Противопожарный резервуар для хранения воды для центра обработки данных: руководство по расчёту размеров и соответствию требованиям
Создано 10.29
Противопожарный резервуар для хранения воды для центра обработки данных: руководство по расчёту размеров и соответствию требованиям
Резервуар для хранения противопожарной воды для центра обработки данных рассчитывается исходя из гидравлической потребности насосной установки пожаротушения (NFPA 20), поддерживаемой в течение требуемой продолжительности (NFPA 22), а не по эмпирическому правилу, и тот же объём выражается иначе, когда проект специфицирован по EN 12845 в Европе. Материал резервуара для противопожарных нужд выбирается с учётом длительных периодов простоя, воздействия замерзания и доступа для обслуживания — резервуары из стеклоэмалированной стали (GFS), с эпоксидным покрытием методом напыления (FBE) и горячеоцинкованные сборные резервуары каждый подходят для различных климатических условий и путей сертификации. Поскольку центр обработки данных не может допустить единой точки отказа, хранение обычно разделяется между двумя или более изолированными резервуарами, чтобы осмотр или ремонт никогда не выводили из строя весь запас.
Система противопожарной защиты центра обработки данных надёжна настолько, насколько надёжен запас воды, стоящий за ней. Спринклеры, насосы и клапаны дренчерной системы рассчитаны на нагрузку, длящуюся минуты, но необходимая им вода должна уже находиться на объекте, быть правильно подготовленной и доступной в момент запуска пожарного насоса. Проектировщики обычно подбирают насос и забывают о резервуаре, а затем при пусконаладке обнаруживают, что резервуар имеет неверный объём, изготовлен из неподходящего материала или не может быть изолирован для очистки без слива всего пожарного запаса.
Это руководство рассматривает задачу в том порядке, в котором проект должен на неё отвечать: сначала потребность и продолжительность, определяющие объём, затем нормативный контекст, который меняет способ выражения этого объёма, затем материал резервуара и конфигурация резервирования, которые сохраняют резерв работоспособным на протяжении десятилетий, в течение которых центр обработки данных должен эксплуатироваться.
Потребность и продолжительность: преобразование расхода и времени в кубические метры
Объём противопожарного запаса воды — это потребность насоса, умноженная на требуемую продолжительность подачи, с запасом на уровни контроля и сработку. NFPA 20 определяет комплектацию пожарного насоса; NFPA 22 устанавливает требования к запасу воды на площадке, включая продолжительность, в течение которой резервуар должен обеспечивать расчётный расход. В расчёте есть три входных параметра, которые должны быть указаны все.
1. Расчётный расход. Общий расход спринклерной системы и пожарных кранов, который должен обеспечить пожарный насос, взятый из гидравлического расчёта инженера по пожарной безопасности, а не из обобщённого показателя на квадратный метр.
2. Требуемая продолжительность. Минуты или часы, в течение которых резервуар должен обеспечивать этот расход, — часто определяется местным органом, имеющим юрисдикцию (AHJ), и удалённостью площадки от муниципального водопровода.
3. Полезный объём. Объём между сигнализатором нижнего уровня (отсечкой всасывания насоса) и переливом, исключая мёртвую зону ниже всасывания и любой запас на антивихревые устройства.
Полученное число представляет собой общую вместимость резервуара. Затем резервуар выбирается таким образом, чтобы полезный объём соответствовал или превышал его, а элементы управления были настроены для предотвращения как потерь от переполнения, так и кавитации насоса.
Контекст норм: NFPA 22 против EN 12845
Один и тот же противопожарный запас описывается различными правилами в Северной Америке и Европе, причём область применения резервуара отличается от области применения системы. NFPA 22 (глава 14) устанавливает требования к изготовлению, нанесению покрытий, сейсмостойкости и inspection для противопожарных резервуаров на площадке и является тем справочным документом, на который ориентируется большинство проектов дата-центров в Северной Америке и странах GCC. EN 12845 регулирует стационарные спринклерные установки в Европе и определяет требование к резервуару спринклерной системы, при этом резервуар специфицируется для поддержки этой системы, а не как отдельный элемент.
Аспект | NFPA 22 (Северная Америка / GCC) | EN 12845 (Europe) |
Регулирует | Изготовление противопожарного резервуара на месте, облицовка, сейсмостойкость, инспекция | Установка стационарных спринклеров; резервуар рассчитан на потребность системы |
Объём работ по резервуару | Явные правила главы 14 по покрытию и изготовлению | Резервуар соответствует требованиям спринклерной системы |
Типичные сертификации | Ссылка на FM Global DS 1021; утверждение AHJ | Сертификация третьей стороной; национальные варианты внедрения |
Действия проектировщика | Указать покрытие, сейсмостойкость, доступ согласно гл. 14 | Выразить резерв как объём спринклерной системы; подтвердить местное национальное приложение |
Практический момент заключается в том, что резервуар, продаваемый как «соответствующий NFPA 22», — это резервуар, построенный по одному набору правил; резервуар для европейского центра обработки данных должен удовлетворять системным требованиям EN 12845 и национальному приложению, которое его принимает. Расчёт объёма одинаков; документация и путь сертификации — нет.
Материал резервуара для противопожарных нужд: простой, замерзание и доступ
Пожарный резервуар большую часть своей жизни проводит полным и неиспользуемым, поэтому выбор материала определяется длительными периодами простоя, воздействием замерзания и возможностью осмотра. Три варианта из болтовой стали доминируют в критически важном противопожарном хранении.
· Стеклоэмалированная сталь (GFS). Стекловидная эмаль, обожжённая при 820–930 °C, даёт гладкую инертную внутреннюю поверхность (Ra < 0,8 мкм), которая противостоит застою и легко осматривается. Подходит для тёплого и умеренного климата и больших объёмов.
· Сплавное эпоксидное покрытие (FBE). Эпоксидная облицовка, нанесённая на заводе, устойчива к широкому диапазону pH и распространена там, где покрытие должно быть задокументировано в соответствии с определённым стандартом; часто указывается в проектах по NFPA 22.
· Горячее цинкование. Цинковая защита корпуса, более низкая стоимость, широко используется там, где прямой контакт с пищевыми продуктами не является проблемой и позволяет климат; распространено в пожарных проектах GCC и Африки.
Решающими факторами являются местный риск замерзания (обогрев или изоляция резервуара и всасывающей линии), поведение покрытия при длительном застое, а также возможность входа в резервуар и его очистки без полного слива.
Материал | Лучше всего подходит для | Внутренняя отделка | Защита от замерзания | Доступ для осмотра |
Болтовое соединение GFS | Крупные резервы в умеренном/теплом климате | Эмаль, Ra < 0,8 мкм | Изоляция/обогрев по необходимости | Доступ через лаз, гладкая стенка |
FBE на болтах | Документированное покрытие по NFPA 22 | Эпоксидная футеровка | Изоляция/обогрев по необходимости | Доступ через лаз |
Горячее цинкование | Экономичный, без контакта | Цинк | Изоляция/обогрев по необходимости | Доступ через лаз |
Резервирование: почему резерв разделён
Один пожарный резервуар является единой точкой отказа для всего запаса, поэтому объекты с критически важными задачами распределяют объём между двумя или более изолированными оболочками. Как NFPA, так и EN нормативные базы отдают предпочтение надёжности подачи, и модель рисков владельца дата-центра подталкивает в том же направлении.
· Два или более изолированных резервуара на общем коллекторе. Каждый резервуар может быть отключён запорной арматурой и опорожнён для внутреннего осмотра, пока другой(ие) удерживает(ют) полный требуемый запас.
· Индивидуальное всасывание с байпасом. Пожарный насос забирает воду из общего коллектора; изоляция одного резервуара для обслуживания никогда не оставляет насос без воды.
· Согласованная логика уровней и сигнализации. Сигналы низкого уровня должны отражать совокупный полезный объём, а не отдельную оболочку, иначе система сработает по ложному низкому уровню.
Разделение резерва также решает проблемы с кранами и ограничениями доступа на стеснённом участке: несколько меньших резервуаров легче поднимать и устанавливать, чем один очень большой сосуд, и становится возможной поэтапная передача.
Пример проекта
Наши реализованные противопожарные референсы включают крупные зарубежные резервуары GFS, построенные по тем же стандартам болтовых резервуаров, по которым проектируется противопожарный резерв для дата-центра.
Краткое описание примера проекта
Проект | Продукт | Вместимость | Габариты | Завершение |
Противопожарная вода Индия | Болтовой резервуар GFS | 12 261 м³ всего | 3 резервуара, φ19,86 × 13,2 м (В) | 2024-06 |
Три резервуара GFS на одной площадке напрямую решают вопрос резервирования. Запас объёмом 12 261 м³ распределён между тремя независимыми корпусами, подключёнными к общему коллектору, поэтому любой отдельный резервуар можно изолировать для внутреннего осмотра, не сливая противопожарную воду площадки. Та же логика конфигурации применима к резервуару противопожарного водоснабжения для центра обработки данных, где надёжность подачи не подлежит компромиссу: объём определяется потребностью насосов и продолжительностью подачи, а корпуса компонуются так, чтобы техническое обслуживание никогда не затрагивало весь запас одновременно.
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и производством сборных резервуаров с 2008 года. Являясь первым в Китае производителем резервуаров из стеклоплавильной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, производит около 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а единичные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии со стандартами ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550, NFPA 22 и EN 12845 там, где этого требует применение.
Для противопожарных задач компания поставляет сборные резервуары GFS, FBE и с горячим цинкованием с люком-лазом, изоляцией и устройствами сигнализации уровня, предусмотренными как единая система, и предоставляет документацию по покрытию и испытанию искровым разрядом, необходимую для AHJ и независимой экспертизы.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Как на самом деле рассчитывается объём пожарного резервуара?
Ответ 1: Объём равен расчётному расходу пожарного насоса, умноженному на требуемую продолжительность подачи, при этом полезный объём (между сигналом низкого уровня и переливом, исключая мёртвую зону всасывания) должен быть равен или превышать это произведение. Все три исходных параметра должны быть указаны.
Вопрос 2: Применяется ли NFPA 22 в Европе?
Ответ 2: Нет — европейские пожарные резервы дата-центров выражаются через EN 12845 как потребность спринклерной системы, при этом резервуар проектируется для её обеспечения с соблюдением национального приложения. NFPA 22 — это североамериканский, а часто и ближневосточный (GCC) стандарт.
Вопрос 3: Какой материал резервуара лучше всего подходит для пожарного назначения?
A3: Это зависит от климата, документации по покрытию и стоимости. GFS подходит для крупных резервов в умеренном/теплом климате, FBE выбирается там, где требуется документированный стандарт покрытия, а горячее цинкование экономически эффективно там, где прямой контакт не является проблемой.
Q4: Почему резерв разделен на несколько резервуаров?
A4: Один резервуар — это единая точка отказа. Разделение объема на изолированные оболочки на общем коллекторе позволяет проводить осмотр или ремонт одного резервуара, пока остальные содержат полный требуемый противопожарный резерв.
Q5: Как обрабатывается риск замерзания?
A5: За счет изоляции резервуара и всасывающего трубопровода, опционального обогрева и поддержания всасывающей линии выше границы замерзания; покрытие и внутренняя отделка выбираются так, чтобы застой не ухудшал резерв.
Вопрос 6: Какая документация подтверждает проверку AHJ или FM?
Ответ 6: Сертификаты на покрытие, записи о толщине и испытаниях на искрообразование (для GFS — испытание искрой 1 500 В пост. тока; адгезия эмали выше 3 450 Н/см²), расчёты сейсмостойкости и фундамента, а также логика уровней/сигнализации для объединённого резерва.
Вопрос 7: Можно ли осматривать резервуар без слива всего резерва?
Ответ 7: Да, если конструкция предусматривает несколько изолированных оболочек на общем коллекторе с индивидуальными всасывающими линиями и байпасом, так что любой один резервуар можно отсечь задвижками и войти в него, пока остальные остаются в работе.
Резервуар для противопожарного запаса воды для дата-центра опирается на три взаимосвязанных решения: объём, определяемый потребностью пожарных насосов, умноженной на требуемую продолжительность, с явным указанием полезного объёма и объёма выработки; материал и покрытие, выбранные с учётом длительных периодов простоя, воздействия замерзания и возможности осмотра; и резерв, распределённый по изолированным оболочкам, чтобы техническое обслуживание никогда не выводило из строя весь запас. Выразите этот объём корректно в соответствии с NFPA 22 или EN 12845 — и резервуар займёт своё место как безмолвная, всегда готовая половина системы противопожарной защиты.
Связаться с инженером
Для противопожарного резервуара для хранения воды для центра обработки данных направьте нам расчётный расход пожарных насосов, требуемую продолжительность подачи, применимый местный нормативный документ (NFPA 22 или EN 12845 с национальным приложением), данные о промерзании и климатические характеристики, а также ограничения участка. Мы предоставим расчёт размеров с указанием полезного объёма, рекомендацию по материалу и покрытию с документацией, схему резервирования из нескольких резервуаров на общем коллекторе, а также спецификацию на болтовые резервуары GFS, FBE или оцинкованные с изоляцией, сигнализацией уровня и возможностями для inspections.
WhatsApp