การจำลองพลศาสตร์อัคคีภัยเพื่อการออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยสำหรับเครื่องล้างชิ้นงานในโรงงานอุตสาหกรรม

บทคัดย่อ

เครื่องล้างชิ้นงานในอุตสาหกรรมเป็นเครื่องที่มีใช้ทั่วไปในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนต่างๆ โดยที่หนึ่งในสารที่ใช้ในกระบวนการเป็นสารไวไฟ ทำให้มีความเสี่ยงสูงในการเกิดการลุกไหม้ และก่อให้เกิดความเสียหาย บทความนี้นำเสนอการออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยสำหรับเครื่องล้างชิ้นงานในโรงงานอุตสาหกรรม ตามมาตรฐาน NFPA 12 สำหรับเครื่องล้างชิ้นงานขนาดกว้าง 2.5 เมตร ยาว 8.8 เมตร สูง 2.1 เมตร และสารไวไฟที่ใช้มีค่าการปลดปล่อยความร้อน 841.7 kW/m² พบว่าระบบดับเพลิง ที่เหมาะสมคือระบบ Local Application ชนิด Rate by Area ดับเพลิงด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ติดตั้งหัวฉีด 2 ตัว ที่ความสูง 1 เมตร อัตราการไหล 24 กิโลกรัมต่อนาที ต่อหัว ฉีดนาน 30 วินาที

การตรวจสอบผลการออกแบบทำโดยการจำลองพลศาสตร์อัคคีภัยด้วยโปรแกรม Fire Dynamics Simulator (FDS) โดยศึกษาจากสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดที่อาจเกิดขึ้นภายในเครื่องล้างชิ้นงาน คือกรณีเกิดความร้อนบริเวณอ่างบรรจุสารไวไฟจนทำให้เกิดเพลิงไหม้ขึ้น จากการจำลองพบว่าระบบดับเพลิงตามที่ออกแบบสามารถดับเพลิงที่เกิดขึ้นภายในเครื่องล้างชิ้นงานใช้ระยะเวลา 11 วินาที อุณหภูมิลดลงสู่ภาวะปกติเป็นไปตามมาตรฐาน NFPA 12 ซึ่งกำหนดให้ต้องดับเพลิงได้ภายในระยะเวลาไม่เกิน 30 วินาทีหลังฉีดสาร และปริมาณออกซิเจนลดลงต่ำกว่า 5 % ใช้ระยะเวลา 20 วินาที ซึ่งเป็นสภาวะที่ไม่สามารถติดไฟได้อีกต่อไป