消火給水システム設計ガイド: タンク、ポンプ、およびコード

12,000 平方メートルの物流センターでの起動テスト中、消火用水供給システムはすべての静的計算に合格しましたが、実際の需要下では失敗しました。メインポンプが上昇すると、入口フランジの吸入圧力が 60 秒以内に 0.38 MPa から 0.09 MPa に低下し、低吸入カットアウトが作動し、スタンバイポンプが引き継ぎを拒否しました。原因はポンプの能力ではありませんでした。部分的に開いたバタフライ バルブとタンク出口のストレーナの詰まりにより、渦の制限が生じ、ポンプが機能しなくなってしまいました。この失敗は、タンクの出口から最も離れたスプリンクラーに至るまで、すべてのコンポーネントが 1 つの連続した水圧回路に属しているという、消火水システム設計の中心的なルールを示しています。

消火用水供給システムは、建物の消火設備に必要な流量、圧力、持続時間を供給する、貯水施設、ポンプ装置、配管、バルブ、計器類の統合アセンブリです。このガイドでは、これらのコンポーネントがどのように連携するか、および数値の出所について説明します。

消火用水供給システムの主要な要件

消火用水供給システムは、オペレーターの操作を必要とせずに、所定の期間、すべての放出ポイントで検証済みの流量と圧力を自動的に供給する必要があります。

設計は、流量、圧力、持続時間の 3 つのパラメーターによって決まります。流れは、スプリンクラー密度と設計面積にホースとスタンドパイプの需要を加えた、最も高い同時需要から生じます。圧力は、スプリンクラーの最小作動圧力に高度、摩擦、および装置損失を加算することによって、最も離れたスプリンクラーで計算されます。期間は占有危険クラスと管理規定に従います。

NFPA 13 や NFPA 20 などの規格は最小値を設定していますが、パッケージ全体の油圧バランスが間違っている場合は、準拠した設計でも失敗する可能性があります。吸込側の渦巻き、過大な逆止弁、および誤って選択されたストレーナは、ポンプのテスト中に見つかる最も一般的な現場の欠陥です。

遠隔監視機能付きスマート消火給水システム この統合された消火給水ユニットは、タンクレベル、ポンプの状態、電力パラメーターのクラウドベースの監視を提供し、オペレーターが計算された防火予備量が実際に利用可能であり、正しく管理されていることを確認するのに役立ちます。 製品を見る→

消火給水システムの貯蔵庫のサイジング

通常、ストレージはシステムの制限要素になります。 消火給水システム というのは、公共幹線が単独で需要全体を供給できない場合、貯水池は火災持続量全体を保持しなければならないからです。サイジングは直接的に行われます: V = Q x t。 120 分間で 190 L/s を必要とする倉庫には、約 1,368 m3 の専用防火備蓄が必要です。そのため、タンク レイアウトの決定はプロジェクトの早い段階で行われます。

タンクの材質は、プロジェクトのスケジュールと生涯コストの両方に影響します。ボルト締めされたステンレス鋼パネルは熱間作業なしで組み立てられますが、これは都市部の狭い現場では重要です。溶接されたステンレス鋼は最も強力な腐食制御を提供しますが、現場では認定された溶接工が必要です。亜鉛めっきタンクとコンクリートタンクは、非常に大きな埋蔵量を確保するために引き続き実行可能です。

地下および半埋設のタンク配置は凍結のリスクを軽減し、敷地スペースを確保しますが、ポンプの吸込揚程と筐体の換気を同じ水理研究で評価する必要があります。

耐食性生活用水および防火用水貯蔵タンク ステンレスまたは亜鉛メッキ鋼で作られた長方形の金属タンクで、生活用水と消火用水を確実に保管できるように設計されています。密閉構造と大容量により、スプリンクラーシステムで必要な防火予備量の供給に適しています。 製品を見る→

消防ポンプの選択: 流量、圧力、および定格のルール

消火ポンプは、システムの負荷がポンプ曲線上にある点で評価され、メーカーはポンプが定格圧力の少なくとも 65% を保持しながら定格流量の 150% であることを認証する必要があります。同じ基準により、撹拌圧力、つまり遮断条件が定格圧力の 140% に制限されます。これら 2 つの許容バンドは、配管とスプリンクラー継手をキャビテーションと過圧の両方から保護します。

最も頻繁に計算を誤るパラメータは、正味正味吸引ヘッドです。タンク出口の高さ、吸込みパイプの長さ、およびストレーナーの損失によって、ポンプが必要な NPSH を超えて動作するかどうかが決まります。まさに、開栓テストで吸引崩壊を起こした状態です。

各構成には、異なるスペース要件とメンテナンス アクセス パターンがあります。また、ポンプ室では、ドライバー、コントローラー、サクションマニホールドの周囲に規格で定められたクリアランスを確保する必要があります。これらのクリアランスは最終検査時にチェックされるためです。

工場で組み立てられた証明書付きの垂直消防ポンプセット この垂直一段消火ポンプ セットは GB 6245-2006 の認定を受けており、耐食性インペラが含まれています。コンパクトな事前テスト済みアセンブリにより、設置が簡素化され、周囲の油圧設計のコンテキストで議論されているポンプ曲線と圧力要件を満たすのに役立ちます。 製品を見る→

統合型ポンプ ステーション: 工場で組み立てられる代替品

工場で組み立てられた消防ポンプ ステーションは、貯蔵タンク、ポンプ セット、マニホールド、および制御パネルを 1 つの設計パッケージに統合し、現場での設置を数週間から数日に短縮します。アセンブリは発送前に油圧テストされるため、現場での配管エラーはほとんどなくなり、所有者は油圧コアの単一のサプライヤーと取引します。

工場で建設された消防ポンプステーションの納入シーケンス

工場で製造されたステーションはコスト構造も変化させます。エンジニアリングの取り組みは工場の現場に移され、そこでは品質が発見されるのではなく測定されます。

規定への準拠と試運転のチェック

消火用水供給システムの最終的な承認は、設計上の計算ではなく、目撃された流量と圧力のテストに依存します。所有者は、ポンプ曲線、テスト証明書、および完成図をシステム容量の永続的な記録として保管する必要があります。

以下のチェックリストは、消防当局の検査中に最も頻繁に指摘される項目をカバーしています。

• 吸入配管の呼び水とエア抜き経路が確保され、機能します。
• 吸引圧力と吐出圧力は保証流量範囲全体で記録されます。
• スタンバイポンプは、デューティポンプがトリップすると自動的に起動します。
• 警報信号とフロースイッチ信号は消火制御盤に届きます。

ポンプ曲線や貯蔵量に関して疑問が生じた場合、設計チームは計算シートを再確認するのではなく、完成時の状態をレビューする必要があります。 メーカーのアプリケーションエンジニアにお問い合わせください 曲線の検証と試運転のサポートのために。

FAQ: 消火給水システムに関する質問