Garantire che le pompe antincendio soddisfino gli standard prestazionali e meccanici

Il Burj Khalifa, situato a Dubai, negli Emirati Arabi Uniti, è l'edificio più alto del mondo e possiede uno dei sistemi di protezione antincendio più complessi mai costruiti, contenente più di 100 miglia di tubi. Progettato per fornire migliaia di litri d'acqua al minuto da serbatoi di stoccaggio sotterranei, il sistema antincendio utilizza più pompe per spostare l'acqua fino all'altezza dell'edificio di 2.717 piedi (828 metri). Questo sistema di pompe antincendio garantisce che l'edificio sia ben attrezzato per gestire qualsiasi potenziale emergenza antincendio.

Indipendentemente dall'altezza del grattacielo, le pompe antincendio sono essenziali in qualsiasi edificio che richieda un sistema antincendio ad acqua. Le pompe creano il flusso e la pressione richiesti dalla rete idrica e li forniscono ai sistemi sprinkler, agli idranti e ad altre apparecchiature antincendio durante un'emergenza incendio. È fondamentale disporre di pompe antincendio affidabili e collaudate nel tempo per garantire la sicurezza degli occupanti dell’edificio e ridurre al minimo i danni alla proprietà. Tuttavia, è importante notare che una pompa antincendio è necessaria solo quando la fonte d'acqua disponibile, come quella di un sistema idrico comunale, non ha una pressione o una quantità d'acqua adeguate.

Due certificazioni ampiamente riconosciute per le pompe antincendio sono l'elenco Underwriters Laboratories (UL) e l'approvazione Factory Mutual (FM). Queste certificazioni indicano che le pompe soddisfano i più elevati standard di sicurezza e prestazioni, incluso lo standard 20 della National Fire Protection Agency (NFPA), Standard per l'installazione di pompe stazionarie per la protezione antincendio.

NFPA è un'organizzazione riconosciuta a livello mondiale che sviluppa e pubblica codici, standard, pratiche e guide sulla sicurezza antincendio. Relativo alle pompe antincendio, lo standard più importante è NFPA 20, che delinea i requisiti minimi per l'installazione, il funzionamento e la manutenzione delle pompe antincendio utilizzate nei sistemi antincendio a base acqua. Questo standard garantisce che il sistema funzionerà come previsto per fornire forniture idriche adeguate e affidabili durante un'emergenza incendio.

La maggior parte delle pompe utilizzate in un sistema antincendio sono di tipo centrifugo rotodinamico. Sebbene le pompe volumetriche svolgano un ruolo nella protezione antincendio, il loro lavoro è limitato ai sistemi antincendio ad acqua nebulizzata e a schiuma/acqua, nonché alle pompe di adescamento installate sui camion dei pompieri. Ci sono anche innumerevoli componenti, accessori e requisiti, come la valvola di rilascio automatico dell'aria o la valvola di sicurezza della circolazione, il controller della pompa antincendio, le necessarie marcature o targhette e la necessaria valvola di ritegno e valvola di controllo indicatore sul lato di scarico della pompa.

Poiché i requisiti per le pompe antincendio vanno ben oltre la pompa stessa, questo articolo si concentra sulle prestazioni idrauliche e sui requisiti di progettazione meccanica per le pompe centrifughe a voluta utilizzate nei sistemi antincendio a base acqua. Tuttavia, molti dei requisiti riguarderanno sia le pompe a turbina che quelle ad albero verticale e a voluta.

Le pompe antincendio sono progettate per fornire prestazioni affidabili in un'ampia gamma di capacità e pressioni nette. Per standardizzare le prestazioni e consentire il confronto tra diversi modelli di pompa, NFPA 20 consente di classificare una pompa in base alla sua capacità di fornire un intervallo di pressioni nette a una particolare capacità. Pertanto, la potenza nominale della pompa antincendio corrisponde alla pressione netta elencata che la pompa produce quando funziona al 100% della capacità dichiarata della pompa. L'immagine 1 illustra le capacità nominali tipiche indicate nella norma NFPA 20, che vanno da 25 galloni al minuto (gpm) a 5.000 gpm (da 95 a 18.925 litri al minuto [L/min]). La pompa dovrà inoltre essere classificata per pressioni nette pari o superiori a 40 libbre per pollice quadrato (psi) (276 kilopascal [kPa]).

NFPA 20 ha standardizzato la forma della curva prestazionale della pompa stabilendo diversi requisiti idraulici. La pressione di arresto, o pressione di zangola, deve essere compresa tra il 101% e il 140% della pressione nominale e non deve essere inferiore al 99% della pressione massima sviluppata dalla pompa secondo i requisiti FM. Questo requisito di pressione dell'acqua è necessario per garantire che la pompa possa mantenere la pressione dell'acqua richiesta quando non c'è richiesta. Le prestazioni idrauliche dovrebbero inoltre superare il 150% della portata nominale al 65% della pressione nominale per garantire che la pompa possa gestire un ulteriore aumento della domanda d'acqua durante un'emergenza antincendio, noto come capacità di sovraccarico. Queste prestazioni idrauliche devono essere ottenibili con un'adeguata pressione di aspirazione e quando si opera con un'altezza di aspirazione di almeno 4,6 metri (15 piedi).