Пожарные резервуары: функции и назначение

• 1. Назначение пожарных резервуаров в системах противопожарного водоснабжения
• 2. Объемы и параметры: от 3 до 5000 м³
• 3. Сравнение конструкций: подземные, наземные, стальные и стеклопластиковые
• 4. Монтаж и условия эксплуатации: доступ, герметичность, коррозия
• 5. Нормативные требования: гидранты, насосы, трубопроводы

1. Назначение пожарных резервуаров в системах противопожарного водоснабжения

Пожарные резервуары — специализированные емкости для хранения воды, предназначенной для тушения пожаров на объектах без централизованного водоснабжения. Основная функция — обеспечить нормативный объем жидкости в течение времени, необходимого для ликвидации возгорания.

Согласно СП 8.13130, запас воды в пожарных резервуарах должен гарантировать подачу на наружное пожаротушение в течение 3 часов для зданий I и II степеней огнестойкости. Для категорий III, IV, V — в течение 5 часов. Емкости устанавливаются подземно или наземно в зависимости от глубины промерзания грунта, типа грунта (песок, глина, суглинок) и требований к доступу.

Нормативные документы, регламентирующие проектирование и монтаж: СП 31.13330 (водоснабжение наружных сетей), СП 90.13330 (резервуары для воды), а также ГОСТ 17078 (изделия для противопожарных емкостей). Для стальных конструкций применяют ГОСТ 34233.1-2017 (расчет на прочность при рабочем давлении до 0,07 МПа).

Емкости оснащаются люком диаметром не менее 600 мм для осмотра, патрубками DN100–DN300 для подключения насосов, гидрантами с соединительной головкой ГМ-80 и системой поддержания уровня (поплавковый клапан или датчик уровня).

2. Объемы и параметры: от 3 до 5000 м³

Объем пожарного резервуара рассчитывается индивидуально исходя из нормативных требований и категории здания по взрывопожарной опасности. Типовые проекты включают емкости на 50, 100, 200, 500, 1000 м³ и более. Для промышленных предприятий с категорией А или Б изготавливают резервуары объемом 2000–5000 м³.

Расчет выполняется по формуле: V = q × t × 3,6, где q — расход на наружное тушение (л/с), t — время тушения (часы). Для объекта с расходом 40 л/с и временем тушения 3 часа минимальный объем: 40 × 3 × 3,6 = 432 м³. Выбирают резервуар объемом 500 м³ с запасом 15%.

При объеме до 100 м³ допускается применение пластиковых или стеклопластиковых конструкций. При объеме более 200 м³ — только стальные вертикальные (РВС) или горизонтальные (РГС) резервуары с толщиной стенки от 4 до 12 мм в зависимости от давления и диаметра.

3. Сравнение конструкций: подземные, наземные, стальные и стеклопластиковые

Технические условия эксплуатации диктуют выбор материала и типа установки. Ниже приведены основные характеристики для наиболее востребованных решений.

Для регионов с глубиной промерзания выше 1,5 м (Архангельск, Сыктывкар, Ухта) подземные резервуары являются безальтернативным вариантом. При этом отметка люка должна быть выше уровня грунта не менее чем на 0,5 м. Горловина оснащается утепляющим колодцем из кольца КС-10 с крышкой.

Наземные емкости из металла требуют тепловой изоляции при температуре воздуха ниже -5°C и системы обогрева. Используют греющий кабель мощностью 25 Вт/м на патрубках и спускных устройствах. Температуру поддерживают не ниже +5°C.

4. Монтаж и условия эксплуатации: доступ, герметичность, коррозия

Монтаж пожарных резервуаров выполняется в соответствии с ППБ 01, СП 72.13330 и заводской технической документацией.

Этапы для подземной стальной емкости объемом 100 м³:

• песчаная подушка толщиной 300 мм с послойным уплотнением (каждый слой 100 мм, коэффициент уплотнения не менее 0,95);
• бетонное основание марки В15 толщиной 150 мм под всю площадь резервуара (для стальных емкостей более 500 м³ — обязательно);
• установка емкости на проектную отметку (разница высот по уровню днища не более 10 мм на 10 м длины);
• обратная засыпка грунтом (песок или супесь) с послойным уплотнением через каждые 200 мм (давление на стенку — не более 0,03 МПа на 1 м засыпки).

Испытание герметичности для подземных стальных резервуаров: давление 1,25 от рабочего. При рабочем 0,05 МПа испытательное составляет 0,0625 МПа. Выдержка — 1 час. Падение давления допускается не более 0,002 МПа.

Для пластиковых и стеклопластиковых резервуаров испытание водой: заполнение до верха, выдержка 24 часа. Утечка не более 0,1% объема.

Антикоррозионная защита для стальных резервуаров:

• наружное покрытие на основе эпоксидных смол (толщина 300–400 мкм) или битумно-полимерная мастика (2 слоя, общая толщина 2 мм);
• для внутренней поверхности при хранении питьевой воды — покрытие на основе полиуретана (толщина 200 мкм) с санитарно-эпидемиологическим заключением.

При агрессивных жидкостях (pH ниже 5, выше 9) или обводненных грунтах с минерализацией выше 1000 мг/л применяется футеровка полипропиленом (толщина 5 мм) или экструзионным полиэтиленом (толщина 4 мм).

Расстояние от пожарного резервуара до зданий по СП 4.13130: не менее 10 м до зданий I–II СО, 15 м — III–IV СО, 20 м — V СО. Подъезд твердых площадок (бетон или асфальт) для автоцистерн массой до 25 т должен быть организован с двух сторон для резервуаров объемом более 500 м³, с одной стороны — от 100 до 500 м³. Ширина проезда — не менее 4,2 м, радиус поворота — не менее 12 м.

Насосная станция устанавливается на расстоянии не более 40 м от резервуара (по прямой линии до люка забора или гидранта). Насосы подбираются производительностью от 80% до 120% от расчетного расхода воды.

5. Нормативные требования: гидранты, насосы, трубопроводы

Каждый пожарный резервуар должен иметь устройство для забора воды пожарными автомобилями.

Варианты исполнения:

• люк диаметром 600 мм с сеткой-фильтром (ячейка 10×10 мм) и откидной крышкой;
• наружный гидрант типа ГГ-100 или ГГ-200 с соединительной головкой ГМ-80 и высотой патрубка 0,8–1,2 м от уровня земли;
• штуцер DN100 с фланцем и заглушкой для подключения рукава.

При глубине более 3 м от поверхности грунта до патрубка забора необходимо предусматривать колодец из железобетонных колец КС-15 (диаметр 1500 мм). Колодец оснащается лестницей (скобы через 300 мм) и площадкой для обслуживания (сталь рифленая, размер 600×600 мм).

Согласно СП 31.13330, количество водозаборных устройств должно обеспечивать отбор 100% расчетного расхода. При этом снижение уровня воды ниже критического допускается не более чем на 200 мм.

Для автоматической подачи воды при пожаре применяются насосные установки. Их размещают в отдельном помещении (насосной) с температурой воздуха выше +5°C. Типы насосов: центробежные горизонтальные консольные (тип К, КМ) или вертикальные (тип В) с электродвигателем мощностью от 15 до 110 кВт.

Для взрывоопасных зон (категории А, Б) установка двигателей — во взрывозащищенном исполнении (ExdIIBT4). Требования СП 10.13130: насосная станция должна иметь не менее двух напорных трубопроводов (основной и резервный), обводную линию (байпас) с диаметром не менее DN100.

Контроль уровня в резервуаре — электродные датчики L=1–4 м. Сигнал на пульт диспетчера подается при снижении уровня ниже 20% от общего объема. Резервный насос включается автоматически при отказе основного. Время выхода на режим — не более 10 секунд.

Трубопроводы внутри резервуара и до насосной станции — из стальных бесшовных труб по ГОСТ 8732 с толщиной стенки не менее 4 мм для DN100 и 6 мм для DN200. Антикоррозионное покрытие — цинкосодержащая грунтовка (85% цинка) толщиной 80 мкм плюс эпоксидный слой 200 мкм.

Диаметр всасывающей линии рассчитывается по скорости воды не более 1,2 м/с. При расходе 40 л/с (0,04 м³/с) требуется сечение: 0,04 / 1,2 = 0,033 м². Этому соответствует труба DN150 с сечением 0,0177 м², однако требуется две нитки таких труб.

Напорная линия — скорость до 3 м/с. Для того же расхода труба DN100 с сечением 0,00785 м² дает скорость 5,1 м/с, что недопустимо. Требуется DN125 или две нитки DN80.

Все соединения — только сварные (контроль рентгеном 10% стыков) или фланцевые на патрубках у насосов. В районах с сейсмичностью 7 баллов (Камчатка, Сахалин, Кавказ) применяют компенсаторы продольных смещений (тип КСО, ход ±50 мм) и гибкие резинотканевые вставки на давление 1,0 МПа.

Срок службы стальных пожарных резервуаров при нормативном обслуживании — не менее 25 лет. Обслуживание включает: очистку от отложений 1 раз в 5 лет, проверку покрытий эндоскопом, замену уплотнений люка каждые 3 года.

Для стеклопластиковых и полипропиленовых емкостей срок службы достигает 35–40 лет. Их применение ограничено объемами до 100 м³ и отсутствием механических нагрузок от грунта более 5 т/м².

При проектировании заказчик получает расчет с учетом следующих данных: глубина промерзания (по СНиП 23-01 для конкретного района), уровень грунтовых вод (из инженерно-геологических изысканий), сейсмика (по картам ОСР-2015), категория объекта по пожаровзрывоопасности. Полный комплект исходных данных гарантирует соответствие требованиям МЧС и ввод в эксплуатацию без предписаний.