Krav på brandvattentank och underjordiska alternativ

Kapacitetskrav för brandskydd Vattentankar

Det viktigaste brandskyddsbeslutet för vattenlagringstankar är kapacitet. NFPA 22 kräver att tanken tillgodoser hela sprinklerbehovet under den tid som krävs av beläggningsrisken. En kontorsbyggnad med lätt risk kan bara behöva 3 000 till 5 000 gallon , medan en extra riskanläggning kan kräva 60 000 liter eller mer . Tabellen nedan ger en utgångspunkt baserad på vanliga faroklasser.

Dessa värden förutsätter en enkel sprinklerstigare och ingen samtidig tillåten inre slangström. Att lägga till ståndrör eller skumsystem ökar den totala volymen. Den slutliga designen måste också ta hänsyn till den lägsta förväntade vattennivån vid antivirvelplattan, inte tankens totala lagring.

NFPA 22: Grundläggande design- och konstruktionsstandarder

NFPA 22, Vattentankar för privat brandskydd , reglerar alla krav på fasta brandvattentankar i USA. Standarden gäller lika för installationer ovan och under jord och tar upp strukturell integritet, anslutningar och frysskydd. Viktiga obligatoriska bestämmelser inkluderar:

• En vattennivåindikator som tillåter en tydlig avläsning från pumpens sughöjd.
• En antivirvelplatta vid brandpumpens suguttag, minst i storlek fyra gånger diametern på utloppsröret , för att förhindra luftinneslutning.
• En skärmad ventilationsöppning eller bräddstorlek för att hantera maximal fyllnadshastighet samtidigt som skräp och djur hålls ute.
• För oövertäckta tankar ovan jord, a minst 12-tums fribord över den maximala dimensionerade vattennivån.
• Frysskydd som håller vattentemperaturen över 42 grader F; begravningsdjup för underjordiska tankar måste placera tankens botten under den registrerade frostgränsen .

Tankar som försörjer automatiska sprinklersystem ska kunna leverera efterfrågan utan att förlita sig på påfyllning från en kommunal försörjning under branden. Det innebär att reservvolymen inte kan delas med hushålls- eller processvatten om inte ett lågvattenlarm är installerat och brandreserven är fristående skyddad.

Ovan-jord kontra underjordiska vattenlagringstankar för brandskydd

Valet mellan vattenlagringstankar ovan- och underjordsvatten för brandskydd sätter på utrymme, klimat och säkerhet. Varje konfiguration har distinkta tekniska krav.

Tankar ovan jord

Stålsvetsade eller bultade tankar är det vanligaste alternativet ovan jord. Fördelarna inkluderar lägre grävningskostnader, enkel visuell inspektion och direkt åtkomst för pumpens sugrör. De kräver en separat kapsling eller säkerhetsstängsel och, i kallt klimat, en elpatron eller återcirkulationsslinga. Fundamentbelastningar måste verifieras; en full 30 000-liters tank kräver ungefär 250 000 lb av dödlast plus seismiska och vindkrafter.

Underjordiska tankar

Underjordiska vattenlagringstankar för brandskydd utmärker sig där sikten är ett problem eller ett grunt vattenbord hotar flytkraften ovan jord. Begravd betong, glasfiber och belagda ståltankar motstår naturligtvis frys-upptiningscykler och vandalism. Avvägningen är mer komplex strukturell design. Tanken måste motstå jord- och trafikbelastningar, vara skyddad mot korrosion och ha vattentäta stigrör som sträcker sig över lutningen. Toppen av tanken är vanligtvis placerad åtminstone 2,5 fot under det maximala frostdjupet , och en minst 6-tums lager av kompakterad granulär återfyllning måste omge väggarna för att förhindra punktbelastning.

Materialval för brandvattentankar

Materialets prestanda påverkar direkt livslängden och kodefterlevnad. Inget enskilt material är bäst för varje webbplats.

• Svetsat stål: Hög hållfasthet och allmänt godkänd, men kräver invändig beläggning och, vid nedgrävning, ett katodiskt skyddssystem för att förhindra gropbildning. Minsta ståltjocklekar bestäms av NFPA 22 baserat på diameter och höjd.
• Bultat stål: Snabbare att montera på plats och tillgänglig med glas-till-stål foder för långvarig korrosionsbeständighet. Väljs ofta för avlägsna platser där svetsning är opraktisk.
• Betong: På platsgjutna eller prefabricerade tankar erbjuder en inneboende massa som motstår flytkraft och termiska svängningar. De behöver ett vattentätt foder och noggrann fogbehandling för att förbli täta i årtionden.
• Glasfiberförstärkt plast (FRP): Naturligt korrosionsbeständiga och lätta, FRP-tankar passar aggressiv jordkemi. Strukturell design måste ta hänsyn till tankens lägre modul; gränser för begravningsdjup och trafikbelastning måste respekteras.

Seismisk prestanda påverkar också materialvalet. NFPA 22 refererar till ASCE 7 för seismiska belastningar och fasthållningssystem måste förhindra glidning eller vältning i både ovanjordiska och underjordiska installationer.

Installation, testning och underhåll

Även en tank med rätt storlek kommer att misslyckas om den placeras på otillräcklig jord eller om den inte testas ordentligt. För underjordiska vattenlagringstankar för brandskydd måste schaktbasen övergrävas och ersättas med en komprimerad utjämningsplatta av sten. Röranslutningarna till tanken måste inkludera flexibla kopplingar för att ta emot differentialsättningar.

Hydrostatisk testning

NFPA 22 kräver en 24-timmars hydrostatiskt test vid full vattennivå efter installation. Vattennivån får inte sjunka och det får inte finnas något synligt läckage vid sömmar, beslag eller rörgenomföringar. För nedgrävda tankar utförs testet vanligtvis innan återfyllningen är klar, och upprepas sedan efter sättning för att bekräfta fogens integritet.

Pågående inspektion

NFPA 25 reglerar inspektion, testning och underhåll av vattenbaserade brandskyddssystem. Kritiska uppgifter för lagringstankar inkluderar:

• Årlig extern inspektion för korrosion, beläggningsskador och skyltning.
• Invändig besiktning vart 5:e år, med sedimentavlägsnande vid behov, för att hålla suget rent.
• Verifiering av att vattennivåindikatorn, värmesystemet och antivirvelplattan fortfarande fungerar.

När dessa krav för lagringstank för brandvatten följs exakt, fungerar tanken som en pålitlig, långlivad komponent i brandskyddssystemet.