噴淋消防泵自動控制邏輯設計缺陷分析及解決方案①

婁悅

(浙江警官職業(yè)學院 浙江杭州 310018)

噴淋消防泵是自動噴水滅火系統(tǒng)的重要組成部分，它是利用交流電動機帶動裝有葉片的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，把動力機械產(chǎn)生的機械能傳遞給抽送的水，從而增加管網(wǎng)中水流壓力，最終將消防水池中的水輸送至噴頭的一種裝置。本文以濕式自動噴水滅火系統(tǒng)為例，分析討論噴淋消防泵自動控制邏輯的設計缺陷，并在此基礎(chǔ)上提出一種解決方案。

1 自動控制邏輯

根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-2013第4.2.1條的規(guī)定，應由濕式報警閥壓力開關(guān)的動作信號作為觸發(fā)信號，直接控制啟動噴淋消防泵，其電氣控制原理如圖1所示。

在準工作狀態(tài)下，噴淋消防泵控制箱（柜）的斷路器QF應閉合，“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)應處于“自動”檔，噴淋消防泵此時處于“自動啟動允許”狀態(tài)。一旦火災發(fā)生，閉式噴頭在高溫煙氣中受熱開放噴水，造成濕式報警閥閥瓣上下水壓失衡，閥瓣上側(cè)水壓降低，而下側(cè)仍為高壓，閥瓣在壓力差的作用下開啟，水流從濕式報警閥的信號口進入報警管路，經(jīng)延遲后到達壓力開關(guān)，水壓使壓力開關(guān)K動作閉合，交流接觸器KM電磁線圈帶電使其主觸點閉合，主回路接通，噴淋消防泵電機M得電啟動運轉(zhuǎn)。

2 設計缺陷及隱患

值得注意的是，在日常使用過程當中，由于操作不當，噴淋消防泵控制箱（柜）的“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)并未處于“自動”檔，而是處于“手動”檔甚至“停止”檔，此時噴淋消防泵處于“自動啟動禁止”狀態(tài)。一旦火災發(fā)生，即使壓力開關(guān)K動作閉合，交流接觸器KM的電磁線圈亦無法得電使其主觸點閉合，主回路無法接通，噴淋消防泵電機M因此無法啟動運轉(zhuǎn)。

噴淋消防泵如果無法啟動，管網(wǎng)中的水壓就無法達到設計要求，而消防水池中的水亦無法經(jīng)噴淋消防泵加壓后送至噴頭，在高位水箱中的水流盡之后，已開放噴水的噴頭即停止噴水，這將給火災的撲救與火勢的控制帶來嚴重的負面影響。2010年11月5日，吉林市某商業(yè)大廈發(fā)生火災，大火持續(xù)時間長達12h，造成19人死亡、24人受傷和財產(chǎn)重大損失。經(jīng)災后調(diào)查，正是由于噴淋消防泵控制箱（柜）的“手動/自動”開關(guān)處于“手動”檔，大廈自動噴水滅火系統(tǒng)的噴淋消防泵沒有及時啟動，最終使得“小火燒成大火”，造成了巨大的損失。

圖1 噴淋消防泵電氣控制原理圖

圖2 改進后的噴淋消防泵電氣控制原理圖

圖3 系統(tǒng)接線示意圖

圖4 GST5000火災報警控制器（聯(lián)動型）顯示屏顯示反饋信息示意圖

3 解決方案

為避免由于操作不當，使得噴淋消防泵處于“自動啟動禁止”狀態(tài)而導致火災發(fā)生時噴淋消防泵無法自動啟動，筆者認為應該采用技術(shù)手段，將噴淋消防泵的“自動啟動允許/禁止”狀態(tài)通過火災監(jiān)控系統(tǒng)實時反饋至消防控制室，一旦噴淋消防泵處于“自動啟動禁止”狀態(tài)，設置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動控制器能夠發(fā)出信號，提示消防值班人員采取措施，具體解決方案如下。

首先將一個AC220V小型中間繼電器KA接入噴淋消防泵電氣控制箱（柜）的控制電路，具體如圖2所示。本文采用歐姆龍MY2N-J220/240VAC型中間繼電器，其中：13、14號引腳為KA的交流電壓輸入引腳，1、9號引腳為KA的一對常閉引腳。

當噴淋消防泵控制箱（柜）的“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“自動”檔時，噴淋消防泵處于“自動啟動允許”狀態(tài)，KA的13、14號引腳之間有AC220V電壓輸入，其電磁線圈帶電，1、9號引腳常開；而當“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)未處于“自動”檔時，噴淋消防泵處于“自動啟動禁止”狀態(tài)，KA的13、14號引腳之間無電壓輸入，其電磁線圈不帶電，1、9號引腳常閉。綜上所述，KA的1、9號引腳的常開/常閉狀態(tài)直接反映了噴淋消防泵的“自動啟動允許/禁止”狀態(tài)。

隨后在噴淋消防泵控制箱（柜）旁安裝一個監(jiān)視模塊，并將該監(jiān)視模塊接入消防聯(lián)動控制器。本文采用海灣GST5000火災報警控制器（聯(lián)動型）和GST-LD-8300監(jiān)視模塊，其中：監(jiān)視模塊上的接線端子I、G為其信號輸入端，通常與外部設備的無源常開觸點連接，當外部設備的無源常開觸點常閉時，監(jiān)視模塊即通過總線向火災報警控制器發(fā)出反饋信號，反映外部設備的狀態(tài)。最后，將KA的1、9號引腳分別與監(jiān)視模塊的信號輸入端I、G連接，如圖3所示。

當噴淋消防泵控制箱（柜）的“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)未處于“自動”檔時，噴淋消防泵即處于“自動啟動禁止”狀態(tài)，KA的1、9號引腳常閉。由于KA的1、9號引腳分別與監(jiān)視模塊的信號輸入端I、G相連，因此，監(jiān)視模塊即通過總線向火災報警控制器發(fā)出反饋信號，將噴淋消防泵處于“自動啟動禁止”的狀態(tài)信息反饋至消防聯(lián)動控制器，消防聯(lián)動控制器在接收到這個反饋信號之后即發(fā)出聲、光信號并在顯示屏上顯示反饋信息，如圖4所示。

4 結(jié)語

本文以濕式自動噴水滅火系統(tǒng)為例，分析討論了噴淋消防泵自動控制邏輯的設計缺陷并提出了一種解決方案，其核心思想在于將噴淋消防泵的“自動啟動允許/禁止”狀態(tài)反饋至消防控制室，此解決方案不僅適用于濕式自動噴水系統(tǒng)，也可以推廣至其他類型的自動噴水滅火系統(tǒng)。