يعد تصميم غرفة طلمبات الحريق من الركائز الأساسية في منظومة مكافحة الحرائق، حيث تلعب هذه الغرفة دورا محوريا في ضمان تدفق المياه بكفاءة واستمرار إلى شبكة الإطفاء.
ولتحقيق هذا الهدف، لا بد من الالتزام بمعايير دقيقة تستند إلى الأكواد العالمية المعتمدة مثل كود NFPA، لضمان توفير بيئة آمنة ومناسبة لتشغيل الطلمبات والمعدات المساندة.
في هذا المقال، نستعرض أبرز المواصفات الفنية والعوامل التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند تصميم غرفة طلمبات الحريق، بما يضمن تحقيق أعلى درجات الأمان والاعتمادية.
غرفة طلمبات الحريق
يعرض الرسم التوضيحي تصميم ومكونات غرفة طلمبات الحريق بشكل مفصل. وفي هذه الفقرة، نستعرض شرحا دقيقا لأهم العناصر الرئيسية الظاهرة في هذا الرسم:
- الخزان الخاص بأنظمة الحريق: يستخدم لتخزين المياه اللازمة لتغذية النظام.
- VORTEX PLATE: يركب على ماسورة السحب لمنع تكون الدوامات التي قد تؤدي إلى ظاهرة التجويف (Cavitation)، ويظهر بالرسم عند الجزء رقم 9.
- Suction Pipe: ماسورة السحب التي تنقل المياه من الخزان إلى المضخة.
- Frostproof Casing: غلاف مصمم لحماية الأنابيب من التجمد في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة.
- Flexible Coupling: وصلة مرنة تعمل على تقليل انتقال الاهتزازات من المحرك والمضخة إلى خطوط السحب، ما يساعد في الحفاظ على استقرار النظام.
- محبس العزل: يركب على خط السحب للتحكم في تدفق المياه أو إيقافه عند الحاجة.
- Eccentric Reducer: يستخدم في حالة اختلاف أقطار المواسير، خصوصا إذا كانت شفة المضخة أصغر من قطر خط السحب.
- عدادات الضغط: تظهر بالأجزاء رقم 8 و 11 في الرسم، وتستخدم لمراقبة ضغط المياه على خطوط السحب والطرد.
- Pump: المضخة الرئيسية، وهي العنصر الأساسي الذي يقوم بضخ المياه إلى شبكة الإطفاء.
- Automatic Air Vent: يركب على المضخة لتصريف الهواء الزائد من النظام.
- Check Valve: صمام عدم رجوع يركب على خط الطرد لضمان تدفق المياه في اتجاه واحد فقط.
- Relief Valve: يستخدم مع مضخات الحريق العاملة بمحركات ديزل لتخفيف الضغط الزائد وضمان التشغيل الآمن.
كانت هذه نظرة عامة على أبرز مكونات تصميم غرفة طلمبات الحريق، والتي توفرها شركة بامب تيك .
شرح تركيب مضخات الحريق
تعد مضخات الحريق مكونا أساسيا في نظام الرش الآلي، حيث تضطلع بدور محوري في تغذية مرشات مكافحة الحريق بالمياه المضغوطة. وتعتمد هذه المضخات في تشغيلها على مصادر طاقة متنوعة مثل الكهرباء، أو الديزل، أو التوربينات البخارية، وغالبا ما تكون مرتبطة بمصدر مياه ثابت كخزان أرضي أو خزان علوي.
يتم توصيل خط السحب بالمضخة مباشرة بمصدر المياه، لتقوم بتوفير تيار مائي عالي الضغط يغذي شبكة الأنابيب الرأسية المرتبطة بالمرشات وخراطيم الإطفاء. وتخضع هذه المضخات لاختبارات دقيقة واعتماد من جهات دولية مثل UL وFM لضمان كفاءتها واعتماديتها في حالات الطوارئ.
اقراء ايضاً: طلمبات حريق ul fm
يمكن تشغيل مضخات الحريق عبر:
- محرك كهربائي.
- محرك ديزل.
- وفي بعض الأنظمة، تستخدم التوربينات البخارية كمصدر للطاقة.
تبدأ مضخة الحريق في العمل تلقائيا عند انخفاض الضغط داخل شبكة الرش الآلي، وهو ما يحدث عادة عند تعرض المرشات لدرجات حرارة تتجاوز الحد المصمم لها، مما يؤدي إلى فتحها تلقائيا والسماح بتدفق المياه.
كما أن فتح بكرات خراطيم الحريق أو استخدام وصلات مكافحة الحرائق الأخرى يؤدي إلى انخفاض الضغط في شبكة الأنابيب، ما يحفز النظام على تشغيل المضخة.
في بداية حدوث الحريق، تبدأ مضخة التعويض (Jockey Pump) بالعمل لتعويض الفاقد البسيط في الضغط. لكن في حال كان الانخفاض كبيرا أو تدفق المياه المطلوب يتجاوز قدرتها، تتوقف هذه المضخة تلقائيا لتبدأ المضخة الكهربائية الرئيسية في العمل، موفرة الضغط والتدفق اللازمين لنظام الإطفاء.
تستمر المضخة الكهربائية بالعمل حتى تحقيق الهدف المطلوب منها. وفي حال فشلها في أداء دورها، أو في حال حدوث انقطاع كهربائي، تنتقل مهام التشغيل تلقائيا إلى مضخة الديزل، التي تظل تعمل حتى يتم إيقافها يدويا بعد انتهاء الطوارئ.
أفضل أنواع مضخات الحريق
حققت مضخات الحريق التي تقدمها شركة بامب تيك، الوكيل الحصري لطلمبات ماس في السوق المصري، إشادات واسعة من جهات ومؤسسات متعددة، وذلك بفضل تصميمها المتقن الذي يلتزم بالمعايير الدولية والمحلية، مما يضمن كفاءة عالية في ضخ المياه والسيطرة على الحرائق.
وفيما يلي نستعرض أفضل أنواع طلمبات الحريق التي توفرها شركة بامب تيك:
- المضخة الكهربائية (Electric Pump):
تستخدم لتوفير تدفق منتظم وعالي الضغط للمياه داخل نظام الإطفاء. تم تصميمها لتقليل الضغط داخل الشبكة، مما يسمح بضخ المياه بفعالية لتلبية احتياجات الحماية من الحريق. - مضخة الديزل (Diesel Pump):
تعمل وفق نفس آلية المضخة الكهربائية، لكنها تستخدم كبديل تلقائي في حال انقطاع التيار الكهربائي، مما يضمن استمرارية تشغيل نظام مكافحة الحريق دون انقطاع. - مضخة الجوكي (Jockey Pump):
تستخدم كمضخة تعويضية للحفاظ على الضغط داخل الشبكة في حال حدوث تسربات بسيطة. تضخ كمية مياه تتراوح بين 10% إلى 15% من السعة الكلية بضغط مرتفع، للحفاظ على استقرار النظام ومنع تشغيل المضخات الرئيسية دون داع.
اقراء ايضاً: شركات طلمبات الحريق في مصر
مواصفات غرفة مضخات الحريق
نبذة عامة عن تصميم ومكونات غرفة طلمبات الحريق
تتكون غرفة مضخات الحريق من ثلاثة أنواع رئيسية من المضخات، تعمل جميعها ضمن نظام متكامل يضمن توفير الضغط ومعدل التدفق اللازمين لشبكة الإطفاء، وهي:
- المضخة الرئيسية (Main Pump): تضخ المياه بالشكل الأساسي عند الحاجة.
- المضخة الاحتياطية (Standby Pump): تعمل تلقائيا عند تعطل المضخة الرئيسية.
- مضخة الجوكي (Jockey Pump): تعمل للحفاظ على ضغط الشبكة عند حدوث تسريب بسيط.
كيفية عمل المضخات
- المضخة الرئيسية: مسؤولة عن تزويد الشبكة بالضغط والتدفق المطلوبين، وتبدأ في العمل عند نشوب الحريق، بشرط أن تكون صالحة للتشغيل.
- المضخة الاحتياطية: تبدأ تلقائيا عند حدوث أي عطل في المضخة الرئيسية، لضمان استمرارية التشغيل.
- مضخة الجوكي: تستخدم كمضخة تعويضية، وتضبط لضغط يساوي أو يزيد قليلا عن ضغط المضخة الرئيسية، وتعمل بنسبة تدفق تعادل 10% من المضخة الأساسية.
نظام التحكم
يتم تجهيز كل مضخة بلوحة تحكم مستقلة تحتوي على مفتاح ضغط (Pressure Switch). ويؤخذ خط من طرد كل مضخة يسمى خط الاستشعار (Sensing Line) لتوصيله بالمفتاح داخل اللوحة. ومن الممكن توصيل جميع المضخات بماسورة واحدة من هيدر الطرد.
آلية التشغيل
على سبيل المثال، إذا كان ضغط الشبكة 10 بار:
- عند حدوث تسريب بسيط، ينخفض الضغط، فتبدأ مضخة الجوكي بالعمل لتعويض الفاقد.
- عند اندلاع حريق، تبدأ الرشاشات المائية في الفتح، فينخفض الضغط بشكل أكبر، وتبدأ مضخة الجوكي بالعمل، لكنها قد لا تكون كافية لتلبية الحاجة.
- عند تجاوز قدرة الجوكي، تبدأ المضخة الرئيسية تلقائيا في العمل.
- إذا لم تعمل المضخة الرئيسية لأي سبب، تعمل المضخة الاحتياطية لضمان استمرار التدفق.
مواصفات إضافية
- جميع مضخات الحريق من نوع الطرد المركزي (Centrifugal Pump).
- مضخة الجوكي دائما مزودة بمحرك كهربائي.
- المضخة الرئيسية والاحتياطية يمكن تشغيلهما بمحرك كهربائي، ولكن لضمان التشغيل أثناء انقطاع الكهرباء، يفضل أن تكون للمضخة الاحتياطية مصدر طاقة بديل.
- تشغيل المضخة الاحتياطية يمكن أن يتم عبر مولد كهربائي مستقل أو محرك ديزل، وهو الخيار الأكثر شيوعا، خاصة في المنشآت الكبرى مثل شركات البترول.
تصميم مضخة الجوكي
عادة ما تكون مضخة الجوكي رأسية ومتعددة المراحل، لتوفير ضغط عال يعوض الانخفاضات البسيطة في ضغط الشبكة.
خزان مياه الحريق
غالبا ما يكون الخزان خرسانيا ومقسما إلى جزئين، ويستخدم خط سحب مستقل لكل جزء، يشمل:
- مصفاة لحماية المضخات من الشوائب.
- محبس بوابة من نوع OS&Y.
- ربط الخط بهيدر سحب المضخات.
حساب حجم خط السحب
يمكن حساب قطر خط السحب باستخدام المعادلة التالية:
Q = V × A حيث Q هو معدل التدفق، V السرعة، وA مساحة المقطع.
ويفترض عادة سرعة تدفق مقدارها 2 متر/ثانية لضمان كفاءة التشغيل.
مكونات غرفة طلمبات الحريق
تحتوي غرفة طلمبات الحريق على مجموعة من العناصر الإنشائية والمساعدة التي تنفذ عادة بواسطة جهات متخصصة، ورغم أنها ليست من المكونات الميكانيكية الرئيسية، إلا أنها ضرورية لضمان كفاءة وسلامة التشغيل. وتشمل هذه العناصر ما يلي:
- Pump Base: القواعد الخرسانية التي يتم تصميمها وتنفيذها بواسطة المهندس الإنشائي، وتستخدم لتثبيت المضخات بشكل آمن ومستقر داخل الغرفة.
- Pump Room Access: يجب أن تحتوي كل غرفة مضخات على مدخلين على الأقل: أحدهما مخصص لدخول وخروج الفنيين وأعمال الصيانة، والآخر يستخدم لتسهيل إدخال المعدات الثقيلة مثل المحركات والمضخات.
- Trench and Floor Drain: نظام صرف أرضي يتضمن نقاط تجميع للمياه المتسربة داخل الغرفة، حيث تجمع المياه في خزان صغير يعرف باسم البيارة. ويتم تركيب مضخات غاطسة (Submersible Pumps) داخل البيارة، تعمل تلقائيا عند وصول المياه إلى مستوى معين عبر إشارات ترسلها عوامات إلى لوحات التحكم، وذلك لأن غرفة المضخات عادة ما تكون أسفل مستوى شبكة الصرف العامة.
- Overhead Crane: تستخدم في غرف المضخات الكبيرة لتحريك ورفع المكونات الثقيلة مثل المحركات والمضخات أثناء التركيب أو الصيانة.
- Exhaust Fan: روحة تهوية تستخدم لتجديد الهواء داخل غرفة المضخات بشكل مستمر، مما يساعد على تقليل تراكم الحرارة وضمان بيئة آمنة للعمل.
تصميم غرفة طلمبات الحريق
يعد تصميم غرفة طلمبات الحريق من أهم العناصر الحيوية في أنظمة مكافحة الحرائق، إذ يعتمد عليه ضمان كفاءة تشغيل النظام وسلامته في حالات الطوارئ. ويتطلب التصميم مراعاة عدة عوامل لضمان الأداء الأمثل والامتثال للمعايير المحلية والدولية. إليكم أبرز العناصر التي يجب أخذها في الاعتبار عند تصميم غرفة طلمبات الحريق:
الموقع والمساحة
يجب أن تقع غرفة الطلمبات بعيدا عن المناطق الحساسة أو عالية الخطورة داخل المبنى، مع توفير مساحة كافية تتيح سهولة الوصول إلى المضخات لإجراء الصيانة الدورية. ويفضل أن تكون الغرفة قريبة من مصدر المياه لتقليل فقدان الضغط.
الوصول والدخول (Pump Room Access)
ينبغي أن تحتوي الغرفة على مداخل متعددة، أحدها مخصص لدخول الأفراد والفنيين لأعمال الصيانة، والآخر يستخدم لإدخال المعدات الثقيلة أو استبدال المحركات والمضخات عند الحاجة.
التهوية
لا بد من توفير نظام تهوية فعال داخل غرفة الطلمبات لتجديد الهواء بشكل مستمر ومنع تراكم الحرارة، مما يساهم في الحفاظ على أداء المعدات وسلامة التشغيل.
Pump Base (القاعدة الخرسانية)
تبنى قاعدة خرسانية أسفل كل مضخة لضمان ثباتها وتقليل الاهتزازات. يجب أن تصمم هذه القواعد لتحمل وزن المضخات ومراعاة توزيع الأحمال بشكل متوازن.
نظام الصرف (Drainage System)
تجهز الغرفة بنظام صرف متكامل يشمل قنوات أرضية (Trench and Floor Drain) لتجميع المياه المتسربة في خزان صغير يعرف باسم البيارة. وتركب مضخة غاطسة تعمل تلقائيا لتصريف المياه عندما تصل إلى مستوى معين.
الرافعة العلوية (Overhead Crane)
في الغرف الكبيرة التي تحتوي على مضخات أو محركات ثقيلة، ينصح بتركيب رافعة علوية لتسهيل رفع وتحريك المعدات أثناء التركيب أو الصيانة.
المكونات الأساسية للمضخات
يجب أن تضم غرفة الطلمبات الأنواع الأساسية التالية:
- الطلمبة الرئيسية (Main Pump): لضخ المياه بشكل أساسي عند نشوب حريق.
- الطلمبة الاحتياطية (Standby Pump): تعمل تلقائيا في حال فشل الطلمبة الرئيسية.
- الطلمبة الجوكي (Jockey Pump): تستخدم للحفاظ على ضغط الشبكة وتعويض أي انخفاض بسيط.
الكهرباء وأنظمة التحكم
يراعى في التصميم تجهيز الغرفة بأنظمة كهربائية آمنة ومعزولة، مع توفير لوحات تحكم مستقلة لكل مضخة تحتوي على مفاتيح ضغط (Pressure Switch) لبدء التشغيل التلقائي عند انخفاض الضغط في شبكة الحريق.
نظام العزل والحماية من الحرائق
يفضل استخدام مواد مقاومة للحرارة والرطوبة في بناء الجدران والأرضيات. كما ينصح بتوفير أنظمة إطفاء ذاتية داخل الغرفة لمواجهة أي خطر حريق قد يحدث في موقع المضخات.
خزان المياه
يفضل أن يكون خزان المياه قريبا من غرفة الطلمبات لضمان توفير مصدر مستمر للمياه. وينصح بتقسيمه إلى جزأين، مع تخصيص خط سحب مستقل لكل جزء لتأمين الإمداد المستمر حتى في حال توقف أحد الأقسام.
الاستنتاج
يعتمد نجاح تصميم غرفة طلمبات الحريق على تحقيق أعلى مستويات الأداء والموثوقية، لضمان استمرارية تشغيل النظام أثناء الطوارئ. ومن الضروري الالتزام الصارم بالمعايير الهندسية العالمية والمحلية لضمان سلامة الأفراد والمنشآت.
المواصفات القياسية لغرفة طلمبات الحريق حسب كود NFPA
تحدد الأكواد العالمية مثل NFPA 20 الصادرة عن الجمعية الوطنية الأمريكية للحماية من الحرائق مجموعة من المواصفات الصارمة التي يجب الالتزام بها عند تصميم وتنفيذ غرفة طلمبات الحريق. هذه المواصفات تهدف إلى ضمان استمرارية عمل المضخات في حالات الطوارئ، وتوفير بيئة آمنة تمكن الفنيين من أداء مهامهم بكفاءة.
تشمل أبرز المواصفات التي ينص عليها كود NFPA ما يلي:
- أن تكون الغرفة مستقلة ومعزولة عن أي مصادر حرارة أو مخاطر ميكانيكية أو كهربائية.
- توفر مساحات حركة كافية حول كل مضخة لسهولة الصيانة والوصول.
- استخدام مواد غير قابلة للاشتعال في الجدران والأسقف والأرضيات.
- توفير أنظمة تهوية طبيعية أو ميكانيكية للحفاظ على درجات الحرارة ضمن المدى المسموح به.
- وجود صرف أرضي فعال لتصريف أي تسربات مائية داخل الغرفة.
- تثبيت لوحات تحكم مستقلة لكل مضخة مزودة بأجهزة استشعار للضغط والتشغيل التلقائي.
ينصح بالرجوع إلى كود NFPA 20 الإصدار الأحدث لضمان توافق تصميم غرفة الطلمبات مع المعايير الدولية المعتمدة، وخاصة في المشاريع التي تتطلب اعتمادا رسميا من الدفاع المدني.
اقراء ايضاً: طلبمات حريق في السعودية معتمدة
كيفية تحديد موقع غرفة طلمبات الحريق داخل المبنى
يعد اختيار موقع غرفة طلمبات الحريق داخل المشروع من العوامل الحيوية التي تؤثر بشكل مباشر على كفاءة النظام وسرعة استجابته عند حدوث الحريق. لذلك يجب تحديد الموقع بعناية وفقا لمتطلبات الأكواد والمعايير الفنية لضمان الأداء الأمثل.
فيما يلي أهم الاعتبارات عند تحديد موقع الغرفة:
- أن تكون الغرفة في أقرب نقطة ممكنة من مصدر المياه سواء كان خزانا أرضيا أو شبكة مياه رئيسية.
- البعد عن المناطق المعرضة للخطر مثل غرف الكهرباء أو غرف المواد القابلة للاشتعال.
- توفير سهولة الوصول للغرفة سواء من الخارج أو الداخل، لضمان سهولة دخول الفنيين وأعمال الصيانة أو الطوارئ.
- يفضل أن تكون الغرفة في الدور الأرضي أو أسفل مستوى الأرض لتسهيل سحب المياه وتقليل الفاقد في الضغط.
- عدم وضع الغرفة في أماكن يصعب تصريف المياه منها، مع التأكد من تجهيزها بنظام صرف فعال.
تحديد الموقع بشكل خاطئ قد يؤدي إلى مشاكل كبيرة مثل تأخر تشغيل النظام، أو تلف في المضخات، أو صعوبة في أعمال الصيانة، لذا يوصى دائما بالرجوع إلى استشاري متخصص قبل تنفيذ الموقع النهائي.
الفرق بين غرفة طلمبات الحريق وغرفة المضخات العامة
يخلط البعض بين غرفة طلمبات الحريق وغرف المضخات الأخرى الخاصة بأنظمة المياه أو الصرف، إلا أن هناك اختلافات جوهرية بين النوعين من حيث الوظيفة، التصميم، ومتطلبات التشغيل، نظرا للطبيعة الحساسة والحيوية لأنظمة مكافحة الحريق.
فيما يلي أهم الفروقات بين الغرفتين:
- الوظيفة: غرفة طلمبات الحريق مخصصة لضخ المياه إلى شبكة مكافحة الحريق فقط، أما غرفة المضخات العامة فقد تكون مخصصة لمياه الشرب، التكييف، الصرف، أو غيرها.
- المعايير: تصميم غرفة الحريق يخضع لمتطلبات صارمة مثل كود NFPA 20، بينما غرف المضخات العامة لا تتطلب نفس مستوى الدقة أو الاشتراطات.
- الجاهزية: غرفة طلمبات الحريق يجب أن تكون في حالة تشغيل دائم، وتجهز بأنظمة تشغيل أوتوماتيكية، بينما بعض المضخات العامة قد تعمل بشكل متقطع أو يدوي.
- مصادر الطاقة: في أنظمة الحريق يشترط وجود مصدر طاقة احتياطي (مثل محرك ديزل أو مولد كهرباء)، بينما ذلك ليس ضروريا في غرف المضخات العامة.
- الاستقلالية: لا يجوز الجمع بين مضخات الحريق ومضخات الخدمات العامة في نفس الغرفة، لضمان عدم حدوث تداخل أو تأثير على نظام مكافحة الحريق.
لذلك، من المهم عند تصميم المشروع أن يتم تخصيص غرفة منفصلة ومستقلة لمضخات الحريق لضمان الامتثال للمعايير وضمان الاستجابة السريعة والفعالة في حالات الطوارئ.