Drukontlastklep voor brandpompen – NFPA 20-conformiteit

Water is het meest efficiënte, goedkoopste en meest beschikbare middel om branden van algemene aard te blussen. Het wordt door de brandweer in de meeste brandbeveiligingssituaties in een of andere vorm gebruikt.

Om bluswater zijn werk goed te laten doen, moet het worden geleverd met de benodigde druk en het vereiste debiet. Hiervoor is meestal een brandpomp nodig. Veel systemen vereisen ook drukregelapparatuur, waaronder drukontlastkleppen en drukregelafsluiters. Normen zoals NPFA 20 bevatten eisen met betrekking tot pompen en andere drukgerelateerde brandbeveiligingsapparatuur.

Het ontwerpen van een brandbeveiligingssysteem met drukontlast- en regelafsluiters vereist veel expertise. Het is voor ontwerpers van cruciaal belang om strikt te voldoen aan strenge brandbeveiligingsrichtlijnen en -voorschriften (waaronder NFPA, overheids- en verzekeringsvereisten), om fouten te voorkomen zoals het gebruik van een ontlastklep voor drukregeling in een brandbeveiligingsleiding.

Laten we de specifieke NFPA-richtlijnen voor deze brandwaterdrukregelafsluiters eens van dichterbij bekijken.

NFPA 20-naleving voor drukontlastkleppen (PRV)

Een drukontlastklep wordt door NFPA 20 (3.3.67.5 Relief Valve) gedefinieerd als “Een apparaat dat het mogelijk maakt vloeistof af te voeren om overmatige druk in een systeem te beperken.”

In het algemeen is een PRV een veiligheidsvoorziening, ontworpen om een onder druk staand systeem te beschermen tijdens een overdrukgebeurtenis. Een overdrukgebeurtenis verwijst naar elke situatie waarbij de druk in een systeem hoger wordt dan de gespecificeerde ontwerpdruk of de maximaal toelaatbare werkdruk. Omdat drukontlastkleppen veiligheidsvoorzieningen zijn, bestaan er veel normen en standaarden die hun ontwerp en toepassing reguleren.

Voor centrifugaalpompen vereist de NFPA 20 (4.19.1.2) dat “een drukontlastklep moet worden geïnstalleerd waar een dieselmotor-brandpomp is geplaatst en waar het totaal van 121 procent van de netto nominale afsluitdruk (churn) plus de maximale statische zuigdruk, aangepast voor hoogte, de druk waarvoor de systeemcomponenten zijn ontworpen, overschrijdt.”

Volgens de norm is een drukontlastklep vereist wanneer de dieselmotor sneller draait dan normaal, omdat de druk evenredig is met het kwadraat van het toerental van de pomp. Dit is een relatief zeldzame gebeurtenis; als pompen bij 110 procent van het nominale toerental een druk creëren die lager is dan de drukklasse van de componenten van het brandbeveiligingssysteem [meestal 175 psi (12,1 bar)], is een drukontlastklep niet vereist.

Figuur 01 – Diesel brandpomp 

Figuur 02 – Drukontlastklep van BERMAD

De norm staat het gebruik van een hoofddrukontlastklep op een elektrische brandpomp uitdrukkelijk niet toe, behalve wanneer een variabele snelheidsaandrijving wordt gebruikt. Variabele snelheidsaandrijvingen moeten standaard op een constante nominale snelheid werken. Als de variabele snelheidsaandrijving uitvalt, kan de nominale snelheid leiden tot overdruk in het systeem. In dat geval is een drukontlastklep vereist.

Bij het ontwerpen van een brandpomp is het van groot belang dat de ontwerper de pomp afstemt op de systeemvraag, om te voorkomen dat het systeem overmatig onder druk komt te staan en vervolgens drukregelapparatuur moet worden gebruikt om dit te compenseren.

NFPA 20-conformiteit voor drukregelafsluiters (PCV)

Een ander belangrijk apparaat dat bedoeld is om voldoende debiet en druk te garanderen tijdens een brand, is de drukregelafsluiter (PCV).

Een drukregelafsluiter wordt volgens de NFPA 20 (3.3.67.3) [14,2013] gedefinieerd als “een pilotgestuurde drukreducerende afsluiter die is ontworpen om de stroomafwaartse waterdruk tot een specifieke waarde te verlagen, zowel bij stromende (rest) als niet-stromende (statische) omstandigheden.“

Zuigdrukregelafsluiters die zijn goedgekeurd voor gebruik bij brandpompen, mogen worden toegepast in situaties waarin de autoriteit vereist dat er een positieve druk op de zuigleiding wordt gehandhaafd. Deze afsluiters dienen volgens de aanbevelingen van de fabrikant te worden geïnstalleerd in de leiding tussen de pomp en de terugslagklep aan de uitlaat.

Andere brandbeveiligingsnormen voor drukregelafsluiters

Andere drukregelapparaten, waaronder PCV’s die stroomafwaarts van de afsluiter aan de perszijde zijn geïnstalleerd, vallen buiten het toepassingsgebied van NFPA 20. Wanneer toegestaan door de brandbeveiligingsautoriteit, dienen ze te worden geïnstalleerd volgens de relevante goedkeuring en installatienorm, zoals NFPA 13 of NFPA 14.

NFPA 14 specificeert de voorwaarden voor het gebruik van drukregelafsluiters en definieert de maximale druk bij de slangenaansluiting vanwege de verschillende vastgestelde druklimieten. Wanneer de statische druk bij een 2½ in. (65 mm) slangenaansluiting hoger is dan 175 psi (12,1 bar), moet een goedgekeurd drukregelapparaat worden toegepast om de statische en restdrukken bij de uitlaat van de slangenaansluiting te beperken tot 175 psi (12,1 bar) (7.2.3.2*). Het kan nodig zijn de leidingen zo aan te leggen dat afzonderlijke drukregelapparaten kunnen worden toegepast op Class I- en Class II-slangenaansluitingen.

De onderstaande afbeelding toont aan dat aan alle vereisten is voldaan:

Hulp nodig bij het ontwerpen van brandbeveiliging?

BERMAD engineers staan klaar om u deskundig advies te geven over brandbeveiligingstoepassingen en -systemen. Wilt u meer weten, klik hier om contact op te nemen met een BERMAD vertegenwoordiger in uw regio.