การออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัย

การบำรุงรักษา ปฏิบัติการสำคัญของระบบป้องกันอัคคีภัย

2009-03-29T16:12:00.002+07:00

ระบบป้องกันอัคคีภัยที่ดีแม้จะสามารถจ่ายค่าตัวของมันคุ้มค่าได้ในครั้งแรกที่ใช้งาน แต่ก็มีลักษณะที่สำคัญสองอย่างคือ

1. แม้จะเป็นระบบที่ออกแบบมาอย่างระมัดระวังและมีสมรรถนะเพียงพอ แต่ก็เป็นระบบที่ไม่น่าใช้ เนื่องจากการใช้งานโดยหวังผลจากสมรรถนะนั้น จะต้องเกิดความเสียหายที่จะต้องนำระบบนี้เข้าแลกเสมอ

2. เป็นระบบที่ไม่ได้ใช้งานเลย บางระบบไม่ได้ใช้งานจริงจนตลอดอายุ แต่จะต้องมีความพร้อมทำงานเต็มที่เมื่อต้องการใช้

จากลักษณะที่ 2 ทำให้ระบบป้องกันอัคคีภัยเป็นระบบที่แทบไม่อยู่ในความสนใจจนกระทั่งเมื่อถึงเวลาต้องใช้งาน ในขณะเดียวกันก็ถูกคาดหวังว่าจะต้องทำงานเต็มสมรรถนะ

การที่ระบบหนึ่งที่ไม่ได้ใช้งานเลย แต่จะต้องมีความพร้อมอยู่เสมอ ความบกพร่องของระบบตามกาลเวลาย่อมเกิดขึ้นโดยแทบไม่ได้สังเกต เปรียบเทียบกับระบบอื่นๆที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตหรือมีการใช้งานเป็นประจำเช่นไฟฟ้าแสงสว่าง เมื่อเกิดความบกพร่องขึ้นในระบบเหล่านี้จะแทบตรวจพบได้ในทันทีเนื่องจากใช้งานเป็นประจำ

ด้วยเหตุนี้การบำรุงรักษาระบบป้องกันอัคคีภัยจึงเป็นปฏิบัติการที่สำคัญมาก และทำให้ต้องย้อนกลับไปถึงการออกแบบระบบที่จะต้องอำนวยให้สามารถบำรุงรักษาง่าย ตรวจสอบสะดวก ทดสอบการทำงานได้ใกล้เคียงกับการใช้งานจริง เช่นการจัดให้มีการระบายน้ำที่เหมาะสมในพื้นที่ติดตั้ง Alarm Valve, Deluge Valve, การติดตั้ง Smoke Detector ในตำแหน่งที่ยื่นอุปกรณ์ทดสอบขึ้นไปถึงได้ง่าย, การจัดให้มีช่องเปิดที่กว้างพอสำหรับการขนย้ายถังบรรจุก๊าซดับเพลิง ฯลฯ

ผู้ใช้สามารถตรวจสอบคาบเวลาการบำรุงรักษาและรายการที่จะต้องตรวจสอบระบบได้จากคู่มือของระบบและเอกสารประกอบอุปกรณ์แต่ละชิ้น รวมทั้งมาตรฐานของระบบป้องกันอัคคีภัยเช่น NFPA 25

คาบเวลาของการตรวจสอบบำรุงรักษาระบบป้องกันอัคคีภัยมักจะจัดเป็นรายสัปดาห์ รายครึ่งปี และรายปี

รายสัปดาห์ มักจะเป็นการตรวจสอบด้วยสายตา เช่นความเรียบร้อยโดยทั่วไปของระบบ อุปกรณ์ยังมีอยู่ครบถ้วนและอยู่ในที่ ป้ายเตือนอยู่ในสภาพและตำแหน่งที่สังเกตได้ชัดเจน วาล์วควบคุมอยู่ในตำแหน่งปกติ เกจ์วัดความดันชี้ความดันที่เหมาะสม

อาจมีการทดสอบบ้างเช่นกดปุ่ม Lamp Test บนชุดควบคุมของ Fire Detection System เพื่อตรวจสอบหลอดไฟสัญญาณและ Buzzer ซึ่งแทบไม่ได้ใช้งาน ว่ายังทำงานได้ตามปกติ หรือการติดเครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ขับด้วยเครื่องยนต์ดีเซลชั่วขณะ (มักจะนานพอที่จะทำให้อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นสูงขึ้นถึงจุดใช้งานปกติของเครื่องยนต์นั้นๆและเกิดการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็น

รายครึ่งปี หรือเรียกอีกอย่างว่าสองครั้งต่อปี มักจะเป็นการทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับเช่น Smoke Detector, Heat Detector, Flame Detector โดยกระตุ้นให้อุปกรณ์ทำงานและส่งสัญญาณสู่ชุดควบคุม โดยก่อนทดสอบจะต้องจัดให้ชุดควบคุมทำงานในรูปแบบของการทดสอบอุปกรณ์ คือแม้จะมีสัญญาณเข้ามาแต่จะไม่นำสัญญาณนั้นมาสรุปผลว่าเป็นเพลิงไหม้แต่จะรับทราบว่าเป็นผลจากการทดสอบ

การทดสอบรายครึ่งปีนี้จะรวมไปถึงการทำความสะอาดอุปกรณ์ เช่นถอดเอา Smoke Detector ออกจากจุดแล้วนำมาเป่าด้วยลมเพื่อไล่ฝุ่นออกจากตัวอุปกรณ์, การทำความสะอาดเลนส์ของ Flame Detector

เมื่อถอดเอา Smoke Detector ออกจากจุดก็ถือโอกาสทดสอบ Supervisory Circuit ของชุดควบคุมไปด้วย คือเมื่อถอดเอา Smoke Detector ออกมาแล้ว ก็จะต้องมีสัญญาณ Trouble ที่ชุดควบคุมด้วย แสดงว่าชุดควบคุมสามารถตรวจสอบได้ว่ามีอุปกรณ์ถูกถอดออกไป สำหรับ Flame Detector อาจตัดไฟเลี้ยงอุปกรณ์เพื่อตรวจสอบการตอบสนองของชุดควบคุมในลักษณะเดียวกัน

หลังจากที่ทดสอบ Supervisory Circuit และทำความสะอาดแล้วจึงต่อด้วยการทดสอบสัญญาณ

รายปี มักจะเป็นการทดสอบจำลองการทำงานของระบบโดยทดสอบเกือบทุกชิ้นส่วนเว้นไว้แต่การใช้สารดับเพลิงจริง เช่น ทดสอบ Manual Pull Station และปล่อยให้ระบบทำงานต่อไปจนมีสัญญาณเตือนภัยเกิดขึ้น, ทดสอบ Manual Release ของระบบที่ใช้ก๊าซดับเพลิงแล้วสังเกตการทำงานของ Actuator, เปิด Inspector Test Connection ของระบบ Sprinkler เพื่อให้ Alarm Valve ทำงาน, การปล่อย Pressure ใน Priming Chamber เพื่อให้ Deluge Valve เปิด

การทดสอบในรายปีนี้จะต้องมีการเตรียมการที่รัดกุม เช่นแจ้งกับผู้ใช้งานอาคารว่าจะมีสัญญาณเตือนภัย หรืออาจทดสอบระบบนี้ไปพร้อมกับการฝึกซ้อมรายปีการป้องกันและระงับอัคคีภัยเลยก็ได้ การทดสอบ Actuator สำหรับระบบที่ใช้ก๊าซดับเพลิงจะต้องถอดเอา Actuator ออกจากถังเก็บและแยกการทำงานของถังออกจากการทดสอบ, การปิด Shut off valve ของ Deluge Valve เพื่อกันไม่ให้เกิการฉีดจริงแต่ยังทดสอบ Priming Chamber ได้

การทดสอบในรายคาบนี้ไม่จำเป็นจะต้องทดสอบให้หมดทุกชิ้นในคราวเดียวแต่อาจแบ่งระบบออกเป็นส่วนๆเพื่อทดสอบเป็นคาบย่อยๆได้เช่นทดสอบ Smoke Detector ทุกเดือนโดยทำเดือนละ 1 ใน 6 ของจำนวน Detector ทั้งหมด ก็จะทำให้ Detector ทุกตัวผ่านการทดสอบปีละสองครั้งตามกำหนด การจัดแบ่งออกเป็นคาบย่อยๆทำให้สะดวกต่อการจัดการมากกว่าด้วย

การบำรุงรักษาที่เหมาะสมจะช่วยให้ระบบป้องกันอัคคีภัยคงสมรรถนะตามที่ออกแบบไว้ ทำให้แน่ใจได้ว่าระบบมีความไว้วางใจได้ตามปกติ ลดโอกาสของการทำงานที่ผิดพลาด

การบำรุงรักษาจัดว่าเป็นปฏิบัติการหลักของระบบป้องกันอัคคีภัยนอกเหนือไปจากการทำงานเมื่อต้องการตามที่ออกแบบไว้ ตัวอย่างของการละเลยการบำรุงรักษาที่พบได้บ่อยที่สุดคือการพบว่า Smoke Detector ทำงานโดยไม่เกิดเพลิงไหม้ขึ้นจริงเนื่องจากการสะสมของฝุ่นในตัว Detector หรือการทำงานเองของ Alarm Valve, Deluge Valve เมื่อเดินเครื่องสูบน้ำหลัก เนื่องจากการซึมของความดันด้าน System หรือ Priming chamber เป็นเวลานานจนความดันลดลงมาเท่าความดันด้าน Supply

หากมีการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม Smoke Detector จะยังคงความไวของการจับควันได้ตามที่ออกแบบ โดยไม่มีปัญหา False alarm, Alarm Valve และ Deluge Valve ตอบสนองได้ฉับไวโดยไม่เกิด False Operation จากความดันที่กระแทกเข้ามา

อย่าคาดหวังว่าระบบป้องกันอัคคีภัยจะทำงานได้ดีโดยไม่ต้องบำรุงรักษาครับ

เครื่องดับเพลิงที่ห้างแห่งหนึ่ง

2007-11-06T15:57:00.000+07:00

เมื่อวานนี้ผู้เขียนมีนัดกับเพื่อนที่ห้างใหญ่แห่งหนึ่งกลางกรุงเทพฯ
เป็นปกติที่ผู้เขียนจะสังเกตระบบป้องกันอัคคีภัยในทุกๆอาคารที่ผู้เขียนไป ถ้าไม่มีภารกิจเร่งรีบจนเกินไป
ห้างนี้ผู้เขียนไปเดินบ้างเป็นครั้งคราว แต่คราวนี้สังเกตบางอย่างที่แปลกตาออกไป นั่นคือมีเครื่องดับเพลิงยกหิ้วจำนวนมากในห้างแห่งนี้ โดยพบทุกๆบันไดเลื่อน ประมาณบันไดละ 4 เครื่อง และในจุดอื่นๆ โดยประมาณระยะห่างระหว่างจุดเพียงไม่เกิน 20 เมตร

อาจจะดูเป็นเรื่องที่ดีที่ห้างจัดให้มีเครื่องดับเพลิงอย่างพอเพียง และเกินพอ แต่เมื่อพิจารณาองค์ประกอบอื่นแล้วก็พบว่า ในห้างเองมีระบบหัวกระจายน้ำดับเพลิง (Automatic Sprinkler) อยู่แล้ว รวมทั้งมี Fire Detection ด้วย โดยผู้เขียนสังเกตว่าอุปกรณ์ Smoke Detector ในพื้นที่ มีไฟ LED กระพริบแสดงว่ายังทำงานตามปกติ ซึ่งหากระบบดังกล่าวออกแบบและบำรุงรักษาตามปกติ ก็จะมีสมรรถนะที่ดีพอสำหรับความปลอดภัยต่อชีวิตและทรัพย์สิน

และหากสังเกตให้ใกล้อีกนิดจะพบว่า เครื่องดับเพลิงยกหิ้วจำนวนมากนี้ เป็นแบบ Carbon Dioxide มี Rating 10 B:C ซึ่งหมายถึงเป็นเครื่องดับเพลิงที่เหมาะสำหรับเชื้อเพลิงประเภท B (น้ำมันเชื้อเพลิงและก๊าซ ยกเว้นน้ำมันสำหรับประกอบอาหาร) และ C (เชื้อเพลิงที่เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีกระแสไหลอยู่) ในขณะที่ในพื้นที่ห้างสรรพสินค้ามีเชื้อเพลิงประเภท B อยู่น้อยมาก (เช่น ร้านขายเหล้า หรือน้ำหอม) เชื้อเพลิงส่วนใหญ่เป็นเชื้อเพลิงประเภท A (เชื้อเพลิงอินทรีย์ที่เป็นของแข็ง) และมีเชื้อเพลิงประเภท C อยู่บ้าง โดยเฉพาะบันไดเลื่อน
แม้ว่า Carbon Dioxide จะมีข้อดีที่ไม่ทิ้งคราบสกปรกหลังจากใช้งาน แต่ก็ไม่เหมาะสำหรับเชื้อเพลิงประเภท A ซึ่งไฟจะติดลึกอยู่ในเนื้อเชื้อเพลิง (Deep seated fire) หากจะใช้ Carbon Dioxide ให้ได้ผลกับเพลิงชนิดนี้ก็จะต้องใช้จำนวนมาก ซึ่งทำให้พอสันนิษฐานได้ว่า ผู้ออกแบบต้องการใช้ Carbon Dioxide จำนวนมากเพื่อดับเพลิงประเภท A ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ของพื้นที่

แต่สิ่งที่เป็นผลเสียของการใช้ Carbon Dioxide จำนวนมากกับเชื้อเพลิงประเภท A ก็คือ การดับเพลิงจะทำได้ช้า เพลิงมีโอกาสลุกลามจนควบคุมได้ยากหากไม่ดับเพลิงโดยรวดเร็ว และยิ่งต้องใช้สารดับเพลิงมากขึ้นไปอีก
การใช้ Carbon Dioxide จำนวนมากในพื้นที่ปรับอากาศ ทำให้ผู้ดับเพลิงต้องเสี่ยงกับการขาดอากาศหายใจ ซึ่งในที่สุดความสูญเสียอาจจะมากเกินกว่าที่ผู้ออกแบบคาดไว้ คือมีผู้บาดเจ็บหรือเสียชีวิต แต่ควบคุมเพลิงไว้ได้ด้วยระบบหัวกระจายน้ำดับเพลิง

นอกจากความไม่เหมาะสมของประเภทและจำนวนของเครื่องดับเพลิงยกหิ้วที่พบเห็นในห้างแห่งนี้แล้ว สิ่งที่ผู้เขียนได้พบเห็น ทำให้อดไม่ได้ที่จะสงสัยว่า เมื่อเร็วๆนี้ห้างแห่งนี้เคยประสบเหตุอัคคีภัย โดยเฉพาะตรงบริเวณบันไดเลื่อน โดยข่าวคราวถูกปกปิดไว้หรือเปล่า

ความเข้าใจเบื้องต้นของการออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัย

2007-11-06T15:56:00.000+07:00

ก่อนที่จะออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัย ผู้ออกแบบควรทำความเข้าใจลักษณะของสิ่งที่จะป้องกัน (Hazard) ให้ดีก่อน อย่างน้อยควรพิจารณาปัจจัยเหล่านี้

เชื้อเพลิงที่เกี่ยวข้อง: ปริมาณและชนิดของเชื้อเพลิงเป็นปัจจัยสำคัญอันดับแรกๆในการเลือกสารดับเพลิง และวิธีการส่งสารดับเพลิง
ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น: เป็นปัจจัยในการตัดสินความจำเป็นในการใช้ระบบป้องกันอัคคีภัย
ความคาดหวังผลการป้องกัน: สำหรับกำหนดสมรรถนะของระบบป้องกันอัคคีภัยที่ต้องการ

ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จะหาได้จากการศึกษาลักษณะของกิจการต่างๆที่จะออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยไว้ป้องกัน เช่น โรงงานปิโตรเคมี, คลังสินค้า, ธนาคาร ฯลฯ แต่ละกิจการจะมีแนวทางปฏิบัติ ข้อกำหนดต่างๆของตนเองซึ่งจะมีประโยชน์อย่างมากกับการออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยที่เหมาะสม

ระบบป้องกันอัคคีภัยมีลักษณะที่แตกต่างจากระบบที่เป็นปัจจัยในการผลิตตรงที่ ระบบป้องกันอัคคีภัยจะใช้เวลาเกือบทั้งหมดไปในลักษณะการเตรียมพร้อมใช้งาน ในขณะที่ระบบที่
เป็นปัจจัยในการผลิตจะใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการทำงานตามปกติ เมื่อระบบทำงาบกพร่องไปก็สามารถรับรู้ได้ในเกือบจะทันที
แต่ความบกพร่องหากเกิดขึ้นในระบบป้องกันอัคคีภัยมักจะไม่มีผลกระทบไดๆต่อการผลิตหรือการดำเนินกิจการ จึงรับรู้ได้ยาก แต่ในขณะเดียวกันหากเกิดอัคคีภัยขึ้น การระง้บอัคคีภัยจะกลายเป็นกิจกรรมที่สำคัญและเร่งด่วนสูงสุด ระบบที่แทบไม่ได้ทำงานเลยจะต้องทำงานได้สมรรถนะตามที่ออกแบบไว้

ด้วยเหตุนี้การตรวจสอบ (Inspection) และการทดสอบ (Test) ตามวาระจึงเป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับระบบป้องกันอัคคีภัย และตัวระบบเองก็จะต้องออกแบบให้ตรวจสอบได้ชัดเจน สามารถทดสอบได้ในลักษณะที่ใกล้เคียงกับการใช้งานจริง

ในกรณีของระบบป้องกันอัคคีภัยอัตโนมัติ ผู้ออกแบบจะต้องมีความเข้าใจลักษณะของเชื้อเพลิง และความเสี่ยง ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น เพื่อจะได้ออกแบบส่วนตรวจจับ (Detection) ที่ไวต่อเพลิงที่อาจเกิดขึ้น และไม่ไวต่อสัญญาณแปลกปลอมอื่นๆ ขณะเดียวกันก็สามารถแนะนำผู้ใช้ในการจัดการให้มีมาตรการอนุญาตทำงาน (Work permit) ที่นอกเหนือไปจากการการทำงานตามปกติของพื้นที่นั้น เช่นการซ่อมแซม การทำความสะอาด เพื่อจะได้เตรียมระบบให้พร้อมกับสัญญาณแปลกปลอมที่แตกต่างจากสภาพการทำงานตามปกติ

ผู้เขียนได้พบกับคำอธิบายมากมายทั้งจากวิศวกรผู้ออกแบบ และจากผู้ใช้ เกี่ยวกับความจำเป็นที่จะต้องขัดขวางการทำงานของระบบป้องกันอัคคีภัย โดยที่ในความเป็นจริงหากผู้ออกแบบและผู้ใช้มีความเข้าใจลักษณะของทรัพย์สินที่ป้องกัน ว่ามีลักษณะปกติอย่างไร มีลักษณะผิดปกติอย่างไรที่อาจเกิดขึ้น มีความเข้าใจหลักการออกแบบและการทำงานของระบบป้องกันอัคคีภัยแล้ว จะพบว่าระบบป้องกันอัคคีภัยที่ออกแบบด้วยความเข้าใจ ออกแบบตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง จะเป็นระบบที่มีสมรรถนะเพียงพอ และทนต่อความบกพร่องและทนต่อสัญญาณแปลกปลอมโดยไม่จำเป็นต้องขัดขวางการทำงาน

ยิ่งทรัพย์สินที่ป้องกันมีคุณค่ามาก ระบบป้องกันอัคคีภัยก็ยิ่งมีความจำเป็น และในขณะเดียวกันก็ต้องการผู้ปฏิบัติการที่มีคุณภาพมากด้วย คงไม่มีใครจ้างกุลีรับค่าแรงขั้นต่ำมาดูแลระบบคอมพิวเตอร์ของธนาคารแน่ ผู้ที่เกี่ยวข้องกับระบบป้องกันอัคคีภัยจึงมักจะเป็นผู้ที่มีศักยภาพพอจะเข้าใจความสำคัญของระบบได้โดยไม่ยากอยู่แล้ว

เครื่องบินขับไล่สมรรถนะสูง หรือเครื่องบินโดยสารสมัยใหม่ มีระบบอัตโนมัติมากมายช่วยเหลือการทำงานของนักบิน แต่ระบบเหล่านี้ไม่ได้่มีไว้เพื่อให้ใครๆก็เป็นนักบินได้ นักบินยังคงต้องเป็นผู้ที่ศึกษาและฝึกฝนมาอย่างดีเช่นเดิม ระบบเหล่านี้มีไว้เพื่อลดภาระของนักบิน ช่วยให้นักบินทำงานได้ดีขึ้น
เช่นเดียวกับระบบอื่นๆ การออกแบบให้มีสมรรถนะเพิ่มขึ้น เทคโนโลยีสูงขึ้น การทำงานที่เป็นอัตโนมัติมากขึ้น ก็เป็นไปเพื่อเพิ่มความสามารถในการทำงาน ไมไ่ด้เป็นไปเพื่อลดความจำเป็นในการใช้คนที่มีคุณภาพ
ความประมาทและความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ ยังคงเป็นสิ่งสำคัญที่จะลดทอนคุณภาพของระบบโดยรวม ไม่ว่าจะเป็นระบบอะไร
การพัฒนาบุคลากร การฝึกอบรมทำความเข้าใจกับงานที่แต่ละคนรับผิดชอบดูแล ยังคงเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับทุกระบบเท่าเดิม

ในฐานะของวิศวกรผู้ออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัย การออกแบบจะต้องอยู่บนหลักการดังนี้

ออกแบบบนพื้นฐานของความเข้าใจในลักษณะของทรัพย์สินที่จะป้องกัน
ออกแบบบนพื้นฐานของความเข้าใจลักษณะของระบบป้องกันอัคคีภัยที่เลือกใช้
ออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยที่ใช้งานได้
ออกแบบระบบที่ตรวจสอบได้โดยสะดวก
ออกแบบระบบที่ทดสอบได้ใกล้เคียงกับการใช้งานจริงโดยกระทบกระเทือนกับสภาพของระบบน้อย
จะต้องไม่ออกแบบมาตรการไดๆที่จะขัดขวางการทำงานของระบบ
ระบบควรบำรุงรักษาง่าย แต่ไม่จำเป็นต้องออกแบบระบบที่ไม่ต้องการการบำรุงรักษา
ระบบควรใช้งานง่ายไม่ซับซ้อน แต่ไม่จำเป็นต้องออกแบบระบบที่ทนต่อความรู้เท่าไม่ถึงการณ์

ผู้เขียนจะยกตัวอย่างของการออกแบบตามหลักการดังกล่าวนี้ไปพร้อมๆกับเนื้อหาของแต่ละระบบ

วัตถุประสงค์

2007-11-06T15:53:00.000+07:00

ผู้เขียนเขียน Blog นี้ไว้เพื่อถ่ายทอดความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับการออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัย โดยอาศัยข้อมูลจากเอกสารของผู้ผลิต, มาตรฐานการออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัย และประสบการณ์ของผู้เขียนเอง

แม้ว่าวงการวิศวกรรมระบบป้องกันอัคคีภัยในบ้านเราจะมีมานานแล้ว แต่การถ่ายทอดความรู้ความเข้าใจยังมีอยู่จำกัด รวมทั้งวิศวกรที่ประกอบวิชาชีพการออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยก็ยังมีอยู่น้อย ผู้เขียนหวังว่าบทความเหล่านี้จะเป็นส่วนหนึ่งที่ได้ร่วมพัฒนาวิชาชีพวิศวกรผู้ออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยในบ้านเรา