Спринклерная система пожаротушения надежна настолько, насколько надежен трубопровод, подающий воду к месту пожара. При срабатывании спринклерной головки трубопроводная сеть должна немедленно обеспечить достаточный расход и давление-без утечек, ограничений и слабых мест. Ошибки проектирования или неправильный выбор материалов могут сделать систему неэффективной, когда на кону стоят жизни и имущество.
В этом руководстве описаны основные сведения о трубопроводах спринклерных пожаротушения: применимые стандарты, варианты материалов (сталь, ХПВХ, нержавеющая сталь), принципы определения размеров и прокладки труб, методы соединения и рекомендации по установке. Независимо от того, проектируете ли вы новое коммерческое здание, модернизируете существующее предприятие или определяете продукты для склада, понимание этих основ поможет вам создать надежную систему,-соответствующую нормам.
Применимые стандарты и кодексы
Трубопроводы спринклерных систем пожаротушения строго регламентированы. В Северной Америке основным стандартом является NFPA 13 (Стандарт по установке спринклерных систем). Другие ключевые документы включают в себя:
NFPA 13: Требования к установке, включая материалы труб, расстояние между опорами и сейсмические распорки.
NFPA 13R: Снижены требования к жилым помещениям высотой до четырех этажей.
NFPA 13D: Одно- и двух-семейные дома и промышленные дома.
ASTM A135/A795: Стандартные спецификации для стальных труб, сваренных электрическим сопротивлением-сопротивлением-для противопожарной защиты.
ASTM F442/F437: Стандарты для спринклерных труб из ХПВХ.
Одобрения UL и FM: списки-сторонних организаций, которые требуются в большинстве норм для компонентов спринклеров.
Всегда учитывайте местные поправки. Некоторые юрисдикции ограничивают использование определенных материалов или требуют более высокого давления, чем минимальное.
Варианты материалов для трубопроводов спринклерных систем пожаротушения
Черная стальная труба
Черная сталь — традиционный и наиболее распространенный материал для коммерческих спринклерных систем пожаротушения. Это углеродистая сталь без покрытия, обычно изготавливаемая по стандарту ASTM A795 или A135. Черная сталь обеспечивает высокую прочность, отличную огнестойкость и предсказуемые гидравлические характеристики. Подходит для влажных, сухих систем и систем предварительного-действия.
Плюсы:Надежный, широко доступный,-принятый везде, экономичный-эффективный при больших диаметрах, выдерживает высокое давление
Минусы:Тяжелый, требует нарезания резьбы или сварки, со временем подвержен внутренней коррозии во влажных системах, толстые стенки слегка уменьшают внутренний диаметр
Лучше всего для:Коммерческие здания, склады, промышленные объекты, многоквартирные-жилые дома
Оцинкованная стальная труба
Оцинкованная сталь – это черная сталь, покрытая горячим-цинковым покрытием. Он противостоит коррозии лучше, чем черная сталь, что делает его распространенным выбором для сухих труб и систем предварительного-действия, где вода может оставаться в трубе в течение длительного времени.
Плюсы:Лучшая коррозионная стойкость, чем у черной стали, особенно в сухих системах.
Минусы:Цинковое покрытие может со временем отслаиваться и засорять спринклерные головки в мокрых системах, более высокая стоимость, нарезание резьбы повреждает покрытие.
Лучше всего для:Сухие трубы и системы предварительного-действия, агрессивная среда (при условии одобрения)
Труба из нержавеющей стали
Нержавеющая сталь (обычно марки 304 или 316) обеспечивает превосходную коррозионную стойкость и гладкую внутреннюю поверхность. Его все чаще применяют в агрессивных средах, чистых помещениях и там, где длительный срок службы является приоритетом.
Плюсы:Отличная коррозионная стойкость, гладкий канал (меньшие потери на трение), легкий вес, чистый внешний вид.
Минусы:Более высокая стоимость материала, требует наличия специализированных режущих и прессовых инструментов, которые не так широко имеются в наличии.
Лучше всего для:Прибрежные объекты, химические заводы, пищевая промышленность, центры обработки данных, больницы, модернизация, где вес имеет значение.
ХПВХ (Хлорированный поливинилхлорид)
ХПВХ — это пластиковый материал для труб, одобренный NFPA 13 для помещений с легкой степенью опасности (офисы, гостиничные номера, жилые помещения). Он легкий и соединяется с помощью цемента на растворителе, что исключает огневые работы.
Плюсы:Очень легкий, быстрая установка, без резьбы и сварки, защита от коррозии-, низкая стоимость установки.
Минусы:Ограничена легкой опасностью, ограничена использованием в скрытых помещениях с возможностью высокой температуры, может стать хрупкой с возрастом или под воздействием ультрафиолета, не разрешена во всех юрисдикциях.
Лучше всего для:Жилые помещения, гостиничные коридоры, офисные здания, объекты престарелых
Медная трубка
Медь иногда используется в спринклерных системах пожаротушения, обычно в жилых или специализированных помещениях. Его соединяют пайкой или пайкой.
Плюсы:Легкий, устойчивый к коррозии (с подходящим водно-химическим составом), эстетически приемлемый, открытый.
Минусы:Дорогой, требует пайки для скрытых систем (пайка не допускается некоторыми нормами), мягче стали.
Лучше всего для:Открытые системы в архитектурно чувствительных зонах, некоторые модификации
Определение размеров труб и гидравлический расчет
Правильный размер трубы гарантирует, что каждая спринклерная головка получит достаточный поток и давление. NFPA 13 требует гидравлических расчетов для большинства коммерческих систем (метод раскладки труб устарел, за исключением очень маленьких систем).
Ключевые гидравлические принципы
Расход (Q): измеряется в галлонах в минуту (галлонов в минуту). Спринклерные головки имеют номинальный расход, основанный на коэффициенте K- и давлении.
Давление (P): Измеряется в фунтах на квадратный дюйм. Потери на трение в трубах и фитингах снижают давление между источником воды и спринклером.
Потери на трение: Зависят от материала трубы (фактор C-), диаметра и скорости потока. Сталь имеет коэффициент C-120; ХПВХ обычно 150; с гладким стволом из нержавеющей стали можно использовать 140-150.
Рекомендации по выбору размера
Длина ответвлений обычно составляет от 1 до 2 дюймов.
Пересечение сети часто составляет от 2 до 4 дюймов.
Питающая сеть может иметь диаметр от 4 до 8 дюймов или больше в зависимости от требований системы.
Скорость обычно должна оставаться ниже 20 футов в секунду, чтобы предотвратить гидравлический удар.
Используйте программное обеспечение для гидравлических расчетов (например, SprinkCAD, Elite, HASS), чтобы убедиться, что все спринклеры работают в пределах своего диапазона давления.
Принципы макета
Сетка, дерево или циклическая система
Древовидная система:Единая питающая магистраль снабжает ответвления. Самая простая, но самая большая потеря на трение. Разрешено для небольших систем.
Система петель:Основная часть образует петлю вокруг участка, ветви идут внутрь. Обеспечивает два пути потока, снижая потери давления.
Сетчатая система:Несколько перекрестных сетевых и ответвительных линий соединены между собой. Наиболее гидравлически эффективен и распространен для больших коммерческих помещений.
Расстояние между ответвлениями
Расстояние между спринклерами определяется площадью покрытия на одну головку (обычно 100–225 кв. футов для стандартных спринклеров). Отводы располагаются в соответствии со списком спринклеров. Общий интервал:
Легкая опасность:Ответвления на расстоянии 15 футов друг от друга, спринклеры на расстоянии 15 футов вдоль ветки (225 кв. футов).
Обычная опасность:Расстояние 12-15 футов
Дополнительная опасность:Расстояние 8-10 футов
Уклон для сухих систем
Сухие трубы и системы предварительного-действия должны быть расположены так, чтобы отводить конденсат и воду, образующуюся при испытаниях. NFPA 13 требует минимального уклона 1/2 дюйма на 10 футов (или 1/4 дюйма на 10 футов для определенных конфигураций). В нижних точках необходимы дополнительные дренажи.
Методы соединения трубопроводов спринклерных систем пожаротушения
Резьбовые соединения
Нарезание резьбы обычно применяется для стальных труб диаметром до 6 дюймов, хотя нарезание резьбы диаметром более 4 дюймов в полевых условиях встречается редко. Резьбу необходимо обрезать, развернуть и загерметизировать указанным резьбовым герметиком (тефлоновой лентой или трубной смазкой). Нарезание резьбы удаляет оцинкованное покрытие с оцинкованной трубы, что требует подкраски на месте-.
Сварные соединения
Сварка обеспечивает полную-прочную прочность соединений, но требует разрешения на огневые работы и квалифицированных сварщиков. Обычно используется для больших диаметров или там, где резьбовые фитинги недоступны. Не допускается сварка оцинкованных труб без шлифовки и повторного-покрытия.
Рифленые (механические) соединения
Муфты с пазами стали стандартом для коммерческих спринклерных систем пожаротушения диаметром более 2 дюймов. В концах трубы вырезают или раскатывают канавку и соединяют муфту с прокладкой и корпусом болтами.
Преимущества:Быстрая установка, допускает некоторые смещения и перемещения, без резьбы и сварки, легко модифицируется позже.
Соображения:Требуется оборудование для накатки канавок-, муфты стоят дороже, чем резьбовые фитинги.
Доминирует в:Большинство коммерческих спринклерных установок пожаротушения сегодня.
Нажмите-Подогнать соединения.
Доступны прессовые-системы для спринклерных систем пожаротушения (внесены в список UL-). Они обеспечивают быстрое и беспламенное соединение, но ограничены определенными размерами и могут потребовать специальных списков.
Контрольный список выбора продукта
При выборе компонентов для системы трубопроводов спринклерной системы пожаротушения проверьте:
Материал трубы:Внесен в список для спринклерной эксплуатации (UL или FM). Стандартные водопроводные трубы неприемлемы.
Толщина стенки:Расписание 10, Расписание 40 или Расписание 80 в зависимости от давления и местных норм. Легкая стена (таблица 10) является обычным явлением для стали в коммерческих системах.
Фитинги:Внесен в список для использования спринклерами пожаротушения. Ковкий или ковкий чугун для резьбовых соединений, особенно для рифленых.
Вешалки и опоры:Требования к расстоянию согласно NFPA 13 (обычно 10–12 футов для стальных труб, меньше для ХПВХ). Сейсмостойкость при необходимости.
Защита от коррозии:Для сухих систем рассмотрите возможность использования оцинкованной или нержавеющей стали. Для влажных систем с агрессивной водой рассмотрите возможность использования нержавеющих или внутренних покрытий.
Клапаны:Перечисленные регулирующие клапаны (OS&Y, дроссельные или PIV) с тамперными выключателями.
Распространенные ошибки проектирования, которых следует избегать
Небольшая сеть
Труба большего размера требует больше материала, но меньший размер приводит к недостаточному потоку. Гидравлические расчеты должны подтвердить, что самый удаленный спринклер получает минимально необходимое давление.
Отсутствие дренажа в сухих системах
Вода, попавшая в систему сухих труб, замерзнет или вызовет коррозию. Обеспечьте уклон и дополнительные дренажи в каждой низкой точке.
Неправильное расстояние между опорами
ХПВХ требует меньшего расстояния между опорами, чем сталь (обычно 6 футов против . 10-12 футов). Стальные опоры, расположенные слишком далеко друг от друга, приводят к провисанию и напряжению суставов.
Смешивание разнородных металлов
Прямой контакт стали с медью или нержавеющей сталью вызывает гальваническую коррозию. Используйте диэлектрические соединения или одобренные переходные фитинги.
Игнорирование сейсмических требований
В сейсмических зонах трубопроводы должны иметь гибкие муфты, раскосы и зазор вокруг проходов. NFPA 13 содержит специальные положения по сейсмическому проектированию.
Рекомендации по установке
Разрежьте трубу под прямым углом и тщательно удалите заусенцы, особенно для соединений с пазами или резьбой.
Не-перетягивайте резьбовые соединения. Чрезмерная-затяжка может привести к поломке фитингов или деформации резьбы.
Используйте указанные смазочные материалы для прокладок с канавками и соблюдайте спецификации производителя по моменту затяжки.
Установите вешалки перед заливом воды. Вес трубы значительно увеличивается с добавлением воды.
Промойте системы после установки, чтобы удалить мусор, который может засорить спринклеры.
Гидростатическое испытание при давлении минимум на 200 фунтов на квадратный дюйм или на 50 фунтов на квадратный дюйм выше давления в системе (в зависимости от того, что выше) в течение 2 часов.
Заключение
Хорошо спроектированная-система трубопроводов спринклерной системы пожаротушения сочетает в себе соответствие нормам, гидравлические характеристики, выбор материалов и практичность установки. Черная сталь с рифлеными муфтами остается отраслевым стандартом для большинства коммерческих применений. ХПВХ предлагает легкий и недорогой-вариант для помещений с небольшой опасностью. Нержавеющая сталь обеспечивает превосходную коррозионную стойкость в сложных условиях. Правильный выбор зависит от классификации опасности проживания, размера здания, местных норм и бюджета.
Правильный размер, правильная планировка и тщательный выбор продукции гарантируют, что при возникновении пожара система будет подавать воду туда, где она необходима,-каждый раз.
Нужна помощь в выборе трубопроводов спринклерной системы пожаротушения для вашего следующего проекта?
Мы поставляем противопожарные трубы, фитинги, муфты с пазами и клапаны, внесенные в список UL/FM-, из стали, нержавеющей стали и ХПВХ. Наша команда может помочь с выбором материалов, вопросами соответствия нормам и спецификациями продукции.
Свяжитесь с нашими специалистами по пожарной безопасностисегодня для технической поддержки или предложения.