Bể chứa phòng cháy chữa cháy: Bồn lắp đặt, tiêu chuẩn và tấm không gỉ

Tại sao cần có bể chứa phòng cháy chữa cháy chuyên dụng

Bể chứa phòng cháy chữa cháy cung cấp nguồn dự trữ nước chuyên dụng, đảm bảo cho hệ thống phun nước tự động, mạng lưới vòi chữa cháy, hệ thống ngăn chặn bọt và cuộn vòi chữa cháy - độc lập với nguồn cung cấp nước của thành phố. Tính độc lập này là yêu cầu trọng tâm thúc đẩy đặc điểm kỹ thuật của họ: cơ quan cứu hỏa và nhà bảo hiểm cần đảm bảo rằng tốc độ dòng chảy thiết kế đầy đủ sẽ có sẵn trong toàn bộ thời gian thiết kế, bất kể biến động áp lực cung cấp, vỡ đường ống hoặc nhu cầu đồng thời từ các hệ thống tòa nhà khác.

Ở nhiều khu vực pháp lý, việc dự trữ lửa chuyên dụng không phải là tùy chọn. NFPA 22: Tiêu chuẩn cho bể chứa nước phòng cháy chữa cháy tư nhân (Mỹ), BS EN 12845 (Châu Âu) và các tiêu chuẩn quốc gia tương đương ở Úc, Trung Đông và Đông Nam Á quy định dung tích bể tối thiểu, yêu cầu về hiệu suất kết cấu cũng như cấu hình nạp và xả là điều kiện phê duyệt hệ thống chữa cháy. Một hệ thống lấy nước từ nguồn cung cấp nước uống được mà không có bể chứa nước hoặc nguồn dự trữ chuyên dụng thường không đạt được các thử nghiệm tuân thủ này.

Ngoài việc tuân thủ, kho lưu trữ chuyên dụng còn giúp loại bỏ nguy cơ nhu cầu chữa cháy cạnh tranh với việc sử dụng nước sinh hoạt trong trường hợp khẩn cấp - một tình huống góp phần gây ra lỗi hệ thống chữa cháy trong các sự cố hỏa hoạn được ghi nhận khi cơ sở hạ tầng cung cấp chung không đủ quy mô.

Phòng cháy chữa cháy bể chứa: Thông số thiết kế và kích thước công suất

Định cỡ một bể chứa phòng cháy chữa cháy yêu cầu tính toán thể tích cần thiết để duy trì hệ thống chữa cháy ở tốc độ dòng thiết kế trong toàn bộ thời gian cần thiết - sau đó thêm một mức dự phòng cho sự kém hiệu quả của hệ thống, làm đầy đường ống và các khoản phụ cấp cho ống. Việc tính toán được thực hiện dựa trên sự phân loại nguy hiểm của số lượng người sử dụng và loại hệ thống ngăn chặn.

Tốc độ dòng chảy và thời lượng

Hệ thống phun nước nguy hiểm ánh sáng điển hình theo EN 12845 yêu cầu tốc độ dòng chảy thiết kế trong phạm vi 375–750 lít mỗi phút trong thời gian 30–60 phút, tạo ra yêu cầu lưu trữ tối thiểu khoảng 11.000–45.000 lít trước khi thêm hiệu suất máy bơm và phụ cấp ống mềm. Công suất sử dụng thông thường và có mức độ nguy hiểm cao vượt xa mức này đáng kể - nhà kho lớn hoặc hệ thống phun nước công nghiệp thường chỉ định các bể chứa từ 200.000 lít trở lên.

Khi hệ thống phun nước và vòi phun kết hợp lấy nước từ cùng một bể, lưu lượng cho phép của vòi phun — thường là 1.000–2.000 lít mỗi phút trong 45–60 phút theo hầu hết các tiêu chuẩn khu vực — phải được thêm vào nhu cầu phun nước, không được tính toán như một giải pháp thay thế. Phương pháp phụ gia này thường tăng gấp đôi thể tích bể cần thiết so với tính toán chỉ dùng vòi phun nước.

Có thể sử dụng so với Tổng công suất

Cái xe tăng tổng khối lượng hình học và nó khối lượng dự trữ lửa có thể sử dụng không phải là cùng một hình và việc gộp chúng lại là một lỗi định cỡ phổ biến. Các khối lượng sau đây phải được hạch toán và trừ vào tổng công suất khi xác nhận tuân thủ:

• Khối lượng chết: Thể tích bên dưới kết nối đầu ra thấp nhất, không thể rút ra được bằng trọng lực hoặc lực hút trong hoạt động bơm bình thường.
• Freeboard: Thể tích trên mức nước tối đa, cần thiết để điều chỉnh sự giãn nở nhiệt và ngăn ngừa tràn trong quá trình đổ đầy.
• Dự trữ chung trong nước: Trong trường hợp lực lượng dự trữ lửa dùng chung một bể với kho chứa nước lạnh sinh hoạt - được cho phép theo một số tiêu chuẩn với các biện pháp kiểm soát thích hợp - thì thể tích sinh hoạt phải được cách ly và loại trừ khỏi tính toán cháy.

Yêu cầu về tỷ lệ nạp lại

Hầu hết các tiêu chuẩn đều yêu cầu xe tăng phải có khả năng nạp lại toàn bộ lượng lửa dự trữ trong một khoảng thời gian xác định - thông thường 24 giờ theo NFPA 22 và từ 4 đến 36 giờ theo các loại rủi ro EN 12845 khác nhau. Tốc độ nạp lại xác định lỗ khoan tối thiểu của van đầu vào và kết nối nguồn. Van phao bi hoặc van nạp được kích hoạt bằng điện có kích thước phù hợp với thông số kỹ thuật về tốc độ nạp lại phải được xác nhận trong quá trình thiết kế thủy lực, không được giả định từ các bộ phận ống nước tiêu chuẩn.

Lắp đặt bể chứa phòng cháy chữa cháy: Yêu cầu chính

Việc lắp đặt đúng các bể chứa phòng cháy chữa cháy cũng quan trọng như việc xác định đúng kích cỡ. Một bể đáp ứng thông số kỹ thuật về thể tích nhưng được đặt không đúng vị trí, được hỗ trợ không đầy đủ hoặc kết nối không đúng cách với hệ thống triệt tiêu sẽ bị hỏng trong quá trình kiểm tra vận hành hoặc - tệ hơn - trong trường hợp hỏa hoạn thực tế.

Hỗ trợ vị trí và kết cấu

Bể chữa cháy được lắp đặt trên mặt đất, dưới mặt đất (bể chứa ngầm) hoặc trên cao (bể trọng lực ở độ cao đủ để tạo ra áp suất hệ thống cần thiết mà không cần bơm). Mỗi vị trí đặt ra các yêu cầu về kết cấu khác nhau:

• Bể chứa trên mặt đất phải được lắp đặt trên nền bê tông cốt thép được thiết kế để đỡ toàn bộ trọng lượng chứa đầy nước với diện tích chịu lực tối thiểu nhằm ngăn cản độ lún chênh lệch. Một bể chứa 100.000 lít nặng khoảng 100 tấn khi đầy - việc phê duyệt kỹ thuật kết cấu trên bệ là bắt buộc, không phải là tùy chọn.
• Bể tăng cao yêu cầu kết cấu đỡ - tháp thép hoặc bệ bê tông cốt thép - được thiết kế để chịu tải nước tĩnh, tải trọng gió và lực địa chấn nếu có. Cấu trúc phải có khả năng chống cháy để ngăn ngừa sự sụp đổ trong trường hợp hỏa hoạn mà bể chứa được thiết kế để hỗ trợ.
• Bể chứa ngầm phải được thiết kế để nâng thủy tĩnh hoàn toàn khi trống - một bể ngầm rỗng ở khu vực có mực nước ngầm cao sẽ nổi lên trên mà không có neo hoặc vật dằn thích hợp.

Cấu hình đầu vào, đầu ra và tràn

Các kết nối đường ống với bể chữa cháy phải tuân thủ các cấu hình tiêu chuẩn nhằm ngăn ngừa ô nhiễm chéo với nguồn cung cấp nước uống được và đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong các điều kiện khẩn cấp:

• Khe hở không khí ở đầu vào: Khe hở không khí loại AA - cửa xả vào trên mực nước tối đa mà không có kết nối ngập nước - là phương pháp ngăn dòng chảy ngược tiêu chuẩn được yêu cầu bởi hầu hết các cơ quan quản lý nước và phòng cháy chữa cháy. Không có thiết bị ngăn dòng chảy ngược cơ học nào được chấp nhận thay thế trong các ứng dụng cung cấp nước uống được.
• Cửa chữa cháy chuyên dụng: Kết nối hút với máy bơm chữa cháy phải được bố trí để hút nước từ điểm thấp nhất có thể sử dụng được, có bộ lọc để bảo vệ cánh quạt của máy bơm. Đường ống thoát ra phải được điều chỉnh bằng công tắc giám sát - mở hoặc đóng - được kết nối với bảng báo cháy để việc đóng van vô tình sẽ kích hoạt tín hiệu lỗi ngay lập tức.
• Tràn và thoát nước: Tràn toàn bộ lỗ khoan ở mực nước tối đa, được dẫn đến điểm xả an toàn, ngăn ngừa tình trạng quá tải kết cấu khi van nạp bị hỏng. Một cống thoát nước đáy riêng biệt có van cách ly cho phép làm trống bể chứa để kiểm tra và làm sạch mà không làm ảnh hưởng đến hệ thống đường ống của hệ thống chữa cháy.
• Chỉ báo mức và báo động mức thấp: Đồng hồ đo mực nước liên tục có thể nhìn thấy từ vị trí đặt máy bơm và báo động mức thấp được nối với bảng báo cháy, được yêu cầu bởi NFPA 22 và EN 12845. Điểm đặt cảnh báo mức thấp thường được đặt ở hai phần ba lượng lửa dự trữ có thể sử dụng , kích hoạt trước khi cạn kiệt để cho phép can thiệp.

Sương giá và bảo vệ môi trường

Ở vùng khí hậu lạnh, bình cứu hỏa và hệ thống đường ống liên quan của chúng phải được bảo vệ khỏi bị đóng băng - một bình chứa đông lạnh hoạt động tương đương với việc không có bình chứa trong trường hợp hỏa hoạn. NFPA 22 yêu cầu các bể chứa chịu nhiệt độ đóng băng phải được đặt trong vỏ được gia nhiệt duy trì trên 4°C hoặc cách nhiệt theo tiêu chuẩn đủ rõ ràng cho nhiệt độ tối thiểu theo thiết kế của địa điểm. Các ống đầu ra và đầu vào tiếp xúc với không gian không được sưởi ấm phải được gia nhiệt và cách nhiệt độc lập với vỏ bể.

Bồn chứa bảng thép không gỉ để phòng cháy chữa cháy

Bể chứa bằng thép không gỉ là giải pháp được chỉ định rộng rãi để chứa nước phòng cháy chữa cháy, kết hợp khả năng chống ăn mòn và vệ sinh của thép không gỉ với khả năng lắp ráp linh hoạt tại chỗ của hệ thống mô-đun cắt đoạn. Chúng đặc biệt phổ biến trong các tòa nhà thương mại, bệnh viện, sân bay, trung tâm dữ liệu và cơ sở công nghiệp, nơi bể chứa phải được lắp đặt bên trong cấu trúc hiện có, nơi chất lượng nước uống được phải được duy trì cùng với khả năng dự trữ lửa hoặc nơi môi trường hoạt động quá ăn mòn đối với thép cacbon phủ epoxy.

Cấu tạo và phân loại bảng điều khiển

Bể chứa bằng thép không gỉ được sử dụng trong các ứng dụng phòng cháy chữa cháy thường được sản xuất từ ​​ Lớp 304 (1.4301) các tấm được ép và tạo hình, bắt vít vào khung đỡ bên trong bằng thép không gỉ hoặc mạ kẽm nhúng nóng. Việc ép tấm tạo ra một cấu trúc - thường là kiểu lõm, gấp nếp hoặc gân gia cố - làm tăng đáng kể độ cứng của tấm và khả năng chống biến dạng thủy tĩnh mà không làm tăng độ dày tấm vượt quá phạm vi tiêu chuẩn 1,5–2,0 mm được sử dụng trong hầu hết các hệ thống thương mại.

Các tấm cấp 316 được chỉ định để lắp đặt trong môi trường ven biển hoặc có hàm lượng clorua cao hoặc ở những nơi có tính chất hóa học của nước - chất rắn hòa tan cao, liều lượng khử trùng mạnh hoặc nguồn nước tái chế - có nguy cơ ăn mòn rỗ đối với Cấp 304. Phí bảo hiểm chi phí cho Cấp 316 là khoảng 20–30% so với các tấm Cấp 304 và thường được chứng minh cho bất kỳ vị trí ven biển nào trong phạm vi 5 km từ nước mặn hoặc bất kỳ hệ thống nào sử dụng nước tái chế clo.

Nối và niêm phong

Các mối nối giữa bảng với bảng được bịt kín bằng các miếng đệm EPDM cấp thực phẩm được nén bằng bu lông thép không gỉ ở các khoảng mô-men xoắn xác định. Vật liệu đệm phải được WRAS phê duyệt (Anh) hoặc được chứng nhận NSF 61 (Hoa Kỳ/quốc tế) để tiếp xúc với nước uống được - một yêu cầu áp dụng cho các bình chữa cháy dùng chung nguồn dự trữ nước uống và lửa kết hợp, thường thấy ở các cơ sở thương mại nhỏ hơn. Tính toàn vẹn của mối nối được kiểm tra bằng thủy lực trong quá trình vận hành và tình trạng miếng đệm phải được kiểm tra tối thiểu 5 năm một lần như một phần của chương trình bảo trì bể chứa.

Ưu điểm so với các loại xe tăng thay thế cho ứng dụng chữa cháy

• Truy cập linh hoạt: Các tấm đi qua các ô cửa tiêu chuẩn 800 mm và có thể được lắp ráp trong các phòng thực vật, các mái nhà và các buồng bể chứa ở tầng hầm nơi không thể vận chuyển các bể chứa hàn trước. Điều này làm cho bể chứa bảng không gỉ trở thành lựa chọn mặc định để thay thế bể chứa trong các tòa nhà có người ở.
• Thông số công suất chính xác: Các mô-đun bảng điều khiển có bước tăng 500 mm hoặc 1.000 mm cho phép bể được cấu hình theo thể tích chính xác theo yêu cầu của tính toán thủy lực, tránh kích thước quá khổ mà các bình chế tạo sẵn gây ra khi thể tích yêu cầu nằm giữa các kích thước tiêu chuẩn.
• Không cần bảo trì lớp phủ bên trong: Không giống như bể chứa bằng thép cacbon phủ epoxy, bể chứa tấm không gỉ không yêu cầu sơn lại định kỳ - loại bỏ việc ngừng hệ thống, thoát nước bể, chuẩn bị bề mặt và chi phí kiểm tra mà bể chữa cháy bằng thép cacbon phải chịu cứ sau 10–15 năm.
• Khả năng mở rộng: Nếu khu vực được bảo vệ hoặc phân loại mối nguy hiểm thay đổi và cần có lượng dự trữ cháy lớn hơn, bể chứa bảng không gỉ có thể được mở rộng bằng cách thêm các tấm vào tổ hợp hiện có - một sửa đổi không thể thực hiện được với bình hàn mà không thay thế hoàn toàn.

Đối với các ứng dụng phòng cháy chữa cháy, bể chứa bảng thép không gỉ thường được cung cấp tất cả các thiết bị xuyên thấu được khoan và lắp tại nhà máy — đầu vào, đầu ra, tràn, thoát nước, kết nối cảm biến mức và đường dẫn — theo lịch trình cụ thể của dự án, giảm thời gian lắp đặt tại chỗ và nguy cơ xuyên thủng do khoan tại hiện trường ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cấu trúc hoặc khả năng chống ăn mòn của tấm ở các cạnh cắt.