Пожарные резервуары: основные требования, стандарты и технические регламенты

• Нормативная база проектирования противопожарных емкостей
• Классификация и типы резервуаров по расположению и материалу
• Методика расчета объема: от норм СП 8.13130 к кубатуре резервуара
• Конструктивные элементы и их назначение в системе пожаротушения
• Монтаж в грунт: условия, ограничения и защита от всплытия
• Параметры выбора при проектировании стальных резервуаров

Нормативная база проектирования противопожарных емкостей

Проектирование пожарных резервуаров выполняется по проектной документации, расчету пожарного запаса воды и требованиям, применимым к конкретному объекту. Для наружного противопожарного водоснабжения учитывают СП 8.13130.2020, для внутренних систем — профильные требования к внутреннему противопожарному водопроводу и установкам пожаротушения, если они предусмотрены проектом. Резервуары применяют при отсутствии централизованного источника воды, недостаточном расходе или напоре в сети, необходимости автономного запаса, а также для объектов, где расчетный сценарий пожаротушения требует гарантированного объема воды.

Конструктивные решения по стальным резервуарам назначаются по типу емкости, среде хранения, условиям размещения, основанию, климату и требованиям эксплуатации. ГОСТ 31385—2023 является базовым стандартом для вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов; для резервуаров под воду и пожарный запас его положения могут учитываться в части конструкции, изготовления, монтажа и испытаний, если это предусмотрено проектом и не противоречит профильным требованиям к водоснабжению. ГОСТ 34347—2017 относится к сварным сосудам и аппаратам и не должен автоматически применяться к атмосферным пожарным резервуарам. ГОСТ 23118—2012 может использоваться для лестниц, площадок, ограждений и других строительных металлоконструкций по проекту, но не как основной стандарт для резервуара как технологического оборудования.

Классификация и типы резервуаров по расположению и материалу

По расположению резервуары делят на подземные и наземные. Подземное исполнение снижает влияние наружной температуры на воду, но требует расчета грунтовых нагрузок, защиты от коррозии, проверки уровня грунтовых вод, мер против всплытия и обеспечения доступа к горловинам. Наземные резервуары проще осматривать и обслуживать, однако для холодного климата проектом могут предусматриваться теплоизоляция, обогрев патрубков, защита перелива и слива от замерзания, а также расчет ветровых, снеговых и температурных воздействий.

По материалу применяются стальные, железобетонные, полимерные и стеклопластиковые решения. Стальные вертикальные и горизонтальные резервуары удобны для заводского изготовления, модульной поставки, ремонта и размещения оборудования контроля. Сборные резервуары имеют болтовой корпус и внутреннюю мембрану: вода контактирует с мембраной, а не со стальными стенками. Железобетонные емкости требуют более длительного строительного цикла и тщательной гидроизоляции швов и примыканий. Полимерные и стеклопластиковые резервуары не корродируют как металл, но имеют ограничения по объему, температуре, механическим нагрузкам, ультрафиолету и условиям основания.

Методика расчета объема: от норм СП 8.13130 к кубатуре резервуара

Объем пожарного запаса воды определяют по расчетному расходу и продолжительности подачи воды на пожаротушение, принятым в проекте. Исходные данные включают назначение объекта, категорию помещений и наружных установок по пожарной опасности, степень огнестойкости, строительный объем, количество одновременных пожаров, наличие наружных гидрантов, внутреннего противопожарного водопровода, автоматических установок пожаротушения и возможность пополнения запаса во время пожара.

Расчет выполняют по формуле: расход воды умножают на расчетное время тушения и количество расчетных пожаров, а затем учитывают пополнение, невыбираемый остаток, полезный объем резервуара, внутреннее пожаротушение и другие потребители, если они должны работать одновременно. Например, при расходе 40 л/с и расчетном времени 3 часа нетто-объем составит 40 × 10 800 = 432 000 л, или 432 м³. Далее проверяют полезный объем с учетом отметки всасывающего патрубка, перелива, минимального уровня для насосов и технологического остатка; после этого выбирают ближайший типоразмер или схему из нескольких резервуаров.

Конструктивные элементы и их назначение в системе пожаротушения

Устройство противопожарного резервуара подчинено задаче обеспечить доступный расчетный объем воды и надежный забор в систему пожаротушения. В составе емкости предусматривают патрубок заполнения, всасывающий патрубок или узел забора воды, перелив, слив или дренаж, вентиляцию, люки, лестницы, площадки, датчики уровня, теплоизоляцию и обогрев, если они требуются по проекту. Для защиты насосов от подсоса воздуха и вихреобразования проектом могут предусматриваться антивихревые устройства и минимальные рабочие уровни.

Диаметры патрубков, отметки всасывания, размеры люков, состав арматуры и схема трубопроводов назначаются расчетом и проектной документацией. Перелив нужен для отвода избытка воды при заполнении, вентиляционные элементы — для компенсации объема воздуха при заполнении и опорожнении, слив — для обслуживания и промывки. Для подземных резервуаров особенно важны герметичные горловины, доступ к арматуре и защита от попадания грунтовых и поверхностных вод.

В таблице приведены основные типы резервуаров и их особенности.

Монтаж в грунт: условия, ограничения и защита от всплытия

При установке подземных горизонтальных резервуаров решающее значение имеют инженерно-геологические условия, уровень грунтовых вод, глубина промерзания, пучинистость грунтов, наличие включений и возможность водоотвода. Размер котлована, основание, песчаная подготовка, анкеровка, наружная изоляция, защита покрытия и обратная засыпка назначаются проектом и ППР. Универсальные размеры отступов, толщины подушки и шаг уплотнения нельзя применять без проверки грунтов и конструкции резервуара.

При высоком уровне грунтовых вод выполняют расчет на всплытие. Пустой стальной резервуар имеет значительно меньшую массу, чем вытесняемый им объем воды, поэтому без анкеровки, пригрузов или других проектных мер возможен подъем емкости, повреждение трубопроводов и наружной защиты. Для защиты резервуара используют железобетонную плиту, анкеровочные пояса, пригрузы, дренаж, противофильтрационные мероприятия и контролируемую обратную засыпку, если такие решения подтверждены расчетом.

Параметры выбора при проектировании стальных резервуаров

Выбор типоразмера и исполнения зависит от расчетного полезного объема, площади застройки, грунтовых условий, климатического района, глубины промерзания, возможности подъезда техники, схемы трубопроводов, требований к обслуживанию и качеству воды. При ограниченной площади часто рассматривают вертикальные резервуары, поскольку они дают больший объем при меньшем пятне застройки. Для объектов с небольшим запасом или подземным размещением удобны горизонтальные емкости. Для крупных наземных запасов воды целесообразны сборные резервуары с внутренней мембраной.

Если вода используется не только для пожаротушения, но и для хозяйственно-питьевых нужд, все материалы, контактирующие с водой, должны быть пригодны для такого применения: мембраны, покрытия, уплотнения, патрубки, герметики и внутренние элементы. Для технической и пожарной воды требования к санитарной пригодности могут быть иными, но сохраняются требования к герметичности, защите от коррозии, предотвращению замерзания, доступу для осмотра и сохранению расчетного пожарного запаса.

Работы внутри резервуара при осмотре, очистке или ремонте выполняют только по установленной процедуре безопасности: с оформлением наряда-допуска, отключением и блокировкой оборудования, исключением подачи воды, удалением остатков и опасных отложений, проветриванием, контролем атмосферы, применением СИЗ, наблюдающим снаружи и средствами спасения. Конкретный порядок определяется инструкциями по охране труда, ППР, паспортом оборудования и требованиями объекта.