淺談消防水泵的設(shè)計(jì)及施工

陶興剛

摘 要：消防水泵擔(dān)負(fù)著對(duì)消防管網(wǎng)進(jìn)行加壓的供水任務(wù)，以滿足消防滅火時(shí)對(duì)水壓和水量的要求，是消防給水系統(tǒng)的心臟。消防水泵的設(shè)計(jì)及施工如不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生故障，勢(shì)必影響滅火救援，造成不必要的損失。

關(guān)鍵詞：消防水泵；設(shè)計(jì)；施工

消防水泵的設(shè)計(jì)及施工主要包含消防泵體、管道、閥門、電控柜及儀表的設(shè)計(jì)及施工等內(nèi)容。消防水泵在很多時(shí)候都處于待機(jī)狀態(tài)，這就使消防水泵的設(shè)計(jì)及施工具有了很強(qiáng)的特殊性。所以在進(jìn)行消防水泵的設(shè)計(jì)及施工時(shí)，應(yīng)最大程度的提升其安全性和可靠性，以滿足建筑的消防要求。

1 消防水泵的設(shè)計(jì)原則

消防水泵的設(shè)計(jì)原則應(yīng)根據(jù)消防泵應(yīng)用的工藝流程，從消防系統(tǒng)滅火時(shí)的流量、揚(yáng)程、滅火介質(zhì)的性質(zhì)、管路布置以及操作運(yùn)轉(zhuǎn)條件等五個(gè)方面加以考慮。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目中消防泵房的位置、面積和消防給水系統(tǒng)的具體情況選擇、確定消防泵類型。消防泵的流量和壓力應(yīng)根據(jù)所服務(wù)建筑物（或工廠廠區(qū)、居住小區(qū)）、堆場(chǎng)、儲(chǔ)罐等對(duì)消防水量和水壓的要求經(jīng)計(jì)算確定。消防水泵應(yīng)滿足消防用水水壓和流量要求。水泵的流量、揚(yáng)程不低于設(shè)計(jì)要求值，也不低于性能曲線給定值。臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)的消防水泵應(yīng)采用一用一備，或多用一備。備用消防泵的工作能力不應(yīng)小于其中最大一臺(tái)消防工作泵。多用一備時(shí)，還應(yīng)考慮多臺(tái)消防泵并聯(lián)工作時(shí)，對(duì)系統(tǒng)流量和壓力的影響，正確選用消防泵。

2 消防水泵的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 消防水泵房的設(shè)計(jì)

在建筑中消防水泵房必須獨(dú)立設(shè)置，在建筑中專設(shè)房間作為消防水泵房，也可以在建筑外圍進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)消防水泵房要具有防火和耐火性，在消防水泵房?jī)?nèi)部還要設(shè)計(jì)防火分區(qū)，要保證應(yīng)用耐火極限不低于1h的非燃燒體墻和樓板與其他部位隔開，在高層建筑中更要設(shè)計(jì)大于2h的非燃燒體墻和2h的樓板進(jìn)行分隔。

2.2 消防水泵的性能參數(shù)選用設(shè)計(jì)

目前，我國(guó)規(guī)范對(duì)消防水泵性能沒有詳細(xì)的規(guī)定，致使消防水泵的選用上有不少出入。一般消防水泵工況必須在吸深1m時(shí)，應(yīng)滿足額定流量（Qn）和額定壓力（Pn）要求，同時(shí)工作壓力不應(yīng)超過額定壓力的1.05倍。同時(shí)在吸深1m時(shí)，流量為1.5倍的額定流量（Qn），工作壓力不應(yīng)小于0.65額定壓力（Pn）。封閉流量時(shí)，最大工作壓力不得超過1.4額定壓力（Pn）。選擇消防水泵時(shí)，其流量～壓力（Q～P）特性曲線應(yīng)平坦無(wú)駝峰。泵組所采用的泵均應(yīng)經(jīng)過定型鑒定和型式檢驗(yàn)并符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有良好的常溫啟動(dòng)性能，應(yīng)保證5s內(nèi)順利啟動(dòng)。引上水后20s內(nèi)，應(yīng)能使消防泵達(dá)到額定工況。結(jié)構(gòu)要求、抗腐蝕性能、機(jī)械性能、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等性能的應(yīng)符合GB6245-2006標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 消防水泵管線的設(shè)計(jì)

為了提高消防水泵的供水效率，建筑中的消防水泵都設(shè)計(jì)兩個(gè)消防泵組，所以在進(jìn)行消防水泵設(shè)計(jì)中重點(diǎn)保證吸水管的數(shù)量，吸水管不得低于兩條，并且在用水量上要滿足建筑需求。尤其是當(dāng)建筑用水量最大時(shí)，兩條吸水管線可以最大程度的提高消防水泵的有效性，保證消防用水量滿載。同時(shí)兩臺(tái)水泵組所配置的高壓消防水泵，都必須具備獨(dú)立的吸水線路，可以與市政或消防蓄水池直接對(duì)接，提高充足的水源。高層建筑中的消防水泵可以使用自罐式吸水，這樣能保證水泵長(zhǎng)期處于一個(gè)滿載的狀態(tài)下，一旦遇到火災(zāi)可以迅速發(fā)揮消防作用，以保證最短時(shí)間內(nèi)有水源進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。在消防水泵的水源連接上注意水管與環(huán)狀管道的連接，可以配備兩條出水管，出水管的供應(yīng)能力要滿足最大用水量，同時(shí)兩條出水管必須替換使用，這是為了防止一條出水管在檢修中，其余的出水管也能夠完成水量的供給。

3 消防水泵的電力設(shè)計(jì)

要想使消防泵能夠在消防系統(tǒng)中得到更好的應(yīng)用就必須有一個(gè)安全可靠的供電系統(tǒng)。其電氣運(yùn)行的可靠性、耐火性和安全性直接關(guān)系到消防水泵的運(yùn)行和控制，也關(guān)系到及時(shí)有效地?fù)錅缁馂?zāi)。

3.1 強(qiáng)電的設(shè)計(jì)

建筑中消防水泵房通常獨(dú)立設(shè)計(jì)，一般與配電房的距離較遠(yuǎn)。消防水泵在火災(zāi)發(fā)生后一段時(shí)間內(nèi)仍要發(fā)揮作用，保證消防水泵的線路安全。因此消防水泵的供電要由變配電站或主配電室直接出線，采用放射式供電，應(yīng)急電源可采用第二路電源、帶自起動(dòng)的發(fā)電機(jī)組或二者組成的系統(tǒng)供電方式。要在消防水泵房最末一級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置切換。消防水泵的供電電纜選擇應(yīng)考慮在火災(zāi)條件下的持續(xù)工作時(shí)間因素來進(jìn)行選擇，配電線路要滿足消防水泵在火災(zāi)時(shí)持續(xù)運(yùn)行時(shí)間的要求。應(yīng)采用阻燃電纜穿鋼管暗敷在不燃燒體結(jié)構(gòu)層內(nèi)，保護(hù)層厚度不小于3cm，當(dāng)必須明敷時(shí)均需要穿金屬管或金屬線槽敷設(shè)，明敷的金屬管或金屬線槽須刷防火涂料。

3.2 控制線路的設(shè)計(jì)

消防水泵控制線路的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮在火災(zāi)這種特殊情況下，不管消防水泵的供電線路和電源處于什么狀態(tài)和故障，為消防水泵供電是最重要的。消防水泵的配電線路不能設(shè)置剩余電流動(dòng)作保護(hù)和過、欠電壓保護(hù)。不能采用變頻調(diào)速器作為控制裝置。消防水泵的配電線路所設(shè)置的保護(hù)電器要具有短路保護(hù)功能，但不宜設(shè)置過負(fù)荷保護(hù)裝置，如設(shè)置只能動(dòng)作與報(bào)警而不能用于切斷消防水泵的供電。使用中消防水泵因軸封銹蝕而使消防水泵堵轉(zhuǎn)，啟動(dòng)電流會(huì)很快使電纜發(fā)熱，溫度在達(dá)到設(shè)定值時(shí)保護(hù)電器動(dòng)作而切斷消防水泵的電源，這是不允許的。如果不設(shè)置過負(fù)荷保護(hù)，出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)，電纜溫度上升100°C或200°C，對(duì)于750°C或950°C的電纜影響不大，在最大轉(zhuǎn)矩的作用下，有可能克服電動(dòng)機(jī)軸封阻力，使電機(jī)逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)起來。消防水泵的啟動(dòng)依據(jù)規(guī)范JGJ/T16-92規(guī)定消火栓控制回路應(yīng)采用50V以下電壓，控制線路的控制電壓宜采用24V。防止控制線路損壞與消防水系統(tǒng)的管網(wǎng)接觸形成回路時(shí)帶電傷人的事故。消防水泵的啟動(dòng)控制設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮有在室內(nèi)消火栓箱處或噴淋濕式報(bào)警閥的壓力開關(guān)處直接啟動(dòng)，在消防控制室處遠(yuǎn)程控制或在消防水泵房處控制柜上就近控制三個(gè)方式啟動(dòng)控制。

4 消防水泵的施工工藝

消防水泵的施工工藝是消防系統(tǒng)安裝質(zhì)量中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，是關(guān)系到消防系統(tǒng)能否正常的運(yùn)轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)。

4.1 消防水泵泵體的安裝

消防水泵就位安裝前水泵及電動(dòng)機(jī)應(yīng)檢查，看是否符合設(shè)計(jì)要求和其產(chǎn)品說明書的規(guī)定；檢查安裝位置是否妥當(dāng)，機(jī)組兩側(cè)及冷卻風(fēng)扇、水箱前方有沒有按規(guī)范要求，預(yù)留有1m左右通道和空間，以利于更佳散熱、設(shè)備維修及維護(hù)之需。設(shè)備上方有沒有安裝供設(shè)備維修用的吊裝拉環(huán)或橫桿；檢查基礎(chǔ)的尺寸位置、標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)備的零部件是否有缺件、銹蝕。盤車應(yīng)靈活無(wú)阻滯、卡住現(xiàn)象、無(wú)異常聲音；產(chǎn)品出廠時(shí)裝配、調(diào)試完善的部分不應(yīng)隨意拆卸。確需拆卸時(shí)應(yīng)會(huì)同廠方、建設(shè)方、監(jiān)理方研究后進(jìn)行。拆卸和復(fù)裝應(yīng)按設(shè)備的技術(shù)文件規(guī)定進(jìn)行。小型整體安裝的泵，不應(yīng)有明顯的偏差。主動(dòng)軸與從動(dòng)軸以連軸節(jié)連接時(shí)，兩軸的不同軸度兩半聯(lián)軸節(jié)端面間的間隙應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定。電機(jī)安裝應(yīng)保持水泵與電機(jī)兩軸同心，彈性聯(lián)軸器兩端面間隙符合應(yīng)要求（2-6mm），若設(shè)備技術(shù)文件無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》TJ231-75（第一冊(cè)通用規(guī)定）。主動(dòng)軸與從動(dòng)軸找正連接后，盤動(dòng)檢查是否靈活。電機(jī)與泵連接前，應(yīng)先單獨(dú)試驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，確認(rèn)無(wú)誤后再連接。

4.2 消防水泵連接管道的安裝

消防泵的連接管道內(nèi)部和管端應(yīng)清潔干凈。消防泵與管路連接后，應(yīng)復(fù)核找正情況。要檢查吸水管路與消防泵的連接是否符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，如管路連接不正常時(shí)，應(yīng)調(diào)整管路。吸水管不應(yīng)存氣，選用的異徑管為偏心異徑管。消防水泵吸水口必須大于水泵管徑的兩倍以上，同時(shí)在孔口要安裝防護(hù)網(wǎng)，以避免其發(fā)生堵塞問題。為避免水泵的震動(dòng)波及到管道，應(yīng)在水泵的出水管上安裝柔性接頭，以消去水泵工作時(shí)的震動(dòng)，避免后面的管道受到影響。

4.3 閥門及附件的安裝

消防水泵的出水管上應(yīng)設(shè)止回閥、閘閥或自鎖式蝶閥、65mm的放水閥門以及檢查用壓力表。當(dāng)存在超壓可能時(shí)，出水管上應(yīng)設(shè)置防超壓設(shè)施安全泄壓閥。消防水泵吸水管上應(yīng)安裝明桿閘閥或帶自鎖裝置的蝶閥。如安裝暗桿閘閥或不帶自鎖裝置的蝶閥，使用過程中，操作人員不易發(fā)現(xiàn)閥門開閉狀態(tài)，且當(dāng)泵運(yùn)行時(shí)候，蝶閥自動(dòng)關(guān)閉或關(guān)閉一部分，使泵的流量不能達(dá)到設(shè)計(jì)使用要求。密封墊應(yīng)采用管網(wǎng)設(shè)計(jì)最高壓力的材料制作。消防管網(wǎng)的管件接口處常常出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，絕大多數(shù)都是因?yàn)楣芫W(wǎng)長(zhǎng)期超壓，破壞密封墊引起。消防水泵安裝在建筑地下室最底層，其出水管、進(jìn)水管上應(yīng)安裝柔性接頭減振，若安裝在建筑物樓層的樓板上時(shí)除了在進(jìn)出水管上安裝柔性接頭外，并應(yīng)在機(jī)組基礎(chǔ)上設(shè)隔振臺(tái)座。

4.4 消防水泵的電氣系統(tǒng)施工工藝

消防水泵的電氣系統(tǒng)應(yīng)按照規(guī)范要求，依據(jù)消防應(yīng)急線路的要求對(duì)消防水泵的電氣系統(tǒng)進(jìn)行較為系統(tǒng)的施工。消防水泵控制柜安裝處應(yīng)有良好的通風(fēng)，地面應(yīng)有排水溝，以保證室內(nèi)無(wú)積水。控制柜應(yīng)有良好的接地保護(hù)，接地電阻≤1Ω。電控柜安裝時(shí)，柜體和基礎(chǔ)牢固相連。橋架安裝及其支吊架、連接件和附件的質(zhì)量，應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。橋架安裝在托臂或支架上，應(yīng)用壓板固定牢靠。連接處應(yīng)該用軟銅線做好接地連接。電纜敷設(shè)施工前應(yīng)對(duì)電纜進(jìn)行詳細(xì)檢查，規(guī)格、型號(hào)、截面、電壓等級(jí)均符合設(shè)計(jì)要求，外觀無(wú)扭曲、壞損等現(xiàn)象。電纜敷設(shè)前進(jìn)行絕緣搖測(cè)或耐壓試驗(yàn)。控制線路接線后，應(yīng)進(jìn)行全點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)調(diào)試，保證聯(lián)動(dòng)關(guān)系、啟停控制及反饋信號(hào)等功能準(zhǔn)確無(wú)誤。

4.5 消防水泵房濕度的工藝保證

消防水泵房中許多設(shè)備都處于一個(gè)帶電工作的狀態(tài)下，消防水泵房中的濕度需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這是平時(shí)設(shè)計(jì)和施工中比較容易忽略的部分。這就使其濕度控制會(huì)相對(duì)提高，要保證其能夠被控制在一個(gè)合適的范圍中，既避免了設(shè)備金屬部分受潮銹蝕，也避免因空氣或環(huán)境過濕而引起意外的電氣短路故障。可采取的措施：泵房的土建階段，一定要預(yù)先設(shè)定，挖好應(yīng)有的排水溝，并且功能和效用必須符合要求。其次，泵房的通風(fēng)工程一定要修建到位，泵房只有一個(gè)通氣口，要做到兼顧排風(fēng)和送風(fēng)，只能是安裝可調(diào)的雙向排送風(fēng)系統(tǒng)，保證對(duì)泵房有規(guī)律的排風(fēng)和送風(fēng)，改善泵房的空氣條件。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鑒于消防水泵是整個(gè)建筑物滅火系統(tǒng)的核心設(shè)備，對(duì)消防水泵的設(shè)計(jì)及施工進(jìn)行合理性綜合考慮，對(duì)消防水泵的設(shè)計(jì)及施工工藝進(jìn)行分析，必須引起大家的足夠重視。及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正一些不恰當(dāng)?shù)淖龇ǎ瑴p少建筑消防的隱患，保證消防系統(tǒng)在正常工作的前提下，使其能夠滿足設(shè)計(jì)和施工要求的同時(shí)，最大程度地提高建筑的安全性。

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