صهاريج تخزين الحماية من الحرائق: التركيب والمعايير والخزانات ذات الألواح المقاومة للصدأ

لماذا تكون هناك حاجة إلى صهاريج تخزين مخصصة للحماية من الحرائق

توفر خزانات الحماية من الحرائق احتياطي مياه مضمونًا ومخصصًا لأنظمة الرش الأوتوماتيكية، وشبكات الصنبور، وأنظمة إخماد الرغوة، وبكرات خراطيم إطفاء الحرائق - بشكل مستقل عن إمدادات المياه البلدية. هذا الاستقلال هو المطلب الأساسي الذي يدفع مواصفاتها: تحتاج سلطات مكافحة الحرائق وشركات التأمين إلى ضمان أن معدل تدفق التصميم الكامل سيكون متاحًا طوال مدة التصميم الكاملة، بغض النظر عن تقلبات ضغط العرض، أو انفجارات الأنابيب، أو الطلب المتزامن من أنظمة البناء الأخرى.

في العديد من الولايات القضائية، لا يعد احتياطي الحرائق المخصص أمرًا اختياريًا. NFPA 22: معيار خزانات المياه الخاصة بالحماية من الحرائق (الولايات المتحدة الأمريكية)، بس إن 12845 (أوروبا)، والمعايير الوطنية المماثلة في أستراليا والشرق الأوسط وجنوب شرق آسيا تفرض الحد الأدنى من سعة الخزانات، ومتطلبات الأداء الهيكلي، وتكوينات التعبئة والمنافذ كشروط للموافقة على نظام مكافحة الحرائق. عادة ما يفشل النظام الذي يسحب من إمدادات المياه الصالحة للشرب بدون خزان فاصل أو احتياطي مخصص في اختبارات الامتثال هذه.

بالإضافة إلى الامتثال، فإن التخزين المخصص يزيل خطر تنافس الطلب على إخماد الحرائق مع استخدام المياه المنزلية أثناء حالات الطوارئ - وهو السيناريو الذي ساهم في فشل نظام الإخماد في حوادث الحرائق الموثقة حيث كانت البنية التحتية المشتركة للإمدادات صغيرة الحجم.

الحماية من الحرائق في صهاريج التخزين: حجم السعة ومعلمات التصميم

يتطلب تحديد حجم خزان الحماية من الحرائق حساب الحجم اللازم للحفاظ على نظام إخماد الحرائق بمعدل التدفق التصميمي الخاص به طوال المدة المطلوبة بالكامل - ثم إضافة هامش لعدم كفاءة النظام، وملء الأنابيب، وبدلات الخراطيم. يعتمد الحساب على تصنيف مخاطر الإشغال ونوع نظام القمع.

معدل التدفق والمدة

يتطلب نظام الرش النموذجي لمواجهة مخاطر الضوء وفقًا للمعيار EN 12845 معدل تدفق تصميمي في نطاق 375-750 لترا في الدقيقة لمدة تتراوح من 30 إلى 60 دقيقة، مما يؤدي إلى الحد الأدنى من متطلبات التخزين بحوالي 11000 إلى 45000 لتر قبل إضافة كفاءة المضخة وبدلات الخرطوم. إن معدلات الإشغال العادية وعالية الخطورة تتجاوز هذا بكثير - تحدد أنظمة المستودعات الكبيرة أو أنظمة الرش الصناعية بشكل روتيني خزانات سعة 200000 لتر أو أكثر.

عندما يتم سحب نظام الرشاش والصنبور المشترك من نفس الخزان، يجب إضافة بدل تدفق الصنبور - عادةً 1000-2000 لتر في الدقيقة لمدة 45-60 دقيقة وفقًا لمعظم المعايير الإقليمية - إلى طلب الرشاش، ولا يتم حسابه كبديل. غالبًا ما يؤدي هذا الأسلوب الإضافي إلى مضاعفة حجم الخزان المطلوب مقارنة بحسابات الرشاش فقط.

قابلة للاستخدام مقابل السعة الإجمالية

الدبابة الحجم الهندسي الكلي ولها حجم احتياطي النار القابل للاستخدام ليسا نفس الشكل، والخلط بينهما يعد خطأً شائعًا في التحجيم. يجب حساب الكميات التالية وخصمها من السعة الإجمالية عند تأكيد الامتثال:

• الحجم الميت: الحجم الموجود أسفل وصلة المخرج الأدنى، والذي لا يمكن استخراجه عن طريق الجاذبية أو الشفط في ظل التشغيل العادي للمضخة.
• لوح الطفو: الحجم فوق الحد الأقصى لمستوى الماء، المطلوب لاستيعاب التمدد الحراري ومنع التدفق الزائد أثناء التعبئة.
• الاحتياطي المحلي المشترك: عندما يشترك احتياطي الحريق في خزان مع مخزن منزلي للمياه الباردة - مسموح به بموجب بعض المعايير مع الضوابط المناسبة - يجب عزل الحجم المنزلي واستبعاده من حساب الحريق.

متطلبات معدل الملء

تتطلب معظم المعايير أن يكون الخزان قادرًا على إعادة التعبئة إلى احتياطي النار الكامل خلال فترة محددة - عادةً 24 ساعة بموجب NFPA 22 وبين 4 و36 ساعة ضمن فئات المخاطر المختلفة EN 12845. يحدد معدل إعادة الملء الحد الأدنى لصمام المدخل ووصلة الإمداد. يجب التأكد من حجم صمام الكرة العائمة أو صمام التعبئة الذي يتم تشغيله كهربائيًا وفقًا لمواصفات معدل إعادة الملء أثناء التصميم الهيدروليكي، ولا يُفترض ذلك من مكونات السباكة القياسية.

تركيب خزانات الحماية من الحرائق: المتطلبات الأساسية

يعد التثبيت الصحيح لخزانات الحماية من الحرائق أمرًا بالغ الأهمية مثل الحجم الصحيح. إن الخزان الذي يلبي مواصفات الحجم ولكن تم وضعه بشكل غير صحيح أو مدعوم بشكل غير كافٍ أو متصل بشكل غير صحيح بنظام القمع سوف يفشل أثناء فحص التشغيل أو - ما هو أسوأ - أثناء حدث حريق فعلي.

الموقع والدعم الهيكلي

يتم تركيب خزانات الحماية من الحرائق على مستوى الأرض، أو تحت الأرض (الصهاريج تحت الأرض)، أو مرتفعة (خزانات الجاذبية على ارتفاع كافٍ لتوليد ضغط النظام المطلوب بدون مضخة). يفرض كل موقع متطلبات هيكلية مختلفة:

• الدبابات على مستوى الأرض يجب تركيبها على قاعدة خرسانية مسلحة مصممة لدعم الوزن المملوء بالماء بالكامل مع الحد الأدنى من مساحة التحمل التي تمنع التسوية التفاضلية. يزن الخزان سعة 100.000 لتر حوالي 100 طن عندما يكون تسجيل الهندسة الإنشائية الكامل على القاعدة إلزاميًا وليس اختياريًا.
• الدبابات المرتفعة تتطلب هيكلًا داعمًا — برجًا فولاذيًا أو قاعدة خرسانية مسلحة — مصممًا لحمل المياه الساكنة، وتحميل الرياح، والقوى الزلزالية حيثما أمكن ذلك. يجب أن يكون الهيكل مقاومًا للحريق لمنع الانهيار أثناء حدوث الحريق الذي يهدف الخزان إلى دعمه.
• صهاريج تحت الأرض يجب أن يكون مصممًا للرفع الهيدروستاتيكي الكامل عندما يكون فارغًا - سوف يطفو الخزان الفارغ تحت الأرض في موقع مرتفع منسوب المياه إلى الأعلى دون تثبيت أو صابورة كافية.

تكوين المدخل والمخرج والتجاوز

يجب أن تتوافق توصيلات الأنابيب إلى خزان الحماية من الحرائق مع التكوينات القياسية التي تمنع التلوث المتبادل مع مصدر الشرب وتضمن التشغيل الموثوق به في ظل ظروف الطوارئ:

• فجوة الهواء على المدخل: إن الفجوة الهوائية من النوع AA — تفريغ المدخل فوق الحد الأقصى لمستوى الماء بدون وصلة مغمورة — هي الطريقة القياسية لمنع التدفق العكسي التي تتطلبها معظم سلطات المياه وقوانين مكافحة الحرائق. لا يتم قبول أي مانع ميكانيكي للتدفق العكسي كبديل في تطبيقات إمدادات الشرب.
• منفذ حريق مخصص: يجب أن تكون وصلة الشفط الخاصة بمضخة الحريق في وضع يسمح لها باستخراج الماء من أدنى نقطة قابلة للاستخدام، مع وجود مصفاة لحماية دافعات المضخة. يجب أن يكون أنبوب المخرج مزودًا بصمام بمفتاح مراقبة إشرافي - مفتوح أو مغلق - متصل بلوحة إنذار الحريق بحيث يؤدي إغلاق الصمام العرضي إلى إطلاق إشارة خطأ فورية.
• الفائض والاستنزاف: يمنع الفائض الكامل عند الحد الأقصى لمستوى المياه، والذي يتم توجيهه إلى نقطة تفريغ آمنة، التحميل الزائد الهيكلي أثناء فشل صمام التعبئة. يسمح الصرف السفلي المنفصل المزود بصمام عازل بتفريغ الخزان للفحص والتنظيف دون الإضرار بأنابيب نظام الحريق.
• مؤشر المستوى والتنبيه على مستوى منخفض: يتطلب المعياران NFPA 22 وEN 12845 وجود مقياس مستمر لمستوى الماء يمكن رؤيته من موقع ضبط المضخة، وإنذار منخفض المستوى متصل بلوحة إنذار الحريق. وعادة ما يتم وضع نقطة ضبط الإنذار منخفض المستوى عند ثلثي احتياطي النار القابل للاستخدام ، اثار قبل النضوب للسماح بالتدخل.

الصقيع وحماية البيئة

في المناخات الباردة، يجب حماية خزانات الإطفاء والأنابيب المرتبطة بها من التجمد - الخزان المتجمد يعادل من الناحية التشغيلية عدم وجود خزان أثناء حدوث حريق. يتطلب معيار NFPA 22 أن تكون الخزانات المعرضة لدرجات حرارة متجمدة محاطة بمساكن ساخنة يتم الحفاظ عليها بدرجة حرارة أعلى من 4 درجات مئوية، أو معزولة بمعيار ملائم بشكل واضح لدرجة الحرارة الدنيا لتصميم الموقع. يجب أن تكون أنابيب المخرج والمدخل المعرضة للمساحات غير المدفأة ساخنة ومعزولة بشكل مستقل عن حاوية الخزان.

خزانات من الفولاذ المقاوم للصدأ للحماية من الحرائق

تعتبر خزانات الألواح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ حلاً محددًا على نطاق واسع لتخزين المياه للوقاية من الحرائق، حيث تجمع بين النظافة ومقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ مع مرونة التجميع في الموقع لنظام معياري مقطعي. وهي منتشرة بشكل خاص في المباني التجارية والمستشفيات والمطارات ومراكز البيانات والمرافق الصناعية حيث يجب تركيب الخزان داخل هيكل قائم، حيث يجب الحفاظ على جودة المياه الصالحة للشرب إلى جانب احتياطي الحرائق، أو حيث تكون البيئة التشغيلية شديدة التآكل بالنسبة للفولاذ الكربوني المبطن بالإيبوكسي.

بناء اللوحة والدرجات

عادةً ما يتم تصنيع خزانات الألواح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في تطبيقات الحماية من الحرائق من الصف 304 (1.4301) ألواح مضغوطة ومشكلة، مثبتة بمسامير إلى إطار دعم داخلي مجلفن بالغمس الساخن أو من الفولاذ المقاوم للصدأ. يقدم ضغط الألواح شكلًا هيكليًا - عادةً ما يكون نمطًا قاتمًا أو مموجًا أو مضلعًا معززًا - مما يزيد بشكل كبير من صلابة اللوحة ومقاومتها للتشوه الهيدروستاتيكي دون زيادة سمك الصفائح بما يتجاوز النطاق القياسي 1.5-2.0 مم المستخدم في معظم الأنظمة التجارية.

يتم تحديد ألواح الدرجة 316 للتركيبات في البيئات الساحلية أو ذات الكلوريد العالي، أو حيث تمثل كيمياء المياه - المواد الصلبة الذائبة العالية، أو جرعات التطهير القوية، أو مصادر المياه المعاد تدويرها - خطر التآكل حتى الدرجة 304. تبلغ علاوة التكلفة للصف 316 حوالي 20-30٪ مقارنة بألواح الدرجة 304، وهي مبررة بشكل عام لأي موقع ساحلي على بعد 5 كم من المياه المالحة أو أي نظام يستخدم المعالجة بالكلور المعاد تدويره. الماء.

الربط والختم

يتم إغلاق الوصلات من لوحة إلى لوحة بحشوات EPDM الملائمة للطعام والمضغوطة بمسامير من الفولاذ المقاوم للصدأ على فترات زمنية محددة من عزم الدوران. يجب أن تكون مادة الحشية معتمدة من WRAS (المملكة المتحدة) أو معتمدة من NSF 61 (الولايات المتحدة الأمريكية / الدولية) للاتصال بالمياه الصالحة للشرب - وهو مطلب ينطبق على خزانات الإطفاء التي تتقاسم احتياطيًا مشتركًا لمياه الشرب والحرائق، وهو أمر شائع في المنشآت التجارية الأصغر. يتم اختبار سلامة الوصلة هيدروليكيًا أثناء التشغيل، ويجب فحص حالة الحشية كل خمس سنوات على الأقل كجزء من برنامج صيانة الخزان.

المزايا مقارنة بأنواع الخزانات البديلة لتطبيقات مكافحة الحرائق

• مرونة الوصول: تمر الألواح عبر مداخل قياسية مقاس 800 مم ويمكن تجميعها في غرف المصانع ومرفقات السطح وغرف الصهاريج في الطابق السفلي حيث لا يمكن تسليم الخزانات الملحومة مسبقًا. وهذا يجعل الخزانات ذات الألواح المقاومة للصدأ هي الخيار الافتراضي لاستبدال الخزانات في المباني المشغولة.
• مواصفات القدرة الدقيقة: تسمح وحدات الألواح بزيادات 500 مم أو 1000 مم بتكوين الخزان وفقًا للحجم الدقيق الذي يتطلبه الحساب الهيدروليكي، مع تجنب الحجم الزائد الذي تفرضه السفن المصنعة مسبقًا عندما يقع الحجم المطلوب بين الأحجام القياسية.
• لا صيانة الطلاء الداخلي: على عكس الخزانات المصنوعة من الفولاذ الكربوني المبطنة بالإيبوكسي، لا تتطلب الخزانات المصنوعة من الألواح المقاومة للصدأ إعادة طلاء بشكل دوري - مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل النظام، وتصريف الخزان، وإعداد السطح، وتكاليف الفحص التي تتكبدها خزانات إطفاء الحريق المصنوعة من الفولاذ الكربوني كل 10-15 عامًا.
• قابلية التوسيع: إذا تغيرت المنطقة المحمية أو تصنيف المخاطر وكان هناك حاجة إلى احتياطي أكبر من الحرائق، فيمكن تمديد خزانات الألواح المقاومة للصدأ عن طريق إضافة ألواح إلى مجموعة موجودة - وهو تعديل مستحيل مع وعاء ملحوم دون استبدال كامل.

بالنسبة لتطبيقات الحماية من الحرائق، يتم عادةً تزويد خزانات الألواح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بجميع الاختراقات التي تم حفرها وتركيبها في المصنع - المدخل والمخرج والتدفق الفائض والصرف ووصلات مستشعر المستوى والممر - وفقًا لجدول زمني خاص بالمشروع، مما يقلل من وقت التثبيت في الموقع ومخاطر الاختراقات المحفورة ميدانيًا مما يضر بالسلامة الهيكلية أو مقاومة تآكل اللوحة عند حواف القطع.