึมได้

2. อาจเกิดการยุบตัวเมื่อปั๊มดูดน้ำ (Collapse) เนื่องจากความดันลบในท่อดูด

3. ไม่มีความแข็งแรงเพียงพอสำหรับการใช้งานในระบบดับเพลิง