消防給水系統(tǒng)超壓原因及防止對策分析

張國嵩

（黑龍江省愛民消防技術(shù)安全咨詢有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 有關(guān)消防給水系統(tǒng)的超壓問題分析其原因和危害

1.1 消防給水系統(tǒng)因?yàn)槌瑝簬淼奈：Ψ治?/h3>

(1)超壓發(fā)生時(shí)，此時(shí)室內(nèi)消火栓的栓口壓力已經(jīng)超過初始設(shè)計(jì)的既定值，在出水時(shí)由于水的反作用巨大，所以水槍并不容易進(jìn)行控制，將會(huì)超出工作人員的控制范圍，進(jìn)而威脅消防人員的安全。

(2)超壓發(fā)生時(shí)，實(shí)際壓力超出開始設(shè)定的設(shè)計(jì)壓力，這將導(dǎo)致管材被破壞引起劈裂以及閥漏水等行為進(jìn)而影響消防供水的正常運(yùn)作。如果管網(wǎng)發(fā)生長期不間斷的超壓則會(huì)導(dǎo)致閥門以及管材的破壞，引起安全隱患以及損失更大的經(jīng)濟(jì)。

(3)超壓發(fā)生時(shí)，會(huì)使消防水箱以及水池的儲(chǔ)存水量不會(huì)達(dá)到供給的時(shí)間，使得供水不足進(jìn)而引起更大損失。

1.2 造成給水系統(tǒng)超壓的緣由分析

消防給水系統(tǒng)超壓的原因大致有以下情況：(1)按設(shè)計(jì)流量選消防水泵，而水泵的流量～揚(yáng)程曲線較陡直，當(dāng)消防水泵在小流量運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)超壓。小流量運(yùn)行主要指火災(zāi)初期和消防水泵自檢時(shí)的情況。此時(shí)，滅火設(shè)施出水量較小，消火栓的水槍為1～2支，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴頭數(shù)為1～3個(gè)。(2)消防水泵從給水管網(wǎng)直接吸水，水泵揚(yáng)程按給水管網(wǎng)的最低水壓計(jì)算。水泵運(yùn)行時(shí)如正逢給水管網(wǎng)的最高水壓，而給水管網(wǎng)的最低水壓與最高水壓相差較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)超壓。(3)消防給水管網(wǎng)按最低位置的室內(nèi)消火栓靜水壓力0.80MPa進(jìn)行豎向分區(qū)，管網(wǎng)未采取完善的減壓措施，當(dāng)消防水泵啟動(dòng)時(shí)，管網(wǎng)下部的消火栓會(huì)由于動(dòng)壓值大于靜壓值而出現(xiàn)超壓。(4)消防水泵因故障或停電而突然停轉(zhuǎn)，停泵水錘造成超壓。(5)消防給水豎向分區(qū)采用減壓閥分區(qū)給水方式，當(dāng)減壓閥因故障而關(guān)閉不嚴(yán)或旁通管上閥門失控時(shí)，會(huì)造成下區(qū)給水管網(wǎng)的超壓。(6)消防給水采用水泵對抽給水方式，即下區(qū)的水泵出水管與上區(qū)水泵吸水管直接連接，當(dāng)止回閥不嚴(yán)密時(shí)，下區(qū)的水泵會(huì)因靜水壓力大于其工作壓力而超壓。(7)穩(wěn)壓泵低位設(shè)置，其吸水管若引自高位水箱，當(dāng)靜水壓力大于其工作壓力時(shí)會(huì)出現(xiàn)超壓。

2 對消防給水系統(tǒng)的超壓解決辦法

2.1 常規(guī)辦法以達(dá)到減壓的目的

減壓的辦法通常可以通過設(shè)置減壓閥的方式減壓或者減壓孔板來實(shí)現(xiàn)減壓。減壓閥是通過調(diào)節(jié)，將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質(zhì)本身的能量，使出口壓力自動(dòng)保持穩(wěn)定的閥門。從流體力學(xué)的觀點(diǎn)看，減壓閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件，即通過改變節(jié)流面積，使流速及流體的動(dòng)能改變，造成不同的壓力損失，從而達(dá)到減壓的目的。然后依靠控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使閥后壓力的波動(dòng)與彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的誤差范圍內(nèi)保持恒定。減壓孔板主要工作原理是對流體動(dòng)力減壓。當(dāng)流動(dòng)水經(jīng)過減壓孔板時(shí)由于局部阻力損失，在減壓孔板處產(chǎn)生水頭壓力降（水頭損失H）。從而可以降低底層的自動(dòng)噴水滅火設(shè)備和消火栓的出口壓力及出口流量。高層建筑由于層數(shù)較多，高低層所承受的靜水壓力不一樣，實(shí)際出水量相差很大，作用時(shí)，底層的自動(dòng)噴水設(shè)備和消火栓出水量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過頂層的設(shè)計(jì)流量。減壓孔板相對于減壓閥來說，系統(tǒng)比較簡單，投資較少，管理方便。但減壓孔板只能減動(dòng)壓，不能減靜壓，且下游的壓力隨上游壓力和流量而變，不夠穩(wěn)定。另外，減壓孔板容易堵塞。可以在水質(zhì)較好和供水壓力較穩(wěn)定的情況下采用。減壓孔板 的工作原理是對液體的動(dòng)壓力（不含靜壓力）進(jìn)行減壓。目前，高層建筑由于層數(shù)較多。高層和低層所承受的靜水壓力不一樣。出水時(shí)，低層的水流動(dòng)壓力比高層的水流動(dòng)壓力大很多。撲救火災(zāi)時(shí)，低層消防水帶往往爆裂，本系列減壓孔板對水流的動(dòng)壓力具有減壓功能。當(dāng)流動(dòng)的水經(jīng)過減壓孔板時(shí)，由于局部的阻力損失，在減壓孔處產(chǎn)生壓力降，從而滿足消火栓的出口壓力及流量的需要。

2.2 消防的給水系統(tǒng)超壓時(shí)采取的對策

2.2.1 對水泵防超壓的解決辦法

(1)運(yùn)用全自動(dòng)的變頻調(diào)速手段選擇供水設(shè)備

全自動(dòng)變頻供水設(shè)備，是結(jié)合消防和生活、生產(chǎn)用水的特點(diǎn)，研制生產(chǎn)的具有國外先進(jìn)水平的新一代產(chǎn)品，采用微型計(jì)算機(jī)可編程控制技術(shù)，根據(jù)供水管網(wǎng)和水源的多種情況，由微型計(jì)算機(jī)控制調(diào)節(jié)各種復(fù)雜的工作，實(shí)現(xiàn)了智能化供水。

設(shè)備采用機(jī)電一體化，結(jié)構(gòu)緊湊通用性強(qiáng)，可靠性妤，水泵高效運(yùn)行，節(jié)能效果顯著，杜絕二次污染，提高水質(zhì)，啟停沖擊小，大大提高相關(guān)設(shè)備使用壽命。變頻恒壓變量可自動(dòng)給水業(yè)、暖通、供熱等冷熱自動(dòng)給水，自動(dòng)噴灌，油田及其它液體輸送園林噴灑、水景、音樂噴泉的自動(dòng)給水。其特點(diǎn)是可以保證壓力不變，這樣也就縫合了消防給水的需求。

(2)選用流量-揚(yáng)程曲線平緩的消防水泵

在火災(zāi)發(fā)生以后的滅火過程中，消防用水量由小到大，變化幅度較大，如果設(shè)計(jì)中選用的消防水泵流量-揚(yáng)程曲線比較平緩，那么水泵的揚(yáng)程變化也就比較小，管網(wǎng)的實(shí)際壓力比較接近設(shè)計(jì)壓力。

2.2.2 減壓穩(wěn)壓消火栓減壓

室內(nèi)減壓穩(wěn)壓消火栓由于依靠水介質(zhì)本身的能量實(shí)現(xiàn)了消火栓減壓和穩(wěn)壓，有效地控制了消火栓的消防水壓及流量，免除了設(shè)計(jì)人員以前需根據(jù)建筑各層的栓前壓力和所需的栓后壓力來選擇減壓孔板孔徑的繁瑣計(jì)算，安裝中不用再進(jìn)行性能調(diào)試，安裝后也便于檢查，因而受到建設(shè)單位、施工單位和設(shè)計(jì)單位的歡迎，從而被眾多建筑工程廣泛應(yīng)用。

結(jié)語

本文通過對消防系統(tǒng)存在的超壓問題的分析，得出消防系統(tǒng)的超壓有很多原因，可以大致分為與水泵相關(guān)的原因，與設(shè)計(jì)相關(guān)的原因，與設(shè)備和運(yùn)行相關(guān)的原因幾類。介紹了當(dāng)前常采用的常規(guī)的減壓措施，針對消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的超壓問題，提出多途徑相結(jié)合解決超壓問題的思路，主要通過水泵的選擇、運(yùn)行方式、管網(wǎng)布置、承壓能力、泄壓和減壓設(shè)備等措施的結(jié)合解決消防系統(tǒng)超壓問題。

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