Yangın pompası seçimi hesabı

Yangın pompası seçimi neden bir eğri problemidir?

Yangın pompası tek bir noktaya göre değil, bir eğriye göre seçilir. Sprinkler ve hortum sisteminin hidrolik hesabı size bir talep noktası verir: belirli bir debide pompa çıkışında gereken basınç. Pompanın ise kapalı vanadan (churn) aşırı yüke kadar uzanan bir basınç–debi karakteristiği vardır. Doğru seçimde talep noktası eğrinin altında kalır, eğrinin kendisi de standardın şekil sınırlarını sağlar ve kapalı vanadaki en yüksek basınç sistem bileşenlerinin dayanımını aşmaz. Bu yangın hesabı aracı üç koşulu birlikte kontrol eder ve sonucu eğri grafiği üzerinde gösterir.

Araç standartları karıştırmaz: NFPA 20 seçildiğinde yalnız NFPA 20-2025 maddeleri, TS EN 12845 seçildiğinde yalnız TS EN 12845+A2:2026 maddeleri uygulanır. Tüm basınçlar net basınçtır; NFPA 20 madde 3.3.49.3 net basıncı, yatay pompalar için basma flanşındaki toplam basınç eksi emme flanşındaki toplam basınç olarak tanımlar.

NFPA 20'ye göre seçim kuralları

• 4.10.1: pompaya bağlı herhangi bir sistemin en büyük tek talebi, pompanın anma debisinin %150'sini aşamaz.
• A.4.10 (açıklama): pompayı anma debisinin %90'ından düşük debide kullanmak önerilmez; %140'ın üstünde performans emme koşullarından etkilenebilir. Araç bu yüzden talep/anma oranı için %90–%150 aralığını "seçim aralığı" olarak işaretler.
• 6.2.1: santrifüj pompa, anma debisinin en az %150'sinde toplam anma basma yüksekliğinin (total rated head) en az %65'ini vermelidir.
• 6.2.2: kapalı vana (shutoff) basma yüksekliği anma basma yüksekliğinin %140'ını aşamaz. Standart bu iki oranı basma yüksekliğiyle yazar; araç net basınç oranını kullanır, yani emme ve basma arasındaki hız yükü farkını ihmal eder (A.3.3.49.3 bu farkın çoğu durumda küçük olduğunu belirtir). Sınıra yakın değerlerde üreticinin toplam basma yüksekliği eğrisiyle kontrol edin. A.6.2, listeli pompalarda kapalı vana basıncının %101 ile %140, %150 debideki basıncın ise %65 ile anmanın hemen altı arasında değiştiğini açıklar.
• 4.10.2: anma debisi Tablo 4.10.2'deki değerlerden biri olmalı ve pompa en az 40 psi (2,7 bar) net basınçta anma değerine sahip olmalıdır. NFPA 20 madde 1.6.4'e göre metrik değerler birincil değerin çevrilip yuvarlanmasıyla elde edildiğinden araç kararı her iki birim gösteriminde 40 psi = 2,758 bar ile verir. 5000 gpm (18.925 L/dk) üstü pompalar yetkili makam veya listeleme kuruluşunun ayrı incelemesine tabidir (4.10.3).
• 4.7.7.1: net kapalı vana basıncı ile kota göre düzeltilmiş en yüksek statik emme basıncının toplamı, sistem bileşenlerinin basınç sınıfını aşamaz. Basınç tahliye vanası bu şartı sağlamak için kullanılamaz (4.7.7.2). Araç kot düzeltmesi için pompanın altında kalan en alçak bileşene olan düşey mesafeyi ister ve A.3.3.30'daki 0,433 psi/ft bağıntısıyla basınca ekler.
• 6.1.1.4 ve 4.16.3: bu bölümdeki santrifüj pompalar statik emme (suction lift) gereken yerde kullanılamaz; su kaynağı pompanın altında ve basıncı yetersizse düşey milli türbin pompa gerekir (7.1.1). Pozitif emmede emme flanşı basıncı %150 debide 0 psi veya üstünde kalmalıdır (4.16.3.1); depo seviyesi pompa ekseninde veya üstündeyse %150 debide −3 psi (−0,2 bar) kabul edilir (4.16.3.2).

Tablo 4.10.2 — santrifüj yangın pompası anma debileri

L/dk değerleri standarttaki yumuşak dönüşümdür (A.4.10.2); araç hesapta gpm × 3,7854 kullanır.

TS EN 12845'e göre seçim

TS EN 12845+A2:2026, pompa setinin kendi performans şartlarını EN 17451'e bağlar (madde 10.1); bu nedenle araç EN modunda NFPA'daki %140/%65 gibi eğri şekli sınırlarını uygulamaz. Standardın kendi metninden kontrol edilenler şunlardır:

• 10.7.3 (tam hesaplı sistem): pompa seti sprinkler sisteminin basınç ve debi talebini karşılamalıdır. Şekil 7'deki gibi pompa eğrisi hem en elverişsiz alanın talep noktasının hem en elverişli alanın Q_max noktasının üstünde kalmalıdır; araç bu yüzden iki noktayı da ayrı girdi olarak ister. Tablo 14'e göre anma, en elverişli alanın gerektirdiği en yüksek debi ve basınçtır; NPSH bu debide en az 1 m fazlayla sağlanır (10.6.2.1).
• 10.7.1 ve Tablo 16 (ön hesaplı LH/OH, depodan emiş): her tehlike sınıfı ve kontrol vanası üstü sprinkler yüksekliği için bir anma noktası ve bir ya da iki karakteristik nokta verilir. Basınçlar kontrol vana setinde ölçülür (NOT 1); araç pompa çıkışı ile vana seti arasındaki kaybı ve kot farkını ayrı girdi olarak ister. Tablodaki satır etiketleri birleşik hücre olarak basılmıştır: örneğin "OH1 kuru veya alternatif" ile "OH2 ıslak veya ön tepkili". Yorum: araç, tablo düzeninden, iki sınıfın aynı üç yükseklik satırını paylaştığını okur; standart bunu ayrıca yazmaz.
• 8.2.1: su basıncı sprinkler, alarm vanası gibi ekipman bağlantılarında 12 barı aşamaz; pompa çıkışı bu listeye, en yüksek ve en alçak sprinkler arasındaki kot farkı 45 m'yi aşmayan sistemlerde girer (8.2.1.2 a), sürücü hız artışı ve kapalı vana koşulu dahil. Kot farkı 45 m'yi aşan yüksek binalarda, ekipman uygunsa pompa çıkışında 12 bar aşılabilir (8.2.2).
• 10.6 emme koşulları: mümkünse pozitif emme kullanılır (etkin depo hacminin en az üçte ikisi pompa ekseninin üstünde, pompa ekseni en düşük su seviyesinin en fazla 2 m üstünde; 10.6.1). Emmeli montaj yalnız bu sağlanamıyorsa kullanılır: en düşük su seviyesinden pompa eksenine en fazla 3,2 m, emme borusu en az 80 mm ve en yüksek talep debisinde en fazla 1,5 m/s, ayak valfi ve otomatik doldurma (10.6.2.3, 10.6.2.4). Pozitif emmede emme borusu en az 65 mm ve en fazla 1,8 m/s'dir (10.6.2.2).
• 10.7.5.2: ilk pompa, ana hattaki basınç kapalı vana basıncının 0,8 katına inmeden; ikinci pompa 0,6 katına inmeden devreye girmelidir. Araç bu iki basıncı bilgi olarak verir.

Nasıl hesaplanır?

Üretici eğrisinden üç nokta girilir: kapalı vana basıncı (anmanın yüzdesi olarak), anma noktası ve %150 debideki basınç. Araç bu üç noktadan geçen ikinci derece bir yaklaşım eğrisi kurar; bu eğri yalnız ara değerleri okumak içindir, gerçek eğrinin yerini tutmaz. Bu yüzden eğriden okunan tüm basınçlar sonuçlarda "yaklaşık" (≈) diye gösterilir; pay gereken basıncın %5'inden azsa karar KOŞULLU olur ve o debideki basıncın üreticinin sertifikalı eğrisinden doğrulanması istenir. %5 aracın ihtiyat eşiğidir, standart değeri değildir.

Güç tahmini, 0–%150 aralığındaki en yüksek hidrolik gücü girdiğiniz verimle mil gücüne çevirir. NFPA 20 madde 4.7.6 sürücünün her debide en yüksek pompa yükünü karşılamasını, 4.11.3 ise etikette %150 ötesi dahil en yüksek güç talebinin yazılmasını ister; motor veya dizel seçimi üretici verisiyle yapılmalıdır.

Örnek hesap (NFPA 20)

Yangın hidrolik hesabı 2.000 L/dk debide pompa çıkışında 8,0 bar istiyor; en düşük emme basıncı 0,3 bar, depo doluyken statik emme 0,6 bar. Gereken net basınç 8,0 − 0,3 = 7,70 bar. Tablo 4.10.2'den %90–%150 aralığına uyan anmalar 400, 450 ve 500 gpm'dir. 500 gpm (1.893 L/dk), 8,0 bar anmalı, kapalı vanası %125 (10,0 bar) ve %150 debide basıncı %72 (5,76 bar) olan bir pompa denenirse:

• Talep/anma oranı 2.000/1.893 = %106 → 4.10.1 sağlanır.
• Eğri katsayıları c = −1,653, b = −0,347; H(1,057) ≈ 7,79 bar ≥ 7,70 bar → talep yaklaşık eğrinin altında, ama pay yalnız 0,09 bar (gerekenin %1,2'si). %5'in altında kaldığı için araç kararı KOŞULLU verir.
• Kapalı vana %125 ≤ %140, %150 debide %72 ≥ %65 → 6.2.1 ve 6.2.2 sağlanır.
• En yüksek basınç 10,0 + 0,6 = 10,6 bar (pompanın altında bileşen yok); 12,1 bar sınıflı bileşenler için 4.7.7.1 sağlanır.
• Hidrolik güç anmada 25,2 kW, en yüksek 27,8 kW; %70 verimle tahmini mil gücü yaklaşık 39,7 kW.

Sık yapılan hatalar

• Brüt basıncı net basınç sanmak: emme basıncını düşmeden karşılaştırmak pompayı gereğinden küçük seçtirir; en düşük su seviyesini esas alın.
• Kapalı vana basıncını unutmak: dik eğrili bir pompa talebi rahat karşılar ama churn ile en yüksek emme toplamı vana ve sprinkler sınıfını aşabilir.
• Anma debisini talebe göre çok büyük seçmek: talebin anmanın %90'ından küçük kaldığı pompa, A.4.10'un önermediği bölgede çalışır.
• Standartları karıştırmak: EN 12845 projesinde NFPA'nın %65 kuralını, NFPA projesinde Tablo 16'yı ölçüt almak yanlış sonuç verir. Türkiye'de BYKHY sprinkler tasarımını TS EN 12845'e bağlar.
• Eğri yaklaşımını üretici eğrisi yerine koymak: üç noktalı eğri ön seçim içindir; nihai kontrol, sertifikalı test eğrisiyle yapılır.

Sık Sorulan Sorular

NFPA 20'ye göre talep debisi anma debisinin en fazla kaç katı olabilir?

NFPA 20-2025 madde 4.10.1'e göre pompaya bağlı herhangi bir sistemin en büyük tek talebi anma debisinin %150'sini aşamaz. A.4.10 ayrıca pompanın anma debisinin %90'ından düşük debide kullanılmasını önermez; bu yüzden pratik seçim aralığı %90–%150'dir.

Kapalı vana (churn) basıncı için sınır nedir?

NFPA 20 madde 6.2.2'ye göre kapalı vana basıncı anma basıncının %140'ını aşamaz. Ayrıca madde 4.7.7.1, net churn basıncı ile en yüksek statik emme basıncının toplamının sistem bileşenlerinin basınç sınıfını aşmamasını ister; TS EN 12845+A2 madde 8.2.1 ve 8.2.1.2 a) ise en yüksek ve en alçak sprinkler arasındaki kot farkı 45 m'yi aşmayan sistemlerde pompa çıkışında, kapalı vana koşulu ve sürücü hız artışı dahil, 12 bar sınırı koyar; 45 m'yi aşan yüksek binalar için 8.2.2 geçerlidir.

%150 debide pompa ne kadar basınç vermelidir?

NFPA 20 madde 6.2.1'e göre toplam anma basma yüksekliğinin en az %65'ini; araç bunu net basınç oranıyla kontrol eder. TS EN 12845+A2 bu tür bir eğri şekli şartını kendi metninde vermez; pompa seti performansını EN 17451'e bağlar (madde 10.1).

NFPA 20 anma debileri serbestçe seçilebilir mi?

Hayır. Madde 4.10.2'ye göre santrifüj yangın pompası Tablo 4.10.2'deki anma debilerinden birine (25 gpm ile 5000 gpm arası 21 değer) sahip olmalı ve en az 40 psi (2,7 bar) net basınçta anma değeri taşımalıdır. Tablodaki L/dk karşılıkları yumuşak dönüşümdür; madde 1.6.4 gereği birincil değer 40 psi'dır (2,758 bar), araç kararı bu değerle verir.

Araçtaki güç değeri motor seçimi için yeterli mi?

Hayır, yalnız tahmindir. Hidrolik güç Q×H/600 ile hesaplanır ve girdiğiniz verimle mil gücüne çevrilir. NFPA 20 madde 4.11.3 etiketin %150 ötesi dahil en yüksek güç talebini göstermesini ister; motor veya dizel gücü üreticinin sertifikalı verisiyle belirlenmelidir.

SprinkCalc — Üç Standartta Yangın Sprinkler Tasarımı

Bu hesapların tamamını sahada, çevrimdışı ve PDF raporlu yapmak için: NFPA 13, FM Global ve BS EN 12845 tek iOS uygulamasında.

SprinkCalc'i App Store'dan indir

İlgili içerik