Bể nước chữa cháy Hệ thống lưu trữ tuân thủ NFPA cho hệ thống phun nước chữa cháy
Tạo vào 09.02
Bể nước chữa cháy tuân thủ NFPA để lưu trữ cho hệ thống phun nước chữa cháy
Bể nước chữa cháy cho hệ thống phun nước sprinkler tồn tại để các đầu phun không bị cạn nước trong khi đám cháy vẫn đang cháy. Thể tích yêu cầu được tính từ diện tích thiết kế, mật độ phun và lượng nước cho vòi rồng, nhân với thời gian cấp nước đã thống nhất cho công trình, và thể tích dự trữ phải luôn sẵn có trên áp suất đường ống thấp nhất cần thiết, cùng với một lượng dự phòng cho nhu cầu sinh hoạt hoặc quy trình thông thường. NFPA 22 quy định về bể chứa và NFPA 20 quy định về máy bơm, còn bản thân bồn chứa là dạng lưu trữ áp suất khí quyển, thường là bể thép ghép bu lông với lớp men nung bên trong hoặc vỏ thép mạ kẽm nhúng nóng. Tuổi thọ thiết kế là 30 năm hoặc hơn.
Dự trữ nước chữa cháy là một trong số ít các bồn mà không ai muốn nghĩ đến cho đến ngày nó trở nên quan trọng. Tài sản này nằm im trong nhiều năm, rồi đến lúc phải cung cấp đủ lưu lượng thiết kế ở áp suất dư trong một khoảng thời gian xác định, và sự cố thường được phát hiện thường là một van bị đóng, một đồng hồ đo mức bị kẹt ở mức thấp, hoặc bên trong bồn bị gỉ sét sau một thập kỷ bị bỏ bê. Các nhóm thu mua khi viết thông số kỹ thuật cho bồn nước chữa cháy tuân thủ NFPA dùng cho hệ thống phun nước chữa cháy thường trả lời ba câu hỏi: dung tích bao nhiêu, tiêu chuẩn nào chi phối bồn chứa, và làm thế nào để duy trì khả năng sẵn sàng mà không cần đội ngũ toàn thời gian. Bài viết này đề cập đến logic tính toán kích thước, các lựa chọn bồn chứa, và các chi tiết về khả năng sẵn sàng có thể vượt qua kiểm toán. Điều mà cuộc kiểm toán cuối cùng kiểm tra là bồn nước chữa cháy tuân thủ NFPA dự trữ cho hệ thống phun nước chữa cháy, được tính kích thước từ mật độ nhân diện tích nhân thời gian và được chế tạo dưới dạng bồn chứa áp suất khí quyển bằng bu lông.
Tính toán thể tích nước chữa cháy
Bắt đầu từ diện tích thiết kế, mật độ và thời gian. NFPA 22 là tiêu chuẩn quản lý bể cấp nước cho hệ thống phun nước chữa cháy, và NFPA 20 bao gồm máy bơm chữa cháy lấy nước từ các bể đó. Phép tính chính lấy diện tích thiết kế của hoạt động phun nước lớn nhất, nhân với mật độ phun yêu cầu cho công năng sử dụng, cộng thêm lượng nước cho dòng vòi rồng theo số đường vòi mà thiết kế giả định, và nhân toàn bộ với thời gian cấp nước mà công năng sử dụng yêu cầu. Điều đó cho ra thể tích nhu cầu chữa cháy. Từ đó, kỹ sư trừ đi phần mà hệ thống có thể mong đợi từ nguồn cấp của thành phố hoặc nguồn cấp công nghệ trong sự kiện đó, và cộng thêm lượng dự trữ mà dự án yêu cầu cho nhu cầu sinh hoạt hoặc nhu cầu công nghệ.
Hai lưu ý thực tế kèm theo. Thứ nhất, thể tích sử dụng được không phải là thể tích hình học: mực nước thấp phải đủ cao để duy trì áp suất dư tại trụ nước chữa cháy xa nhất, và mực nước cao được xác định bởi tràn, vì vậy hãy chỉ định và kiểm tra bộ điều khiển mực nước. Thứ hai, nếu bể cũng phục vụ cấp nước công nghệ hoặc sinh hoạt, phần dự trữ chữa cháy phải được khóa lại bằng vật lý hoặc logic, vì công tắc mực nước phục vụ cả hai chức năng cuối cùng sẽ để tòa nhà rút cạn phần dự trữ chữa cháy.
Các lựa chọn bể chứa cho dịch vụ chữa cháy
Bể chứa nước chữa cháy là loại bể chứa áp suất khí quyển, và việc lựa chọn lớp lót mang tính chức năng. Các tấm thép tráng men nung ở nhiệt độ 820 đến 930 °C với lớp men dày 0,25 đến 0,45 mm có định mức trên 3.450 N/cm², độ nhám bề mặt dưới Ra 0,8 µm và thử nghiệm tia lửa điện 1500 V DC cho mỗi tấm mang lại bề mặt bên trong không bị gỉ sét và không làm ô nhiễm nước. Epoxy liên kết nóng chảy ở độ dày 180 đến 280 µm theo tiêu chuẩn AWWA C550 là lựa chọn thứ hai. Mạ kẽm nhúng nóng theo GB/T 13912-2020 là lựa chọn kinh tế cho bể dự trữ nước chữa cháy sạch, và được sử dụng rộng rãi ở những nơi bể nhỏ và thành phần hóa học của nước ở mức an toàn; phương pháp này được tránh sử dụng trong môi trường có hàm lượng clorua cao hoặc khi thành phần hóa học của nước có tính ăn mòn mạnh. Thép carbon hàn vẫn phổ biến khi bể được chôn ngầm hoặc khi ưu tiên sử dụng một vỏ liền khối, với chi phí là việc nâng hạ tại công trường nặng hơn nhiều.
Các cụm lắp ghép từ các tấm panel rộng khoảng 1,2 m, được liên kết bằng bu lông cấp 8.8 và mặt bích có đệm kín EPDM, phù hợp với các địa điểm có sức nâng cẩu hạn chế hoặc đường tiếp cận khó khăn, và có thể được mở rộng sau này bằng các vòng bổ sung hoặc một đơn vị thứ hai. Bể đơn được cung cấp lên đến 60.000 m³, vì vậy lượng nước dự trữ chữa cháy công nghiệp lớn nằm trong phạm vi năng lực tiêu chuẩn.
Thông số kỹ thuật
Thông số | Giá trị điển hình / Khoảng | Ghi chú |
Tiêu chuẩn áp dụng | NFPA 22 (bể), NFPA 20 (bơm) | Theo phạm vi dự án và cơ quan có thẩm quyền |
Cơ sở tính toán kích thước | mật độ × diện tích thiết kế + lượng nước cho vòi × thời gian | Phụ thuộc vào công năng, theo thỏa thuận dự án |
Cấp bể chứa | lưu trữ nước chữa cháy áp suất khí quyển | Không phải bình chịu áp lực |
Nội thất GFS | Men 0,25–0,45 mm, nung 820–930 °C | Ra < 0,8 µm, định mức trên 3.450 N/cm² |
Kiểm tra tia lửa | 1500 V DC | Mỗi tấm panel trước khi vận chuyển |
Tùy chọn FBE | 180–280 µm theo AWWA C550 | Hệ thống lót thay thế |
Tùy chọn mạ kẽm | HDG, GB/T 13912-2020 | Dự trữ nước chữa cháy sạch, tiết kiệm |
Bu lông và gioăng đệm | Bu lông cấp 8.8, gioăng EPDM | Tấm panel ghép bu lông ~1,2 m |
Tuổi thọ thiết kế | 30 năm hoặc hơn | Với chế độ kiểm tra dưới đây |
Giữ cho kho chứa luôn sẵn sàng
Bồn chỉ hữu ích nếu tuyến đường từ bồn đến bơm được mở và mức chất lỏng được biết. Đặc tính kỹ thuật nên quy định rõ cách bố trí van cách ly và khóa van, chỉ báo mức có thể đọc được từ phòng điều khiển chứ không chỉ tại bồn, cảnh báo mức thấp tách biệt với ngắt mức thấp thấp để việc bảo trì được gọi trước khi bơm chạy khô, đầu nối thử nghiệm dòng ra và quy trình thử nghiệm được ghi lại, cùng phương pháp chống đông cho khí hậu lạnh, thường là gia nhiệt bằng dây điện trở và cách nhiệt thay vì xả cạn.
Mỗi hạng mục trong số đó đều rẻ hơn khi thể hiện trên bản vẽ so với khi thi công tại hiện trường, và tất cả đều được cơ quan có thẩm quyền xem xét. Các tham chiếu NFPA đi kèm với dự án khi ứng dụng yêu cầu, và phần còn lại của thiết kế bình chứa tuân theo đặc tả dự án và các tiêu chuẩn áp dụng đã được thống nhất trong hợp đồng.
Trường hợp dự án
Dự án | Vị trí | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bể nước chữa cháy, hai đơn vị | Tứ Xuyên, Trung Quốc | Bể nước chữa cháy GFS | 8.930 m³ | cung cấp + giám sát, φ19,87 × 14,4 m × 2 |
Bể nước chữa cháy mạ kẽm | Cộng hòa Congo | Bể thép mạ kẽm | 566 m³ | cung cấp, dự trữ nước chữa cháy |
Bể nước chữa cháy mạ kẽm | Guinea | Bể thép mạ kẽm | 1.983 m³ | cung cấp, dự trữ nước chữa cháy |
Bể nước uống đường kính lớn | Namibia | Bể GFS | 44.900 m³ | cung cấp + giám sát |
Năng lực kỹ thuật Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa của mình đến hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn đơn lẻ được cung cấp với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất diễn ra theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với dịch vụ nước chữa cháy, điều này bao gồm các tùy chọn vỏ thép tráng men nung chảy và mạ kẽm bu lông, cụm tấm bu lông hoạt động trên các công trường có khả năng tiếp cận cần cẩu hạn chế, và các chi tiết giao diện mức, cách ly và kiểm tra mà đánh giá NFPA tìm kiếm.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Thể tích bể nước chữa cháy được tính như thế nào?
A1: Lấy diện tích thiết kế, nhân với mật độ phun cho công năng, cộng thêm lượng cho phép của dòng vòi, nhân với thời gian yêu cầu, sau đó điều chỉnh cho bất kỳ đóng góp nào từ nguồn cấp thành phố và cộng thêm dự trữ mà dự án cần.
Q2: Những tiêu chuẩn nào được áp dụng?
A2: NFPA 22 cho bể cấp nước sprinkler và NFPA 20 cho bơm chữa cháy, theo thỏa thuận với cơ quan có thẩm quyền của dự án; bản thân bình chứa vẫn là bể chứa áp suất khí quyển.
Câu hỏi 3: Nên dùng bể thép tráng men nung chảy hay bể mạ kẽm cho bể chứa nước chữa cháy?
Trả lời 3: Nên dùng GFS hoặc epoxy liên kết nung chảy khi thành phần hóa học của nước có tính ăn mòn cao hoặc vị trí công trình nằm ven biển, và nên dùng mạ kẽm nhúng nóng theo GB/T 13912-2020 cho bể chứa nước sạch khi yếu tố chi phí là quan trọng nhất.
Câu hỏi 4: Bể chứa nước chữa cháy có phải là bình chịu áp lực không?
Trả lời 4: Không. Đây là bể chứa áp suất khí quyển cấp nước cho máy bơm bằng trọng lực hoặc bằng máy bơm đặt ở đầu ra, và áp suất được tạo ra ở phía hạ lưu tại máy bơm, không được tích trữ trong bể.
Câu hỏi 5: Làm thế nào để giữ lượng nước dự trữ không bị tiêu hao do sử dụng thông thường?
Trả lời 5: Bằng cách cố định mức nước chữa cháy thấp nhất, khóa van cách ly, và làm cho chỉ báo mức nước cùng cảnh báo mức nước thấp có thể đọc được trong phòng điều khiển, nhờ đó phần nước dự trữ chữa cháy được bảo vệ cả về mặt vật lý lẫn thiết bị đo.
Câu hỏi 6: Bể cần được bảo trì những gì?
A6: Kiểm tra lưu lượng định kỳ theo quy trình đã ghi lại, kiểm tra thước đo mức, kiểm tra nội bộ để phát hiện ăn mòn và cặn lắng, và kiểm tra các van cách ly cùng hệ thống gia nhiệt đường ống nếu có.
Q7: Bể có thể được mở rộng sau này không?
A7: Bể lắp ghép bằng bu lông có thể thêm các vành bổ sung hoặc thêm một đơn vị thứ hai, và cũng có thể được di dời, phù hợp với các nhà máy bổ sung khu vực phun sprinkler hoặc thay đổi cấp độ công năng nhiều năm sau khi đưa vào vận hành.
Bể nước chữa cháy cho hệ thống phun nước sprinkler là một bài toán tính toán kích thước, lựa chọn thiết bị chứa và duy trì tính sẵn sàng. Tính thể tích từ mật độ phun, diện tích thiết kế và thời gian phun, giữ bể ở dạng bể áp suất khí quyển với lớp lót không gỉ trong ba mươi năm hoặc hơn, và dành chi phí cho chỉ báo mức nước, van cách ly có khóa và đầu ra có thể kiểm tra. Đưa giao diện máy bơm chữa cháy vào cùng bản vẽ, vì bể và máy bơm là một hệ thống. Gửi phân loại công năng, diện tích thiết kế và mật độ phun, thời gian phun, lượng nước cho vòi rồng và điều kiện hiện trường đến bộ phận kỹ thuật và thể tích bể, đường kính và khuyến nghị lớp lót sẽ được trả lại kèm theo bộ tài liệu.
Nói chuyện với kỹ sư
Gửi dữ liệu phòng cháy chữa cháy: cấp độ sử dụng và nhóm nguy hiểm, diện tích thiết kế và mật độ phun ứng dụng, dung sai dòng vòi rồng, thời gian yêu cầu, mọi đóng góp từ nguồn cấp thành phố hoặc quy trình, lưu lượng bơm và áp suất dư, liệu có cần bảo vệ chống khí hậu lạnh hay không, cùng tọa độ vị trí và giới hạn cần cẩu. Chúng tôi sẽ trả lại thể tích lưu trữ, đường kính và chiều cao bồn, khuyến nghị lớp lót giữa thép nung chảy thủy tinh, epoxy liên kết nung chảy và mạ kẽm nhúng nóng, bố trí vòi phun và điều khiển mức, cùng toàn bộ gói tài liệu đấu thầu. Xem xét kỹ thuật trước, không có nghĩa vụ.
WhatsApp