Zbiorniki przeciwpożarowe dla obiektów przemysłowych. Rodzaje zbiorników ppoż., przepisy

2020-05-20 8:47 Dorota Czernek
zbiorni przeciwpożarowy
Autor: gettyimages Stalowy zbiornik przeciwpożarowy

Zbiorniki przeciwpożarowe montuje się tam, gdzie nie ma możliwości zapewnienia odpowiedniej ilości wody gaśniczej w krótkim czasie. Dotyczy to również obiektów przemysłowych, a także magazynów gazów i cieczy palnych. Zbiorniki ppoż. służą głównie jako źródło wody do awaryjnego zasilania stałych urządzeń gaśniczych, instalacji i sieci przeciwpożarowych (np. instalacji tryskaczowych, hydrantowych, mgły HI-FOG) oraz do zewnętrznego gaszenia pożaru – jako punkty czerpania wody dla jednostek straży pożarnej.

Zgodnie z obowiązującymi przepisami należy przewidzieć możliwość poboru wody z hydrantu na cele przeciwpożarowe o wydajności 5, 10 dm³/s lub większej. Jeżeli uzyskanie takiego wypływu wody nie jest możliwe, trzeba zaprojektować zbiornik wody przeciwpożarowej o odpowiedniej pojemności. Pod względem konstrukcyjnym pełnią one funkcję zbiorników retencyjnych, ale uzupełnionych o odpowiednie wyposażenie. Zasilanie ich wodą odbywa się zasadniczo poprzez sieć wodociągową.

Zbiorniki przeciwpożarowe produkowane są ze stali nierdzewnej, żelbetu lub z tworzyw sztucznych (polipropylenu i polietylenu). Ze względu na usytuowanie mogą być wykonane jako zewnętrzne: naziemne lub podziemne, bądź jako wewnętrzne, umieszczone w budynku.
Zazwyczaj projekt zbiornika jest przygotowywany w trakcie projektowania obiektu. Może być również dopasowany do istniejącej już inwestycji, gdy np. zmienia ona charakter, funkcje bądź jest remontowana lub rozbudowywana. Zbiorniki przeciwpożarowe należy projektować przy uwzględnieniu wytycznych zawartych w:

  • Rozporządzeniu Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów pożarowych (DzU z 2010 r. nr 109, poz. 719),
  • Rozporządzeniu Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (DzU z 2009 r. nr 124, poz. 1030).

Konstrukcja zbiorników oraz rozwiązania technologiczne muszą być projektowane zgodnie z odpowiednimi normami (polskimi i światowymi) oraz standardami jakości i bezpieczeństwa (np. NFPA 22 lub FM Approvalls). W przypadku zbiorników stalowych trzeba uwzględniać również wytyczne odnośnie do oddziaływania śniegu i wiatru na ich konstrukcję.

Zbiorniki żelbetowe – zwykle projektowane jako podziemne – muszą być natomiast odporne na mróz i działanie wód gruntowych. Parametry tych, które wytwarzane są z tworzyw sztucznych, dobiera się do warunków, w jakich będą umieszczone – wewnątrz lub na zewnątrz obiektu. Trzeba także pamiętać o przepisach i normach dotyczących wszelkiego rodzaju urządzeń oraz instalacji koniecznych do sprawnego funkcjonowania zbiornika przeciwpożarowego.

Zbiorniki przeciwpożarowe żelbetowe

Żelbetowe zbiorniki przeciwpożarowe to konstrukcje prefabrykowane przeznaczone do montażu pod ziemią. Ich elementy zwykle wytwarzane są z betonu wodoszczelnego klasy C40/50.
Producenci oferują różne warianty tego typu zbiorników. Na przykład montowane z dwóch żelbetowych części (górnej i dolnej), łączonych na tzw. zamek i uszczelnianych za pomocą zaprawy wodoszczelnej. Są one dostępne o pojemności 20, 30 lub 52 m³, które można łączyć szeregowo w różnych konfiguracjach. Większe zbiorniki składają się z modułów, tzw. u-profili początkowych i środkowych (ich liczba uzależniona jest od wielkości zbiornika) oraz płyt pokrywowych. Poszczególne prefabrykaty mają stalowe kotwy, a także specjalne gniazda montażowe z markami stalowymi (stalowe elementy połączeń są zabezpieczone przed korozją). Łączy się je przy użyciu systemu odpowiednich śrub, chroniąc te wewnątrz zbiornika przed korozją za pomocą specjalnych kostek betonowych i wodoszczelnej zaprawy. Ponadto szczelność zbiornika zapewnia uszczelka elastomerowa umieszczona na styku łączonych elementów. W celu dodatkowego zabezpieczenia przed dostępem wody gruntowej poziome i pionowe połączenia płyt pokrywowych należy pokryć specjalną masą uszczelniającą.

Zbiorniki żelbetowe mogą mieć również formę cylindryczną o średnicy od 4,5 do 20 m (co 25 cm). Między ścianą a dnem ze zbrojonej płyty dennej umieszczana jest specjalna uszczelka gumowa. Zbiorniki zazwyczaj wyposażone są w żelbetową płytę pokrywową, ale są także rozwiązania z przekryciem z laminatów poliestrowo-szklanych. Ich wierzchnia warstwa cechuje się długotrwałą odpornością na działanie promieni UV i innych czynników atmosferycznych, natomiast ta od wnętrza zbiornika – na działanie związków i ich skroplin wydzielających się pod przekryciem.

Montaż jest wykonywany przez specjalistyczną ekipę. Zbiornik umieszcza się w wykopie przy pomocy dźwigu samojezdnego (min. 160 t). Wykop pod zbiornik musi mieć odpowiednie wymiary oraz być zniwelowany i wypoziomowany. Przy przeciętnych warunkach gruntowych podłoże należy zagęścić poprzez wykonanie warstwy nośnej o grubości co najmniej 30 cm (25 cm pospółki oraz 5 cm grysu lub piasku o uziarnieniu 0,4 mm). W przypadku innych warunków gruntowych powinno być zaprojektowane indywidualnie z uwzględnieniem 5-centymetrowej warstwy górnej grysu lub piasku. Na czas montażu zbiornika wykop musi być odwodniony. W celu możliwości dokonania rewizji zbiorniki należy wyposażyć w odpowiednie otwory włazowe wraz z nadbudowami.

Zbiorniki przeciwpożarowe stalowe

Stalowe zbiorniki przeciwpożarowe posadawia się na żelbetowych płytach fundamentowych (okrągłych), które stanowią ich dna. Wymiary i zbrojenie fundamentu są dobierane indywidualnie dla każdego zbiornika pod względem jego pojemności oraz warunków gruntowych podłoża.
Płaszcz zbiornika (zewnętrzna obudowa/elewacja) zbudowany jest z arkuszy dwustronnie ocynkowanej blachy stalowej S350GD, o gr. powłoki cynkowej Z275, Z350 lub Z600. Zwykle mają one długość 2,5 m oraz wysokość 1,25 m, a ich grubość zależy od wielkości zbiornika, wymaganych norm oraz standardów. Poszczególne arkusze mają przygotowane otwory i są skręcane pojedynczym lub podwójnym rzędem śrub bezpośrednio na placu budowy. Zbiornik mocowany jest do fundamentu przy użyciu ocynkowanych kątowników, uchwytów i kotew (utwardzanych chemicznie). W zależności od obliczeń statyczno-wytrzymałościowych na płaszczu stosuje się obwodowe opaski systemowe, tzw. wzmocnienia wiatrowe.
Stalowy zbiornik ppoż. powinien być ocieplony i szczelny. Izolację wewnętrzną dachu oraz ścian zazwyczaj wykonuje się z płyt polistyrenowych XPS o minimalnej gr. 40–60 mm i zróżnicowanej twardości, zależnej od zakładanego ciśnienia słupa wody.

Płyty mocuje się śrubami do blachy konstrukcyjnej. W przypadku zbiorników osłoniętych blachą trapezową lub falistą ich ściany izoluje się od zewnątrz wełną mineralną gr. 100 mm i przykrywa ocynkowaną blachą trapezową (lub malowaną w kolorze z palety RAL – na zamówienie). Szczelność zbiornika zapewnia ułożona od wewnątrz hydroizolacja z folii PVC (o gr. 1,5 mm), zgrzewanej (wulkanizowanej) na placu budowy, lub z prefabrykowanej membrany EPDM (o gr. 0,75–1 mm), dostarczanej na budowę w formie gotowego do montażu worka, który podczas napełniania rozciąga się i dostosowuje do kształtu zbiornika. Membrana EPDM zachowuje swoją elastyczność i wytrzymałość w szerokim zakresie temperatur – od –40ºC do 120°C. EPDM ma tzw. pamięć kształtu – materiał po rozciągnięciu do 300% wraca do pierwotnego kształtu i wymiaru. Takie rozwiązanie, poza szczelnością i możliwością montażu nawet w niskiej temperaturze, daje gwarancję, że magazynowana woda nie ma kontaktu z izolacją termiczną oraz stalowymi ścianami zbiornika, co zapobiega także powstawaniu ognisk korozji. W celu zabezpieczenia przed przebiciem membrany bezpośrednio na płycie fundamentowej układana jest geowłóknina lub filc przemysłowy.

Dach stalowego zbiornika ppoż. najczęściej wykonuje się ze specjalnych zimnogiętych profili typu Z, pokrytych blachą trapezową, lub opcjonalnie – na zamówienie inwestora – z płyt warstwowych z rdzeniem z wełny mineralnej, PIR lub ze styropianu. Prefabrykowane elementy zapewnią nie tylko szeroki zakres wymiarów, lecz także szybki, niewymagający ciężkiego sprzętu montaż zbiornika. Po jego zakończeniu można rozpocząć napełnianie zbiornika ppoż. wodą i sprawdzanie jego szczelności.
W pierwszym etapie wodę wlewa się do wysokości ok. 1,5 m w celu zweryfikowania szczelności przejść kołnierzowych przewodów technologicznych, a w drugim uzupełnia do nominalnej pojemności. Czas trwania próby szczelności zbiorników o ścianach nienasiąkliwych wynosi 24 godziny. Kontroli podlega również poziom wody, np. dzięki zainstalowanemu wewnątrz systemowi sond wieszakowych, a także poprawność działania wszelkich urządzeń.

Wyposażenie stalowych zbiorników przeciwpożarowych

Każdy zbiornik wyposażony jest w komplet określonych w projekcie przewodów technologicznych. Ich rozmieszczenie i wielkość związane są z zastosowanymi normami oraz warunkami przyłącza m.in. rurociągów pompowni ppoż. Standardowo zbiornik ma przewody: zasilający, ssawne, testowo-powrotny, odwadniający, przelewowy oraz nadmiarowy (chłodzący). W zależności od specyfikacji projektu przewody mogą być poprowadzone przez dno (płytę fundamentową) lub ścianę (płaszcz) zbiornika.
Standardowe wyposażenie zewnętrzne zbiornika obejmuje także: stalową drabinę, umożliwiającą wejście na dach, spocznik, podest z barierką ochronną, właz serwisowy zlokalizowany na dachu, dolny właz serwisowy (dla zbiorników zgodnych z NFPA i FM), rozdzielnię elektryczną wraz z grzałkami, sondy poziomu wody oraz trasę kablową w obrębie zbiornika, oznaczenie zbiornika. Istotną kwestią jest tzw. zabezpieczenie przeciwzamrożeniowe, które zapewniają m.in. grzałki zanurzeniowe, mające za zadanie awaryjne podgrzewanie wody przy niskich temperaturach zimowych (gdy temp. wody spadnie poniżej 5°C), a także odpowiednia izolacja fundamentu, zależnie od strefy klimatycznej. Zbiorniki ppoż. wykonywane w standardzie bezpieczeństwa FM wyposażane są w układ monitorujący cztery poziomy wody. Zainstalowane wewnątrz sondy zawieszane są na ustalonej wysokości i wskazują cztery poziomy wody:

  • nominalny – prawidłowa wysokość lustra wody przy zadanej pojemności użytkowej; sondy umieszczone są nad grzałkami;
  • niski – sonda zawieszona w zbiorniku najczęściej na rzędnej ok. połowy wysokości zbiornika;
  • opróżnienia – sonda znajduje się na poziomie 100 mm ponad krawędzią płyty antywirowej przewodu ssawnego, co oznacza zakończenie opróżniania pojemności użytkowej i rozpoczęcie opróżniania dolnej strefy martwej; stan ten informuje o istniejącym zagrożeniu pracy zestawu pompowego na sucho;
  • alarmowy – pozycja sondy znajduje się pomiędzy nominalnym lustrem wody a krawędzią wlotu rury przelewowej, co wskazuje na poziom zbyt wysoki, który może oznaczać niekontrolowane przelewanie wody.

Pojemność zbiorników stalowych

Dzięki prefabrykacji i modułowej konstrukcji większości zbiorników stalowych są one dostępne w szerokim zakresie wymiarów i pojemności (od 10 do 2,6 tys. m³), dlatego można je dopasować do potrzeb obiektu, wolnej powierzchni posadowienia, wysokości budynku lub gabarytów pompowni. Trzeba pamiętać, że podawane przez producentów pojemności zbiornika są zwykle wartościami użytkowymi (roboczymi). Zgodnie z definicjami i wytycznymi norm pożarowych nie wlicza się do nich warstwy powietrza nad lustrem wody (poduszki powietrznej) oraz dolnej strefy martwej, tj. pewnej wysokości słupa wody, licząc od dna zbiornika. Strefa ta jest realną porcją wody i przy projektowaniu obciążenia płyty fundamentu ciężarem wody musi zostać dodana do tabelarycznej pojemności użytkowej.

Zbiorniki przeciwpożarowe z tworzyw sztucznych

Zbiorniki z polipropylenu (PP-H, PP-C) i polietylenu (PE-HD) wykonuje się z płyt o gr. od 5 do 20 mm, łączonych poprzez spawanie ekstruzyjne. Oferowane są jako całkowicie prefabrykowane lub wykonywane na miejscu u zamawiającego, dostępne w dowolnych wymiarach i pojemnościach (od 1 do 100 m³), jedno- lub wielokomorowe i połączone między sobą kaskadowo bądź np. w kształcie litery C lub L. Mogą być cylindryczne bądź prostopadłościenne, a także – zależnie od wielkości – wzmacniane profilami stalowymi oraz pionowymi żebrami. Ich nieduży ciężar oraz modułowość umożliwiają montaż bez ciężkiego sprzętu i nawet w trudno dostępnych miejscach, np. w piwnicach, czy nieużywanych pomieszczeniach.

W zależności od warunków posadowienia zbiorniki ociepla się poliuretanem, wełną mineralną lub styropianem i dodatkowo zabezpiecza przed zamarzaniem. Ponadto niektórzy producenci oferują zbiorniki z płyt w dowolnym kolorze i z dodatkiem stabilizatora anty-UV. Zazwyczaj zbiorniki ppoż. z tworzyw sztucznych wykonywane są na zamówienie, dlatego nie tylko ich wymiary i kształt, lecz także wyposażenie (króćce, orurowanie, zawory, przelewy, przewody spustowe i inne elementy) zależą od ściśle określonych w projekcie wymagań. Dodatkową armaturę mogą stanowić układy pompowe lub hydroforowe, tłoczące wodę do instalacji hydrantowej.

Eksploatacja i serwis zbiorników przeciwpożarowych

Serwis oferowany przez producentów zbiorników może obejmować m.in.: przeglądy zbiorników przeciwpożarowych, inspekcje stanu technicznego, czyszczenia wnętrza zbiornika, wymiany izolacji, membran, dachów zbiorników, naprawy systemów monitorowania pracy grzałek i poziomów wody, rozbudowy (powiększenia zbiornika) lub zmiany jego lokalizacji.
Istotnym elementem serwisu są przeglądy gwarancyjne i pogwarancyjne zbiorników ppoż. Każdy zbiornik, zgodnie z zaleceniami normy PN-EN 12485, a także by utrzymać pełną gwarancję, powinien przechodzić coroczny przegląd techniczny oraz co 3 lata przegląd rozszerzony z myciem wnętrza oraz kontrolą pod względem korozji. Ponadto, np. zbiorniki stalowe, zgodnie z zaleceniami norm (m.in. VdS 4001, CEA 4001 i NFPA 25), należy co 5 lat sprawdzać, czy nie mają śladów korozji, oraz co 5 lat myć ich wnętrza.

Istotną rolę odgrywa tu także kontrola stanu warstw izolacyjnych – membran EPDM lub PVC, które w przypadku nieszczelności należy naprawić, a te znacznie zużyte całkowicie wymienić. W starszych zbiornikach często konieczna jest wymiana orurowania i armatury wewnątrz zbiornika.

Wielu producentów oferuje także przeglądy pogwarancyjne zbiorników ppoż. (niektórzy również innych producentów), by zachować ich sprawność i dobry stan techniczny. Część z nich przeprowadza inspekcje nawet za pomocą dronów video (zalecana po 5 latach użytkowania) lub podwodnej kamery ROV, bez potrzeby spuszczania wody ze zbiornika. Pozwalają one w bardzo szczegółowy sposób zdiagnozować wnętrze zbiornika i określić m.in.: stan zanieczyszczenia wody, zabezpieczenia antykorozyjnego przewodów technologicznych, izolacji wewnętrznej, uszczelnienia zbiornika oraz powierzchni dna, ścian, a także konstrukcji i poszycia dachu w strefie niewidocznej z włazu wejściowego.

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Czytaj więcej