Пожарные резервуары NFPA 22: вместимость, конструкция и приёмка
Создано Сегодня
Противопожарные резервуары по NFPA 22: вместимость, конструкция и приёмка
Резервуар для противопожарной воды по стандарту NFPA 22 должен вмещать достаточный полезный объём для обеспечения требуемого расхода воды в течение требуемого времени, и он принимается на основании трёх параметров, которые поставщик указывает на чертеже: полезная ёмкость выше уровня отбора, низкоуровневое всасывающее устройство и система внутреннего и наружного покрытия. Расчёт размера выполняется в четыре этапа: определить расчётный проектный расход и продолжительность из проекта системы, умножить для получения общего потребного объёма, вычесть непригодный для использования мёртвый запас ниже всасывающего патрубка и надводный борт для получения эффективной ёмкости, затем выбрать резервуар, геометрия которого обеспечивает её. Разделение на несколько резервуаров работает только тогда, когда соединение спроектировано так, что оба корпуса опорожняются одновременно через общий всасывающий патрубок; в противном случае эффективный резерв оказывается ниже требуемого, даже если номинальные объёмы в сумме сходятся правильно. Правило состоит в том, чтобы в качестве договорного показателя принимать эффективную ёмкость, а не номинальный объём.
Почему NFPA 22 воспринимается как приёмочный контракт
Противопожарный резервуар необычен тем, что число на его заводской табличке почти никогда не является тем числом, которое имеет значение. Значение имеет объём, который пожарный насос может фактически забрать за период времени, требуемый проектом системы, без потери всасывания. NFPA 22 построен вокруг этого различия, поэтому чтение его как приёмочного контракта, а не как строительного стандарта, меняет то, как составляется спецификация, и поэтому проектную документацию резервуара следует оценивать по трём заявленным значениям, а не по названию продукта, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Шаг первый: определяющий расход и продолжительность берутся из проектных решений системы
NFPA 22 не устанавливает требуемую продолжительность для объекта. Он определяет размер резервуара исходя из того, что требует проект системы противопожарной защиты, поэтому первая задача — взять расход и продолжительность из гидравлического расчёта спринклерной системы, а не из стандарта на резервуар. Для спринклерной системы расход и продолжительность берутся из критериев проектирования спринклерной системы; для системы сухотрубов — из критериев для сухотрубов. Проект, в котором есть обе системы, должен оцениваться как комбинированная система, а не путём сложения двух полных объёмов резервуаров, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Расчетный расход принимается по наибольшему из следующих значений: потребность спринклерной системы, запас на пожарные рукава, если это требуется по нормам, и любой одновременный спрос, например, от системы пенного или водяного орошения. Продолжительность подачи воды определяется категорией помещения: для помещений с малой пожарной опасностью обычно предусматриваются более короткие durations, для помещений с обычной пожарной опасностью — в диапазоне от девяноста до ста двадцати минут, а для помещений с высокой пожарной нагрузкой может требоваться больше времени. Фиксация продолжительности до определения объема имеет значение, поскольку при постоянном расходе увеличение времени с девяноста до ста двадцати минут повышает требуемый объем воды для спринклерной системы на треть, как подробно описано для противопожарного резервуара по NFPA 22.
Входные данные | Откуда берётся значение | Влияние на резервуар |
Расчётный расход спринклерной системы | Применённые критерии гидравлического расчёта спринклерной системы | Задаёт основной член расхода |
Требуемая продолжительность работы спринклерной системы | Критерии категории помещения и проектирования системы | Задаёт множитель объёма |
Запас на пожарные рукава | Критерии проектирования, где это требуется | Добавляется к объёму для спринклерной системы |
Продолжительность подачи воды из рукавов | Обычно короче продолжительности работы спринклерной системы | Суммируется, а не усредняется |
Совокупная потребность | Спринклерная система и пожарный стояк оцениваются совместно | Определяет расчётный случай |
Вклад пополнения | Только там, где учитывается утверждённый источник подачи | Должно быть подтверждено, а не предполагаться |
Шаг второй: объём валового расхода
После того как определяющий расход и продолжительность зафиксированы, общий потребный объём воды является их произведением. Для системы, имеющей как спрос на спринклерную систему, так и запас на пожарный рукав, оба компонента учитываются на протяжении собственной продолжительности и суммируются, поскольку каждый запас действует в течение своего периода в рамках события, а не разделяет единое общее окно. Вклад от пополнения за счёт учитываемого источника вычитается только там, где орган, обладающий юрисдикцией, одобряет его как надёжный источник, и такое одобрение должно быть продемонстрировано, а не предполагаться, как подробно описано для противопожарного резервуара по NFPA 22.
Использованная в этой статье расчётная цифра является иллюстративной и приведена исключительно для демонстрации метода: проектный расход спринклерной системы 1 500 галлонов в минуту в течение 120 минут плюс запас на пожарный ствол 500 галлонов в минуту в течение 60 минут. Полученный валовой расход составляет 210 000 галлонов. Это не проектные данные, и реальный расчёт использует собственные расход и продолжительность объекта из гидравлического расчёта, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Компонент | Расход | Продолжительность | Объём |
Потребность спринклерной системы | 1 500 гал/мин | 120 мин | 180 000 гал |
Запас на пожарные рукава | 500 гал/мин | 60 мин | 30 000 гал |
Общая потребность | — | — | 210 000 гал |
Шаг третий: полезная ёмкость и разрыв, который скрывает номинальный объём
Номинальный объём резервуара — это не весь объём, доступный для пожарного насоса. Насос не может забирать воду ниже всасывающего патрубка, противопиховратный зазор на выходе препятствует стабильному опорожнению, а над максимальным проектным уровнем воды требуется свободный борт. Объём ниже предела полезного использования — это мёртвый запас, а эффективная ёмкость — это величина, которая должна удовлетворять требованию, указанному выше уровня опорожнения в подаваемой документации, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Используя иллюстративную геометрию, где надводный борт и мёртвый запас вместе составляют около шести процентов номинального объёма резервуара, эффективная потребность в 210 000 галлонов подразумевает номинальный резервуар примерно в 223 400 галлонов. Инженер-проектировщик подтверждает точную долю отбора исходя из выбранного диаметра и схемы расположения всасывающего патрубка, поскольку эта доля является свойством геометрии, а не константой. Исправлением недостатка часто служит правильно спроектированный всасывающий патрубок с гасителем вихрей, а не всегда увеличенный резервуар, как подробно описано для противопожарного резервуара по nfpa 22.
· Номинальный или общий объём — это полная ёмкость корпуса, и это лишь отправная точка, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
· Свободный борт поглощает скачок и исключается из полезного объёма, как подробно описано для противопожарного резервуара по NFPA 22.
· Зазор для предотвращения вихреобразования обеспечивает стабильное всасывание и уменьшает полезный объём, как подробно описано для противопожарного резервуара по NFPA 22.
· Мёртвый запас ниже всасывающего патрубка не может быть откачан и не учитывается, как подробно описано для противопожарного резервуара по NFPA 22.
· Эффективная ёмкость — это величина, которая должна соответствовать требуемому расходу или превышать его, как подробно описано для противопожарного резервуара по NFPA 22.
· На чертеже должна быть указана нижняя точка уровня, чтобы можно было проверить долю, как подробно описано для противопожарного резервуара по NFPA 22.
Шаг четвёртый: выбор корпуса, который обеспечивает нужную величину
После установления эффективной емкости необходимо выбрать резервуар таким образом, чтобы его геометрия обеспечивала эту емкость. Емкость цилиндрического резервуара является функцией диаметра и высоты, и выбор между ними ограничен площадкой, а не предпочтениями: доступная площадь застройки, грузоподъемность крана, маршрут доставки, форма крыши и отметка, при которой может работать всасывание пожарного насоса. Резервуар, слишком высокий для отметки насоса, ведет себя иначе, чем слишком низкий, а резервуар, диаметр которого превышает несущую способность фундамента, создает проблему, которую не решит никакой объем проектирования резервуара, как подробно описано для противопожарного резервуара по nfpa 22.
Варианты конструкции и что каждый из них даёт
Метод строительства — это отдельное решение, независимое от расчёта ёмкости, и в спецификации его стоит держать отдельно, чтобы изменение одного не делало незаметно недействительным другое. Сборный стальной резервуар поставляется в виде панелей с покрытием и собирается на месте; сварной стальной резервуар изготавливается из листовой стали и сваривается на месте. Оба варианта могут соответствовать NFPA 22, и оба фигурируют в одних и тех же тендерных документах, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
При сейсмической нагрузке разница заключается в пластичности, а не в прочности. Соединения внахлёст и прокладочные швы сборной оболочки допускают очень малые контролируемые перемещения, которые рассеивают энергию, тогда как непрерывный сварной шов более жёсткий и более склонен к образованию хрупкой трещины при нагрузке сверх предела. Ни один из вариантов не является безусловно лучшим, и правильный ответ следует из ограничений площадки, а не из предпочтения по умолчанию, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
· Болтовое стальное исполнение: заводское покрытие, более быстрый монтаж, поставка в виде плоских панелей, ограничения по грузоподъёмности крана и размеру захвата, как подробно описано для противопожарного резервуара NFPA 22.
· Сварное стальное исполнение: полевое покрытие и полевая сварка, неограниченная геометрия, более длительные сроки на площадке, как подробно описано для противопожарного резервуара NFPA 22.
· Оба варианта допустимы по NFPA 22 при условии соблюдения требований к конструкции и инспекции, как подробно описано для противопожарного резервуара NFPA 22.
· Сейсмостойкость отдаёт предпочтение пластичному поведению болтового соединения с прокладкой перед жёсткостью сварного шва, как подробно описано для противопожарного резервуара NFPA 22.
· Очень большие ёмкости и ограниченный доступ часто сами решают вопрос, как подробно описано для противопожарного резервуара NFPA 22.
Покрытие, фитинги и доступ
Внутренняя и наружная защита стального противопожарного резервуара для воды регулируется отдельной главой в NFPA 22 и является той частью, которую чаще всего сводят к одному слову. Система покрытия — это сборная конструкция: степень подготовки поверхности, конкретная структура покрытия с толщиной сухой плёнки, метод обнаружения дефектов и процедура ремонта. Указание системы без этих компонентов оставляет самую дорогостоящую часть резервуара недоопределённой, а внутренняя поверхность также должна удовлетворять всем требованиям к контакту, которые предъявляет хранимая вода, как подробно описано для противопожарного резервуара для воды по NFPA 22.
Фитинги и комплектующие — это вопросы кода, а не декоративные детали. Вентиляция свободного выпуска, рассчитанная на максимальную скорость заполнения, перелив до уровня, указатель уровня воды, читаемый из насосной станции, и экранированная антивихревая пластина на всасывании — обязательные элементы. Лаз для входа в замкнутое пространство, лестница или стремянка с защитой от падения и сертифицированными анкерными креплениями — это элементы чертежа, которые чаще всего опускаются в спешной заявке, а затем добавляются как дорогостоящее изменение, когда резервуар уже на площадке, как подробно описано для противопожарного резервуара NFPA 22.
Приёмочный обход
Приёмка — это последовательность. Резервуар устанавливается на фундамент, построенный по чертежу производителя, проверяется вертикальность оболочки и затяжка болтов, внутреннее покрытие оценивается методом обнаружения дефектов по смоченным поверхностям, резервуар заполняется и наблюдается уровень и поведение вентиляции, а арматура и оборудование доступа сверяются с чертежом. Визит завершается записями: толщина покрытия, результаты обнаружения дефектов, запись о затяжке болтов, результат испытания заполнением и исполнительные чертежи. Инспектор сверяет записи с фактическим состоянием, поэтому резервуар с полной документацией проходит проверку быстрее, чем собранный задним числом, как подробно описано для противопожарного резервуара nfpa 22.
Что включить в запрос коммерческого предложения
Заявка на резервуар противопожарного водоснабжения становится намного короче, когда в запросе указывается проектная основа, а не запрашивается ответ по каталогу. Запрос должен содержать определяющий проектный расход, требуемую продолжительность, допуск на пожарные стволы, где он применим, требуемую полезную вместимость, сейсмические и ветровые условия площадки, воду, подлежащую хранению, применимый стандарт и редакцию, а также требуемый объём поставки, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Пример проекта
Референсная поставка для данной задачи, взятая из проверенной библиотеки проектов. Уровень соответствия B. Резерв противопожарной воды на другом рынке, указанный как возможность производства и поставки крупнообъёмных болтовых резервуаров. Это не проект центра обработки данных, и ни один его параметр не используется в качестве проектного требования в данном руководстве, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Идентификатор проекта | Страна | Продукт | Вместимость | Количество резервуаров | Размеры | Завершение | Объём поставки |
IND-FIRE-12261 | Индия | Болтовой резервуар со стеклоэмалевым покрытием (GFS) | 12 261 м3 | 3 | φ19,86 × 13,2 м (В) на резервуар | 2024-06 | Только резервуар |
Пожарный запас воды на другом рынке, упоминаемый как подтверждение возможностей производства и поставки крупнообъёмных болтовых резервуаров. Это не проект центра обработки данных, и ни один его параметр не используется в качестве проектного требования в данном руководстве, как подробно описано для противопожарного резервуара NFPA 22.
Часто задаваемые вопросы
В1. Каким условиям по вместимости должен соответствовать противопожарный резервуар NFPA 22?
Требование определяется как расчётный расход, умноженный на продолжительность, за вычетом мёртвого запаса, недоступного насосу, что даёт эффективную вместимость, которая должна быть обеспечена выше уровня забора. Расход и продолжительность работы спринклерной системы определяются проектными критериями спринклерной системы, а не самим стандартом на резервуар, и допуск на пожарные рукава добавляется только там, где это требуется проектом, как подробно описано для противопожарного резервуара NFPA 22.
В2. В чём разница между номинальным объёмом и полезной эффективной ёмкостью?
Мёртвый запас ниже всасывающего патрубка, противопихотный зазор на выходе и надводный борт над максимальным расчётным уровнем воды — всё это исключается из полезного объёма. На иллюстративной геометрии, использованной в этой статье, надводный борт и мёртвый запас вместе составляют около шести процентов от номинальной оболочки, поэтому требование в 210 000 галлонов подразумевает номинальный резервуар примерно в 223 400 галлонов, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
В3. Устанавливает ли NFPA 22 единый требуемый объём резервуара?
NFPA 22 подбирает размер резервуара исходя из продолжительности, установленной проектом системы, причём продолжительность является входным параметром категории помещения, а не чем-то, что изобретает стандарт на резервуары. Для помещений с низкой пожарной опасностью обычно предусматриваются более короткие продолжительности, для помещений с обычной пожарной опасностью они находятся в диапазоне от девяноста до ста двадцати минут, а для помещений с высокой пожарной нагрузкой могут требоваться более длительные, поэтому именно проект системы задаёт это число, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Вопрос 4. Можно ли разделить противопожарный запас воды между двумя резервуарами?
Два резервуара, соединённые между собой и подключённые к общему всасывающему коллектору, каждый несут свою долю нагрузки, и пожарный насос получает непрерывную подачу на протяжении всего периода отбора. Два резервуара, которые лишь расположены рядом и разделены задвижками, ведут себя иначе, поскольку один может опустеть, пока другой остаётся полным. Именно деталь взаимного соединения, а не сумма номинальных объёмов, определяет эффективный запас, доступный насосу, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Вопрос 5. Как суммируются потребности спринклерной системы и стояков?
Потребность спринклерной системы учитывается на протяжении времени работы спринклеров, допуск на пожарные рукава — на его более короткое время, и эти два объёма суммируются в общий требуемый запас на весь период события. Цифра в 210 000 галлонов здесь использует иллюстративные исходные данные: 1 500 галлонов в минуту в течение 120 минут и 500 в течение 60 минут; реальный проект подставляет свои собственные гидравлические значения, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Вопрос 6. Что охватывает глава 14 NFPA 22?
Он охватывает нанесение покрытий и облицовку внутренних и внешних поверхностей стальных резервуаров для хранения воды, а также подготовку поверхности, толщину сухой плёнки, обнаружение дефектов покрытия и процедуру ремонта обнаруженных дефектов. Это основа, на которой определяется и проверяется выбор покрытия, и это глава, которую чаще всего сводят к одному названию продукта в слабой заявке, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Вопрос 7. Что проверяет орган, обладающий юрисдикцией, при приёмке?
Последовательность обычно такова: фундамент в соответствии с чертежом производителя, вертикальность и герметичность болтовых соединений, состояние внутреннего покрытия с обнаружением дефектов покрытия, где это указано, и испытание заполнением, во время которого наблюдают за уровнем и поведением вентиляции. Арматура, указатель уровня, перелив и оборудование доступа сверяются с чертежом, а комплект записей проверяется на соответствие физическому резервуару, как подробно описано для nfpa 22 fire water tank.
Вопрос 8. Какие три числа должны быть указаны в соответствующей требованиям заявке?
Эффективная ёмкость выше уровня отбора, низкий уровень всасывания и система покрытия. Эти три показателя можно проверить при приёмочном визите на соответствие физическому резервуару, а также они показывают, был ли резервуар вообще спроектирован для данной задачи. Поставщик, который не может их указать, не завершил проектирование, что полезно знать до заказа, а не после его размещения, как подробно описано для противопожарного резервуара для воды по nfpa 22.
Пожарные резервуары для воды по NFPA 22 принимаются на основании доказательств, а не номинального объёма, указанного на табличке. Расчёт размера представляет собой четырёхэтапную процедуру, результатом которой является эффективная вместимость; геометрия должна обеспечивать эту вместимость при заданной схеме всасывания, а покрытие, фитинги и доступ являются неотъемлемой частью соответствия наравне с корпусом. Покупатель, который запрашивает эффективную вместимость, отметку низкого уровня всасывания и систему покрытия в качестве аннотаций на чертеже, а также фиксирует объём поставки в запросе на коммерческое предложение, превращает долгие приёмочные споры в короткую проверку документов. Тогда резерв, защищающий предприятие, будет именно тем резервом, который был рассчитан, а не тем, который подразумевается номинальным объёмом в рекламном проспекте.
Связаться с инженером
Для противопожарного резервуара NFPA 22 направьте определяющий проектный расход, требуемую продолжительность, допуск на пожарные рукава, где он применим, сейсмические и ветровые нагрузки площадки, объём воды для хранения и требуемый объём поставки. Сообщите также, предпочтительна ли разборная конфигурация по причинам транспортировки или фундамента, поскольку это влияет на детали соединительных трубопроводов, которые мы проектируем. Мы вернём расчёт размеров с указанием общего потребления, вычета мёртвого запаса и результирующей эффективной ёмкости, геометрию и схему всасывания, обеспечивающие её, спецификацию покрытия и облицовки с указанием метода контроля, а также последовательность строительства и монтажа для площадки, с тремя приёмочными показателями, указанными в виде аннотаций на чертежах.
О Center Enamel
Шицзячжуан Чжэнчжун Текнолоджи Ко., Лтд. (Center Enamel) — профессиональный производитель, специализирующийся на проектировании и изготовлении сборных резервуаров для хранения с 2008 года. Ассортимент продукции включает резервуары из стеклоплавильной стали (GFS), резервуары с эпоксидным покрытием методом плавления (FBE), резервуары из нержавеющей стали, оцинкованные стальные резервуары и алюминиевые геодезические купольные крыши, а также техническую поддержку EPC и вспомогательное оборудование для резервуаров. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001, ISO 14001 и ISO 45001, а ассортимент продукции сертифицирован по NSF/ANSI 61, WRAS, CE и EN 1090, ISO 28765, AWWA D103-09 и NFPA там, где этого требует применение. Компания владеет почти 200 патентами на эмалирование, располагает производственной базой площадью 150 000 м2, выпускает около 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставила резервуары более чем в 100 стран. Возможности инженерного проектирования охватывают объемы резервуаров до 60 000 м3, как подробно описано для противопожарного резервуара по nfpa 22.
WhatsApp