Guide du système de gicleurs d'eau d'incendie : types de pompes, conception et fiabilité

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Guide du système de gicleurs d'eau d'incendie : types de pompes, conception et fiabilité

Un système de gicleurs d'eau d'incendie fait partie de ces équipements du bâtiment qui restent silencieux pendant des années et doivent ensuite fonctionner parfaitement pendant les dix pires minutes de la vie d'un bâtiment. La plupart des discussions autour des arroseurs se concentrent sur les têtes que vous pouvez voir au plafond. D'après notre expérience, la partie qui décide si ces têtes fournissent réellement de l'eau est la salle des pompes à l'autre extrémité du tuyau.

Ce qui suit est une présentation pratique : comment ces systèmes sont assemblés, quel type convient à quel bâtiment et ce qui mérite une attention particulière lors de la sélection de l'approvisionnement en eau et des pompes.

Ce que fait réellement un système de gicleurs d’eau d’incendie

Un système de gicleurs d’eau d’incendie est une méthode active de protection contre les incendies. Il combine une alimentation en eau dédiée, un réseau de tuyaux et des têtes de gicleurs qui s'ouvrent individuellement lorsque la chaleur au-dessus d'elles atteint une température définie (pour les têtes commerciales ordinaires, généralement entre 135°F et 170°F).

Seules les têtes assises dans le panache de chaleur montant s’ouvrent. Les autres restent fermés, c'est pourquoi les statistiques d'incendie montrent systématiquement que la grande majorité des incendies sont maîtrisés par une ou deux têtes de gicleurs avant l'arrivée des pompiers. Ce simple détail explique pourquoi les systèmes de gicleurs utilisent beaucoup moins d’eau que prévu.

Trois conditions doivent être remplies en même temps : une pression suffisante au niveau de la tête hydraulique la plus éloignée, un débit suffisant pour alimenter toute la zone de conception et suffisamment d'eau stockée pour maintenir ce débit pendant la durée requise. Tous les trois sont réglés bien avant que quiconque n’installe une tête d’arrosage. Ils sont installés dans la salle des pompes.

Les quatre principaux types de systèmes de gicleurs

La NFPA 13 regroupe les systèmes de gicleurs en quatre grandes familles. La différence entre eux ne réside pas vraiment dans la tête d’arrosage. Il s'agit de la manière dont la tuyauterie retient l'eau ou l'air avant qu'un incendie ne se déclare et de la rapidité avec laquelle l'eau atteint le feu une fois qu'il y est parvenu.

Les quatre principaux types de systèmes de gicleurs tels que définis par la NFPA 13, comparés selon la façon dont ils retiennent l'eau et l'endroit où ils sont généralement installés.
Type de système Comment ça marche Utilisation typique Attention principale
Tuyau humide Les tuyaux retiennent l’eau sous pression à tout moment ; une tête s'ouvre et l'eau s'écoule immédiatement Bâtiments commerciaux, résidentiels et industriels chauffés Ne peut pas être utilisé là où la tuyauterie peut geler
Tuyau sec Les tuyaux contiennent de l’air comprimé ; la chute de pression lorsqu'une tête s'ouvre libère de l'eau dans la tuyauterie Entrepôts non chauffés, quais de chargement, structures de stationnement, entrepôts frigorifiques L'eau arrive avec du retard, donc le volume des tuyaux et la pression de l'air sont importants
Pré-action Les canalisations restent sèches jusqu'à ce qu'un système de détection se déclenche également, puis la vanne s'ouvre et l'eau remplit la canalisation. Centres de données, archives, musées, partout où les décharges accidentelles coûtent cher Dépend de la détection et nécessite une maintenance minutieuse et disciplinée
Déluge Toutes les têtes sont ouvertes ; un signal de détection ouvre une vanne déluge et l'eau inonde immédiatement la zone protégée Établissements à haut risque tels que hangars, transformateurs et stockage de liquides inflammables De loin la demande en eau la plus élevée des quatre

Le choix entre eux dépend généralement de l’occupation, du risque de gel et de l’ampleur des dégâts d’eau qu’un déversement accidentel causerait. Un entrepôt chauffé et un entrepôt réfrigéré peuvent stocker des marchandises identiques et nécessitent néanmoins des systèmes complètement différents.

La salle des pompes derrière chaque tête d’arrosage

Il est facile de considérer la tête d’arrosage comme le système. En pratique, les têtes sont les derniers centimètres d'une chaîne qui commence à une source d'eau et passe par une pompe à incendie. Cet ensemble comprend normalement une pompe à incendie principale, une pompe jockey, des contrôleurs et un pilote électrique ou diesel. La NFPA 20 régit la manière dont il est installé et comment il doit se comporter.

La pompe jockey est la plus silencieuse. Il est petit, il fonctionne pour combler les fuites mineures et maintient la pression du système afin que la pompe principale ne démarre pas à chaque fois qu'une vanne suinte. La pompe principale est dimensionnée pour l'événement réel. Il démarre dès une chute de pression et doit fournir le débit et la pression prévus pendant toute la durée requise, sans hésitation.

Pour les petits bâtiments et pour les tâches jockey, une simple pompe centrifuge à aspiration finale est souvent la réponse la plus fiable : compacte, facile à entretenir et disponible sur une large gamme de têtes.

La provenance de l’eau est tout aussi importante que la pompe elle-même. Une conduite municipale, un réservoir d'aspiration, un réservoir ou une combinaison de ceux-ci façonneront le choix, en particulier la hauteur d'aspiration nette positive disponible et si la pompe peut fonctionner à partir d'une hauteur d'aspiration ou doit être inondée.

Adapter le type de pompe à la demande

Pompes centrifuges à aspiration finale

Compactes et simples, les pompes à aspiration finale conviennent aux tâches jockey, aux petits systèmes et aux débits modérés. Leurs limites ont tendance à apparaître du côté de l'aspiration, où les longues hauteurs d'aspiration et l'eau chaude nécessitent toutes deux un contrôle minutieux du NPSH plutôt qu'une hypothèse.

SPE series horizontal end suction centrifugal pump

Pompes à boîtier divisé

Là où la demande est importante, une pompe à corps divisé horizontal gagne sa place. Il fournit un débit élevé avec une hauteur d'élévation modérée et, comme le boîtier se divise horizontalement, le rotor peut être inspecté ou retiré sans perturber la tuyauterie d'aspiration et de refoulement. Dans une usine où une pompe à incendie ne peut pas rester longtemps hors ligne, cet accès vaut beaucoup.

HS (V) series split case centrifugal pump

Pompes multicellulaires

Lorsqu’une haute pression doit provenir d’un encombrement limité, les pompes multicellulaires constituent le choix habituel. Plusieurs turbines en série sont construites étape par étape, ce qui convient aux bâtiments de grande hauteur, aux longues colonnes montantes et aux sites présentant des exigences élevées en matière de pression résiduelle.

Certains sites puisent plutôt dans un réservoir ou un réservoir avec des pompes à turbine verticale. Le principe ne change pas : la courbe de la pompe doit correspondre à la demande hydraulique du système, et ce avec une marge disponible.

Des chiffres qui valent la peine d’être vérifiés avant d’acheter

La plupart des installations de pompes à incendie décevantes ne sont pas causées par une mauvaise pompe. Ils sont causés par un calcul de demande ou une condition d'aspiration qui n'a jamais été correctement traitée. Ce sont les chiffres que nous insistons pour voir clairement définis en premier :

  • Débit de conception et pression résiduelle dans la zone hydrauliquement la plus éloignée, en fonction de la classification des risques de l'occupation.
  • Comportement de la courbe de pompe, puisqu'une pompe à incendie est normalement censée fournir 150 % du débit nominal à pas moins de 65 % de la hauteur nominale , avec tête d'arrêt maintenue dans des limites spécifiées.
  • Conditions d'aspiration, comparant la hauteur d'aspiration positive nette disponible à celle requise, ainsi que la disposition physique d'aspiration.
  • Durée de l'approvisionnement en eau, c'est-à-dire combien de temps la source peut maintenir le débit prévu sans être remplie.
  • Fiabilité du conducteur et si le site peut tolérer un conducteur électrique ou a besoin d'un moteur diesel en cas de perte de puissance.
  • Redondance et accès pour la maintenance, afin qu'une seule pompe en cours d'entretien ne laisse pas le bâtiment sans protection.

Tests, maintenance et pannes silencieuses

Les systèmes d'incendie échouent silencieusement. Rien n'annonce une vanne partiellement fermée ou un branchement de tuyau corrodé jusqu'au jour où cela compte réellement. C'est pourquoi les travaux de routine méritent autant d'attention que la conception originale :

  • Tests de débit d'acceptation à 100 % et 150 % du débit nominal, avec résultats comparés à la courbe certifiée.
  • Fonctionnement hebdomadaire sans débit des pompes entraînées par moteur, ainsi que contrôles réguliers des points de réglage du contrôleur et de la pression de démarrage.
  • Tests de débit annuels et inspections des vannes selon la norme NFPA 25.
  • Contrôles de la pression d'air et du temps de déclenchement sur les systèmes secs et à pré-action, ainsi que la vidange des points bas.
  • Contrôles de corrosion interne et de corrosion d'origine microbiologique, en particulier dans les conduites sèches.
  • Un programme de dépréciation écrit, de sorte que tout arrêt soit planifié, enregistré et aussi court que possible.

Ce que de vrais projets d'eau de feu nous ont appris

Le travail de l’eau d’incendie se ressemble rarement deux fois. Un de nos projets de dépôt pétrolier impliquait d'augmenter la capacité d'eau d'incendie autour d'un réservoir existant, ce qui impliquait d'adapter de nouvelles pompes à un système d'aspiration et à une philosophie de contrôle déjà en place et ne pouvant être simplement remplacées.

Un autre était plus conventionnel installation de pompe à incendie , où le côté hydraulique était simple et où le véritable défi consistait à s'assurer que la pompe démarrerait à la demande à chaque fois, avec des dossiers de tests suffisamment complets pour satisfaire l'autorité compétente. Dans les deux cas, le facteur décisif n’a pas été la pompe en elle-même. C'était le soin avec lequel toute la chaîne, depuis la source d'eau jusqu'à la dernière tête d'arrosage, avait été réfléchie avant que quoi que ce soit ne soit commandé.

Par où commencer

Si vous envisagez un nouveau système ou remplacez un système vieillissant, commencez par la demande : classification des risques, zone de conception, débit et pression. Ensuite, revenez en arrière sur les conditions d'aspiration et l'approvisionnement en eau disponible, puis commencez seulement à comparer les modèles de pompes. Cette commande garantit l’honnêteté du projet et permet généralement d’économiser de l’argent en même temps.

Sanlian Pump fabrique des pompes et des systèmes de traitement des fluides depuis 1957, et nos ingénieurs se feront un plaisir d'examiner avec vous un ensemble de dessins ou une courbe de pompe et de discuter de ce que les chiffres signifient réellement pour votre bâtiment. Parfois, la conversation la plus utile a lieu bien avant le bon de commande.