Dimensionamento e considerazioni costruttive del serbatoio dell'acqua antincendio
Creato il 01.19
Considerazioni sul dimensionamento e sulla costruzione dei serbatoi per acqua antincendio
Un serbatoio dell'acqua antincendio deve contenere il volume che la protezione installata preleverà nell'evento di progetto: area protetta moltiplicata per la densità di erogazione di progetto moltiplicata per la durata richiesta, più l'eventuale dotazione per gli idranti, meno ciò che la fornitura municipale può contribuire durante quella finestra. La costruzione segue il fluido piuttosto che il dramma: una riserva antincendio di acqua pulita si adatta a un mantello zincato a caldo secondo GB/T 13912-2020 con un budget limitato, mentre un servizio potabile o condiviso richiede un interno in vetro-fuso-su-acciaio valutato NSF/ANSI 61 e WRAS. Il serbatoio, la pompa, la disposizione della pompa jockey e l'allarme di livello sono un unico sistema e dovrebbero essere specificati insieme.
Il serbatoio dell'acqua antincendio viene dimensionato una sola volta, in fase di progettazione, e poi ci si affida ad esso per i successivi trent'anni senza che nessuno guardi all'interno. È questa combinazione che fa sì che tanti impianti scoprano nel momento peggiore che il serbatoio è più piccolo della richiesta degli sprinkler, che il galleggiante di livello legge la schiuma da due anni, o che il tubo di aspirazione è corroso fino ad avere una parete più sottile di quanto dichiarato nei disegni. L'aritmetica del dimensionamento è standard; ciò che va storto è l'interfaccia tra il serbatoio, la pompa e l'alimentazione di reintegro, e il presupposto che l'interno del serbatoio si comporti come acciaio nuovo per tre decenni.
Come si ottiene il volume
Parti dalla protezione che esiste, non dal serbatoio che entra nel cortile. Il metodo di lavoro consiste nel prendere la densità di progetto per la classe di rischio, moltiplicarla per l'area protetta coperta dal sistema, moltiplicarla per la durata richiesta per quella destinazione d'uso, e poi dedurre tutto ciò che la condotta idrica municipale o di processo può fornire alla portata antincendio durante la stessa finestra temporale. Aggiungi le tolleranze per il getto delle manichette dove il progetto di protezione le include. Il risultato è il volume che il serbatoio deve contenere al momento dell'evento, e dovrebbe includere un margine per i prelievi di prova e manutenzione nonché per un livello che sale lentamente se la pompa jockey è fuori servizio. La NFPA 22 copre i serbatoi di alimentazione idrica per sprinkler e la NFPA 20 copre l'installazione di pompe antincendio fisse, e le autorità locali normalmente le accettano come base.
Dettagli di dimensionamento che vengono comunemente trascurati
La durata, non la densità, è il dato che sorprende. Un'area uffici a rischio leggero può richiedere solo trenta minuti, mentre un impianto industriale con un rischio elevato e una richiesta da idrante arriva a due ore o più, e la differenza nel volume richiesto è di diverse volte. Nel calcolo rientrano altri due elementi: la vasca deve contenere il volume anche se l'alimentazione normale viene a mancare, quindi se il sito dipende da una condotta idrica di processo per il reintegro, tale dipendenza va scritta esplicitamente; e il livello minimo utilizzabile deve essere sufficientemente alto affinché l'aspirazione della pompa non scenda mai al di sotto del suo net positive suction head richiesto alla temperatura dell'acqua più calda dell'anno. Sbaglia questi due aspetti e la vasca conterrà il numero giusto di metri cubi che la pompa non può utilizzare.
Costruzione del serbatoio in base al servizio
Un serbatoio di riserva antincendio contiene acqua ferma, pulita, spesso leggermente tiepida per anni, e questo è un problema di corrosione. L'acqua che non si muove mai è il caso peggiore per un involucro in acciaio, perché la superficie quasi stagnante sviluppa depositi e l'anello superiore vede condensa ricca di ossigeno. Un serbatoio zincato a caldo secondo GB/T 13912-2020 si affida alla protezione sacrificale dello zinco ed è la soluzione economica per una riserva antincendio dedicata dove l'acqua non è potabile. Un serbatoio in vetro fusosu acciaio fonde uno strato di smalto da 0,25 a 0,45 mm a 820-930 °C, classificato oltre 3.450 N/cm², inerte nell'intervallo di pH da 1 a 14, con finitura Ra inferiore a 0,8 µm, e prova di scintilla su ogni pannello a 1500 V CC prima della spedizione; questa è la scelta dove la riserva antincendio condivide il servizio con l'approvvigionamento potabile, dove il sito è costiero e ricco di cloruri, o dove l'acqua deve comunque soddisfare le norme sull'acqua potabile. Il riconoscimento FM e il dimensionamento secondo NFPA sono il quadro di approvazione abituale.
L'interfaccia tra pompa e serbatoio
Il serbatoio è inutile se il lato aspirazione della pompa è stato progettato da un'altra disciplina. Specificare il sistema di aspirazione, le valvole di isolamento, il collegamento per la prova di portata e il manometro di aspirazione insieme al serbatoio. Una pompa antincendio deve essere in grado di aspirare alla portata di progetto dal livello più basso registrato del serbatoio, quindi il piping di aspirazione e il livello della pompa contano quanto il volume del serbatoio. Aggiungere una pompa jockey o una pompa di mantenimento del livello per i sistemi che perdono lentamente, un allarme di livello alto e uno basso su strumenti separati, e un allarme di livello basso-basso che arresti il processo anziché limitarsi a segnalare. Dove il serbatoio si trova sopra la pompa, l'alimentazione a gravità migliora la condizione di aspirazione; dove si trova sotto, preventivare onestamente l'altezza di aspirazione.
Specifica tecnica
Parametro | Valore / Intervallo tipico | Nota |
Temperatura di fusione dello smalto | 820–930 °C | Fuso in fabbrica sul pannello in acciaio |
Spessore del rivestimento in smalto | 0,25–0,45 mm | Interno inerte, pH 1–14 |
Resistenza dello strato di smalto | ≥ 3.450 N/cm² | Resistenza alla flessione e all'urto |
Tensione di prova delle scintille | 1500 V CC | Per pannello, prima della spedizione |
Standard di zincatura | GB/T 13912-2020 | Immersione a caldo, acqua di riserva antincendio pulita |
Rugosità superficiale | Ra < 0,8 µm | Basso fouling nell'acqua stoccata |
Grado del bullone | 8.8 | Coppia registrata durante l'assemblaggio |
Vita di progetto | ≥ 30 anni | Con il sistema interno specificato |
Redazione delle specifiche
Redigi l'ambito antincendio come un unico pacchetto: il calcolo del volume con la sua densità, area, durata e ipotesi di reintegro indicate nel documento; la costruzione del serbatoio con l'interno e le sue approvazioni; la pompa, la pompa pilota e le valvole; la strumentazione di livello con la gerarchia degli allarmi; la protezione antigelo dove il clima lo richiede; lo sfioro e lo scarico; e il programma di ispezione con un intervallo richiesto per l'ispezione interna. Richiedi al produttore di presentare il caso di carico della fondazione, e richiedi una prova di portata della pompa dopo la messa in servizio, affinché le prestazioni installate siano registrate anziché presunte. Specifica poi che il serbatoio sarà ispezionato internamente a intervalli fissi, perché un serbatoio dell'acqua antincendio che non è mai stato aperto è un serbatoio che nessuno può garantire.
Caso Progetto
Progetto | Posizione | Prodotto | Capacità | Ambito |
Stoccaggio dell'acqua antincendio | Sichuan, Cina | Serbatoio GFS, 2 unità | 8.930 m³ | fornitura + guida all'installazione |
Acqua antincendio zincata | Congo | Serbatoio in acciaio zincato | 566 m³ | fornitura + guida all'installazione |
Stoccaggio d'acqua di grande diametro | Namibia | Serbatoio GFS | 44.900 m³ | fornitura + supervisione |
Capacità ingegneristica di Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) progetta e fabbrica serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. In qualità di primo produttore cinese di serbatoi in vetro-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre in acciaio smaltato all'anno, ha completato più di 30.000 progetti installati e fornisce i suoi serbatoi a oltre 100 paesi. La nuova base produttiva di 150.000 m² è stata aggiunta per aumentare la capacità produttiva, e i singoli serbatoi vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione opera secondo ISO 9001 e ISO 45001, con certificazioni di prodotto tra cui NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI ed EUROCODE, e la progettazione fa riferimento a AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove l'applicazione lo richieda.
Per il servizio antincendio questo copre il supporto dimensionale riferito a NFPA, gli interni zincati e smaltati di cui sopra, l'accumulo idrico antincendio riconosciuto FM ove richiesto, e le interfacce del dispositivo di livello e di allarme specificate con il mantello.
Domande frequenti
D1: Chi calcola il volume d'acqua antincendio richiesto?
R1: Di solito il progettista della protezione, che poi indica il volume al fornitore del serbatoio. Nella specifica, richiedere che densità, area, durata e qualsiasi contributo di reintegro siano messi per iscritto, poiché sono i numeri su cui vertono le controversie successive.
D2: Perché si fa riferimento a NFPA 22 e NFPA 20?
R2: NFPA 22 copre i serbatoi di alimentazione dell'acqua per sprinkler e NFPA 20 copre le installazioni fisse di pompe antincendio. Sono la base standard per il dimensionamento e per l'interfaccia pompa-serbatoio nella maggior parte dei progetti industriali e commerciali.
D3: L'acciaio zincato è adatto per un serbatoio dell'acqua antincendio?
R3: Sì, per acqua di riserva antincendio pulita e dedicata, secondo GB/T 13912-2020. Non è adatto dove l'acqua è potabile, acida o ad alto contenuto di cloruri; in tali casi è corretto un interno in vetro-fuso-acciaio o in acciaio inossidabile.
D4: Come posso evitare che l'acqua diventi stagnante?
R4: Con una circolazione occasionale o una pompa jockey che mantiene il livello, un trattamento locale approvato o un lavaggio documentato, e un'ispezione interna periodica. La stagnazione è ciò che trasforma un serbatoio pulito in uno maleodorante e corrosivo.
D5: Perché è importante una pompa jockey?
A5: Perché un sistema antincendio perde lentamente tra i test e un serbatoio che scende fino al livello basso non sarà pieno quando si verifica un evento. Una piccola pompa jockey mantiene il livello normale in modo che la riserva rimanga intatta.
D6: Con quale frequenza deve essere ispezionato un serbatoio dell'acqua antincendio?
A6: Esternamente almeno annualmente, e internamente ogni tre-cinque anni o ogni volta che lo strumento di livello è stato inaffidabile. Registrare la qualità dell'acqua e il livello più basso registrato come parte del registro.
Un serbatoio dell'acqua antincendio si giustifica con il volume giusto, costruito con l'interno adeguato e mantenuto pieno e utilizzabile dal lato pompa. Il dimensionamento deriva da densità, area, durata e reintegro; la costruzione deriva dal fatto che l'acqua sia potabile, pulita o contenente cloruri. Specificare il serbatoio, la pompa, gli allarmi di livello e l'intervallo di ispezione come un unico pacchetto, e richiedere che il calcolo del volume sia mostrato nel documento anziché riassunto. Questa è la differenza tra un serbatoio sul disegno e una riserva che si può difendere.
Parla con un ingegnere
Inviaci l'area protetta e la classe di pericolo, la densità di spruzzo di progetto e la durata richiesta, l'eventuale allowance per il getto delle manichette, il contributo di make-up disponibile durante l'evento, il requisito di qualità dell'acqua, il clima del sito e le approvazioni richieste. Riceverai una verifica del volume, un'opzione di percorso di costruzione, una nota di interfaccia della pompa e il pacchetto completo di disegni e certificazioni.
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