Water Mist System for Data Center

WATER MIST SYSTEM
กรกฎาคม 7, 2020

Water Mist System for Data Center

ระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำ (Water Mist) สำหรับใช้งานในศูนย์ข้อมูล (Data Center)

โดยสามัญสำนึกทั่วไปแล้ว การจะใช้น้ำเพื่อดับเพลิงในห้องที่เต็มไปด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างศูนย์ข้อมูลนั้นเป็นเรื่องที่ไม่ควรทำเพราะความเสียหายที่จะเกิดขึ้นจากน้ำที่ใช้ดับเพลิงซึ่งอาจจะรุนแรงพอๆ กัน หรือมากกว่าเพลิงไหม้เสียอีก เพราะน้ำไม่เข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งนั่นทำให้ผู้ที่ต้องการติดตั้งระบบดับเพลิงในพื้นที่ลักษณะนี้ต้องเลี่ยงไปพิจารณาติดตั้งระบบดับเพลิงด้วยสารสะอาดที่เป็นก๊าซแทน

ถามว่าระบบดับเพลิงด้วยสารสะอาดสามารถดับเพลิงในห้องที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ไหม? ก็ได้อยู่แล้ว แถมประสิทธิภาพก็ดีด้วยหากเรามองแค่ผลลัพธ์คือไฟที่ลุกไหม้ดับลง แต่ทุกอย่างในโลกย่อมมีข้อเสียในตัวของมันเอง และระบบดับเพลิงด้วยสารสะอาดก็ไม่ใช่ข้อยกเว้น ซึ่งข้อเสียบางอย่างก็เช่นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นอันตรายกับมนุษย์นั้นจะเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว แต่ข้อเสียหลายๆ ประการที่ไม่เห็นชัดเจนก็เช่นเสียงการทำงานที่ดังจากก๊าซแรงดันสูงไหลผ่านหัวฉีดซึ่งสามารถสร้างความเสียหายกับอุปกรณ์ในศูนย์ข้อมูลได้ หรือเมื่อระบบทำงานแต่ละครั้งก็ต้องติดต่อผู้ผลิตหรือตัวแทนจำหน่ายเพื่อนำถังบรรจุก๊าซมาเปลี่ยนหรือเติมใหม่ในโรงงานที่มีมาตรฐานรับรอง ซึ่งจะเป็นค่าใช้จ่ายที่ต้องเสียเพิ่มนอกเหนือจากค่าซ่อมบำรุงตามอายุการใช้งาน และค่าติดตั้งเริ่มต้น

แต่ในปัจจุบัน เทคโนโลยีได้ก้าวหน้ามากไปจากเมื่อก่อน ซึ่งทำให้มีการพัฒนาระบบดับเพลิงด้วยน้ำที่สามารถใช้งานในพื้นที่ติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยไม่สร้างความเสียหายกับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้แล้ว ซึ่งนั่นก็คือระบบดับเพลิงแบบ Water Mist หรือระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำ ซึ่งเริ่มได้รับความนิยมใช้งานในศูนย์ข้อมูลมากขึ้นเรื่อยๆ เพราะหลักการทำงานพื้นฐานเหมือนกับระบบดับเพลิงอัตโนมัติด้วยการกระจายน้ำหรือ Sprinkler ทั่วไป นั่นก็คือระบบ Water Mist นั้นสามารถใช้ดับเพลิงในพื้นที่ทั่วไปได้เหมือนระบบ Sprinkler แต่ยังสามารถใช้งานดับเพลิงในพื้นที่ที่เดิมระบบดับเพลิงด้วยน้ำไม่สามารถใช้ได้เช่นศูนย์ข้อมูลหรือห้องระบบไฟฟ้า ซึ่งนั่นก็หมายถึงการลดความยุ่งยากในการบำรุงรักษาระบบดับเพลิงของอาคารซึ่งจากเดิมที่ต้องมีระบบดับเพลิงด้วยน้ำสำหรับพื้นที่ทั่วไป บวกกับระบบดับเพลิงสารสะอาดสำหรับพื้นที่ที่ติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้า ก็จะเหลือแค่การใช้ระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำแค่ระบบเดียวในการป้องกันเพลิงไหม้ทั่วทั้งอาคารเท่านั้น

ระบบดับเพลิง Sprinkler แบบอัพเกรด

หลักการทำงานทั่วไปของระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำ Water Mist นั้นดังที่เกริ่นไปแล้ว จะเหมือนกับระบบดับเพลิงอัตโนมัติด้วยน้ำปกติที่มีใช้งานกันอย่างแพร่หลายมาเกือบร้อยปี นั่นคือเมื่อเกิดเพลิงไหม้ขึ้น ความร้อนจะไฟจะไปกระทบกับกระเปาะแก้วที่หัวฉีดน้ำดับเพลิง Sprinkler ซึ่งจะแตกออกและปล่อยน้ำที่อยู่ในระบบท่อดับเพลิงออกมารดดับเพลิงต่อไป แต่ความพิเศษของระบบ Water Mist จะอยู่ที่การออกแบบหัวฉีดบวกกับแรงดันของน้ำในระบบท่อที่สูงกว่าระบบดับเพลิงด้วยน้ำทั่วไป ทำให้น้ำที่ฉีดออกมานั้นกลายเป็นละอองน้ำฝอยขนาดเล็กมาก ซึ่งฝอยละอองน้ำขนาดเล็กมากจะดูดซับความร้อนระเหยเป็นไอน้ำได้อย่างรวดเร็วกว่าหยดน้ำขนาดใหญ่ที่ปล่อยจากหัว Sprinkler ดับเพลิงทั่วไป ซึ่งเท่ากับทำให้อุณหภูมิของเชื้อเพลิงที่กำลังลุกไหม้ลดลงเร็วขึ้นกว่าเดิม และนอกจากนี้ ไอน้ำที่เกิดขึ้นจะเข้าไปแทนที่ออกซิเจนในอากาศเหนือเชื้อเพลิงที่ลุกไหม้ ทำให้เพลิงไม่สามารถลุกไหม้ต่อไปได้และดับลงอย่างรวดเร็ว

ด้วยเหตุนี้ ระบบ Water Mist จึงสามารถใช้ควบคุมเพลิงไหม้ได้โดยใช้ปริมาณน้ำน้อยกว่าระบบ Sprinkler ทั่วไป และเพราะใช้น้ำน้อยลง ปริมาณน้ำดับเพลิงที่จะรดเปียกอยู่บนพื้นผิวในบริเวณที่ดับเพลิงจึงมีน้อยมากหรือแทบไม่มี ซึ่งก็ทำให้ความเสียหายต่อทรัพย์สินมีค่าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าเนื่องจากน้ำดับเพลิงน้อยลงไปอย่างมากด้วยเช่นกัน และอีกประการหนึ่งที่สำคัญคือ ปริมาณน้ำที่น้อยลงก็เท่ากับขนาดของระบบท่อดับเพลิง, เครื่องสูบน้ำดับเพลิง, และถังเก็บน้ำดับเพลิงที่มีขนาดเล็กลงตามไปด้วย ซึ่งก็จะทำให้ลดพื้นที่การติดตั้งระบบดับเพลิงลงอย่างมีนัยสำคัญ (แต่ราคาอาจจะไม่ลด เพราะวัสดุที่ใช้ต้องมีเกรดสูงกว่าที่ใช้กับระบบดับเพลิงปกติเพื่อทนแรงดันในระบบท่อที่สูงขึ้น)

รูปที่ 1 เปรียบเทียบปริมาณน้ำที่ต้องใช้ในการดับเพลิงระหว่างระบบดับเพลิง Sprinkler กับระบบดับเพลิงหมอกน้ำ

รูปที่ 2 เปรียบเทียบหัว Sprinkler ของระบบดับเพลิงอัตโนมัติด้วยน้ำทั่วไป (ซ้าย) กับหัว Sprinkler ฉีดหมอกน้ำ Water Mist (ขวา) ทั้งสองเป็นผลิตภัณฑ์ของบริษัท Tyco

รูปที่ 3 เปรียบเทียบเครื่องสูบน้ำในระบบดับเพลิงอัตโนมัติทั่วไป (บน) กับเครื่องสูบน้ำของระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำ Water Mist (ล่าง) (เปรียบเทียบขนาดโดยสังเกตสวิทช์บนแผงควบคุมของภาพทั้งสอง)

สำหรับการป้องกันการฉีดน้ำดับเพลิงโดยไม่ตั้งใจด้วยการใช้ระบบท่อแห้งแบบชะลอน้ำเข้า (Preaction) นั้น ระบบดับเพลิงแบบ Water Mist ก็มีระบบนี้เช่นเดียวกัน โดยหลักการทำงานจะแทบไม่แตกต่างกันนั่นคือการใช้วาล์วกันน้ำไม่ให้เข้าไปในระบบท่อน้ำดับเพลิงจนกว่าอุปกรณ์ตรวจจับเพลิงไหม้จะรับสัญญาณเพลิงไหม้ได้และส่งสัญญาณสั่งให้วาล์วเปิดให้น้ำไหลเข้าไปเท่านั้น สิ่งที่แตกต่างมีเพียงแค่ขนาดของวาลว์ของระบบ Water Mist ที่จะมีขนาดเล็กกว่าเมื่อใช้กับพื้นที่ลักษณะเดียวกันตามขนาดและปริมาณน้ำที่ต้องใช้ในพื้นที่ที่ลดลงดังที่กล่าวไปแล้ว

ระบบที่มีมาตรฐานสากลรับรอง

ในปัจจุบันก็ได้มีผู้ผลิตระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำ Water Mist อยู่หลายราย ซึ่งก็ล้วนแต่มีคุณสมบัติสามารถใช้งานได้ตามเป้าหมายที่ได้กล่าวไปแล้วในหัวข้อข้างต้น ใช้น้ำน้อย ดับเพลิงได้ในห้องที่มีระบบหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าโดยไม่ก่อความเสียหาย แต่เนื่องจากระบบนี้เป็นเทคโนโลยีที่ถือกำเนิดขึ้นมาไม่นาน จึงไม่ใช่ทุกผู้ผลิตทุกตราสินค้าที่จะมีมาตรฐานสากลรับรองคุณภาพว่าหากไม่ใช่โชคร้ายสุดๆ ได้ของมีตำหนิหรือจ้างผู้รับเหมาติดตั้งที่ไม่มีคุณภาพไม่ผ่านการฝึกอบรมจากผู้ผลิตมาติดตั้งให้ล่ะก็ ระบบจะสามารถดับเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพตามที่โฆษณาไว้อย่างแน่นอนไม่มีผิดพลาด

ทางบริษัทไฟร์เทรด เอ็นจิเนียริ่งเป็นตัวแทนนำเข้า ออกแบบ ติดตั้ง และจัดจำหน่ายระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำรุ่น AquaMist ULF จาก Tyco ในเครือ Johnson Control ซึ่งระบบนี้เป็นระบบดับเพลิงหมอกน้ำแบบแรงดันต่ำ (“ต่ำ” ในที่นี้คือเปรียบเทียบกับระบบดับเพลิงหมอกน้ำ Water Mist ด้วยกัน สิ่งสำคัญที่ต้องจำซึ่งได้กล่าวไปในหัวข้อก่อนหน้าแล้วคือระบบดับเพลิงหมอกน้ำ Water Mist จะมีแรงดันน้ำในท่อดับเพลิงสูงกว่าระบบดับเพลิงอัตโนมัติด้วยน้ำแบบ Sprinkler ทั่วไปเสมอ) ได้รับการรับรองมาตรฐานสากล FM (Factory Mutual) สำหรับใช้ในศูนย์ข้อมูลที่มีโครงสร้างหลากหลายรูปแบบ โดยสามารถติดตั้งได้ทั้งบนเพดาน, ใต้พื้นยก, hot aisle, cold aisle, หรือพื้นที่ปิดที่ติดตั้งรางสายเคเบิลอย่างเช่นใต้พื้นยก บนเพดาน เป็นต้น

นอกจากนี้ ระบบ AquaMist ULF ยังได้รับการรับรองมาตรฐานให้สามารถใช้งานกับศูนย์ข้อมูลที่ไม่ได้ใช้สายเคเบิลแบบป้องกันไฟลามได้ด้วย ทำให้ตัวเลือกของสายเคเบิลที่จะใช้ไม่ได้ถูกจำกัดอย่างที่เคยเป็น และสามารถใช้งานได้โดยไม่จำเป็นต้องปิดระบบระบายความร้อน ศูนย์ข้อมูลไม่จำเป็นต้องออกแบบระบบระบายความร้อนแบบพิเศษเพื่อให้สามารถใช้งานระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำได้อีกต่อไป ทำให้การทำงานของศูนย์ข้อมูลไม่หยุดชะงักเนื่องจากการปิดระบบระบายความร้อน

บริษัทฯ มีผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรมจากผู้ผลิตระบบ AquaMist ULF โดยตรง ทำให้สามารถประเมิน ออกแบบ และติดตั้งระบบดับเพลิงแบบหมอกน้ำได้เป็นไปตามมาตรฐานของผู้ผลิต ทำให้มั่นใจได้ว่าระบบที่เราจัดจำหน่ายและติดตั้งจะทำงานได้ดังคุณสมบัติที่ระบุไว้ หากผู้อ่านสนใจ ก็สามารถติดต่อเพื่อขอคำแนะนำได้