Расчёт объёма и особенности конструкции противопожарного резервуара для воды
Создано 01.19
Расчёт и конструктивные особенности резервуара для противопожарной воды
Пожарный резервуар для воды должен вмещать объем, который установленная система пожаротушения заберет при расчетном событии: защищаемая площадь, умноженная на проектную интенсивность орошения, умноженная на требуемую продолжительность, плюс запас на пожарные стволы, минус то, что городской водопровод может подать за этот период. Конструкция следует за жидкостью, а не за драмой: чистый пожарный запас подходит для горячеоцинкованного корпуса по GB/T 13912-2020 при ограниченном бюджете, тогда как питьевое или совмещенное назначение требует внутренней поверхности из стеклоэмалированной стали, оцененной по NSF/ANSI 61 и WRAS. Резервуар, насос, схема подкачки и сигнализатор уровня — это одна система, и их следует указывать вместе.
Пожарный резервуар рассчитывается один раз, на стадии проектирования, а затем на него полагаются следующие тридцать лет, никто не заглядывает внутрь. Именно это сочетание приводит к тому, что многие предприятия обнаруживают в самый неподходящий момент, что резервуар меньше требуемого расхода спринклерной системы, что датчик уровня уже два года считывает показания по пене или что всасывающий трубопровод проржавел до стенки тоньше, чем указано в чертежах. Расчёт объёма стандартен; проблема возникает на стыке между резервуаром, насосом и подпитывающей линией, а также из-за допущения, что внутренняя поверхность резервуара будет вести себя как новая сталь на протяжении трёх десятилетий.
Как получается объём
Начинайте с защиты, которая существует, а не с резервуара, который подходит для площадки. Метод работы состоит в том, чтобы взять проектную плотность для класса опасности, умножить на защищаемую площадь, которую охватывает система, умножить на требуемую продолжительность для данного типа занятости, а затем вычесть то, что муниципальный или технологический водопровод может подать при пожарном расходе в течение того же окна. Добавьте запасы на струи из пожарных стволов там, где проектом защиты они предусмотрены. Результат — это объём, который резервуар должен вмещать в момент события, и он должен включать запас на отборы воды для испытаний и технического обслуживания, а также на медленный подъём уровня, если подпитывающий насос не работает. NFPA 22 охватывает резервуары для водоснабжения спринклерных систем, а NFPA 20 охватывает установку стационарных пожарных насосов, и местные органы власти обычно принимают их в качестве основы.
Детали расчёта, которые часто упускают
Продолжительность, а не плотность, — это число, которое удивляет людей. Зона офиса с легкой степенью опасности может нуждаться всего в тридцати минутах, тогда как промышленное предприятие с высокой степенью сложности и потребностью в рукавах будет работать два часа или более, а разница в требуемом объеме составляет несколько раз. В расчет следует включить еще два пункта: резервуар должен вмещать объем даже при отказе нормального снабжения, поэтому если объект зависит от магистрали технической воды для подпитки, эта зависимость должна быть явно прописана; и самый низкий используемый уровень должен быть достаточно высоким, чтобы всасывание насоса никогда не опускалось ниже требуемого кавитационного запаса при самой высокой температуре воды в году. Ошибетесь в этих двух пунктах — и резервуар будет содержать правильное число кубических метров, которые насос не сможет использовать.
Конструкция резервуара по назначению
Резервуар противопожарного запаса воды годами хранит неподвижную, чистую, часто слегка тёплую воду, и это создаёт проблему коррозии. Вода, которая никогда не движется, — наихудший случай для стального корпуса, потому что почти застойная поверхность покрывается отложениями, а верхний пояс подвергается воздействию богатого кислородом конденсата. Резервуар горячего цинкования по GB/T 13912-2020 полагается на жертвенную защиту цинка и является экономичным решением для выделенного противопожарного запаса, где вода не предназначена для питья. Резервуар из стекла, сплавленного со сталью, спекает слой эмали толщиной от 0,25 до 0,45 мм при температуре от 820 до 930 °C, с прочностью выше 3 450 Н/см², инертный в диапазоне pH от 1 до 14, с шероховатостью Ra ниже 0,8 мкм и искровым испытанием каждой панели при 1500 В постоянного тока перед отгрузкой; это выбор там, где противопожарный запас используется совместно с питьевым водоснабжением, где площадка находится на побережье и подвержена воздействию хлоридов, или где вода в любом случае должна соответствовать правилам для питьевой воды. Признание FM и определение размеров со ссылкой на NFPA — это обычная структура согласования.
Взаимодействие насоса и резервуара
Резервуар бесполезен, если сторона насоса была спроектирована другой дисциплиной. Указывайте всасывающий трубопровод, отсечную арматуру, патрубок для испытания расхода и манометр на всасывании вместе с резервуаром. Пожарный насос должен быть способен забирать воду при расчётном расходе с самого низкого зафиксированного уровня в резервуаре, поэтому всасывающий трубопровод и уровень насоса имеют такое же значение, как и объём резервуара. Добавьте подпиточный насос или насос поддержания уровня для систем с медленными утечками, сигнализацию высокого и низкого уровня на отдельных приборах, а также сигнализацию аварийно низкого уровня, которая останавливает процесс, а не только подаёт сигнал. Там, где резервуар расположен выше насоса, самотёчная подача улучшает условия всасывания; там, где он расположен ниже, честно учитывайте высоту всасывания.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Температура плавления эмали | 820–930 °C | Заводское наплавление на стальную панель |
Толщина эмалевого покрытия | 0,25–0,45 мм | Инертная внутренняя поверхность, pH 1–14 |
Прочность эмалевого слоя | ≥ 3 450 Н/см² | Стойкость к изгибу и удару |
Испытательное напряжение искрового пробоя | 1500 В пост. тока | На панель, перед отгрузкой |
Стандарт горячего цинкования | GB/T 13912-2020 | Горячее цинкование, чистый противопожарный резерв воды |
Шероховатость поверхности | Ra < 0,8 мкм | Низкое загрязнение в хранимой воде |
Класс прочности болтов | 8.8 | Крутящий момент, зафиксированный при сборке |
Расчётный срок службы | ≥ 30 лет | С указанной внутренней системой |
Составление спецификации
Опишите противопожарный контур как единый пакет: расчёт объёма с его плотностью, площадью, продолжительностью и принятыми в документе допущениями по подпитке; конструкцию резервуара с внутренней частью и её согласованиями; насос, жокей-насос и арматуру; уровневые приборы с иерархией сигнализации; защиту от замерзания там, где этого требует климат; перелив и дренаж; а также программу инспекций с требуемым интервалом внутреннего обследования. Потребуйте от изготовителя представить расчёт нагрузок на фундамент и потребуйте провести испытание расхода насоса после ввода в эксплуатацию, чтобы фактическая производительность была зафиксирована в документах, а не предполагалась. Затем укажите, что резервуар будет осматриваться изнутри через фиксированные интервалы, потому что пожарный резервуар, который никогда не открывали, — это резервуар, за который никто не может поручиться.
Пример проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Объём | Область применения |
Хранение противопожарной воды | Сычуань, Китай | Резервуар GFS, 2 единицы | 8 930 м³ | поставка + руководство по монтажу |
Оцинкованная противопожарная вода | Конго | Резервуар из оцинкованной стали | 566 м³ | поставка + руководство по монтажу |
Крупногабаритное хранение воды | Намибия | Резервуар GFS | 44 900 м³ | поставка + надзор |
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и изготовлением сборных резервуаров с 2008 года. Будучи первым в Китае производителем резервуаров из стеклоэмалированной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, выпускает примерно 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 с 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 и NFPA там, где этого требует применение.
Для противопожарной службы это охватывает поддержку подбора размеров по стандартам NFPA, оцинкованную и эмалевую внутреннюю поверхность, указанную выше, признанное FM хранение противопожарной воды, где это требуется, а также уровнемер и интерфейсы сигнализации, указанные вместе с корпусом.
Часто задаваемые вопросы
В1: Кто рассчитывает требуемый объём противопожарной воды?
О1: Обычно проектировщик системы противопожарной защиты, который затем указывает объём для поставщика резервуара. В спецификации следует требовать письменного указания плотности, площади, продолжительности и любого вклада в пополнение запаса, поскольку именно эти цифры становятся предметом последующих споров.
В2: Почему ссылаются на NFPA 22 и NFPA 20?
О2: NFPA 22 охватывает резервуары для водоснабжения спринклерных систем, а NFPA 20 охватывает стационарные противопожарные насосные установки. Они являются стандартной основой для подбора размеров и для интерфейса между насосом и резервуаром в большинстве промышленных и коммерческих проектов.
Вопрос 3: Подходит ли оцинкованная сталь для противопожарного резервуара?
Ответ 3: Да, для чистой, специально предназначенной противопожарной резервной воды, в соответствии с GB/T 13912-2020. Она не подходит там, где вода питьевая, кислая или с высоким содержанием хлоридов; в таких случаях правильно использовать стеклоэмалевое покрытие или внутреннюю облицовку из нержавеющей стали.
Вопрос 4: Как не допустить застоя воды?
Ответ 4: С помощью периодической циркуляции или подпитывающего насоса, поддерживающего уровень, одобренной местной обработки или документированной промывки, а также периодического внутреннего осмотра. Именно застой превращает чистый резервуар в зловонный и корродирующий.
Вопрос 5: Почему важен подпитывающий насос?
A5: Потому что система пожаротушения медленно протекает между испытаниями, и резервуар, уровень в котором опускается до низкой отметки, не будет полным, когда произойдёт событие. Небольшой подпитывающий насос поддерживает нормальный уровень, чтобы резерв оставался нетронутым.
Q6: Как часто следует осматривать резервуар противопожарной воды?
A6: Снаружи не реже одного раза в год, а внутри каждые три-пять лет или всякий раз, когда уровнемер работал ненадёжно. Записывайте качество воды и самый низкий зафиксированный уровень в журнал.
Пожарный резервуар оправдывает своё назначение, когда имеет правильный объём, правильно устроен изнутри и поддерживается наполненным и готовым к использованию со стороны насосной станции. Расчёт объёма следует из плотности, площади, продолжительности и подпитки; конструкция — из того, является ли вода питьевой, чистой или хлоридсодержащей. Указывайте резервуар, насос, сигнализаторы уровня и интервал inspections как единый комплект и требуйте, чтобы расчёт объёма был приведён в документации, а не изложен в сокращённом виде. В этом и разница между резервуаром на чертеже и запасом, который вы можете обосновать.
Поговорите с инженером
Отправьте нам данные о защищаемой зоне и классе опасности, проектную интенсивность орошения и требуемую продолжительность, допуск на компактную струю, доступный подпиточный расход во время события, требования к качеству воды, климат площадки и необходимые согласования. Вы получите проверку объёма, вариант схемы монтажа, примечание по подключению насоса и полный комплект чертежей и сертификатов.
WhatsApp