ท่อไอเสีย Fire Pump ( Engine Exhaust Systems) ต้องทำอย่างไร มาตรฐาน NFPA กำหนดไว้เช่นไร ?
...
หัวข้อเกี่ยวกับ Fire Pump Exhaust System ใน NFPA 20-2025 ฉบับล่าสุด จะมีอยู่ในโครงสร้างราวๆดังนี้:
...
บทที่ Chapter 11: Engine Requirements
Section 11.5: Engine Exhaust Systems
11.5.1: Basic Requirements
11.5.2: Exhaust System Design
11.5.3: Connections and Support
11.5.4: Pipe Size and Back Pressure
11.5.5: Multiple Engines Exhaust
...
เราจะมาดูรายละเอียดและอธิบาย Section 11.5 Engine Exhaust กันครับ
...
"ระบบไอเสียของเครื่องยนต์" (Engine Exhaust System)
คำอธิบายทางเทคนิค:
1. ระบบไอเสียเครื่องยนต์ คือระบบที่ทำหน้าที่:
- นำพาไอเสียจากการเผาไหม้ออกจากเครื่องยนต์
- ลดเสียงดังจากการเผาไหม้ (ผ่าน Muffler)
- ลดมลพิษในไอเสีย (ผ่าน Catalytic converter ในบางระบบ)
- ระบายความร้อนจากการเผาไหม้
...
2. องค์ประกอบหลักของระบบไอเสีย:
- Exhaust Manifold (ท่อรวมไอเสีย)
- Exhaust Pipe (ท่อไอเสีย)
- Muffler (หม้อพักไอเสีย)
- Flexible Connection (ข้อต่ออ่อน)
- Support & Hangers (ตัวรองรับและแขวน)
- Heat Insulation (ฉนวนกันความร้อน)
...
3. ข้อควรระวังในการติดตั้ง:
- ต้องมีระยะห่างที่ปลอดภัยจากวัสดุไวไฟ
- ต้องมีการป้องกันการสัมผัสโดยตรงจากผู้ปฏิบัติงาน
- ต้องมีการรองรับน้ำหนักที่เหมาะสม
- ต้องมีการชดเชยการขยายตัวเนื่องจากความร้อน
...
4. ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย:
- อุณหภูมิผิวท่อไอเสียอาจสูงถึง 400-600°C
- ไอเสียมีความดันและอุณหภูมิสูง
- การรั่วไหลของไอเสียเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
- เสียงดังจากไอเสียต้องได้รับการควบคุม
...
หัวข้อ 11.5.1 Exhaust Manifold.
Exhaust manifolds and turbochargers shall incorporate provisions to avoid hazard to the operator or to flammable material adjacent to the engine.
...
"ท่อรวมไอเสีย (Exhaust manifold) และเทอร์โบชาร์จเจอร์ (turbocharger) จะต้องมีการติดตั้งมาตรการป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงาน หรือต่อวัสดุไวไฟที่อยู่บริเวณใกล้เคียงกับเครื่องยนต์"
...
คำศัพท์เทคนิค:
1. Exhaust Manifold คือ ท่อรวมไอเสีย
- เป็นท่อโลหะที่ทำหน้าที่รวมไอเสียจากหลายๆ กระบอกสูบเข้าด้วยกัน
- มีอุณหภูมิสูงมากขณะเครื่องยนต์ทำงาน (อาจถึง 600-800°C)
- ต้องมีฉนวนกันความร้อนหุ้มเพื่อป้องกันการสัมผัสโดยตรง
...
2. Turbocharger คือ เทอร์โบชาร์จเจอร์
- อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากไอเสียมาหมุนใบพัดเพื่อเพิ่มอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์
- มีอุณหภูมิการทำงานสูงมาก
- ต้องมีการป้องกันการสัมผัสโดยตรง
...
มาตรการป้องกันที่ควรมี:
1. ติดตั้งฉนวนกันความร้อน (Heat Shield)
2. มีการระบายอากาศที่ดี
3. ติดป้ายเตือนอันตราย
4. กำหนดระยะห่างที่ปลอดภัยจากวัสดุไวไฟ
5. มีการตรวจสอบสภาพฉนวนกันความร้อนเป็นประจำ
...
หัวข้อ 11.5.2* Exhaust Piping.
A conservative guideline is that, if the exhaust system exceeds 15 ft (4.5 m) in length, the pipe size should be increased one pipe size larger than the engine exhaust outlet size for each 5 ft (1.5 m) in added length
...
11.5.2.1
Each pump engine shall have an independent exhaust system.
...
11.5.2.2
A flexible connection with a section of stainless steel, seamless or welded corrugated (not interlocked), not less than 12 in. (305 mm) in length shall be made between the engine exhaust outlet and exhaust pipe.
...
11.5.2.3
The exhaust pipe shall not be any smaller in diameter than the engine exhaust outlet and shall be as short as possible.
...
11.5.2.4
The exhaust pipe shall be covered with high-temperature insulation or otherwise guarded to protect personnel from injury.
...
11.5.2.5
The exhaust pipe and muffler shall be acceptable to the engine manufacturer, and the exhaust back pressure shall not exceed the engine manufacturer's recommendations.
...
11.5.2.5.1
The exhaust pipe and muffler shall be supported independently of the engine’s flexible exhaust connection.
...
11.5.2.6
Exhaust pipes shall be installed with clearances of at least 9 in. (229 mm) to combustible materials.
...
11.5.2.7
Exhaust pipes passing directly through combustible roofs shall be guarded at the point of passage by ventilated metal thimbles that extend not less than 9 in. (229 mm) above and 9 in. (229 mm) below roof construction and are at least 6 in. (152 mm) larger in diameter than the exhaust pipe.
...
11.5.2.8
...
Exhaust pipes passing directly through combustible walls or partitions shall be guarded at the point of passage by one of the following methods:
(1)
Metal ventilated thimbles not less than 12 in. (305 mm) larger in diameter than the exhaust pipe
...
(2)
Metal or burned clay thimbles built in brickwork or other approved materials providing not less than 8 in. (203 mm) of insulation between the thimble and construction material
...
แนวทางการติดตั้งลองมาแปลและอธิบายแต่ละข้อโดยละเอียดกันครับ:
...
A.11.5.2 (แนวทางการออกแบบ):
"แนวทางที่ปลอดภัยคือ หากระบบไอเสียมีความยาวเกิน 15 ฟุต (4.5 เมตร) ต้องเพิ่มขนาดท่อให้ใหญ่ขึ้นหนึ่งขนาดจากขนาดท่อไอเสียขาออกของเครื่องยนต์ทุกๆ ระยะ 5 ฟุต (1.5 เมตร) ที่เพิ่มขึ้น"
...
หลักการออกแบบขนาดท่อไอเสีย (A.11.5.2):
- แนวทางที่ปลอดภัย คือ หากความยาวท่อเกิน 4.5 เมตร ให้เพิ่มขนาดท่อขึ้น 1 ขนาดทุกๆ ระยะ 1.5 เมตร
- เหตุผล: เพื่อลด back pressure ที่จะส่งผลต่อประสิทธิภาพเครื่องยนต์
- ข้อแนะนำในทางปฏิบัติ: ควรคำนวณ pressure drop ของระบบและปรึกษาผู้ผลิตเครื่องยนต์ เพราะแต่ละรุ่นอาจมีข้อกำหนดเฉพาะ
...
11.5.2.1
"เครื่องยนต์ปั๊มแต่ละเครื่องต้องมีระบบไอเสียแยกเป็นเอกเทศ"
ระบบไอเสียแยกอิสระ (11.5.2.1):
- เครื่องยนต์แต่ละเครื่องต้องมีระบบไอเสียแยกกัน
- เหตุผล:
* ป้องกันการย้อนกลับของไอเสียระหว่างเครื่อง
* สามารถซ่อมบำรุงแยกอิสระได้
* ง่ายต่อการตรวจสอบปัญหา
- ข้อแนะนำ: ควรวางแผนเส้นทางท่อให้ดี โดยเฉพาะในห้องเครื่องที่มีพื้นที่จำกัด
...
11.5.2.2
"ต้องติดตั้งข้อต่ออ่อนที่ทำจากสแตนเลสสตีล แบบไร้ตะเข็บหรือเชื่อมลอนคลื่น (ไม่ใช่แบบล็อคประสาน) ที่มีความยาวไม่น้อยกว่า 12 นิ้ว (305 มม.) ระหว่างทางออกไอเสียของเครื่องยนต์กับท่อไอเสีย"
ข้อต่อยืดหยุ่น (11.5.2.2):
- ต้องใช้ข้อต่อแบบยืดหยุ่นที่ทำจากสแตนเลส ความยาวไม่น้อยกว่า 305 มม.
- ลักษณะ: เป็นแบบลูกฟูก (corrugated) แบบไร้ตะเข็บหรือเชื่อม ห้ามใช้แบบ interlocked
- เหตุผลทางเทคนิค:
* รองรับการสั่นสะเทือนจากเครื่องยนต์
* รองรับการขยายตัวจากความร้อน
* ป้องกันความเสียหายต่อท่อไอเสียและเครื่องยนต์
- ข้อควรระวัง:
* ต้องไม่ติดตั้งในลักษณะที่เกิดการบิดตัว
* ควรตรวจสอบการรั่วซึมเป็นประจำ
* ควรเปลี่ยนเมื่อพบรอยแตกหรือความเสียหาย
...
11.5.2.3
"ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อไอเสียต้องไม่เล็กกว่าทางออกไอเสียของเครื่องยนต์ และต้องมีความยาวน้อยที่สุดเท่าที่เป็นไปได้"
ขนาดท่อไอเสีย (11.5.2.3):
- ขนาดต้องไม่เล็กกว่าท่อไอเสียออกของเครื่องยนต์
- ติดตั้งให้สั้นที่สุดเท่าที่ทำได้
- ข้อแนะนำเพิ่มเติม:
* ควรหลีกเลี่ยงการใช้ข้องอมากเกินไป
* ท่อควรมีความลาดเอียงเล็กน้อยเพื่อระบายน้ำจากการควบแน่น
* ควรมีจุดระบายน้ำในจุดต่ำสุด
...
11.5.2.4
"ท่อไอเสียต้องหุ้มด้วยฉนวนกันความร้อนสูงหรือมีการป้องกันด้วยวิธีอื่นเพื่อป้องกันการบาดเจ็บของบุคลากร"
การป้องกันความร้อน (11.5.2.4):
- ต้องหุ้มฉนวนกันความร้อนหรือมีการป้องกัน
- ข้อแนะนำในการเลือกฉนวน:
* ควรใช้ฉนวนที่ทนอุณหภูมิได้ไม่ต่ำกว่า 600°C
* ควรมีความหนาที่เหมาะสม (typically 50-100mm)
* ควรมีการปิดผิวด้านนอกด้วยวัสดุที่ทนทาน
- การตรวจสอบและบำรุงรักษา:
* ตรวจสอบสภาพฉนวนเป็นประจำ
* เปลี่ยนเมื่อพบการเสื่อมสภาพ
* ระวังความชื้นที่อาจแทรกซึมเข้าฉนวน
...
11.5.2.5
"ท่อไอเสียและหม้อพักไอเสียต้องได้รับการยอมรับจากผู้ผลิตเครื่องยนต์ และแรงดันย้อนกลับของไอเสียต้องไม่เกินค่าที่ผู้ผลิตเครื่องยนต์แนะนำ"
ความดันย้อนกลับ (11.5.2.5):
- ต้องได้รับการยอมรับจากผู้ผลิตเครื่องยนต์
- ความดันย้อนกลับต้องไม่เกินค่าที่ผู้ผลิตแนะนำ
- ข้อแนะนำในทางปฏิบัติ:
* ควรติดตั้ง pressure gauge เพื่อตรวจสอบ
* ควรมีการบันทึกค่าเป็นประจำ
* หากพบค่าผิดปกติ ให้ตรวจสอบการอุดตันหรือความเสียหาย
...
11.5.2.5.1
"ท่อไอเสียและหม้อพักไอเสียต้องมีการรองรับแยกอิสระจากข้อต่ออ่อนไอเสียของเครื่องยนต์"
การรองรับน้ำหนัก (11.5.2.5.1):
- ท่อไอเสียและหม้อพักต้องมีการรองรับแยกจากข้อต่อยืดหยุ่น
- ข้อแนะนำในการติดตั้ง:
* ใช้แขวนแบบสปริงเพื่อรองรับการขยายตัว
* ระยะห่างของจุดแขวนไม่ควรเกิน 3 เมตร
* ควรมีจุดยึดแน่น (fixed point) ที่เหมาะสม
* คำนึงถึงน้ำหนักของฉนวนในการออกแบบ
- ข้อควรระวัง:
* หลีกเลี่ยงการถ่ายน้ำหนักไปที่เครื่องยนต์
* ตรวจสอบการคลายตัวของน็อตยึดเป็นประจำ
...
11.5.2.6
"ท่อไอเสียต้องติดตั้งให้มีระยะห่างอย่างน้อย 9 นิ้ว (229 มม.) จากวัสดุที่ติดไฟได้"
ระยะห่างจากวัสดุติดไฟ (11.5.2.6):
- ต้องมีระยะห่างอย่างน้อย 229 มม.
- ข้อแนะนำเพิ่มเติม:
* ควรเพิ่มระยะห่างในจุดที่มีอุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ
* ติดตั้งแผ่นสะท้อนความร้อนในจุดวิกฤต
* ใช้เครื่องวัดอุณหภูมิตรวจสอบจุดสำคัญ
...
11.5.2.7
"ท่อไอเสียที่ผ่านหลังคาที่ติดไฟได้โดยตรง ต้องมีการป้องกัน ณ จุดที่ผ่านด้วยปลอกโลหะระบายอากาศที่ยื่นออกไปไม่น้อยกว่า 9 นิ้ว (229 มม.) ทั้งด้านบนและด้านล่างของโครงสร้างหลังคา และมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าท่อไอเสียอย่างน้อย 6 นิ้ว (152 มม.)"
การผ่านหลังคา (11.5.2.7):
- ต้องใช้ปลอกโลหะระบายอากาศ (thimble)
- ขนาดใหญ่กว่าท่อไอเสียอย่างน้อย 152 มม.
- ยื่นเหนือและใต้หลังคาอย่างน้อย 229 มม.
- คำแนะนำในการติดตั้ง:
* ใช้วัสดุกันน้ำรอบปลอก
* มีการระบายอากาศที่ดี
* ตรวจสอบการรั่วซึมเป็นประจำ
...
11.5.2.8
"ท่อไอเสียที่ผ่านผนังหรือผนังกั้นที่ติดไฟได้โดยตรง ต้องมีการป้องกัน ณ จุดที่ผ่านด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้:"
(1) "ปลอกโลหะระบายอากาศที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าท่อไอเสียไม่น้อยกว่า 12 นิ้ว (305 มม.)"
(2) "ปลอกโลหะหรือดินเผาที่ก่อด้วยอิฐหรือวัสดุอื่นที่ได้รับการอนุมัติ ซึ่งให้ฉนวนระหว่างปลอกกับวัสดุก่อสร้างไม่น้อยกว่า 8 นิ้ว (203 มม.)"
การผ่านผนัง (11.5.2.8):
สามารถเลือกใช้วิธีใดวิธีหนึ่ง:
...
วิธีที่ 1: ปลอกโลหะระบายอากาศ
- ขนาดใหญ่กว่าท่อไอเสีย 305 มม.
- ข้อดี: ติดตั้งง่าย ดูแลรักษาสะดวก
- ข้อควรระวัง: ต้องมีการระบายอากาศที่ดี
...
วิธีที่ 2: ปลอกก่ออิฐหรือวัสดุทนไฟ
- มีฉนวนหนาอย่างน้อย 203 มม.
- ข้อดี: ความปลอดภัยสูง ทนทาน
- ข้อควรระวัง:
* ต้องก่อสร้างอย่างประณีต
* ต้องมีการเว้นช่องว่างสำหรับการขยายตัว
* ควรมีการตรวจสอบรอยร้าวเป็นประจำ
...
ข้อแนะนำทั่วไปในการติดตั้งระบบ:
1. จัดทำแบบก่อสร้างที่ละเอียด
2. คำนวณการขยายตัวจากความร้อน
3. วางแผนการซ่อมบำรุง
4. ติดตั้งอุปกรณ์วัดและตรวจสอบที่จำเป็น
5. จัดทำคู่มือการบำรุงรักษา
...
คำศัพท์เทคนิคที่สำคัญ:
1. Flexible connection - ข้อต่ออ่อน: ใช้เพื่อรองรับการสั่นสะเทือนและการขยายตัวจากความร้อน
2. Corrugated - แบบลอนคลื่น: ลักษณะพื้นผิวที่เป็นคลื่นเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น
3. Back pressure - แรงดันย้อนกลับ: แรงดันที่ต้านการไหลของไอเสีย
4. Thimble - ปลอก: อุปกรณ์ป้องกันความร้อนตรงจุดที่ท่อผ่านผนังหรือหลังคา
...
สรุปได้ว่า การติดตั้งท่อไอเสียรวมของ Fire Pump นั้นไม่ใช่ทำง่ายๆและไม่ได้นึกถึงผลกระทบใดๆเลย เพราะต้องไม่ลืมว่าในห้อง Fire Pump นั้น เรามี Fuel Day Tank ถังน้ำมันดีเซลสำหรับเติมเข้าเครื่อง Fire Pump ของเราอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นไอระเหยและการรั่วไหลของน้ำมันดีเซลอาจเกิดประกายความร้อนจนนำไปสู่การลุกติดไฟของน้ำมันเชื้่อเพลิงในห้อง Fire Pump ได้ตลอดเวลา ทุกครั้งก่อนมีการดำเนินการใดๆกับเรื่องนี้เราจำเป็นต้องอ่านมาตรฐานให้ละเอียดและทำความเข้าใจในแต่ละหัวข้อ เพื่อไม่ให้เกิดอันตรายต่อ Fire Pump ที่เราติดตั้งไปนะครับ
...
>>>
สมเกียรติ์ ประทุมมินทร์
กลุ่มบริษัท เมืองไฟฟ้าวิศวกรรม
…
#Eifel UL Listed Fire Pump
#TD Power UL Listed Engine
#RFP UL/FM Fire Pump
#Bimotor UL/FM Engine
#ให้บริการตรวจสอบพลังงานประจำปี
#ให้บริการตรวจสอบระบบดับเพลิงประจำปี
#ให้บริการตรวจสอบอาคารโรงงานประจำปี
…
Line Id : SomkiatSafety
Tel : 0866266375 คุณ สมเกียรติ์
Tel : 0632239339 คุณ ทิฟฟี่
Facebook Fanpage : เมืองไฟฟ้าวิศวกรรม
Youtube : เมืองไฟฟ้าวิศวกรรม
..
..