Семён Фрейдин

Сравнительный анализ выбора между железобетонным прямоугольным резервуаром и стальным цилиндрическим сборным резервуаром противопожарного запаса воды.

Ежегодно в России вводятся в эксплуатацию десятки тысяч квадратных метров производственных, складских, торговых и других помещений. Согласно норм и правил все эти здания и помещения должны быть оборудованы системами пожарного тушения с гарантированным запасом воды на тушение возможных пожаров (СП 8.13130.2009). Как правило, не всегда существующие водоводы могут обеспечить требуемый объем воды для пожаротушения за определенное расчетное время на момент (случай) пожара. Технически проблему решают накопительные емкости – резервуары.

«Какой резервуар выбрать?», - эта дилемма встает перед Заказчиком на момент согласования технических условий на проектирование строительных объемов. Понять Заказчика просто, ведь система противопожарного тушения не генерирует, не приносит прибыль, как те же производственные, либо складские площади под которые даются инвестиции и житейски хочется обойтись минимумом вложенных средств, получив при этом нормально функционирующую пожарную систему, отвечающую нормам РФ. С иной стороны Заказчик понимает, что ориентироваться только на стоимость оборудования и его монтажа нежелательно, требуется рассмотреть весь спектр как стоящих вопросов, так и вопросов, которые могут появиться впоследствии, начиная от стоимости проектирования и заканчивая стоимостью эксплуатации системы с учетом возможных отказов и поломок.

Резервуары противопожарного запаса воды стоят в денежном отношении примерно, как 1/3 общей стоимости всей противопожарной системы, что является достаточно существенной суммой и дает нам повод еще раз подумать, какой же резервуар лучше выбрать.

Данная статья рассматривает сравнительные характеристики между обычным железобетонным резервуаром и инновационным сборным стальным резервуаром FLAMAX для возможности сделать выбор в пользу того или иного решения.

Для сравнительного анализа рассматриваются:

А) Полузаглубленный на половину высоты ж/б резервуар с двумя рабочими отсеками: 2*600; (2*1000). Толщина монолитной плиты основания резервуара 300 мм. (350 мм.) Толщина монолитных ж/б стен 250 (300 мм.) Плита покрытия ж/б монолитная 250 (300 мм.), усилена дополнительными ребрами жесткости. С наружной стороны резервуар гидроизолируется двумя слоями гидростеклоизола, с внутренней стороны обмазочной полимерной гидроизоляцией за два раза. Резервуар оборудуется 6 смотровыми колодцами с лестницами, двумя монтажными колодцами под стержневые датчики уровня воды.

Резервуар оборудуется фитингами под трубы: заполнения, опустошения резервуара; 2 фитингами перелива воды с водоотводным ж/б колодцами канализации, двумя дренажными фитингами с ж/б водосборными колодцами, воздушными патрубками д – 150 мм, высотой 2000 мм.

Совмещение отсеков резервуара происходит через вынесенную за пределы резервуара стальную трубу ду-300 мм и установленной на ней задвижкой расположенной в ж/б кессоне. Резервуар обвалован грунтом толщиной не менее 1000 мм. Для возможности прохода к смотровым, монтажным колодцам устанавливается ж/б лестница на площадку верха обваловки резервуара. Сигнальные провода от датчиков уровня воды выводятся на монтажные электрические коробки, находящиеся на 0,5 метра выше уровня засыпки кровли резервуара.

Б) Наземные резервуары ООО «ФЛАМАКС» 2-600 м3 (2-1000 м3). Стальные сборные резервуары опирающиеся на ж/б плиту с наружным стальным несущим контуром, выполненным из листов гальванизированной низкоуглеродистой стали, контуром утепления из плитного экструдированного пенополистирола толщиной 50 мм, кровлей выполненной из полистирольных сэндвич панелей. Резервуары оборудованы фитингами для наполнения, опустошения резервуаров, дренажными фитингами, фитингами перелива воды, тестовыми фитингами, фитингами сообщающегося водопровода; техническими и смотровыми люками, техническими лестницами. Резервуары оборудованы поплавковыми датчиками уровня, тэнами подогрева резервуаров, манометрами (водоизмерителями). Силовые и сигнальные кабеля, уложенные в гофротрубу монтируются от датчиков, тэнов до монтажных коробок на стенах резервуаров.

1) Определение соотношения стоимости монтажа резервуаров под «ключ»:

Для определения стоимости монтажа ж/б резервуаров были разосланы коммерческие предложения в строительные фирмы (произвольно выбранные в интернете) в количестве не менее 5 организаций с получением предварительных оценок стоимости работ при учете материала и накладных расходов. Полная стоимость установки стальных резервуаров предоставлена коммерческим отделом ООО «ФЛАМАКС».

На основании сверки полученных данных выявлено, что цена стальных резервуаров 2 по 600 м3 примерно равна. Стоимостной коэффициент колеблется в районе 0,96 – 1,02%.

Для резервуаров 2 по 1000 м3 цена ж/б и стального резервуаров ниже стоимости железобетонных. Стоимостной коэффициент колеблется в районе 0,80 – 0,86.

При относительно одинаковой стоимости стальных резервуаров и железобетонных, а также дальнейшим уменьшением стоимостной разницы по мере увеличения объемов резервуаров есть смысл рассмотреть различия между резервуарами, влияющими на процессы строительства, эксплуатации, технологической надежности и другими факторами.

2) Время проектирования:

Железобетонные резервуары разрабатываются проектной организацией (согласно норм ГЭСН) около одного месяца. Стальной резервуар требуемого объема подбирается из перечня с учетом всех требований в течении 1-3 дней.

3) Объем резервуара

Согласно расчетов резервирования воды на пожарные нужды зачастую не поддаются круглым цифрам типа 600 м3; 650 м3; 700 м3 и тд, а как правило получаются типа 612 м3; 658 м3; 684 м3. Конструкторам железобетонных резервуаров приходится проектировать более объемные резервуары и регулировать объем путем регулировки налива резервуара. Типовые стальные резервуары лишены данного недостатка и при сравнительном ценовом анализе по факту надо сравнивать стальной резервуар на 612 м3 с монолитным ж/б резервуаром на 650 м3, что влечет за собой уменьшение стоимостной разницы.

4) Время строительства

В среднем строительство ж/б резервуаров занимает 2-3 месяца проходящем в односменном режиме. Сборка стальных резервуаров в том же режиме занимает 6-10 дней (без учета времени на монтаж несущей плиты).

5) Расположение: Занимаемая площадь

В связи с технологией изготовления ж/б резервуаров высота стены не может превышать 5 метров. Конечно можно запроектировать и более высокие ж/б стенки, но при этом стоимость конструкции возрастает в разы. Стальные резервуары имеют в высоту как правило более 8,5 метров. Геометрическая задача для школьников 6 класса средней школы РФ – чем выше высота емкости при заданном объеме, тем меньше площадь основания. Расчетная разница занимаемой площади конструкций после постройки, на уровне нулевой отметки земли, при условии обваловки бетонного резервуара может достигать 1 к 3 и более раз.

Так же, площадь строительства железобетонных резервуаров в процессе строительства всегда больше площади строительства стальных резервуаров на разницу площадей основания, охранную зону по дну котлована, ширину откосов.

Данный факт может играть большую роль в стесненных условиях выделенного участка, либо участка с «дорогой» землей.

6) Расположение: Местоположение

Стальные резервуары можно монтировать как в закрытых помещениях, так и в уличном исполнении: отдельно стоящими, либо пристроенными к насосной станции (частично экономя деньги на трубную трассировку до пожарных насосов, на стены насосной станции). Ж/б резервуары могут быть только отдельно стоящими (проект объединение ж/б резервуара с насосной станцией в интернете отсутствует).

7) Изменение объемов

В процессе работы и развития предприятия, на территории которого установлены стальные пожарные резервуары может произойти расширение производственных объемов, при которых будет требоваться увеличение противопожарного запаса воды. Стальные резервуары в отличие от ж/бетонных предполагают возможность впоследствии, по необходимости, увеличение объема противопожарного запаса воды (при условии, что ж/б фундаментная плита сможет выдержать увеличенную нагрузку от резервуара) без существенных затрат нового строительства.

Ж/б резервуары не имеют данную функцию.

8) Изменение предназначения

В процессе работы и развития предприятия, на территории которого установлены стальные пожарные резервуары в связи с возможным изменением технологии производства можно переориентировать резервуары запаса технической воды путем замены мембраны на совмещенные резервуары пищевой и технической воды без существенных затрат, как это было бы если под пищевую воду делали бы отдельную линию с сертификацией изделия.

Перевод ж/б резервуаров с технических под пищевые требования требует большего времени относительно стальных, при учете, что внутренняя обмазочная пищевая гидроизоляция для железобетона на территории РФ не производится.

9) Возможность переноса резервуара по технической необходимости.

Технология монтажа стального резервуара предполагает, как быстрый монтаж резервуара, так и по необходимости быстрый демонтаж резервуара со 100% сохранением его элементов (за исключением анкерных креплений резервуара к фундаментной плите), и возможностью повторного использования данного резервуара на другой площадке, либо его продаже.

Ж/б резервуары не имеют данную функцию.

Как следствие остаточная стоимость стальных резервуаров в процессе эксплуатации, или вывода его из эксплуатации более высокая.

10) Обогрев.

Ж/б резервуары не требуют дополнительного обогрева в зимнее время в отличие от стальных. При этом в связи с расчетным качественным контуром утепления стальные резервуары не требуют постоянного подогрева воды в зимний период (тэны в резервуаре выключаются при Т воды более или равными 5 градусам) и потребляют относительно немного исходя из общих затрат предприятия по электроэнергии).

Известны случаи образования ледяной корки в ж/б резервуарах. Статистический коэффициент возможности частичного промерзания ж/б резервуаров варьируется в районе 1-3%.

11) Сейсмика

Стальные резервуары рассчитаны выдерживать сейсмические толчки до 8 балов по шкале МСК. Стоимость железобетонных резервуаров готовых испытывать данные нагрузки будет на порядок выше.

12) Качество изготовления

Стальные резервуары производятся и проверяются в заводских условиях, на стройке происходит только их сборка, что гарантирует 100% надежность. Ж/б резервуары производят в построечных условиях. Несмотря на технический надзор, строительный контроль, входной контроль материалов возможность допущения нерасчетного исполнения существенно выше относительно стальных резервуаров. Надежность ж/б резервуаров определяется из расчета 93-98%.

13) FM Global

FM Global - система стандартов пожарной безопасности, разработанных страховой компанией Factory Mutual, специализирующейся на страховании промышленных объектов и коммерческой собственности. На сегодняшний день стандарты FMGlobal признаны во всем мире. В соответствии с ними обеспечивается снижение рисков и вероятности потерь в результате чрезвычайных ситуаций на объектах различной сложности.

С каждым годом все больше компаний стандартизируют свои системы пожарной безопасности под требования FM Global. Данное действие позволяет организациям снижать ежегодные страховые взносы. Для крупных предприятий с иностранным участием требование стандартизации пожарных систем по FM Global зачастую бывает обязательными для развертывания производства, либо аренды складов, помещений. Стальные резервуары ООО «ФЛАМАКС» стандартизированы по данной методике. Ж/б резервуары под требования FM Global не подпадают.

Возможно с учетом возможного развития предприятия лучше переплатить, отдав предпочтение стальным резервуарам, чем в последствии оплачивать более дорогие взносы.

14) Ремонтопригодность

Стальные резервуары 100% ремонтопригодны без привлечения дорогостоящей техники, в достаточно краткие сроки. Железобетонные резервуары ремонтопригодны, но по осуществлению ремонта можно говорить только о конкретных случаях.

15) Визуальность аварии

Неисправность (протечку) стального резервуара, в связи с его визуальной открытостью, может определить не только обслуживающий персонал, но и сторонние специалисты (лужа около резервуара, протечка по стене резервуара, пролив воды из переливного клапана), что позволяет устранить неисправность в самом начале аварийной обстановки. Авария на ж/б резервуарах зачастую скрытая и проявляется либо в середине или конце аварийного процесса.

(Известен случай, когда при несработке электрической задвижки питающего водопровода ж/б резервуар сбрасывал излишки воды в городскую канализацию в течении месяца. Об аварии узнали только когда пришел счет за электроэнергию за постоянно работающий скважинный насос, увеличенный счет из водоканала за утилизацию промышленных стоков и штраф за превышение лимитов сбросов.

Аналогичный случай, связанный с несработкой задвижки на питающем водопроводе стального резервуара прошел по следующему порядку: авария была обнаружена охранником ночной смены предприятия в процессе обхода территории. Примерный срок развития нештатной ситуации оценен в 1-1,5 часа с момента начала. Ремонтные работы силами дежурного механика проведены за 0,5 часа. ).

16) Обслуживание

Стоимость обслуживания как стальных, так и ж/б резервуаров как правило одинаковые, так как резервуары практически не требуют ухода, регламентные работы по времени почти одинаковы.

Но резервуары из железобетона обладают общим конструктивным недостатком- во круг них делается обваловка, наличие которой не дает нормально осматривать резервуары и вовремя выявить образование подтеков и трещин.

При появлении дефектов, подтеков и трещин трудозатраты на их устранения будут существенные.

17) Архитектурный вид смонтированного изделия

В построенном состоянии железобетонный резервуар после обваловки и проведения мероприятий по благоустройству территории представляет собой аккуратный прямоугольный холм высотой 1,5-3 метра, склонами под 45 градусов, с коротко подстриженной газонной травой в стиле английских газонов. Известны случаи замены газонной травы на низкорослые многолетники типа клевера красного, ромашки аптечной. При дизайнерском подходе часть склона можно превратить в альпийскую горку в стиле «Ландшафтный классицизм».

В построенном состоянии стальные резервуару представляют большие, высокие светло-серо-стальные емкости в стиле «Хай-тек», невольно привлекая к себе внимание, как и все большие нечасто встречающиеся структуры, типа одиночного башенного крана. Правилами о рекламе разрешается вывешивать на резервуары баннеры, либо прикреплять графическую или иную ознакомительную, рекламную продукцию. При дизайнерском подходе резервуары можно подсвечивать прожекторами (снизу в верх, с верху вниз), устанавливать ленточную светодиодную подсветку.

По странному стечению обстоятельств именно 17 пункт, вроде бы, не касаясь технических вопросов зачастую является первостепенным в выборе конструкции резервуаров.

Надеюсь я смог донести до вас эту информацию и помочь вам определиться в выборе! Спасибо. Семен Фрейдин, компания FLAMAX.

Спасибо Семён, я считаю, что Вы полностью раскрыли тему, которая интересует каждого нашего потенциального партнёра!

Всем желаю хорошего настроения!