防火貯蔵タンク: 設置、規格、ステンレスパネルタンク

専用の防火貯蔵タンクが必要な理由

防火貯蔵タンクは、市営水道とは独立して、自動スプリンクラー システム、消火栓ネットワーク、泡消火システム、消火ホース リール用の専用の水を確実に確保します。この独立性が仕様を推進する中心的な要件です。消防当局や保険会社は、供給圧力の変動、パイプの破裂、または他の建物システムからの同時需要に関係なく、設計期間全体にわたって設計全体の流量が利用可能であるという保証を必要としています。

多くの管轄区域では、専用の防火設備はオプションではありません。 NFPA 22: 民間防火用水タンクの規格 (米国)、 BS EN 12845 （ヨーロッパ）、およびオーストラリア、中東、東南アジアの同等の国家基準では、消防システムの承認の条件として、タンクの最小容量、構造的性能要件、充填および出口の構成が義務付けられています。休憩タンクや専用の予備を持たずに飲料水供給源から水を汲むシステムは、通常、これらの適合性テストに合格しません。

コンプライアンスを超えて、専用の保管庫は、緊急時に消火需要が生活用水の使用量と競合するリスクを排除します。このシナリオは、共有の供給インフラストラクチャが過大であったことが文書化された火災事故で消火システムの故障に寄与したシナリオです。

貯蔵タンクの防火: 容量のサイジングと設計パラメータ

防火貯蔵タンクのサイズを決定するには、必要な期間中、消火システムを設計流量で維持するのに必要な容量を計算し、システムの非効率性、パイプの充填、ホースの余裕を考慮したマージンを追加する必要があります。計算は、占有者の危険分類と抑制システムのタイプに基づいて行われます。

流量と持続時間

EN 12845 に基づく一般的な光危険スプリンクラー システムでは、次の範囲の設計流量が必要です。 375 ～ 750 リットル/分 持続時間は 30 ～ 60 分で、ポンプ効率とホースの許容量を追加する前に、最小保管要件はおよそ 11,000 ～ 45,000 リットルとなります。通常の占有および危険性の高い占有は、これを大幅に超えて拡大します。大規模な倉庫や産業用スプリンクラー システムでは、通常、200,000 リットル以上のタンクが指定されています。

スプリンクラーと消火栓を組み合わせたシステムが同じタンクから水を汲む場合、消火栓の流量許容量 (ほとんどの地域の基準では通常、45 ～ 60 分間で 1,000 ～ 2,000 リットル/分) を代替として計算するのではなく、スプリンクラー需要に追加する必要があります。この追加的なアプローチでは、多くの場合、スプリンクラーのみの計算と比較して、必要なタンク容量が 2 倍になります。

使用可能容量と総容量

タンクの 幾何学的な総体積 そしてその 使用可能な防火備蓄量 それらは同じ図ではなく、それらを混同することは一般的なサイズ設定エラーです。コンプライアンスを確認する際には、次のボリュームを考慮し、総容量から差し引く必要があります。

• デッドボリューム: 最低出口接続部より下の容積。通常のポンプ動作では重力または吸引によって抽出することができません。
• 乾舷: 熱膨張に対応し、充填時のオーバーフローを防ぐために必要な、最大水位を超える体積。
• 共有国内準備金: 防火設備が家庭用冷水貯蔵庫とタンクを共有している場合（適切な管理が行われている一部の基準では許容されている）、家庭用冷水の量は隔離され、火災の計算から除外されなければなりません。

補充速度の要件

ほとんどの規格では、タンクが定められた期間内に防火備蓄量を満杯まで補充できることが要求されています。一般的には、 NFPA 22 に基づいて 24 時間 さまざまな EN 12845 リスク カテゴリの下では 4 ～ 36 時間。補充速度によって、入口バルブと供給接続の最小口径が決まります。補充速度仕様に合わせたサイズのボール フロート バルブまたは電気作動式充填バルブは、標準の配管コンポーネントから想定されるものではなく、油圧設計時に確認する必要があります。

防火貯蔵タンクの設置: 主な要件

防火貯蔵タンクを正しく設置することは、正しいサイズと同じくらい重要です。容量仕様を満たしていても、タンクが正しく設置されていないか、支持が不十分であるか、抑制システムに不適切に接続されていると、試運転検査中に故障するか、さらに悪いことに実際の火災時に故障します。

位置と構造のサポート

防火タンクは、地上、地下 (地下貯水槽)、または高架 (ポンプを使用せずに必要なシステム圧力を生成するのに十分な高さにある重力タンク) に設置されます。各場所には、異なる構造要件が課せられます。

• 地上タンク 不同沈下を防ぐ最小限の支持面積で水を満たした全重量を支えるように設計された鉄筋コンクリートベースに設置する必要があります。 100,000 リットルのタンクは満水時の重量が約 100 トンになります。基地での構造工学の承認は必須であり、オプションではありません。
• 高架タンク 静的な水荷重、風荷重、および該当する場合には地震力に耐えられるように設計された支持構造物 (鉄塔または鉄筋コンクリートの台座) が必要です。タンクが対応する予定の火災発生時に倒壊を防ぐために、構造は耐火性を備えていなければなりません。
• 地下水槽 空のときに完全に静水圧が上昇するように設計する必要があります。高地下水位の場所にある空の地下タンクは、適切な固定やバラストがないと上に浮き上がってしまいます。

入口、出口、およびオーバーフローの構成

防火タンクへの配管接続は、飲料供給源との相互汚染を防止し、緊急事態下でも信頼性の高い動作を保証する標準構成に準拠する必要があります。

• 入口のエアギャップ: タイプ AA エアギャップ (水没接続なしで最大水位を超えて排出する入口) は、ほとんどの水道局および消防法で要求される標準的な逆流防止方法です。飲料供給用途での代替品として認められる機械的逆流防止装置はありません。
• 専用消火コンセント： 消火ポンプへの吸引接続は、ポンプのインペラを保護するストレーナを使用して、使用可能な最低点から水を抽出できるように配置する必要があります。出口パイプには、火災警報パネルに接続された監視監視スイッチ (開または閉) でバルブが取り付けられており、偶発的にバルブが閉じられた場合に直ちに障害信号が発せられるようにする必要があります。
• オーバーフローと排水: 最大水位でのフルボアのオーバーフローは安全な排出ポイントに送られ、充填バルブの故障時の構造的な過負荷を防ぎます。隔離バルブを備えた別個の底部ドレンにより、消防設備の配管を妨げることなく、検査や清掃のためにタンクを空にすることができます。
• レベル表示と低レベルアラーム： ポンプの設置場所から見える連続水位計と、火災警報パネルに配線された低レベル警報器が、NFPA 22 および EN 12845 によって要求されています。低水位警報セットポイントは通常、次の位置にあります。 使用可能な防火備蓄量の 3 分の 2 、枯渇する前にトリガーして介入を可能にします。

霜と環境保護

寒冷地では、消防タンクとそれに関連する配管を凍結から保護する必要があります。凍結したタンクは、火災発生時にタンクが存在しないことと運用上同等です。 NFPA 22 では、凍結温度にさらされるタンクを 4°C 以上に維持される加熱ハウジング内に密閉するか、現場の設計最低温度に適切であることが実証されている基準まで断熱することが求められています。加熱されていない空間にさらされる出口および入口パイプは、タンクの筐体とは別に微量加熱および断熱する必要があります。

防火用ステンレスパネルタンク

ステンレス鋼パネルタンクは、防火水貯蔵用として広く指定されているソリューションであり、ステンレス鋼の衛生性と耐食性と、組み立て式モジュラーシステムの現場での組み立ての柔軟性を組み合わせています。これらは、商業ビル、病院、空港、データセンター、および既存の構造物の内部にタンクを設置する必要がある産業施設、防火設備と並行して飲料水の品質を維持する必要がある施設、またはエポキシでライニングされた炭素鋼に対して使用環境が腐食性が高すぎる施設で特に蔓延しています。

パネル構造とグレード

防火用途に使用されるステンレス鋼パネル タンクは通常、次のような材料から製造されています。 グレード 304 (1.4301) プレス成形されたパネルで、溶融亜鉛メッキまたはステンレス鋼の内部支持フレームにボルトで固定されています。パネルのプレス加工では、ほとんどの商用システムで使用されている標準的な 1.5 ～ 2.0 mm の範囲を超えてシートの厚さを増やすことなく、パネルの剛性と静水圧変形に対する耐性を大幅に向上させる構造プロファイル (通常はディンプル、波形、または補強リブ パターン) が導入されます。

グレード 316 パネルは、沿岸環境または高塩化物環境、または水の化学的性質 (高溶解固形物、積極的な消毒剤の投与、またはリサイクル水源) がグレード 304 に対する孔食リスクをもたらす場所での設置向けに指定されています。グレード 316 のコストプレミアムはグレード 304 パネルよりも約 20 ～ 30% 高く、塩水から 5 km 以内の沿岸地域または塩素化リサイクル水を使用するシステムには通常正当化されます。

接合とシール

パネル間の接合部は、規定のトルク間隔でステンレス鋼ボルトで圧縮された食品グレードの EPDM ガスケットでシールされています。ガスケットの材質は、飲料水との接触に関して WRAS 認定 (英国) または NSF 61 認定 (米国/国際) である必要があります。この要件は、飲料水と防火設備を組み合わせた防火タンクに適用され、小規模な商業施設では一般的です。ジョイントの完全性は試運転中に油圧でテストされ、タンク保守プログラムの一環としてガスケットの状態を少なくとも 5 年ごとに検査する必要があります。

火災用途における代替タンクタイプと比較した利点

• アクセスの柔軟性: パネルは標準的な 800 mm の出入り口を通過し、事前に溶接されたタンクを納品できない工場室、屋上エンクロージャ、地下水槽チャンバーで組み立てることができます。このため、ステンレスパネルタンクは、占有建物のタンク交換のデフォルトの選択肢となっています。
• 正確な容量仕様: 500 mm または 1,000 mm 刻みのパネル モジュールを使用すると、水力計算で必要な正確な容積にタンクを構成できるため、必要な容積が標準サイズの間にある場合にプレハブ容器が課す過大なサイズを回避できます。
• 内部コーティングのメンテナンス不要: エポキシでライニングされた炭素鋼タンクとは異なり、ステンレスパネルタンクは定期的な再コーティングを必要とせず、炭素鋼製防火タンクでは 10 ～ 15 年ごとに発生するシステムの停止、タンクの排水、表面処理、検査のコストが不要になります。
• 拡張性: 保護区域または危険分類が変更され、より大きな防火備蓄が必要な場合は、既存のアセンブリにパネルを追加することでステンレスパネルタンクを拡張できます。これは、完全に交換しないと溶接容器では不可能な改造です。

防火用途の場合、ステンレス鋼製パネルタンクは通常、すべての貫通部（入口、出口、オーバーフロー、排水口、レベルセンサー接続部、人道）が工場で穴あけされ、プロジェクト固有のスケジュールに合わせて取り付けられた状態で供給されます。これにより、現場での設置時間が短縮され、現場で穴あけされた貫通部が構造的完全性や切断端のパネルの耐食性を損なうリスクが軽減されます。