Các yêu cầu của NFPA 13, UL, FM và nhà sản xuất đối với van xả áp suất đặt sau van giảm áp đã lắp đặt

Thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy là một quá trình phức tạp đòi hỏi phải có phương pháp tích hợp và trình độ chuyên môn cao. Các nhà thiết kế và kỹ sư hệ thống cần xem xét rất nhiều yếu tố đồng thời hiểu và tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt ở địa phương, khu vực và quốc tế. 

Trong bài viết blog này, chúng ta sẽ thảo luận về một trong những thành phần trong các hệ thống này – lắp đặt hệ thống phun nước chữa cháy, các tiêu chuẩn UL và FM, và khuyến nghị của nhà sản xuất, một van xả áp được yêu cầu lắp đặt tại đầu ra, phía hạ lưu của tất cả các van giảm áp đã lắp đặt, như một phần của thiết bị điều chỉnh áp suất trong hệ thống phòng cháy chữa cháy.

Van giảm áp có đảm bảo áp suất đầu ra cố định không?

Van giảm áp được sử dụng để bảo vệ đường ống, thiết bị đo lường và các thiết bị nhạy cảm với áp suất trong hệ thống phòng cháy chữa cháy khỏi tình trạng quá áp ở phía hạ lưu. Trong điều kiện bình thường, chúng thực hiện chức năng này rất tốt. Tuy nhiên, đôi khi trong những tình huống thủy lực đặc biệt, van giảm áp tạm thời không thể duy trì áp suất đầu ra đã được cài đặt.

Có một vài nguyên nhân phổ biến gây ra sự kiện quá áp liên quan đến van giảm áp:

1. The first and most dangerous is water hammer, which among other things, may be caused by the overly quick closing of a valve downstream (a typical occurrence with fire hose nozzle and hydrant valves). As this pressure surge occurs downstream of the pressure reducing valve, the valve will not be able to compensate and as a result, there will be overpressure which is sometimes quite extreme.
2. A sudden increase or spike in pressure experienced at pump start-up, or as a result of quick operating valves. With such fast changes in pressure, the pressure reducing valve (especially if it has a larger diameter) cannot react quickly enough to prevent a sudden pressure wave momentarily travelling downstream.
3. A pressure reducing valve failing to seal. This can be caused by firewater debris getting trapped on the valve’s sealing surface or even just wear-and-tear that prevents a watertight seal required in static no flow conditions. This allows for a gradual leak and build-up of high pressure downstream.
4. In certain cases during static no flow conditions, the pressure downstream of a pressure reducing valve can increase as a result of a rise in temperature. This is because the “Thermal Expansion” of the water and air within the piping is greater than the thermal expansion of the pipe itself, and thus causing a rise in pressure in the piping.

Mặc dù những sự kiện này hiếm khi xảy ra, nhưng chúng vẫn có thể xảy ra và hệ thống cần phải được chuẩn bị để ngăn ngừa tình trạng quá áp khi chúng xảy ra. Vì những lý do này, thực tiễn tiêu chuẩn được chấp nhận và các cơ quan chức năng yêu cầu lắp đặt một van xả áp suất phản ứng nhanh ở phía hạ lưu của van giảm áp như một biện pháp bảo vệ chống lại bất kỳ sự tăng áp suất ngoài ý muốn nào ở phía hạ lưu.

‘Van xả áp suất cung cấp một mức độ an toàn bổ sung chống lại tình trạng quá áp

Van xả áp là thiết bị an toàn được thiết kế để nhanh chóng xả áp suất vượt mức trong hệ thống phòng cháy chữa cháy. Van xả áp được thiết kế để mở ra khi đạt đến ngưỡng áp suất cài đặt trước nhằm xả áp suất nước dư thừa ra môi trường hoặc hố thu. Khi áp suất nước dư thừa đã được xả hết và áp suất đường ống giảm xuống dưới ngưỡng này, van xả áp sẽ đóng lại và kín hoàn toàn.

Những điều cần lưu ý khi lựa chọn van xả áp cho van giảm áp trong hệ thống phòng cháy chữa cháy

Khi lựa chọn van xả áp cho hệ thống phòng cháy chữa cháy, điều quan trọng là phải xem xét các yếu tố sau:

• Sizing. While the NFPA and UL and FM standards stipulate the use of a minimum size pressure relief valve downstream, this is a minimum requirement and knowledgeable designers and manufacturers often recommend a larger size valve. The size should depend on the line size and working conditions. In the case of slow leaks, a smaller relief valve is sufficient. However, in the case of sudden pressure buildups or surges, a bigger relief valve is often required to release larger amounts of water quickly. For these reasons, it’s important to perform an analysis of system requirements and potential capacity of overpressure events when selecting the size of the pressure relief valves. The following is the BERMAD sizing table, which is applicable for normal or typical conditions:

Bảng Kích Thước Tối Thiểu Khuyến Nghị Van Xả Áp Cho Van Giảm Áp

• Reliability.
  • As pressure relief valves are a safety requirement, it’s important to choose a pressure relief valve that is developed and manufactured by a well-known and reliable company. In addition, system developers should check that the pressure relief valve complies and is certified with all of the compulsory standards and is approved and listed by the accepted industry institutions.
• Opening characteristics. Relief valves can be divided into two main types, direct-acting and pilot-operated. Direct acting valves use a spring above the pressure sensing area. When the pressure force is higher than that of the spring, the valve will open. Pilot operated relief valves use a large main valve that will open when the auxiliary pilot senses a pressure higher than the set point.
  • The opening degree of direct-acting relief valves is somewhat limited by being directly related to the line pressure and the pressure range. These valves are quick opening, economical and simple in construction. As such, they are considered the valve of choice for lower relief flow requirements.

    Also bear in mind that because direct-acting relief valves open directly against the main spring, their size and pressure range is limited. The reason for this is that with larger diameters and higher pressures, the spring becomes too big, cumbersome, and uneconomical.

  • Pilot-operated relief valves are faster to reach full opening and have a steeper opening curve, which is more suitable for larger piping that may need fast high-capacity relief and where the valve needs to fully open quickly, as may be the case where there is a threat of surge conditions.
• Accuracy. Both types of relief valves, if carrying the aforementioned certification, will have an accuracy that meets the necessary tolerance for pressure reducing relief:
  • Direct-acting relief valves – for use where a small flow capacity is required. These valves have a fast and accurate cracking point, but a limited opening characteristic. They are usually smaller and suited to low capacity relief duty.
  • Pilot-operated relief valves – for use in higher capacity and pressure applications, are considered more accurate across varied pressures and flows as the pilot’s sensing point is less exposed to the high flows during relief duty. Once the set pressure has been exceeded then these valves will continue to open fully until pressure returns to below the set pressure.

Giải pháp van xả áp của BERMAD

BERMAD cung cấp các van xả áp đã được kiểm chứng trong ngành, được thiết kế đặc biệt cho các hệ thống phòng cháy chữa cháy tiên tiến và tuân thủ các tiêu chuẩn mới nhất của ngành. Các giải pháp này bao gồm van xả áp tác động trực tiếp BERMAD FP-3HC-0, lý tưởng để kiểm soát áp suất và ngăn ngừa tình trạng quá áp trong các hệ thống phòng cháy chữa cháy nơi lưu lượng xả thấp là đủ. Chúng có sẵn với nhiều loại vật liệu chống ăn mòn để phù hợp với các môi trường và điều kiện khác nhau; thiết kế chắc chắn đảm bảo tuổi thọ dài lâu và vận hành đáng tin cậy. 

BERMAD FP-43T và FP-430-UF là các van xả áp điều khiển bằng pilot kiểu cầu làm từ vật liệu đàn hồi, được vận hành bằng màng cuộn với gioăng kín tích hợp, chắc chắn và bền bỉ. Chúng được sử dụng để ngăn ngừa quá áp cho các đường ống lớn, kiểm soát dòng nước trong hệ thống phòng cháy chữa cháy; và được sản xuất từ nhiều loại vật liệu, lớp phủ khác nhau để phù hợp với mọi tiêu chuẩn của đô thị, công nghiệp, trên bờ và ngoài khơi.

Để tìm hiểu thêm về van xả áp và các sản phẩm phòng cháy chữa cháy khác của chúng tôi, hãy truy cập trang web của chúng tôi.

Cần hỗ trợ thiết kế phòng cháy chữa cháy?

Các kỹ sư của BERMAD luôn sẵn sàng cung cấp cho bạn sự tư vấn chuyên môn về các ứng dụng và hệ thống phòng cháy chữa cháy. Để tìm hiểu thêm, nhấn vào đây để liên hệ với đại diện BERMAD tại khu vực của bạn.