Bemessung und Konstruktionsaspekte von Löschwassertanks
Erstellt 01.19
Dimensionierung und Konstruktionsaspekte von Löschwassertanks
Ein Löschwassertank muss das Volumen fassen, das die installierte Schutzanlage im Auslegungsfall entnimmt: geschützte Fläche multipliziert mit der Auslegungs-Sprühdichte multipliziert mit der erforderlichen Dauer, plus etwaiger Schlauchstrom-Zuschlag, abzüglich dessen, was die kommunale Versorgung in diesem Zeitfenster beitragen kann. Die Konstruktion folgt der Flüssigkeit statt dem Drama: Ein sauberes Löschwasserreservoir eignet sich bei knappem Budget für eine feuerverzinkte Hülle nach GB/T 13912-2020, während eine Trinkwasser- oder Doppelnutzung einen nach NSF/ANSI 61 und WRAS bewerteten glasemaillierten Stahlinnenraum erfordert. Der Tank, die Pumpe, die Druckhalteanordnung und der Füllstandsalarm sind ein System und sollten gemeinsam spezifiziert werden.
Der Löschwassertank wird einmal dimensioniert, in der Planungsphase, und dann verlässt man sich dreißig Jahre lang auf ihn, ohne dass jemals jemand hineinschaut. Diese Kombination ist der Grund, warum so viele Anlagen im ungünstigsten Moment feststellen, dass der Tank kleiner ist als der Sprinklerbedarf, dass der Niveauschalter seit zwei Jahren den Schaum abliest oder dass die Saugleitung so stark korrodiert ist, dass ihre Wand dünner ist als in den Zeichnungen angegeben. Die Dimensionierungsberechnung ist Standard; was schiefgeht, ist die Schnittstelle zwischen dem Tank, der Pumpe und der Nachspeiseversorgung sowie die Annahme, dass sich das Tankinnere drei Jahrzehnte lang wie neuer Stahl verhalten wird.
Wie das Volumen ermittelt wird
Beginne bei dem Schutz, der bereits vorhanden ist, nicht bei dem Tank, der in den Hof passt. Die Arbeitsweise besteht darin, die Auslegungsdichte für die Gefahrenklasse zu nehmen, mit der geschützten Fläche, die das System abdeckt, zu multiplizieren, mit der erforderlichen Dauer für diese Nutzung zu multiplizieren und dann alles abzuziehen, was die kommunale oder betriebliche Wasserhauptleitung während desselben Zeitfensters bei Branddurchfluss liefern kann. Füge Zuschläge für Strahlrohrwasser dort hinzu, wo die Schutzauslegung sie vorsieht. Das Ergebnis ist das Volumen, das der Tank im Moment des Ereignisses fassen muss, und es sollte einen Zuschlag für Test- und Wartungsentnahmen sowie für einen langsam steigenden Pegel enthalten, wenn die Druckhaltepumpe außer Betrieb ist. NFPA 22 behandelt Wasservorratstanks für Sprinkleranlagen und NFPA 20 behandelt die Installation fester Feuerlöschpumpen, und die örtlichen Behörden akzeptieren diese normalerweise als Grundlage.
Dimensionierungsdetails, die häufig übersehen werden
Die Dauer, nicht die Dichte, ist die Zahl, die die Menschen überrascht. Ein Bürobereich mit geringer Gefährdung benötigt möglicherweise nur dreißig Minuten, während eine Industrieanlage mit hoher Anforderung und Schlauchbedarf auf zwei Stunden oder mehr kommt, und der Unterschied im erforderlichen Volumen beträgt ein Mehrfaches. Zwei weitere Punkte gehören in die Berechnung: Der Tank muss das Volumen auch dann vorhalten, wenn die normale Versorgung ausfällt. Wenn der Standort also für die Nachspeisung von einer Brauchwasser-Hauptleitung abhängt, sollte diese Abhängigkeit ausdrücklich festgehalten werden; und der niedrigste nutzbare Füllstand muss hoch genug sein, dass die Pumpensaugseite niemals unter die erforderliche Nettopositive Saughöhe bei der heißesten Wassertemperatur des Jahres fällt. Machen Sie diese beiden Punkte falsch, und der Tank enthält die richtige Anzahl Kubikmeter, die die Pumpe nicht nutzen kann.
Tankkonstruktion nach Einsatzzweck
Ein Feuerlöschreservetank enthält über Jahre hinweg stehendes, sauberes, oft leicht warmes Wasser, und das ist ein Korrosionsproblem. Wasser, das sich nie bewegt, ist der worst case für eine Stahlhülle, denn die nahezu stagnierende Oberfläche bildet Ablagerungen und der obere Ring sieht sauerstoffreiche Kondensation. Ein feuerverzinkter Tank nach GB/T 13912-2020 setzt auf kathodischen Zinkschutz und ist die wirtschaftliche Lösung für ein dediziertes Feuerlöschreservoir, in dem das Wasser nicht trinkbar ist. Ein glasverschmolzener Stahltank verschmilzt eine 0,25 bis 0,45 mm dicke Emailschicht bei 820 bis 930 °C, ausgelegt auf über 3.450 N/cm², inert über den pH-Bereich von 1 bis 14, mit einer Oberflächengüte von Ra unter 0,8 µm, und jede Platte wird vor dem Versand einem Funkentest bei 1500 V DC unterzogen; das ist die Wahl, wenn das Feuerlöschreservoir auch der Trinkwasserversorgung dient, wenn der Standort küstennah und chloridhaltig ist oder wenn das Wasser ohnehin die Trinkwasserregeln erfüllen muss. FM-Anerkennung und NFPA-referenzierte Dimensionierung sind der übliche Genehmigungsrahmen.
Die Schnittstelle zwischen Pumpe und Tank
Der Tank ist nutzlos, wenn die Pumpenseite von einer anderen Fachdisziplin ausgelegt wurde. Spezifizieren Sie die Sauganordnung, die Absperrventile, den Durchflusstestanschluss und das Saugmanometer zusammen mit dem Tank. Eine Feuerlöschpumpe sollte in der Lage sein, bei Auslegungsdurchfluss aus dem niedrigsten aufgezeichneten Tankstand anzusaugen, daher sind die Saugleitung und die Höhe der Pumpe ebenso wichtig wie das Tankvolumen. Fügen Sie eine Druckhaltepumpe oder eine Niveaupumpe für Systeme mit langsamen Leckagen hinzu, einen Hoch- und einen Niedrigstandsalarm an separaten Instrumenten sowie einen Tief-Tief-Alarm, der den Prozess abschaltet und nicht nur meldet. Wenn der Tank über der Pumpe steht, verbessert die Schwerkraftzufuhr die Saugbedingungen; wenn er darunter steht, kalkulieren Sie die Saughöhe ehrlich.
Technische Spezifikation
Parameter | Typischer Wert / Bereich | Hinweis |
Emaille-Schmelztemperatur | 820–930 °C | Im Werk mit der Stahlplatte verschmolzen |
Dicke der Emaillebeschichtung | 0,25–0,45 mm | Inertes Inneres, pH 1–14 |
Festigkeit der Emailschicht | ≥ 3.450 N/cm² | Biege- und Schlagfestigkeit |
Prüfspannung für Funkenprüfung | 1500 V DC | Pro Platte, vor dem Versand |
Verzinkungsstandard | GB/T 13912-2020 | Feuerverzinkt, sauberes Löschreservewasser |
Oberflächenrauheit | Ra < 0,8 µm | Geringe Verschmutzung in gespeichertem Wasser |
Schraubengüte | 8.8 | Drehmoment, aufgezeichnet während der Montage |
Auslegungslebensdauer | ≥ 30 Jahre | Mit dem spezifizierten Innenausbausystem |
Erstellung der Spezifikation
Fassen Sie den Brandschutzumfang als ein einziges Paket zusammen: die Volumenberechnung mit ihren im Dokument angegebenen Annahmen zu Dichte, Fläche, Dauer und Nachspeisung; der Tankaufbau mit dem Innenraum und seinen Zulassungen; die Pumpe, die Druckhaltepumpe und die Ventile; die Füllstandsinstrumentierung mit der Alarmhierarchie; der Frostschutz, wo das Klima ihn erfordert; der Überlauf und der Ablauf; und das Inspektionsprogramm mit einem erforderlichen Intervall für die Innenbesichtigung. Verlangen Sie vom Hersteller die Vorlage des Fundamentlastfalls, und verlangen Sie einen Pumpen-Durchflusstest nach der Inbetriebnahme, damit die installierte Leistung dokumentiert und nicht nur angenommen wird. Legen Sie dann fest, dass der Tank in einem festen Intervall von innen inspiziert wird, denn ein Löschwassertank, der noch nie geöffnet wurde, ist ein Tank, für den niemand bürgen kann.
Projektfall
Projekt | Standort | Produkt | Kapazität | Umfang |
Löschwasserspeicherung | Sichuan, China | GFS-Tank, 2 Einheiten | 8.930 m³ | Lieferung + Installationsanleitung |
Verzinktes Löschwasser | Kongo | Tank aus verzinktem Stahl | 566 m³ | Lieferung + Installationsanleitung |
Großdurchmesser-Wasserspeicherung | Namibia | GFS-Tank | 44.900 m³ | Lieferung + Überwachung |
Technische Kompetenz von Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) entwirft und fertigt seit 2008 verschraubte Lagertanks. Als erster Hersteller von glasverschmolzenen Stahltanks (GFS) in China verfügt das Unternehmen über nahezu 200 emailbezogene Patente, produziert jährlich etwa 300.000 emailbeschichtete Stahlplatten, hat mehr als 30.000 installierte Projekte abgeschlossen und liefert seine Tanks in über 100 Länder. Der neue 150.000 m² große Produktionsstandort wurde hinzugefügt, um die Produktionskapazität zu erhöhen, und einzelne Tanks werden bis zu 60.000 m³ geliefert. Die Fertigung erfolgt unter ISO 9001 und ISO 45001, mit Produktzertifizierungen einschließlich NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI und EUROCODE, und die Auslegung erfolgt in Anlehnung an AWWA D103-09, AWWA C550 und NFPA, wo die Anwendung dies erfordert.
Für den Brandschutzdienst umfasst dies die NFPA-referenzierte Dimensionierungsunterstützung, die oben genannten verzinkten und emaillierten Innenauskleidungen, die FM-anerkannte Löschwasserspeicherung, wo erforderlich, sowie die mit dem Behälter spezifizierten Füllstandseinrichtungen und Alarm-Schnittstellen.
Häufig gestellte Fragen
F1: Wer berechnet das erforderliche Löschwasservolumen?
A1: In der Regel der Planer des Brandschutzes, der dann das Volumen für den Behälterlieferanten angibt. In der Spezifikation sollte festgelegt werden, dass Dichte, Fläche, Dauer und etwaige Nachspeisebeiträge schriftlich festgehalten werden, da es bei späteren Streitigkeiten genau um diese Zahlen geht.
F2: Warum wird auf NFPA 22 und NFPA 20 verwiesen?
A2: NFPA 22 behandelt Wasservorratsbehälter für Sprinkleranlagen und NFPA 20 behandelt ortsfeste Feuerlöschpumpenanlagen. Sie sind die Standardgrundlage für die Dimensionierung und für die Schnittstelle zwischen Pumpe und Behälter in den meisten industriellen und gewerblichen Projekten.
F3: Ist verzinkter Stahl für einen Löschwassertank geeignet?
A3: Ja, für sauberes, dediziertes Löschreservewasser gemäß GB/T 13912-2020. Er ist nicht geeignet, wenn das Wasser Trinkwasser, sauer oder chloridreich ist; in diesen Fällen ist ein glasemaillierter oder Edelstahl-Innenraum die richtige Wahl.
F4: Wie verhindere ich, dass das Wasser stagniert?
A4: Durch gelegentliche Umwälzung oder eine Druckhaltepumpe, die den Wasserstand hält, eine zugelassene lokale Aufbereitung oder eine dokumentierte Spülung sowie eine regelmäßige Inneninspektion. Stagnation ist das, was einen sauberen Tank in einen riechenden, korrodierenden verwandelt.
F5: Warum ist eine Druckhaltepumpe wichtig?
A5: Weil ein Brandschutzsystem zwischen Tests langsam leckt und ein Tank, dessen Füllstand auf ein niedriges Niveau absinkt, bei einem Ereignis nicht voll sein wird. Eine kleine Druckhaltepumpe hält den normalen Füllstand, damit die Reserve intakt bleibt.
F6: Wie oft sollte ein Löschwassertank inspiziert werden?
A6: Äußerlich mindestens jährlich und innerlich alle drei bis fünf Jahre oder immer dann, wenn das Füllstandsmessgerät unzuverlässig war. Wasserqualität und niedrigster aufgezeichneter Füllstand sind Teil des Protokolls.
Ein Löschwassertank verdient seinen Platz, wenn er das richtige Volumen hat, mit dem richtigen Innenraum gebaut und von der Pumpenseite her voll und nutzbar gehalten wird. Die Dimensionierung ergibt sich aus Dichte, Fläche, Dauer und Nachspeisung; die Bauart ergibt sich daraus, ob das Wasser Trinkwasser, sauberes Wasser oder chloridhaltiges Wasser ist. Spezifizieren Sie den Tank, die Pumpe, die Niveau-Alarme und das Inspektionsintervall als ein Paket, und verlangen Sie, dass die Volumenberechnung im Dokument dargestellt und nicht zusammengefasst wird. Das ist der Unterschied zwischen einem Tank auf der Zeichnung und einer Reserve, die Sie verteidigen können.
Mit einem Ingenieur sprechen
Senden Sie uns das Schutzgebiet und die Gefahrenklasse, die Auslegungssprühdichte und die erforderliche Dauer, den etwaigen Schlauchstrahlzuschlag, den während des Ereignisses verfügbaren Nachspeisebeitrag, die Wasserqualitätsanforderung, das Standortklima und die erforderlichen Genehmigungen. Sie erhalten eine Volumenprüfung, eine Option für die Verlegungsroute, eine Hinweis zur Pumpenschnittstelle sowie das vollständige Zeichnungs- und Zertifizierungspaket.
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