Zbiornik magazynowy wody do ochrony przeciwpożarowej dla centrum danych: Przewodnik po doborze rozmiaru i zgodności
Utworzono 10.29
Zbiornik przeciwpożarowy do przechowywania wody dla centrum danych: przewodnik po doborze rozmiaru i zgodności
Zbiornik magazynowy wody do celów przeciwpożarowych dla centrum danych jest wymiarowany na podstawie zapotrzebowania hydraulicznego zestawu pomp przeciwpożarowych (NFPA 20) utrzymywanego przez wymagany czas (NFPA 22), a nie na podstawie praktycznych zasad orientacyjnych, przy czym ta sama objętość jest wyrażana inaczej, gdy projekt jest specyfikowany zgodnie z EN 12845 w Europie. Materiał zbiornika do celów przeciwpożarowych jest dobierany z uwzględnieniem długich okresów bezczynności, narażenia na mróz i dostępu serwisowego — zbiorniki ze stali emaliowanej szkłem (GFS), ze stali powlekanej epoksydem utwardzanym termicznie (FBE) oraz ocynkowane ogniowo zbiorniki skręcane służą różnym klimatom i ścieżkom zatwierdzeń. Ponieważ centrum danych nie może tolerować pojedynczego punktu awarii, zapas jest zazwyczaj rozdzielony między dwa lub więcej izolowanych zbiorników, tak aby inspekcja lub naprawa nigdy nie usuwała całego zapasu.
System przeciwpożarowy centrum danych jest tak niezawodny, jak woda, która za nim stoi. Tryskacze, pompy i zawory zraszające są zaprojektowane na zapotrzebowanie trwające minuty, ale woda, której potrzebują, musi już być na miejscu, odpowiednio uzdatniona i dostępna w momencie uruchomienia pompy pożarowej. Projektanci rutynowo dobierają pompę i zapominają o zbiorniku, a następnie odkrywają podczas rozruchu, że rezerwuar ma niewłaściwą pojemność, jest wykonany z niewłaściwego materiału lub nie można go odizolować do czyszczenia bez opróżnienia całego zapasu przeciwpożarowego.
Ten przewodnik rozwiązuje problem w kolejności, w jakiej projekt powinien na niego odpowiadać: najpierw zapotrzebowanie i czas trwania, które określają objętość, następnie kontekst przepisów, który zmienia sposób wyrażenia tej objętości, a potem materiał zbiornika i konfiguracja nadmiarowości, które utrzymują rezerwę w stanie używalności przez dziesięciolecia, przez które centrum danych ma działać.
Zapotrzebowanie i czas trwania: przeliczanie przepływu i czasu na metry sześcienne
Objętość ochrony przeciwpożarowej to zapotrzebowanie pompy pomnożone przez wymagany czas dostawy, z marginesem na sterowanie poziomem i spadek zwierciadła wody. NFPA 20 definiuje zestaw pompy przeciwpożarowej; NFPA 22 określa wymagania dotyczące lokalnego zaopatrzenia w wodę, w tym czas, przez jaki zbiornik musi utrzymywać przepływ projektowy. Obliczenie ma trzy dane wejściowe, które wszystkie muszą być podane.
1. Przepływ projektowy. Całkowity przepływ tryskaczy i hydrantów, który pompa przeciwpożarowa musi dostarczyć, wzięty z obliczeń hydraulicznych inżyniera ochrony przeciwpożarowej, a nie z ogólnej wartości na metr kwadratowy.
2. Wymagany czas. Liczba minut lub godzin, przez które zbiornik musi utrzymywać ten przepływ — często określana przez lokalny organ mający jurysdykcję (AHJ) i odległość obiektu od sieci miejskiej.
3. Objętość użytkowa. Objętość między alarmem niskiego poziomu (odcięcie ssania pompy) a przelewem, z wyłączeniem martwej strefy poniżej ssania i wszelkiego zapasu na zapobieganie tworzeniu się wirów.
Otrzymana liczba to całkowita pojemność zbiornika. Następnie dobiera się zbiornik tak, aby objętość użytkowa była równa lub większa od tej wartości, przy ustawieniu sterowania zapobiegającym zarówno stratom na skutek przelewu, jak i kawitacji pompy.
Kontekst przepisów: NFPA 22 a EN 12845
Ta sama rezerwa przeciwpożarowa jest opisywana przez różne przepisy w Ameryce Północnej i Europie, a zakres zbiornika różni się od zakresu systemu. NFPA 22 (rozdział 14) określa wymagania dotyczące wykonania, powłok, odporności sejsmicznej i inspekcji naziemnych zbiorników przeciwpożarowych i jest odniesieniem, według którego pracuje większość projektów centrów danych w Ameryce Północnej i GCC. EN 12845 reguluje stałe instalacje tryskaczowe w Europie i definiuje wymagania dotyczące zbiornika systemu tryskaczowego, przy czym zbiornik jest określony jako wspierający ten system, a nie jako samodzielny element.
Aspekt | NFPA 22 (Ameryka Północna / GCC) | EN 12845 (Europa) |
Reguluje | Wytwarzanie, wykładanie, odporność sejsmiczna i inspekcja zbiornika przeciwpożarowego na miejscu | Stała instalacja tryskaczowa; zbiornik dobrany do zapotrzebowania systemu |
Zakres zbiornika | Jasne zasady powłok i wytwarzania z rozdziału 14 | Zbiornik spełnia wymagania systemu tryskaczowego |
Typowe dopuszczenia | Odniesienie do FM Global DS 1021; zatwierdzenie AHJ | Certyfikacja strony trzeciej; warianty krajowe |
Działanie projektanta | Określić powłokę, odporność sejsmiczną, dostęp zgodnie z rozdz. 14 | Wyrazić rezerwę jako objętość systemu tryskaczowego; potwierdzić lokalny aneks krajowy |
Praktyczny punkt widzenia jest taki, że zbiornik sprzedawany jako "zgodny z NFPA 22" to zbiornik zbudowany według jednego zestawu przepisów; zbiornik dla europejskiego centrum danych musi spełniać wymagania systemu EN 12845 oraz aneks krajowy, który go przyjmuje. Matematyka objętości jest taka sama; ścieżka dokumentacji i certyfikacji już nie.
Materiał zbiornika do celów przeciwpożarowych: bezczynność, mróz i dostęp
Zbiornik przeciwpożarowy przez większość swojego życia jest pełny i nieużywany, dlatego dobór materiału zdominowany jest przez długie okresy bezczynności, narażenie na mróz oraz możliwość przeprowadzania inspekcji. Trzy opcje ze stali skręcanej dominują w krytycznym magazynowaniu wody przeciwpożarowej.
· Stal szkliwiona ogniowo (GFS). Szkliwo ogniowe wypalane w temperaturze 820–930 °C tworzy gładką, obojętną powłokę wewnętrzną (Ra < 0,8 µm), która jest odporna na stagnowanie i łatwa do inspekcji. Nadaje się do klimatów ciepłych i umiarkowanych oraz do dużych objętości.
· Epoksyd zgrzewany termicznie (FBE). Fabrycznie nakładana wykładzina epoksydowa jest odporna na szeroki zakres pH i jest powszechnie stosowana, gdy powłoka musi być udokumentowana zgodnie z określoną normą; często wymagana w projektach NFPA 22.
· Ocynkowanie ogniowe. Ochrona cynkowa płaszcza, niższy koszt, szeroko stosowana tam, gdzie bezpośredni kontakt z żywnością nie jest problemem, a klimat na to pozwala; powszechna w projektach przeciwpożarowych w GCC i Afryce.
Decydującymi czynnikami są lokalne ryzyko zamarzania (ogrzewanie lub izolacja zbiornika i rury ssącej), zachowanie powłoki podczas długiej stagnacji oraz to, czy zbiornik można wejść i wyczyścić bez pełnego opróżnienia.
Materiał | Najlepiej dopasowane do | Wykończenie wewnętrzne | Odporność na zamarzanie | Dostęp do inspekcji |
GFS skręcany | Duże rezerwy w strefie umiarkowanej/ciepłej | Emalia, Ra < 0,8 µm | Izolacja/ogrzewanie w razie potrzeby | Dostęp przez właz, gładka ściana |
FBE na śruby | Udokumentowana powłoka zgodna z NFPA 22 | Wykładzina epoksydowa | Izolacja/ogrzewanie w razie potrzeby | Dostęp przez właz |
Ocynkowanie ogniowe | Wrażliwość na koszty, bez kontaktu | Cynk | Izolacja/ogrzewanie w razie potrzeby | Dostęp przez właz |
Redundancja: dlaczego rezerwa jest podzielona
Pojedynczy zbiornik przeciwpożarowy stanowi pojedynczy punkt awarii dla całej rezerwy, dlatego obiekty o krytycznym znaczeniu dzielą objętość między dwie lub więcej izolowanych powłok. Ramy NFPA i EN zarówno faworyzują niezawodność dostaw, a model ryzyka właściciela centrum danych skłania się w tym samym kierunku.
· Dwa lub więcej izolowanych zbiorników na wspólnym kolektorze. Każdy zbiornik można odciąć zaworem i opróżnić w celu przeprowadzenia inspekcji wewnętrznej, podczas gdy pozostałe utrzymują pełną wymaganą rezerwę.
· Indywidualne zasysanie z obejściem. Pompa przeciwpożarowa pobiera ze wspólnego kolektora; odizolowanie jednego zbiornika do konserwacji nigdy nie pozbawia pompy zasilania.
· Dopasowana logika poziomu i alarmów. Alarmy niskiego poziomu muszą odzwierciedlać łączną użyteczną objętość, a nie pojedynczą powłokę, w przeciwnym razie system wyzwoli fałszywy alarm niskiego poziomu.
Podział rezerwy rozwiązuje również problemy z udźwigiem żurawia i ograniczeniami dostępu na ciasnej działce: kilka mniejszych zbiorników łatwiej podnieść i ustawić niż jeden bardzo duży zbiornik, a także możliwe staje się etapowe przekazanie.
Studium przypadku
Nasze zrealizowane referencje w zakresie ochrony przeciwpożarowej obejmują duże zagraniczne zbiorniki GFS zbudowane według tych samych standardów zbiorników skręcanych, według których projektuje się rezerwę przeciwpożarową dla centrum danych.
Podsumowanie studium przypadku
Projekt | Produkt | Pojemność | Wymiary | Zakończenie |
Indie Woda przeciwpożarowa | Zbiornik skręcany GFS | 12 261 m³ łącznie | 3 zbiorniki, φ19,86 × 13,2 m (wys.) | 2024-06 |
Trzy zbiorniki GFS na jednym obiekcie bezpośrednio odpowiadają na kwestię redundancji. Rezerwa wynosząca 12 261 m³ jest rozdzielona między trzy niezależne płaszcze połączone wspólnym kolektorem, dzięki czemu każdy pojedynczy zbiornik można odizolować w celu przeprowadzenia inspekcji wewnętrznej bez usuwania wody przeciwpożarowej obiektu. Ta sama logika konfiguracji dotyczy zbiornika do przechowywania wody przeciwpożarowej dla centrum danych, gdzie niezawodność dostaw jest niepodlegająca negocjacjom: objętość jest określana na podstawie zapotrzebowania pomp i czasu trwania, a płaszcze są rozmieszczone tak, aby konserwacja nigdy nie obejmowała całej rezerwy jednocześnie.
Zdolności inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i produkuje zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali powlekanej szkłem (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 blach stalowych powlekanych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550, NFPA 22 i EN 12845, gdy wymaga tego zastosowanie.
Do celów ochrony przeciwpożarowej firma dostarcza zbiorniki skręcane GFS, FBE i ocynkowane ogniowo z włazami, izolacją i alarmami poziomu określonymi jako jeden system, a także dostarcza dokumentację powłoki i testów iskrowych wymaganą do przeglądu przez AHJ i strony trzecie.
Najczęściej zadawane pytania
P1: Jak faktycznie oblicza się objętość zbiornika przeciwpożarowego?
O1: Objętość równa się projektowemu przepływowi pompy przeciwpożarowej pomnożonemu przez wymagany czas dostawy, przy czym objętość użytkowa (między alarmem niskiego poziomu a przelewem, z wyłączeniem martwej odnogi ssącej) musi być równa lub większa od tego iloczynu. Wszystkie trzy dane wejściowe muszą być podane.
P2: Czy NFPA 22 ma zastosowanie w Europie?
O2: Nie — europejskie rezerwy przeciwpożarowe dla centrów danych są wyrażane przez EN 12845 jako zapotrzebowanie systemu tryskaczowego, a zbiornik jest specyfikowany tak, aby je obsłużyć, z uwzględnieniem aneksu krajowego. NFPA 22 to odniesienie północnoamerykańskie, a często także dla GCC.
P3: Który materiał zbiornika jest najlepszy do celów przeciwpożarowych?
A3: To zależy od klimatu, dokumentacji powłoki i kosztów. GFS sprawdza się w przypadku dużych rezerw w strefie umiarkowanej/ciepłej, FBE wybiera się tam, gdzie wymagany jest udokumentowany standard powłoki, a stal ocynkowana ogniowo jest opłacalna tam, gdzie bezpośredni kontakt nie stanowi problemu.
P4: Dlaczego podzielić rezerwę na kilka zbiorników?
A4: Pojedynczy zbiornik to pojedynczy punkt awarii. Podział objętości na izolowane płaszcze na wspólnym kolektorze pozwala na inspekcję lub naprawę jednego zbiornika, podczas gdy pozostałe utrzymują pełną wymaganą rezerwę przeciwpożarową.
P5: Jak obsługiwane jest ryzyko zamarznięcia?
A5: Poprzez izolację zbiornika i przewodu ssącego, opcjonalne ogrzewanie oraz utrzymywanie przewodu ssącego powyżej granicy zamarzania; powłoka i wykończenie wewnętrzne są dobierane tak, aby stagnacja nie pogarszała rezerwy.
P6: Jaka dokumentacja wspiera przegląd AHJ lub FM?
O6: Certyfikaty powłok, grubość i zapisy testów iskrowych (dla GFS, test iskrowy 1 500 V DC; przyczepność emalii powyżej 3 450 N/cm²), obliczenia sejsmiczne i fundamentowe oraz logika poziomu/alarmu dla połączonej rezerwy.
P7: Czy zbiornik można skontrolować bez spuszczania całej rezerwy?
O7: Tak, gdy konstrukcja wykorzystuje wiele izolowanych płaszczy na wspólnym kolektorze z indywidualnym ssaniem i obejściem, dzięki czemu każdy zbiornik można odciąć zaworem i wejść do niego, podczas gdy pozostałe pozostają w eksploatacji.
Zbiornik magazynowy wody do celów przeciwpożarowych dla centrum danych opiera się na trzech powiązanych decyzjach: pojemności wynikającej z zapotrzebowania pomp przeciwpożarowych pomnożonego przez wymagany czas trwania, wyrażonej z wyraźnym określeniem pojemności użytkowej i rezerwy dolnej; materiału i powłoki dobranych z myślą o długich okresach bezczynności, narażeniu na mróz i możliwości inspekcji; oraz podziale rezerwy na izolowane sekcje, tak aby konserwacja nigdy nie pozbawiała całego zapasu. Wyraź tę pojemność prawidłowo zgodnie z NFPA 22 lub EN 12845, a zbiornik zasłuży na swoje miejsce jako cicha, zawsze gotowa połowa systemu ochrony przeciwpożarowej.
Porozmawiaj z inżynierem
Dla zbiornika magazynowego wody do celów przeciwpożarowych dla centrum danych prosimy o przesłanie projektowego natężenia przepływu pomp pożarowych, wymaganego czasu dostawy wody, ścieżki lokalnych przepisów (NFPA 22 lub EN 12845 z aneksem krajowym), profilu zamarzania i klimatu oraz ograniczeń działki. Zwrócimy opracowanie doboru wymiarów z podaniem pojemności użytkowej, rekomendację materiału i powłoki wraz z dokumentacją, układ redundancji wielozbiornikowej na wspólnym kolektorze oraz kartę specyfikacji dla zbiorników skręcanych GFS, FBE lub ocynkowanych z izolacją, alarmem poziomu i rozwiązaniami inspekcyjnymi.
WhatsApp