การทดสอบสมรรถนะเครื่องสูบน้ำดับเพลิงและการวิเคราะห์ : Fire Pump Performance Curve (EP-2)
พบกันอีกครั้งในเดือน พฤษภาคม นะครับ วันนี้จะมานำเสนอเรื่องของสมรรถนะของเครื่องสูบน้ำดับเพลิง (ต่อ) จากที่เคยได้เขียนไว้ก่อนหน้านี้ ในส่วนนี้จะมาขยายความเพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ชัดเจนมากขึ้น จากมาตรฐาน NFPA25 ที่กำหนดไว้ว่าผู้ถือครองชุดเครื่องสูบน้ำดับเพลิงนั้นจะต้องทำการทดสอบสมรรถนะประจำทุกปี มีเงื่อนไขคือทำการทดสอบและวิเคราะห์เส้นกราฟ หรือ. Curve ที่อัตราการไหลทดสอบ 0, 100 และ 150% ของอัตราการไหลพิกัด ผลทดสอบอัตราการไหลพร้อมแรงดันน้ำที่ได้ ณ ปัจจุบันจะต้องถูกนำมาพิจารณาเพื่อการยอมรับได้ตามเงื่อนดังนี้ คือ 1. ผลการทดสอบเป็นไปตามข้อกำหนดของอัตราการไหลและแรงดันจากข้อมูลที่ออกแบบไว้ที่ผู้ถือครองพอใจ 2. เครื่องสูบน้ำดับเพลิงจะต้องทำงานได้ที่ 100% flow 3. เส้น Curve ของปั๊มอยู่ใน 95% ของค่าอ้างอิงอย่างใดอย่างหนึ่งคือ (a) เทียบกับเส้นกราฟจากผู้ผลิต (b) เทียบกับผลทดสอบ Field Test ดั้งเดิม หรือ ค่าตอนทดสอบส่งมอบงาน (Acceptance Test) และ (c) เทียบกับเส้นกราฟที่ถูกสร้างขึ้นตาม Name plate
เมื่อเราทราบถึงวัตถุประสงค์ของการทดสอบแล้ว เราอาจคิดว่าแค่ทำตามก็สามารถจะนำค่ามาวิเคราะห์ได้ แต่ในความจริงจะไม่เป็นเช่นนั้น เพราะก่อนที่จะทำการทดสอบจนกระทั่งนำค่ามาวิเคราะห์ได้นั้นมีข้อจำกัดหรือเงื่อนไขมากมาย เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วสำหรับวิศวกรหรือผู้ที่ทำหน้าที่ทดสอบกันอยู่ปัจจุบัน วันนี้จึงขอนำเรื่องนี้มาขยายความในประเด็นของเครื่องมือวัด เพื่ออาจเป็นประโยชน์ต่อผู้ทดสอบหรือผู้ถือครองได้ใช้เป็นแนวทางกันต่อไปได้
เริ่มจาก NFPA นั้นจะมีข้อจำกัดมากมายที่เขียนไว้ให้ปฏิบัติตาม และที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบสมรรถนะแล้ว เรื่องการวัดค่าจะต้องมีความน่าเชื่อถือจึงกำหนดไว้ว่าเครื่องมือวัดที่ใช้ในการทดสอบจะต้องถูกสอบเทียบมีอายุไม่เกิน 1 ปี ด้วยเหตุนี้จึงก่อให้เกิดคำถามที่เป็นอุปสรรคหลายประการ ดังเช่นคำถามของเจ้าของอาคารที่ว่า “Flow Meter ของเราที่ติดตั้งอยู่ ได้เคยสอบเทียบไหม และจะสอบเทียบมันยังไง?” หรือ “Pressure gauge เราสอบเทียบมาล่าสุดเมื่อใด” หรือ “เกจวัดรอบเครื่องเรามีไหม? จะสอบเทียบมันยังไง?” และอีกเงื่อนไขสำคัญอันนึงคือ “เราจะทดสอบกันเองได้ไหม หรือต้องให้บุคคลภายนอกมาทดสอบให้?” ด้วยเหตุนี้เองจึงจำเป็นต้องพึ่งพาผู้รู้หรือผู้มีประสบการณ์เข้าช่วยตอบคำถามต่างๆ นาๆ นี้ เพื่อให้การทดสอบสมรรถนะนั้นถูกต้องและเป็นไปตามเงื่อนไขที่มาตรฐานกำหนด ปัจจุบันสำหรับประเทศไทยนั้นได้มีมาตรฐานของเราเองจาก วิศวกรรมสถาน ได้เขียนไว้และส่วนใหญ่อ้างอิงมาจาก NFPA จึงแนะนำให้ผู้สนใจศึกษาทำความเข้าใจในหลักเกณฑ์ และยังมีหลักสูตรอบรมมากมายติดตามได้ในเพจของ วสท.
ต่อกันที่วิธีการทดสอบหลังจากข้อกำหนดเรื่องเครื่องมือวัด แน่นอนว่าเครื่องมือวัดนั้นจะมีข้อจำกัดของแต่ละอุปกรณ์การวัดนั้นๆ เช่น ย่านการวัด สภาวะการวัด วิธีการวัด ซึ่งบางครั้งข้อจำกัดเหล่านี้ก็เป็นอีกอุปสรรคหนึ่งที่จะทำให้การทดสอบบรรลุไปได้ ตัวอย่างเช่นการใช้ Flow Meter บางอาคารหรือบางไซต์อาจไม่ได้มีการติดตั้งไว้ที่เป็นแบบ Stationary จึงจำเป็นต้องจ้างหรือเช่าเครื่องมือวัด Flow จากภายนอกที่เป็นแบบ Portable ซึ่งจะหนีไม่พ้นเครื่องมือวัดประเภทที่ง่ายและกระทัดรัด เช่น Ultrasonic Flow meter หรือ ประเภทที่ใช้ Pitot tube มาวัด Flow ที่หัวจ่ายน้ำเพื่อทดสอบ กรณีใช้แบบ Pitot tube นี้จะมีข้อจำกัดขึ้นมาอีกคือหัวจ่ายน้ำจะต้องสามารถจ่ายได้ที่ 150% อัตราการไหล ซึ่งน้อยครั้งที่จะพบระบบที่ทำหัวจ่ายเพื่อการทดสอบนี้ไว้รอ ย้อนกลับไปที่การใช้ Ultrasonic จะเป็นอุปกรณ์ที่ง่ายต่อการติดตั้งใช้งานและยังทำการสอบเทียบที่ง่าย ใช้หลักการส่งคลื่นเสียงผ่านของไหลและส่งกลับมายังตัวรับประมวลผลได้ความเร็ว และนำกลับมาคำนวณเป็น Flow Rate ลองพิจารณาและทบทวนตรงประเด็นนี้อีกครั้ง กว่าจะได้ตัวเลขออกมาเป็นค่า Flow Rate จากเครื่องวัดแบบ Ultrasonic นี้ มันจะมีกระบวนการประมวลผลที่หลายขั้นตอนตั้งแต่การกำหนดค่ารูปทรงของท่อทางที่จะทำการวัด สภาวะการไหลที่วัดจะต้องราบเรียบมิเช่นนั้นค่าที่ได้จากการวัดจะเชื่อถือไม่ได้ เครื่องมือวัดชนิดนี้จึงมักจะมีข้อจำกัดของระบบท่อทางเข้ามาเกี่ยวข้องทันที และในหลายๆ ครั้งพบว่าผิดเงื่อนไขและไม่เหมาะสมที่จะใช้เครื่องมือวัดแบบ Ultrasonic นี้ได้ อีกประเด็น โดยส่วนตัวแล้วจากเครื่องมือวัดที่มีการประมวลผลหลายขั้นตอนแบบอิเล็คทรอนิกส์อย่าง Ultrasonic นั้น มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดความผิดพลาดสูงกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องมือวัดที่ใช้หลักการทาง Mechanical เช่น Orifice หรือ Venturi tube หรือ Pitot tube แต่เครื่องมือวัดลักษณะนี้จะยากต่อการสอบเทียบเป็นอย่างมากเนื่องจากมักจะถูกติดตั้งอยู่กับที่และต้องมีการถอดประกอบ และยังหาสถานที่สอบเทียบที่ค่อนข้างยาก ส่วนกรณีของเกจวัดแรงดัน ปัจจุบันมีผู้ขายเกจวัดและมีบริการสอบเทียบมาพร้อมในราคาที่ไม่สูง กรณีนี้จึงไม่เป็นที่น่ากังวล และหน้างานสามารถดำเนินการได้ด้วยตนเองโดยสามารถทำการเปลี่ยนเกจวัดแรงดันได้ทุกปีในต้นทุนที่ไม่สูง
จากข้างต้นเราจะสามาถมองภาพการที่จะพิจารณาการใช้เครื่องมือวัด Flow Rate ได้อย่างมีเหตุผล ซึ่งในความเป็นจริงแล้วถ้าเรามีความเข้าใจในหลักการวัดเราอาจไม่จำเป็นต้องปักใจเชื่อถือเครื่องมือวัดที่ใช้เทคโนโลยีชั้นสูงเสมอไป แต่อย่างไรก็ดีความต้องการในทางเอกสารที่อาจจำเป็นต้องระบุสถานะการสอบเทียบเครื่องมือวัดลงในบันทึกหรือรายงานการทดสอบจึงเป็นที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องใช้อุปกรณ์การวัดประเภทนี้ แต่เราสามารถหาวิธีที่จะแก้ปัญหาได้โดยใช้หลักการของการทวนสอบทางวิศวกรรมเข้าช่วย โดยเลือกทวนสอบเฉพาะจุดที่อยู่ในเงื่อนไขของอุปกรณ์ที่สามารถกระทำได้นั่นเอง
จากที่กล่าวนี้เราจะพอเห็นภาพการเลือกใช้เครื่องมือวัดและนำค่า Flow และ Pressure มาทำเป็น Curve เพื่อวิเคราะห์ต่อกันได้บ้างแล้ว แต่จากที่กล่าวนั้นยังเป็นแค่ส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่จะทำการวิเคราะห์สมรรถนะให้บรรลุได้ ยังมีอีกหลายประเด็นเช่นการชดเชยค่าหรือการปรับค่า หรือกรณีหน้างานไม่เอื้ออำนวยต่างๆ นาๆ มากมาย ดังจะกล่าวในโพสถัดไป
