การใช้เครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ถังน้ำอยู่ใต้ดิน ตามมาตรฐาน NFPA 20

การเลือก เครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ถังน้ำอยู่ใต้ดิน อย่างถูกต้องตามมาตรฐาน NFPA 20 (ฉบับปี 2025) มีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากถังน้ำใต้ดินมักมีระดับน้ำต่ำกว่าศูนย์กลางหน้าแปลนทางดูดของเครื่องสูบน้ำ หากใช้เครื่องสูบประเภทที่ไม่เหมาะสม อาจก่อให้เกิดปัญหาท่อดูดแห้งและลดประสิทธิภาพของระบบดับเพลิง

ในกระบวนการออกแบบและติดตั้งเครื่องสูบน้ำดับเพลิง การเลือกชนิดของเครื่องสูบน้ำให้เหมาะสมกับลักษณะแหล่งน้ำเป็นสิ่งจำเป็นมาก โดยเฉพาะในกรณีที่ใช้ถังน้ำใต้ดินหรือแหล่งน้ำที่มีระดับต่ำกว่าเครื่องสูบน้ำ

มาตรฐาน NFPA 20 ฉบับปี 2025 ซึ่งเป็นมาตรฐานล่าสุดและได้รับการยอมรับในระดับสากล ได้กำหนดแนวทางและข้อจำกัดในการเลือกเครื่องสูบน้ำดับเพลิงเพื่อให้สอดคล้องกับลักษณะของแหล่งน้ำอย่างชัดเจน ในบทความนี้จะอธิบายหลักการสำคัญเกี่ยวกับการเลือกเครื่องสูบน้ำดับเพลิงชนิดต่างๆ ในกรณีถังน้ำใต้ดินหรือกรณีที่น้ำอยู่ต่ำกว่าเครื่องสูบน้ำ พร้อมทั้งข้อกำหนดตามมาตรฐาน NFPA 20 เพื่อเป็นแนวทางที่ถูกต้องและชัดเจนในการออกแบบระบบดับเพลิง

ความหมายของ Static Suction Lift และผลต่อการเลือกเครื่องสูบน้ำดับเพลิง

ในระบบสูบน้ำทั่วไป มีแนวคิดเรื่อง Static Suction Lift หรือการดูดน้ำจากระดับต่ำกว่าศูนย์กลางทางดูดของเครื่องสูบน้ำ ซึ่งหมายความว่า เครื่องสูบน้ำต้องดูดน้ำขึ้นมาจากแหล่งน้ำที่อยู่ต่ำกว่าระดับทางดูดของเครื่องสูบน้ำเอง แทนที่จะไหลเข้าด้วยแรงโน้มถ่วงหรือแรงดันน้ำที่มีอยู่เดิม

ในระบบดับเพลิง หากแหล่งน้ำเป็นถังน้ำใต้ดินหรือบ่อเก็บน้ำใต้ดิน ซึ่งโดยปกติจะตั้งอยู่ต่ำกว่าระดับของเครื่องสูบน้ำ ตัวเครื่องสูบน้ำจะต้องทำงานในสภาวะที่เรียกว่า Static Suction Lift

สภาวะนี้มีผลต่อการทำงานของเครื่องสูบน้ำโดยตรง เพราะเครื่องสูบน้ำแต่ละชนิดถูกออกแบบให้รองรับแรงดูดน้ำได้ในระดับที่แตกต่างกัน และการทำงานในสภาวะ suction lift อาจส่งผลให้เครื่องสูบน้ำสูญเสียประสิทธิภาพหรือทำงานผิดปกติได้

เครื่องสูบน้ำดับเพลิงชนิด Centrifugal Pump (End Suction / Horizontal Split Case) ตาม NFPA 20

เครื่องสูบน้ำดับเพลิงชนิด Centrifugal Pump เช่น End Suction Pump และ Horizontal Split Case Pump เป็นเครื่องสูบน้ำที่ได้รับความนิยมและใช้งานอย่างกว้างขวางในงานระบบดับเพลิงชนิดต่างๆ เนื่องจากมีโครงสร้างเรียบง่ายและดูแลรักษาง่าย

อย่างไรก็ตาม มาตรฐาน NFPA 20 (ฉบับปี 2025) ได้ระบุไว้อย่างชัดเจนว่าเครื่องสูบน้ำชนิดนี้ ไม่เหมาะสมและไม่ควรใช้ในกรณีที่ต้องดูดน้ำขึ้นจากระดับต่ำกว่า Center Line ของหน้าแปลนทางดูด (Static Suction Lift)

Chapter 6.1.1.4 Application:
“Centrifugal pumps addressed in this chapter shall not be used where a static suction lift is required.”

การที่มาตรฐานกำหนดเช่นนี้ เพราะเครื่องสูบน้ำชนิด Centrifugal มีข้อจำกัดในเรื่องแรงดูด (Suction Head) ที่สามารถรับได้ และการทำงานในสภาวะ suction lift อาจทำให้เกิดปัญหาท่อดูดแห้ง (Dry Suction) ส่งผลให้เครื่องสูบน้ำเสียหาย หรือสูบน้ำไม่ได้

ด้วยเหตุนี้ในกรณีที่น้ำอยู่ต่ำกว่าศูนย์กลางหน้าแปลนทางดูดของเครื่องสูบน้ำดับเพลิงประเภท Centrifugal Pump จึงไม่สามารถนำมาใช้งานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

เครื่องสูบน้ำดับเพลิงชนิด Vertical Shaft Turbine Pump

ในกรณีที่แหล่งน้ำอยู่ต่ำกว่าศูนย์กลางหน้าแปลนทางดูดของเครื่องสูบน้ำ และแรงดันน้ำไม่เพียงพอในการส่งน้ำเข้าสู่เครื่องสูบน้ำดับเพลิง มาตรฐาน NFPA 20 กำหนดให้ต้องใช้เครื่องสูบน้ำชนิด Vertical Shaft Turbine Pump เท่านั้น

Chapter 7.1.1 Application:
“Where the water supply is located below the discharge flange centerline and the water supply pressure is insufficient to deliver the water to the fire pump, a vertical shaft turbine–type pump shall be used.”

เครื่องสูบน้ำประเภทนี้ถูกออกแบบให้มีใบพัด (Impeller) อยู่ใต้ผิวน้ำในถังน้ำหรือแหล่งน้ำโดยตรง ทำให้สามารถดูดน้ำจากระดับต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ต้องพึ่งพาระบบช่วยเสริมใดๆ

นอกจากนี้ Vertical Shaft Turbine Pump ยังมีความสามารถในการทำงานได้ต่อเนื่องในสภาวะน้ำต่ำ โดยลดความเสี่ยงในการเกิดปัญหาท่อดูดแห้ง ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของความเสียหายต่อเครื่องสูบน้ำดับเพลิง

การใช้ระบบช่วยเสริม เช่น Priming Tank หรือ Foot Valve ในงานระบบดับเพลิง

บางครั้งมีข้อเสนอแนะให้ใช้ระบบช่วยเสริม เช่น Priming Tank หรือ Foot Valve เพื่อช่วยให้เครื่องสูบน้ำประเภท End Suction สามารถดูดน้ำจากถังน้ำใต้ดินหรือแหล่งน้ำที่ระดับต่ำได้ อย่างไรก็ตาม มาตรฐาน NFPA 20 ไม่รองรับวิธีการนี้ในงานระบบดับเพลิง

เหตุผลสำคัญ คือระบบดับเพลิงต้องมีความน่าเชื่อถือสูงสุดในทุกสถานการณ์ และต้องพร้อมใช้งานทันทีเมื่อเกิดเหตุไฟไหม้ การพึ่งพาระบบช่วยเสริม เช่น Priming Tank อาจเสี่ยงต่อความล้มเหลวจากการเสียหาย ตันอุด หรือระบบสูญเสียแรงดูดในช่วงเวลาสำคัญ

ดังนั้น การใช้ระบบช่วยเสริมไม่สามารถทดแทนการใช้เครื่องสูบน้ำประเภท Vertical Shaft Turbine Pump ได้ตามมาตรฐาน และไม่แนะนำให้ใช้ในระบบดับเพลิงที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด

ข้อกำหนดและความสำคัญของการปฏิบัติตามมาตรฐาน NFPA 20

มาตรฐาน NFPA 20 ถูกพัฒนาขึ้นจากข้อมูลและเหตุการณ์จริงในงานระบบดับเพลิงทั่วโลก มีการทดสอบและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องทุก 3-5 ปี เพื่อให้ครอบคลุมเทคโนโลยีและสถานการณ์ใหม่ๆ

การออกแบบและติดตั้งระบบดับเพลิงโดยไม่ปฏิบัติตามมาตรฐานนี้ อาจส่งผลให้ระบบไม่สามารถทำงานได้ในเวลาจำเป็น และอาจเป็นต้นเหตุของความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สิน นอกจากนี้ยังมีผลทางกฎหมายและความรับผิดชอบต่อความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น

การปฏิบัติตามมาตรฐาน NFPA 20 อย่างเคร่งครัดจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้เกี่ยวข้องทุกฝ่าย ตั้งแต่ผู้ออกแบบ ผู้ติดตั้ง วิศวกรตรวจสอบ และเจ้าของอาคาร เพื่อให้มั่นใจว่าระบบดับเพลิงจะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสถานการณ์ฉุกเฉิน

สรุปข้อสำคัญ

เครื่องสูบน้ำดับเพลิงชนิด Centrifugal Pump (End Suction, Horizontal Split Case) ไม่ควรใช้ในกรณีที่ต้องดูดน้ำจากระดับต่ำกว่าศูนย์กลางหน้าแปลนทางดูด (Static Suction Lift) ตาม NFPA 20

เพราะฉะนั้นการเลือก เครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ถังน้ำอยู่ใต้ดิน หรือแหล่งน้ำที่ต่ำกว่าศูนย์กลางหน้าแปลนทางดูดของเครื่องสูบน้ำ ต้องใช้เครื่องสูบน้ำประเภท Vertical Shaft Turbine Pump เท่านั้น

ระบบช่วยเสริม เช่น Priming Tank หรือ Foot Valve ไม่สามารถทดแทนเครื่องสูบน้ำประเภท Vertical Shaft Turbine ได้ในระบบดับเพลิงตามมาตรฐาน NFPA 20

การปฏิบัติตามมาตรฐาน NFPA 20 เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือของระบบดับเพลิง