Norma NFPA 20 dotycząca pomp pożarowych: Jak zbiornik wody przeciwpożarowej współpracuje z zestawem pompowym
Utworzono Dzisiaj
Norma NFPA 20 dotycząca pomp przeciwpożarowych: Jak zbiornik wody przeciwpożarowej współpracuje z zestawem pompowym
NFPA 20 to norma regulująca instalację stacjonarnych pomp przeciwpożarowych, a zbiornik wody przeciwpożarowej współpracuje z tym zestawem pomp poprzez warunki ssania, które musi zapewnić: odpowiednią nadwyżkę antykawitacyjną (NPSH), stabilny minimalny poziom wody oraz ścieżkę uzupełniania, która zapobiega obniżeniu poziomu wody w zbiorniku poniżej rezerwy na potrzeby przeciwpożarowe. NFPA 20 traktuje zbiornik ssący jako element podlegający normie NFPA 22, dlatego zbiornik i pompa są projektowane jako jeden system zaopatrzenia w wodę, a nie dwa odrębne zakupy. Zrozumienie interfejsu zbiornik–pompa — rurociągu ssącego, przerwy powietrznej, przełączników poziomu i logiki sterownika — jest tym, co zapobiega głodzeniu pompy wyglądającej na zgodną z wymaganiami podczas pożaru.
Zbiornik przeciwpożarowy jest tak użyteczny, jak pompa, która przetłacza jego wodę do tryskaczy i hydrantów. NFPA 20, norma dotycząca instalacji stacjonarnych pomp przeciwpożarowych, określa, w jaki sposób montuje się taki zestaw pompowy i jak musi być zasilany. Zbyt często zbiornik i pompa są nabywane osobno, a przyłącze ssące pozostaje nieokreślone aż do rozruchu, gdy niedobór wydajności ssania jest kosztowny do naprawienia. W tym artykule wyjaśniono, czego dotyczy NFPA 20, w jaki sposób zbiornik staje się częścią systemu pompowego oraz szczegóły przyłącza, które należy określić z góry.
NFPA 20 reguluje zestaw pompy przeciwpożarowej, a nie zbiornik
NFPA 20 to norma dotycząca instalowania stacjonarnych pomp przeciwpożarowych — napędzanych silnikiem elektrycznym, silnikiem wysokoprężnym i pomp pionowych z wałem turbinowym, pompy podtrzymującej, sterownika i powiązanych rurociągów — i traktuje zbiornik wody jako podłączony komponent, a nie część samej pompy. Zestaw pompy jest stroną aktywną; zbiornik jest pasywnym rezerwuarem, z którego pobiera ona wodę.
· Typy pomp. NFPA 20 obejmuje poziome i pionowe odśrodkowe pompy przeciwpożarowe, pionowe pompy turbinowe (często stosowane, gdy źródłem ssania jest zbiornik lub studzienka) oraz ich napędy.
· Pompa podtrzymująca. Mała pompa wspomagająca utrzymuje ciśnienie w instalacji między zapotrzebowaniami przeciwpożarowymi i zapobiega krótkotrwałemu załączaniu się pompy głównej przy drobnych nieszczelnościach.
· Sterownik i napęd. Norma określa wymagania dotyczące sterownika, alarmów i napędu, aby pompa uruchamiała się niezawodnie przy spadku ciśnienia.
· Źródło ssania. Norma definiuje warunki ssania wymagane przez pompę, a gdy źródłem jest zbiornik, odwołuje się do NFPA 22 dla tego zbiornika.
Wniosek: NFPA 20 reguluje pompę; NFPA 22 reguluje zbiornik; obie łączą się na ssaniu.
Zbiornik zapewnia warunki ssania wymagane przez pompę
Zadaniem zbiornika wody przeciwpożarowej w systemie NFPA 20 jest zapewnienie pompie niezawodnego ssania — wystarczającego NPSH, stabilnego minimalnego poziomu i uzupełniania, które chroni rezerwę przeciwpożarową — aby pompa dostarczała wydajność znamionową bez kawitacji i zasysania powietrza. Geometria zbiornika i sterowanie poziomem zaspokajają potrzeby pompy, a nie tylko przechowują wodę.
Element interfejsu | Wymagania NFPA 20 / systemu | Dlaczego to ważne |
Dodatnia wysokość ssania netto (NPSH) | Pompa wymaga NPSH dostępnej ≥ NPSH wymaganej | Zapobiega kawitacji i utracie przepływu |
Minimalny poziom wody | Ustawiony powyżej wlotu ssącego pompy | Zapobiega przedostawaniu się powietrza i wirów do ssania |
Orurowanie ssące | Krótkie, proste, o odpowiednim rozmiarze | Minimalizuje tarcie i utrzymuje wysokość podnoszenia |
Przerwa powietrzna przy uzupełnianiu | Napełnianie grawitacyjne oddzielone od ssania | Zapobiega cofaniu się przepływu/zanieczyszczeniu zasilania |
Uzupełnianie / napełnianie | Uzupełnia bez naruszania rezerwy przeciwpożarowej | Chroni obliczoną objętość przeciwpożarową |
Te wymagania dotyczące połączeń oznaczają, że zbiornik jest zaprojektowany tak, aby warunki ssania pompy były spełnione przy dnie poboru przeciwpożarowego, a nie tylko przy pełnym zbiorniku.
Pompy podtrzymujące, elektryczne i wysokoprężne współdzielą jeden zbiornik
Typowa instalacja pompy pożarowej NFPA 20 łączy główną pompę pożarową (elektryczną lub wysokoprężną) z pompą podtrzymującą, a wszystkie czerpią z tego samego zbiornika ssawnego, więc zbiornik musi obsługiwać każdy napęd bez konfliktu. Zbiornik jest wspólnym źródłem dla wszystkich funkcji.
1. Pompa podtrzymująca. Utrzymuje ciśnienie nadzorcze i przywraca system do nastawionego ciśnienia po niewielkich poborach.
2. Elektryczna pompa główna. Podstawowa pompa pożarowa tam, gdzie istnieje niezawodne zasilanie; uruchamia się przy spadku ciśnienia wykrytym przez sterownik.
3. Wysokoprężna pompa główna. Alternatywny lub podstawowy napęd tam, gdzie zasilanie elektryczne nie jest niezawodne; NFPA 20 obejmuje wymagania dotyczące paliwa, chłodzenia i odprowadzania spalin.
4. Opcja pompy turbinowej pionowej. Gdy zbiornik jest zbiornikiem naziemnym, pompa turbinowa pionowa może czerpać bezpośrednio z niego; NFPA 20 obejmuje ten napęd w sposób szczególny.
Układ ssania zbiornika musi być dostosowany do zastosowanej kombinacji napędów, przy czym minimalny poziom jest ustalany tak, aby chronić je wszystkie.
Związek z NFPA 22: Zbiornik ssący jest zbiornikiem NFPA 22
NFPA 20 nie projektuje niezależnie zbiornika ssącego — wymaga, aby zbiornik ssący był zgodny z NFPA 22, normą dla prywatnych zbiorników wody do ochrony przeciwpożarowej, dzięki czemu zbiornik i pompa są weryfikowane jako jeden system zaopatrzenia w wodę. To odwołanie krzyżowe łączy obie normy.
· Norma zbiornika. Zbiornik zasilający pompę NFPA 20 jest zbudowany i powlekany zgodnie z NFPA 22 (przepisy rozdziału 14 dotyczące stali spawanej lub równoważne rozwiązania skręcane/GFS przywołane w projekcie).
· Ilość i czas trwania wody. Objętość zbiornika odzwierciedla zapotrzebowanie przeciwpożarowe i czas trwania wymagany przez projekt systemu, a NFPA 20 potwierdza, że pompa może ją pobrać w tym oknie czasowym.
· Powiązanie inspekcji. Inspekcja zbiornika według NFPA 22 i testowanie pompy według NFPA 20 są zaplanowane razem, aby całe zaopatrzenie w wodę zostało zweryfikowane jako całość.
Właściciel, który kupuje pompę NFPA 20 i oddzielny, niepowiązany zbiornik, ryzykuje niezgodny interfejs; określenie zbiornika zgodnie z NFPA 22 zamyka tę lukę.
Rurociąg ssący, kontrola poziomu i logika sterownika
Fizyczny i sterujący interfejs między zbiornikiem a pompą — układ rurociągu ssącego, przełączniki poziomu i logika sterownika — to miejsce, w którym zgodność z NFPA 20 jest osiągana lub tracona, i musi być zdefiniowane w specyfikacji, a nie pozostawione instalatorowi. Szczegóły decydują o tym, czy pompa faktycznie uruchomi się, gdy będzie potrzebna.
· Rurociąg ssący. Dobrany i poprowadzony tak, aby zachować NPSH; długie, ograniczone lub nieprawidłowo zaworowane przewody ssące są częstą przyczyną awarii pompy.
· Przełączniki poziomu. Przełączniki niskiego poziomu i poziomu rezerwowego chronią objętość przeciwpożarową i sygnalizują uzupełnienie w ramach logiki systemu.
· Sterownik. Sterownik NFPA 20 uruchamia pompę główną przy spadku ciśnienia i raportuje alarmy; musi być skoordynowany z sygnałami poziomu i uzupełniania zbiornika.
· Zabezpieczenie przed cofnięciem przepływu i przerwa powietrzna. Gdy zbiornik jest uzupełniany z innego źródła, przerwa powietrzna lub zatwierdzone urządzenie zapobiegające cofnięciu przepływu utrzymuje rezerwę przeciwpożarową w izolacji.
Zdefiniowanie tych szczegółów interfejsu w specyfikacji przetargowej zamienia pompę i zbiornik w działający system zaopatrzenia w wodę zgodny z NFPA 20.
Zgodność z normami i możliwości firmy
Ten artykuł jest przewodnikiem po standardach, a nie cytowaniem projektu; nie przedstawiono w nim żadnego wymyślonego przypadku. Center Enamel dostarcza zbiorniki do przechowywania wody przeciwpożarowej zgodne z NFPA 22, a w przypadkach, gdy wymagany jest zbiornik skręcany lub ze stali emaliowanej szkłem, zgodne z AWWA D103-09 i ISO 28765, zaprojektowane tak, aby zapewnić warunki ssania wymagane przez zestaw pompowy NFPA 20 (NPSH, minimalny poziom, szczelina powietrzna przy napełnianiu). Wykonanie konstrukcyjne jest zgodne z EN 1090 w zakresie oznakowania CE, a zbiornik posiada certyfikaty NSF/ANSI 61, WRAS i FM, tam gdzie są wymagane. Sam zestaw pompowy jest dostarczany i instalowany zgodnie z NFPA 20 przez integratora systemu ochrony przeciwpożarowej; zbiornik jest koordynowany z tym zestawem. Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) produkuje zbiorniki skręcane od 2008 roku, posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza pojedyncze zbiorniki o pojemności do 60 000 m³ w ramach produkcji zgodnej z ISO 9001 i ISO 45001.
Możliwości 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 stalowych płyt 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 odnosi się do NFPA 20, NFPA 22, AWWA D103-09 i EN 1090, gdy wymaga tego zastosowanie.
Najczęściej zadawane pytania
P1: Czy NFPA 20 projektuje zbiornik wody przeciwpożarowej?
O1: Nie. NFPA 20 reguluje pompę przeciwpożarową i jej instalację; wymaga, aby zbiornik ssący był zgodny z NFPA 22, więc zbiornik jest projektowany zgodnie z NFPA 22 i połączony z pompą NFPA 20.
P2: Co musi zapewnić zbiornik pompie?
O2: Niezawodne ssanie: odpowiednia dodatnia wysokość ssania netto (NPSH), stabilny minimalny poziom wody powyżej wlotu oraz uzupełnianie, które chroni rezerwę na potrzeby przeciwpożarowe.
P3: Czy wymagana jest pompa podtrzymująca?
O3: Pompa podtrzymująca (wspomagająca) służy do utrzymywania ciśnienia nadzorczego i zapobiegania krótkotrwałemu załączaniu się głównej pompy przeciwpożarowej między zapotrzebowaniami; NFPA 20 obejmuje jej instalację jako część zestawu.
P4: Czy pompa turbinowa pionowa może pobierać wodę ze zbiornika?
O4: Tak. NFPA 20 obejmuje pionowe turbinowe pompy przeciwpożarowe, które są powszechnie stosowane, gdy źródłem ssania jest zbiornik naziemny lub zbiornik; minimalny poziom w zbiorniku jest ustawiony tak, aby chronić ten wlot.
P5: Dlaczego przy zbiorniku wspomina się o przerwie powietrznej?
O5: Gdy zbiornik jest uzupełniany z innego źródła, przerwa powietrzna lub zatwierdzone urządzenie przeciwprzepływowe izoluje zapas przeciwpożarowy od zanieczyszczenia lub przepływu wstecznego, co jest wymogiem na poziomie systemu, który musi spełniać interfejs zbiornika.
P6: Kto dostarcza pompę, a kto zbiornik?
O6: Zestaw pompy przeciwpożarowej (zgodnie z NFPA 20) dostarcza integrator systemu ochrony przeciwpożarowej; zbiornik (zgodnie z NFPA 22) dostarcza producent zbiornika i jest koordynowany z wymaganiami ssania pompy.
P7: Czy NFPA 20 ma zastosowanie poza Ameryką Północną?
O7: NFPA 20 to norma pochodząca z USA, szeroko przyjmowana lub przywoływana na całym świecie w zakresie instalacji pomp przeciwpożarowych; tam, gdzie obowiązują przepisy europejskie, EN 12845 reguluje system tryskaczowy i jego zaopatrzenie w wodę, przy czym zbiornik spełnia równoważne lokalne wymagania dotyczące zbiorników przeciwpożarowych.
NFPA 20 reguluje zestaw pompy przeciwpożarowej — napędy, pompę podtrzymującą ciśnienie, sterownik i przewód ssący — podczas gdy zbiornik ssący, z którego pompa czerpie wodę, podlega normie NFPA 22, a obie są powiązane wymogiem NFPA 20, że zbiornik ssący musi być zgodny z NFPA 22. Rzeczywistym zadaniem zbiornika jest zapewnienie pompie odpowiedniego NPSH, chronionego minimalnego poziomu i czystego uzupełniania, a te szczegóły interfejsu muszą być określone z góry. Określ zbiornik zgodnie z NFPA 22, skoordynuj go z pompą według NFPA 20, a zaopatrzenie w wodę będzie zweryfikowanym zespołem, a nie dwoma niepowiązanymi zakupami.
Porozmawiaj z inżynierem
Dla zbiornika przeciwpożarowego zasilającego pakiet pompowy NFPA 20 prosimy o przesłanie wymaganego natężenia przepływu i czasu trwania, typu pompy i wymaganego NPSH, układu ssawnego (odśrodkowy lub turbina pionowa), źródła uzupełniania i wszelkich zasad dotyczących przepływu zwrotnego oraz wymaganych certyfikatów (NFPA 22, NSF/ANSI 61, WRAS, FM, CE-EN1090). Zwrócimy specyfikację zbiornika z minimalnym poziomem i geometrią ssania ustawionymi tak, aby chronić pompę, zdefiniowaną szczeliną powietrzną uzupełniania oraz udokumentowaną akceptacją konstrukcji i powłoki zgodnie z NFPA 22 i obowiązującą normą wykonawczą.
WhatsApp