NFPA 22 消防用水タンク：塗装、耐震および検査要件
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NFPA 22 消防用水タンク：コーティング、耐震、および検査要件
コーティングは独立したNFPA 22の章ではありません。それはタンクタイプの章の中にあります：AWWA D102に従ってコーティングされた溶接炭素鋼タンクについては第5章、4つの工場コーティングシステムを許容するAWWA D103に従って製造された工場コーティングボルトタンクについては第6章です。耐震設計は採用された建築コードから、基礎は第12章から、試験と保守は第17章および第18章から来ます。
はじめに
Three requirements decide most fire water tank specifications, and each one is answered by a different document. Coating is answered by the tank type chapter and the construction standard behind it. Seismic and structural design is answered by the building code the jurisdiction has adopted, together with the foundation requirements. The inspection regime is answered by NFPA 22 itself, and the evidence that closes the package is a documentation list the manufacturer hands over with the tank.This guide works through those three threads in the order you meet them on a project: which chapter governs coating for each tank type, the factory coating systems AWWA D103 permits for a bolted carbon steel tank, the calculations the tank supplier performs against the ones the engineer of record signs, and the acceptance testing, inspection regime and documentation package that carry the evidence. It is written for fire protection specifiers and tank suppliers defending a tank before an authority.
塗装、構造、検査を規定する章はどれか
NFPA 22は、消防用水槽の仕様を決定する義務を4つの箇所に分割している。コーティングは独立した章ではない。それは水槽タイプの章の中に位置している。第5章は溶接炭素鋼および複合コンクリートと炭素鋼の重力式水槽および吸込水槽を扱い、そこでは水槽設計はAWWA D100に従い、鋼製貯水槽のコーティングはAWWA D102に従う。第6章は工場塗装済みのボルト締め炭素鋼水槽を扱い、そこではコーティングは工場製品の一部であり、設計と製作はAWWA D103に従う。第11章はガラス繊維強化プラスチック水槽を扱い、そこでは指定すべき鋼製コーティングは存在しない。
構造は第12章、タンクと塔の基礎は地盤に関する事項として、また一般情報は第4章に規定されています。検査は第18章に、その前の受入試験は第17章に規定されています。第14章「配管接続と継手」は塗装の章と誤解されがちです。これはタンクが消火システムにどのように接続されるかを規定するものであり、胴板、屋根、塗装を規定するものではありません。
溶接タンクおよびボルト締めタンクの章における塗装要件
2つのタンクの章では塗装の扱いが異なり、その違いは条項を書く前に重要となります。
第5章に基づく溶接炭素鋼タンクは、現場設置型の容器である。鋼板は現場で溶接され、コーティングはAWWA D102に従って下地処理された鋼材に施される。したがって、仕様書では内面系統と外面系統を別々に指定している。それぞれ異なる暴露環境に供されるためである。内面コーティングは貯蔵水に適合し、第18章が前提とする清掃および検査の体制のもとで健全に維持されなければならない。外面コーティングは天候、紫外線暴露およびスプラッシュゾーンに耐えるものである。
第6章に基づくボルト締めタンクは、鋼材にコーティングが施された状態で到着します。これはパネルが圧延・組み立てされる前に塗布されます。このことは、仕様書に記載し検証する内容を変えます。請負業者の施工による現場塗装システムではなく、管理されたプロセスによる工場塗装システムを指定し、記録を通じて検証することになります。いずれの場合でも、条項に含めるべき事項は3つあります。コーティング規格と下地処理等級、乾燥膜厚の範囲と測定方法および測定箇所数、そしてコーティング後の損傷に対する補修手順です。
工場塗装されたボルト締めタンクが使用できる塗装システム
AWWA D103は、ボルト締め炭素鋼タンクに対して4つの工場塗装システムを認めている：亜鉛めっき、ガラス（ガラス溶融鋼）、熱硬化性液体懸濁液、熱硬化性粉末。
亜鉛めっき鋼は、塗装を施す必要がないため、仕様指定が最も簡単である。亜鉛層が保護層であり、詳細は製作、通気孔や切断端部の処理、そして同じタンクが飲料水供給も兼ねる場合の水質制約に移る。ガラス融着鋼は、高温で鋼に融着させたガラス質ほうろうであるため、損傷箇所を液体材料で補修することはできない。鋼板パッチまたは融着補修によって修復され、その手順は引き渡し時に含めるべきである。熱硬化性液状懸濁液は液状塗布型であり、現場補修に便利である。熱硬化性粉末は加熱された鋼板に塗布され融着されるもので、融着エポキシ樹脂のファミリーはこれに属する。
貯蔵水、環境、予想される現場修理、および地域で利用可能な修理能力に基づいて選択する。その後、選択したシステムを、前処理グレード、乾燥膜厚、ホリデーテスト、修理手順とともに仕様書に名称で記載する。
耐震および構造荷重：何を計算し、誰が計算するか
消防用水タンクの構造設計は、容器、固定部、基礎の間で分担され、その分担は仕様書に記載する必要がある。なぜなら、レビュー担当者が誰が何を承認したかを尋ねるからである。
シェル、ルーフ、およびジョイントは、タンクメーカーによってタンクタイプの建設基準に従って設計されています。工場塗装ボルト締め炭素鋼タンクにはAWWA D103、溶接炭素鋼タンクにはAWWA D100が適用されます。荷重セットはサイトおよび採用された建築基準に由来します。すなわち、固定荷重、貯留水の静水荷重、風荷重、および地震荷重です。一般形では、地震要求は応答係数に有効地震重量を乗じたベースシアV = Cs × Wで表されます。ここで、Csは採用された基準による応答係数であり、Wは設計レベルでの貯留水を含む有効重量です。深さhにおける静水圧はp = ρ × g × hに従い、アンカレッジはそれに伴う転倒および滑動に抵抗しなければなりません。
責任の分担：製造業者はタンクの設計、設計荷重、アンカー詳細、および定着荷重を提供します。サイトの主任技術者は、採用されたコードに基づいて基礎と定着を設計し、それを認証します。当局がそれを審査します。
受入試験ならびに検査および保守の体制
第17章は受入試験要件を定めている。すなわち、タンクを供用に供する前に完了し、記録化しなければならない試験である。実際には、これは製造業者の品質計画、塗装記録および現場請負業者の作業が投入される検査・試験計画であり、納品書を承認済みの設置へと変えるものである。その範囲は、承認図に対するタンク、指定システムに対する塗装、第14章に基づく配管および付属品、ならびに充填、オーバーフローおよび排水の設備を網羅する。
第18章は、引き渡し後に続く体制、すなわち設備の供用期間における水槽の点検、試験および保守について定めている。これは、水槽が静止した水を保持し、長期間にわたって放置される間に、その状態が変化するために存在する。所有者の義務には、定期的な点検プログラム、各点検の記録、および塗装と付属品の保守が含まれる。そこから二つの帰結が生じる。水槽への立ち入りは、OSHA 29 CFR 1910.146に基づく許可を要する閉鎖空間作業であるため、プログラムには頻度だけでなく立ち入り手順が必要である。そして、点検の結果が保守の範囲を決定するため、引き渡し時に塗装補修手順を手元に用意しておく必要がある。
製造者のドキュメントパッケージ
ドキュメントパッケージは、塗装および耐震要件が証明される場所であり、納品後に要求するものではなく、名前を明記した提出物リストであるべきです。
コーティングについては、システムの呼称、各表面で達成された表面処理グレード、SSPC-PA 2に準拠して測定された乾燥膜厚とその測定方法および測定回数、システムが要求する場合にはASTM D5162に基づく塗装鋼材のホリデー検出、そして各パネルまたは各タンクをそれぞれのコーティング結果に結びつける記録を求めてください。パネル単位のトレーサビリティが重要です。ジョブ単位の証明書では、試験中に架台に載っていたのがどのパネルだったかをレビュー担当者に示すことはできません。
構造については、設計計算を建設基準に照らして、設計荷重表、アンカーおよび定着部の詳細を定着荷重とともに、また採用したコードにおける地震パラメータとその出典を求めること。材料については、鋼板とボルトのミルシートを求めること。現場については、建方記録、充填前の塗装損傷および補修記録、ならびに完了した試験記録を求めること。次に、様式と時期を明記すること：誰が、誰に提出するのか、またタンク充填前のどの項目がホールドポイントであるか。
コーティングと耐震のスコープを仕様書に記載する
塗装条項は、レビュー担当者が確認する順序であるため、固定された順序で記載すべきである。タンクが準拠して建造される規格を明記すること。塗装システムを明記し、ボルト締めタンクについてはAWWA D103が認める4つの塗装システムから、溶接構造については塗装規格から選択すること。内面および外面の表面処理グレードをそれぞれ個別に記載すること。乾燥膜厚の範囲、測定方法、および合格に必要な測定回数を記載すること。ホリデーテストの方法と電圧、またはそのシステムでホリデーテストが不要な理由を記載すること。輸送中、組立中、および供用中の損傷に対する補修手順、ならびにそれぞれについて提出すべき文書を記載すること。
耐震条項はより短く、その役割は責任の所在を明確にすることです。採用するコードと版、適用されるサイトパラメータとサイトデータの出典、タンクの設計対象となる荷重組み合わせ、および製造者が提供しなければならない設計荷重を明記します。次に、基礎およびアンカレッジの設計は記録担当エンジニアによって作成され、封印され、提出されることを述べ、それを検査・試験計画におけるホールドポイントとして記載します。
両方の条項を引き渡しで締めくくります。記録、検査・試験計画、第17章の受入試験、および第18章の検査プログラムです。
NFPA 22タンク仕様の限界
NFPA 22は私設消火用水タンクの設計および設置基準であり、その適用範囲がどこまでかを明確にしておく価値があります。
NFPAは製品を承認するわけではありません。NFPA 22の証明書は存在せず、第三者のリスト登録という意味でNFPAに承認されたと表現できるタンクはありません。タンクは、参照される章に従って設計、製造、試験、設置されることで適合し、当局はそれに基づいて受け入れます。仕様でリスト登録を求めている場合は、その名称と発行元を別途明記してください。
消火保護システムのサイズを決定するものではない。タンクが保持すべき需要はシステム設計から導かれる。すなわち、NFPA 13に基づくスプリンクラーおよびスタンドパイプの需要、ならびにNFPA 20に基づくポンプとその配置である。スプリンクラーシステム、ポンプ室、水処理の設計を行うものではなく、採用された建築基準法に代わるものでもない。耐震設計および耐風設計、基礎、定着は管轄区域が採用した基準に基づくものであり、第12章はそれらと協働するものであって、それらに代わるものではない。NFPA 22は定期的に改訂されるため、仕様書に記載された版が重要である。ポンプインターフェースについては、NFPA 20消火ポンプ規格のガイドを参照されたい。
NFPA 22の章別のコーティングおよび構造要件
要件 | 準拠する章または規格 | 対象範囲 | 署名または作成する者 |
コーティング、溶接炭素鋼タンク | NFPA 22 第5章、AWWA D100およびAWWA D102準拠 | 下地処理された鋼材に適用される内外面塗装システム、個別に指定 | 塗装施工者、タンクメーカーの品質計画により検証 |
塗装、工場塗装ボルト締めタンク | NFPA 22 第6章、AWWA D103準拠 | 許容される4つの工場塗装システムのうち1つ、パネルの圧延前に適用 | タンクメーカー、工場記録により証明 |
許容される工場塗装システム | AWWA D103 | 亜鉛めっき、ガラス（ガラス溶融鋼）、熱硬化性液状懸濁、熱硬化性粉末 | 指定者により指定され、メーカーにより製造 |
容器の構造設計 | ボルト締めにはAWWA D103、溶接にはAWWA D100 | 固定荷重、水荷重、風荷重および地震荷重に対する胴板、屋根および継手の設計 | タンクメーカーが自社のエンジニアによる封印 |
基礎および定着 | 採用された建築基準法に基づくNFPA 22第12章 | 地中の基礎および転倒と滑動に抵抗する定着 | 現場の責任エンジニアによる署名および封印 |
配管接続および継手 | NFPA 22第14章 | 吐出、充填、オーバーフロー、排水、バルブおよび継手。塗装に関する章ではない | タンクメーカーおよび現場請負業者 |
受入試験 | NFPA 22第17章 | タンクの供用開始前に完了および記録される試験 | メーカー、請負業者および所有者の検査員 |
検査および保守 | NFPA 22第18章 | タンクの寿命にわたる定期的な検査、清掃、塗装補修および記録 | 所有者、タンクとともに引き渡される書面によるプログラムの下で |
コーティング条項チェックリスト：何を明記すべきか、どのような証拠を求めるべきか
仕様項目 | 明記すべき内容 | 求めるべき証拠 | よくある不備 |
コーティングシステム | AWWA D103がボルト締めタンクに認める4つのシステムのうちからシステムを指定するか、溶接構造のコーティング標準を指定する | コーティング記録および銘板へのシステム名称の記載 | システムを特定しない性能保証 |
表面処理 | 内外面の下地処理グレードを別々に、内部鋼材はSSPC-SP 10、外面および乾燥した内部表面はSSPC-SP 6 | 各表面および各タンクごとの下地処理記録 | 記録ではなく想定されたグレード |
乾燥膜厚 | 最小および最大膜厚、測定方法、合否判定に必要な測定回数 | 方法を明記したSSPC-PA 2に基づく測定値 | 測定回数と合否判定規則のない最小膜厚 |
コーティングの連続性 | 休日試験方法およびシステムが要求する場合の電圧 | 達成されたカバレッジを記録したASTM D5162による休日検出 | 試験電圧が未定、またはカバレッジ面積の記録がない |
トレーサビリティ | 結果がパネルまたはタンクに追従するという要件 | コーティング結果と供給されたパネルとのパネルレベルの関連付け | 納品されたパネルへのリンクがないジョブレベルの証明書 |
補修手順 | 輸送、組立、および供用中の損傷後の補修の方法、適合材料、および承認 | すべての修理の修理記録、修理後の検査を含む | 準備や合格記録を伴わない一般的なスポット修理 |
継手部および貫通部のコーティング | 継目、ボルト周囲、ノズルおよび貫通部において維持すべきコーティングの連続性 | システムチェックとしての継手部および貫通部の検査 | 継目におけるコーティング損傷を孤立した欠陥として扱うこと |
アンカーおよびアンカー荷重 | 製造者が提供するアンカー詳細およびタンクが及ぼす荷重 | 荷重スケジュールを伴うアンカーおよびアンカレッジの詳細 | タンク荷重データなしで設計された基礎 |
耐震基準 | 採用規格と版、サイトパラメータとその出典 | 使用したパラメータを特定する設計計算 | 現場データに基づかない一般的な地震係数 |
現場の責任 | 基礎および定着設計の担当者名 | 現場の主任技術者による設計の封印 | 供給者が管理していない現場設計に署名する |
プロジェクト参照
サウジアラビアに2024年に完成した2基の溶融結合エポキシコーティングボルト締めタンクは、消火用水サービス用に設置され、総貯蔵容量は492 m3である。記録では両タンクとも直径6.11 m、高さ8.4 mとされており、これは記載された総容量と一致している。この参考文献はコーティングと施工の議論のみを目的としてここに掲載するものである。記録にはコーティングシステムとタンク寸法が記載されているが、プロジェクトの準拠基準は明記されていないため、NFPA 22準拠の事例として提示するものではない。
場所 | サービス | 総貯蔵容量 | 年 |
サウジアラビア | 消防用水サービス | 総貯蔵容量492 m3 | 2024 |
Center Enamelについて
Center Enamel（石家庄正中科技有限公司）は、ボルト締め鋼製貯蔵タンク、溶接鋼製タンク、溶融結合エポキシタンク、亜鉛めっきタンク、ステンレス鋼製容器、圧力容器、アルミニウムジオデシックドーム屋根および浮き屋根の設計・製作を行っています。同社は30年以上の生産経験を有し、100か国以上のプロジェクトに設備を供給してきました。アルミニウムジオデシックドーム屋根はAPI 650 Appendix G、AWWA D108、Aluminum Design Manual、ASCE 7およびIBCに準拠して設計・製作されており、同社は2023年に直径72 mのアルミニウムドーム屋根を開発・輸出しました。エンジニアリング、製作、塗装、品質管理および現場サービスを一つのスコープとして処理しているため、図面、計算根拠および納入されたハードウェアを相互に照合することができます。
よくある質問
NFPA 22はどのような塗装システムを認めていますか？
NFPA 22は独自のコーティングリストを発行していない。タンクの種類ごとの建設基準を参照し、その基準が許容するコーティングシステムを記載している。工場塗装されたボルト締め炭素鋼タンクの場合、第6章はAWWA D103に準拠し、4つの工場塗装システム（亜鉛めっき、ガラス（ガラス溶融鋼）、熱硬化性液状懸濁液、熱硬化性粉末）を認めている。第5章に基づく溶接炭素鋼タンクは、鋼製貯水タンクのコーティング基準であるAWWA D102に従って塗装され、内面と外面のシステムは別々に規定されている。
NFPA 22のどの章がボルト締めタンクのコーティングを扱っていますか？
第6章、工場塗装されたボルト締め炭素鋼タンク。これはボルト締めタンクの工場塗装要件を規定する章であり、AWWA D103と連携して設計、材料、製作、設置、および4つの許容される工場塗装システムを含む。第5章は溶接炭素鋼タンクの同等の要件を規定している。第14章は配管接続と継手であり、これらのいずれでもない。
消火用水タンクの耐震計算は誰が行うのか？
記録担当技術者は、管轄区域が採用した建築基準法のパラメータを使用して、基礎および定着部の耐震計算を実施し、捺印する。タンクメーカーは、建設基準に従ってタンク自体の設計を実施し、記録担当技術者が必要とする設計荷重、アンカーの詳細および定着荷重を提供する。管轄当局はそのパッケージを審査する。メーカーは現場の基礎設計に捺印せず、基礎設計はタンクを対象としない。
タンク製造業者はどのような試験記録を提供しなければならないか？
コーティングについて：システムの指定、達成された表面処理等級、SSPC-PA 2に準拠して測定された乾膜厚の測定値とその方法および測定回数、システムが要求する箇所におけるASTM D5162に基づくホリデー検出、および各パネルをそれぞれの結果に紐付ける記録。構造について：建設基準に基づく設計計算、設計荷重スケジュール、定着部の詳細と荷重、および採用したコードにおける出典を含む使用した耐震パラメータ。現場について：建て方記録、コーティングの損傷および補修記録、ならびに完了した試験記録。第17章の受入試験結果がパッケージを締めくくる。
NFPA 22は基礎を対象としているか？
第12章、地中のタンクおよび塔の基礎は、基礎に関するNFPA 22の章です。荷重が安全に伝達されるようにタンクを基礎付けることを要求していますが、基礎自体の構造設計は、管轄区域が採用した建築基準法の下で、タンクメーカーが提供する設計荷重を用いて責任技術者が行います。ここではNFPA 22と採用された基準が、一方が他方を置き換えるのではなく、協働しています。
NFPA 22はAWWA D103とどのように関係していますか？
これらは代替ではなく補完的なものです。AWWA D103は工場塗装ボルト締め炭素鋼タンクの建設基準であり、設計、材料、製作、設置および工場塗装システムを対象としています。NFPA 22第6章は容器についてAWWA D103を参照し、さらに容器の外側に位置する防火要件を追加しています。第14章の配管接続と継手、第12章の基礎、第17章の受入試験、第18章の検査と保守です。したがって、AWWA D103に基づいて建設されたタンクは第6章のタンクですが、D103の提出書類だけではNFPA 22パッケージ全体にはなりません。
設置後に必要なコーティング検査は何ですか？
充填前に、輸送または架設中に損傷したコーティングを検査し、製造業者の書面による補修手順に従って補修し、その補修を記録しなければならない。引き渡し後は、第18章がタンクの寿命にわたる検査、試験および保守の体制を規定しており、コーティングの状態は検査項目の一つであるため、補修手順は引き渡しパッケージに含めなければならず、その都度従わなければならず、記録しなければならない。また、検査のためにタンク内に立ち入ることは、OSHA 29 CFR 1910.146に基づく許可を要する閉鎖空間作業であることに留意されたい。
エポキシライニング鋼タンクはNFPA 22に適合しますか？
はい、タンクがその種類の建設基準を満たしている場合に限ります。熱硬化性粉体塗装を施した工場塗装ボルト締め鋼製タンクは、ファミリーフュージョンボンドエポキシが属するものであり、AWWA D103が第6章で認めている4つの塗装システムの一つです。エポキシ塗装を施した溶接鋼製タンクは、AWWA D102に基づく塗装を伴い第5章に該当します。許容性はデータシート上の塗装名から来るものではありません。タンクが参照される建設基準を満たし、指定された下地処理グレードと乾膜厚が検証され、基礎、配管、受入試験および保守に関する現場要件も満たされることから来るものです。
結論
最も多くの消火水槽仕様を決定する章は短く具体的であり、各章は約束ではなく証拠を求めている。塗装は水槽型式の章とその背後にある施工基準で定められる。第5章ではAWWA D100およびAWWA D102による溶接炭素鋼、第6章ではAWWA D103による工場塗装ボルト締め炭素鋼である。耐震設計は採用する建築基準と主任技術者に属し、定着荷重は製造者が提供する。試験と保守は第17章および第18章に属する。この順序で書かれた仕様は、各要件がその基準、その責任者、そしてそれを完了させる記録を明示しているため、サプライヤーが見積もりでき、レビュアーが承認できる文書となる。
当社のエンジニアリングチームにご相談ください
義務、容量基準、適用コード、サイト制約を送信してください。当社のエンジニアリングチームが、サプライヤーが見積もりでき、レビュー担当者が承認できる仕様を返答します。また、別のタンクタイプや別のスコープの方が適切な回答となる場合は、その旨も明確にお伝えします。
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