تشكل مضخات الحرائق قلب نظام إمداد مياه الحرائق. فهي لا توفر فقط الضغط اللازم لمصدر المياه وتدفقه لمكافحة الحرائق، بل تعمل أيضًا كمعدات أساسية لضمان التشغيل الفعال لنظام مياه الحرائق.
وفقًا لمبادئ العمل المختلفة وسيناريوهات التطبيق، يمكن تقسيم مضخات الحرائق إلى أنواع متعددة، كل منها مصمم لتلبية احتياجات الحماية من الحرائق المحددة.
1- تصنيف مضخات مياه الحرائق
وفقًا لمصادر الطاقة المختلفة، يتم تقسيمها إلى مضخات حريق ديزل ومضخات حريق كهربائية. يجب تحديد نوع مضخة الحريق بناءً على عوامل شاملة مثل الموثوقية وموقع التثبيت ومصدر مياه الحريق ومعدل تدفق تصميم إمداد مياه الحريق والرأس.
يجب تشغيل مضخات مياه الإطفاء مباشرة بواسطة محركات كهربائية أو محركات ديزل، ولا يجب تشغيل مضخات مياه الإطفاء بواسطة محركات كهربائية مزدوجة أو مضخات مزدوجة الطاقة تعتمد على محركات الديزل.
وفقًا لاتجاه تصميم المكره، يتم تقسيمه إلى مضخات طرد مركزي ومضخات تدفق محوري. بشكل عام، تنتمي مضخات الحريق إلى مضخات الطرد المركزي.
1. مضخة إطفاء الحرائق التي تعمل بالديزل: مصدر الطاقة لمضخات إطفاء الحرائق التي تعمل بالديزل أكثر استقرارًا وموثوقية، ومناسبة للاستخدام في الأماكن التي لا تتوفر بها مصادر للطاقة، وخاصة في حالة الحرائق واسعة النطاق أو مهام الصرف طويلة الأمد. عند اختيار مضخة إطفاء الحرائق التي تعمل بالديزل، يجب مراعاة المتطلبات التالية:
(1) يجب أن تستخدم مضخات إطفاء الحرائق التي تعمل بمحركات الديزل محركات الديزل ذات الاشتعال بالضغط؛
(2) يجب التحقق من الطاقة المقدرة لمحرك الديزل لمعرفة تأثير الارتفاع ودرجة الحرارة المحيطة على طاقة محرك الديزل؛ (3) يجب أن تتمتع مضخة مياه إطفاء محرك الديزل بأداء عمل مستمر، ويجب ألا يقل وقت تشغيل الاختبار عن 24 ساعة؛
(4) يجب أن تضمن بطارية مضخة إطفاء الحريق بمحرك الديزل إمكانية تشغيل مضخة الإطفاء تلقائيًا في أي وقت؛
(5) يجب تحديد خزان إمداد الوقود لمضخة إطفاء الحريق بمحرك الديزل بناءً على مدة الحريق، ويجب تكوين الحد الأدنى للحجم الفعال لخزان الوقود عند 1.5 لتر/كيلووات. يجب ألا يقل الوقود المخزن في خزان الوقود لمضخة إطفاء الحريق بمحرك الديزل عن 50% من الاحتياطي.
2. مضخة حريق كهربائية
تعتبر مضخات الحرائق الكهربائية صديقة للبيئة ولديها ضوضاء منخفضة، ومناسبة للمدن أو المناطق الصناعية ذات مصدر الطاقة المستقر، وأكثر ملاءمة للحرائق الصغيرة أو مهام الصرف قصيرة المدى. عند استخدام مضخة حريق تعمل بمحرك كهربائي، يجب اختيار مضخة حريق من النوع الجاف بمحرك كهربائي.
3. مضخة التدفق المحوري
تُستخدم مضخات التدفق المحوري عادةً لمتطلبات التدفق الكبير، ولكن عند تركيب مضخات الآبار العميقة ذات التدفق المحوري في الآبار، يجب أن يفي عمق غمرها بمتطلبات التشغيل الموثوق. عندما يكون معدل تدفق خرج المضخة 150% من معدل التدفق التصميمي، يجب ألا يقل عمق الغمر الأدنى عن 3.20 متر فوق مستوى المياه السفلية لدافع المضخة الأول، ولكل زيادة في الارتفاع بمقدار 300 متر، يجب زيادة عمق الغمر الأدنى لمضخة البئر العميقة بمقدار 0.30 متر على الأقل؛
2. هيكل مضخة مياه الحرائق
جسم المضخة هو الجزء الرئيسي لمضخة الحريق، وعادة ما يكون مصنوعًا من الحديد الزهر أو مادة الفولاذ المقاوم للصدأ.
توجد غرفة مضخة داخل جسم المضخة، ويتم امتصاص الماء من غرفة المضخة وضخه للخارج عبر الجزء الهيدروليكي.
توجد منافذ دخول وخروج على الجانب الخارجي من جسم المضخة، بالإضافة إلى أجزاء توصيل خطوط الأنابيب الضرورية.
ينبغي أن يكون غلاف مضخة المياه مصنوعًا من الحديد المطاوع.
المحرك هو مصدر الطاقة لمضخة الحريق، بقوة تزيد عن 5 كيلووات وسرعة حوالي 2900 دورة في الدقيقة.
يجب أن يتمتع غلاف المحرك بأداء عزل جيد.
المكره هو الجزء الدوار لمضخة المياه، وشكلها وكميتها وحجمها وزاوية تركيبها تؤثر بشكل مباشر على معدل تدفق وضغط مضخة الحريق. يجب أن تكون المادة من البرونز أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
3. معلمات أداء مضخة مياه الحرائق
(1) حركة المرور (س):
يتم قياس حجم السائل الذي تنقله مضخة المياه لكل وحدة زمنية عادةً بالمتر المكعب/الساعة أو لتر/ثانية. يحدد معدل التدفق عدد لترات المياه التي يمكن للمضخة توصيلها في الثانية. يجب ألا يقل معدل التدفق المقدر الأدنى عن 10 لتر/ثانية، ويجب ألا يتجاوز معدل التدفق المقدر الأقصى 320 لتر/ثانية.
(2) الرأس (ح):
زيادة الطاقة لكل وحدة وزن من السائل بعد مروره عبر مضخة الماء، تقاس بالمتر. يحدد الرأس الارتفاع الذي تستطيع مضخة الماء دفع الماء عنده.
(3) منحنى أداء المرور
① يجب أن تلبي قوة المحرك المجهز بمضخة الحريق متطلبات الطاقة للتشغيل في أي نقطة على منحنى أداء رأس التدفق للمضخة المحددة.
② يجب أن يكون منحنى أداء رأس التدفق منحنى سلسًا بدون نتوءات أو نقاط انعطاف. يجب ألا يتجاوز الضغط عند التدفق الصفري 140% من ضغط العمل التصميمي، ويجب أن يكون أكبر من 120% من ضغط العمل التصميمي.
③ عندما يكون معدل تدفق المخرج 150% من معدل التدفق التصميمي، يجب ألا يقل ضغط المخرج عن 65% من ضغط العمل التصميمي.
④ عندما يكون معدل التدفق في أدنى مستوياته، يكون الضغط في أعلى مستوياته، ويجب أن تلبي طريقة الختم ومادة عمود المضخة متطلبات تشغيل مضخة الحريق عند معدلات تدفق منخفضة.
4. متطلبات تركيب مضخات مياه الحرائق
(1) متطلبات ضبط مجموعات مضخات مياه الحرائق
① عدد المضخات في مجموعة العمل يجب أن يكون نموذج مضخات مياه الإطفاء في نفس مجموعة المضخات لإمداد مياه الإطفاء متسقًا، ويجب ألا تتجاوز مجموعة المضخات العاملة 3.
② مضخة احتياطية يجب أن تكون مضخات الحرائق مجهزة بمضخات احتياطية، يجب أن يتوافق أداؤها مع أداء المضخة العاملة، باستثناء المباني التالية: المباني السكنية التي يقل ارتفاعها عن 54 مترًا والمباني ذات معدل تدفق تصميمي لإمدادات مياه الحرائق الخارجية أقل من أو يساوي 25 لترًا في الثانية؛ المباني ذات معدل تدفق تصميمي لإمدادات مياه الحرائق الداخلية أقل من أو يساوي 10 لتر في الثانية.
(2) التوصيل المتسلسل والمتوازي لمضخات مياه الإطفاء
① الإعداد التسلسلي: التوصيل التسلسلي لمضخات الحريق هو توصيل مخرج مضخة واحدة مباشرة بأنبوب الشفط لمضخة أخرى وتشغيل المضختين في نفس الوقت. يمكن للتوصيل التسلسلي لمضخات الحريق زيادة الرأس عندما يظل معدل التدفق ثابتًا.
هناك حالتان لتوصيل مضخات الحريق على التوالي: الأولى هي توصيل مضخة الحريق في غرفة الحريق بخزان مياه النقل، والثانية هي توصيل مضخة الحريق مباشرة على التوالي.
② الإعداد الموازي
عند توصيل عدة مضخات حريق بالتوازي، يشير التوصيل المتوازي لمضخات الحريق إلى الإمداد المتزامن للمياه لنظام إمداد مياه الحريق بواسطة مضختين أو أكثر من مضخات الحريق. تتمثل الوظيفة الرئيسية للتوصيل المتوازي لمضخات الحريق في زيادة معدل التدفق، ولكن عند فرض معدلات التدفق، سينخفض معدل تدفق النظام. لذلك، من الضروري التحقق من تأثير تراكب التدفق على ضغط مخرج مضخات الحريق.