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消防水泵控制方式分析

来源:www.xiangke-china.com 作者:祥科 发布时间:2017-01-14 阅读:0

    灭火依靠的主要力量是消防水系统,而水系统又以经济可靠的消火栓给水系统和效率较高的自动喷水灭火系统应用最为广泛。如何能够使这两个系统在运行上可靠,在造价上经济,成为了设计、施工单位和消防监督部门的一大课题。

    1 实际工程中出现的问题

 

    1.1 消火栓箱处启泵按钮设计的问题 设计单位往往把消火栓箱处的按钮设计成报警按钮,通过联动控制程序启动消火栓泵,并且这种方式似乎已被许多消防工作者所认同。他们主要是出于管网安全防止水泵误动作,报警按钮比启泵按钮施工方便的因素考虑。

 

    1.2 使用单位日常管理中的问题 使用单位在日常管理当中,往往把水泵控制柜设为手动状态,且泵房又无人值班。这意味着一个严重的问题:消火栓处按钮将不能启动消火栓泵;自动喷水灭火系统将失去“自动灭火”的重要前提。

 

    1.3 泄压装置不能发挥应有的作用 一方面,设计、使用单位对泄压装置不够重视,有的没有设置,有的虽已安装,但日常没有维护管理,导致失灵;另一方面,泄压装置的价格较高,在一定程度上阻碍了该装置应用的普及。这两方面应引起我们的重视,前文所述管件破裂、管网漏水的事件,均有这两方面的原因。

 

    1.4 工程中不可避免的实际问题 对于一个大型建筑,有众多的水流指示器、消火栓启泵按钮以及压力开关,很难保证其均能正常报警。我从事消防检测工作多年,所遇及大型建筑的以上设施性能均正常的可以说是凤毛麟角。特别是水流指示器,平均有10%左右不能正常报警。

 

    1.5 规范条文的思考 《高规》中规定建筑高度?燮100m的高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa。根据理论上的计算,对于直径为65mm,长25m的衬胶水带和口径19mm的水枪,0.07MPa的栓口压力只能提供4.7m的充实水柱和3.1L/s的射流出水量(计算过程略)。而实际灭火作战过程中,由于水带的弯曲是不可避免的,充实水柱远远达不到4.7m,而《建规》仅规定消防水箱设置在建筑物的最高部位即可。以上条文的制定均是从造价和施工难度等方面考虑,但是无法满足消防主泵启动前的灭火要求。

 

    2 提出解决方案

 

    2.1 压力控制装置控制水泵 设置稳压系统和消防主备泵,以压力来控制消防泵可以从根本上解决管网安全问题和系统压力保持问题。对于该控制方式分析如下:

 

    2.1.1 设计该控制方式时应注意的几方面:①稳压泵的流量不能过大,自动喷水灭火系统不应大于1 L/s,消火栓给水系统不应大于5 L/s;②消防主备泵应选择流量-扬程特性曲线平缓的水泵,水泵的压力上限也应结合该曲线确定;③消防主备泵的启动方式以软启动为宜;④用以压力控制的压力表应有可靠的缓冲措施,防止压力值波动过大;⑤启动消防主泵或备泵后,消控室应有声光报警信号。

 

    2.1.2 该控制方式具有的优点:①一般情况下,当出水量超过设计需要时,仍可通过启动备用泵满足要求;②该系统属常高压系统,水泵仅需压力自动控制,而无需通过消火栓按钮、压力开关等设备启泵,也无须消控室控制。不仅提高了系统运行的可靠性,而且可以省去上述设备以及消防控制室的一系列控制消防水泵的设备,因此在造价和施工难度上大大降低;③由于每组设备均在一定的压力范围内工作,从而防止了火灾初期由于消防用水量小于设计供水量而在管网中产生超压的现象;④该方案的适用范围广,工业建筑和民用建筑均可应用;⑤泵组的日常试验方便,只需打开出水阀门,就可对所有功能进行检查。

 

    2.1.3 该控制方式在实际工程中已有应用,特别是投资大、性质重要的的电厂、油库已广泛采用该控制方式,使用方便且又安全可靠,效果很好。同时,该方案也是笔者认为较合理实用的。

 

    2.2 采用变频调速供水设备 采用变频调速供水设备与上述的压力控制方式有诸多相似之处,均能从根本上解决管网安全问题和系统压力保持问题。该设备的运行方式为:平时系统中稳压泵以变频调速运行,使系统保持一定的压力。当接到相应的火警信号,稳压泵即变为工频运行,相应的消防泵立即投入,以变频调速运行,随着消防用水量增加而逐台递增水泵投入运行,恒压变量供水。该系统具有如下特点:①由于变频调速供水设备的费用比普通的供水设备高,而性能比普通的供水设备优越,因此该设备适用于消防要求较高的工程;②该设备自动化程度高,维护管理方便。设有手动或自动定期定时对水泵启动巡检的功能,从而易于发现水泵启动失灵的隐患,保证供水安全;③每组设备均为多台水泵并联工作,且均以恒压变量方式供水,因而所供水压不受外界消防用水量的变化影响,从而防止了火灾初期由于消防用水量小于设计供水量而在管网中产生超压的现象;④对于超高层建筑的串联供水方式,该设备有较大的优越性。主要表现在其自动化程度高,可以由微机或可编程序控制器(PC)统一控制各区的变频调速供水机组,协调各区的水量和水压。

 

    2.3 将水泵的切换开关设在消防控制室 对于通过消火栓箱处启泵按钮、压力开关和水流指示器等设备启动消防泵的工程,适用该方案。该方案是从方便管理的角度出发,将水泵的手动、自动以及主备泵切换开关设在消防控制室,并建议在消控室设置压力监视装置。该方案在造价上和施工难度上不会有大的提高,并且能够更加安全可靠,理由如下:①现行《火灾自动报警系统设计规范》中规定,消防控制室应能手动直接控制消防水泵,就是说消控室原本就要有控制线引至消防水泵房,而且消控室本身有消防水泵的控制单元,在消控室增加切换开关不需大的投入,也不存在技术问题。②在消控室设置压力监视装置是为了更好地控制消防水泵,以保证管网压力在正常范围内,笔者认为这一点尤为重要。压力监视装置可以设置为压力传感器或直接从消控室附近相应的管网中引出支管,设置压力表。③该方案有效地解决了消防水泵房无人值班的问题和水泵的自动控制问题,给使用单位管理带来了极大的方便。如金华国贸宾馆,该宾馆将水泵的控制按钮、切换开关等均设在消控室,大大方便了管理,提高了系统运行的安全性,同时也使大楼有了可靠的安全保障。

 

    3 结论

 

    未来消防事业的发展,必然是朝着经济合理、安全可靠两方面步步迈进。消防水泵作为建筑消防体系的重要组成部分,应不断探索出更加经济可靠的方案。对于目前工程中出现的问题,应以实事求是的态度看待,以理论联系实际的方法解决。