消防水池與循環水池合建在空分制氧項目中的應用分析

劉銀娜

中冶京誠工程技術有限公司 北京 100176

引言

消火栓系統作為工業廠區內常用滅火系統之一，“消水規”對消防水池做出了設計規定及要求，本文主要結合實際工程中消防水池與循環水池的合建進行設計方法分析，并總結合建水池在設計和檢修方面存在的問題及其解決辦法。

1 合建水池的目的

從安全可靠性及經濟合理性等因素出發，一些廠區在設計消防水池時選擇與其他水池合建，既解決了各建、構筑物防火間距要求，又節約了成本。另外，獨立建造的消防水池由于長時間不使用造成水質變差，未及時更換新水時消防設施容易被雜質堵塞。北方地區地上式消防水池在氣溫低于5℃時需要采取通蒸汽等防凍設施，造成了維護成本的增加。

2 合建水池的設計

2.1 工程概況

河北某空分站內設有壓縮機間、高低壓配電室、生產輔助用房等建筑，空分站一期、二期產氧能力均為40000Nm3/h，兩期水泵站共建。根據“消水規”第3.4.8條、3.5.2條及3.6.2條規定，室外消防給水設計流量60L/s，室內消防給水設計流量20L/s，火災延續時間3小時。

根據 “消水規”第4.3.1條規定，本項目應設消防水池。因廠區用地緊張，不具備單獨建造消防水池的條件，故本項目合建水池。

2.2 合建水池的計算及尺寸確定

消防水池的有效容積應是火災延續時間內，同時使用的各種滅火系統消防用水量之和。本工程消防給水設施只有消火栓，故本工程消防給水用量為864m3。該項目單套循環水總量4000m3/h，循環水有效容積800m3，水池上方設四臺方形冷卻塔，單臺冷卻塔平面尺寸13m×13m。

根據“消水規”第4.3.6條規定，消防水池的總蓄水有效容積大于500m3時，宜設兩格能獨立使用的消防水池；當大于1000m3時，應設置能獨立使用的兩座消防水池。本項目消防水池總蓄水有效容積大于500m3，設置為能獨立使用的兩座水池。合建水池中間設擋墻，每座水池設獨立出水管，并設置能滿足最低有效水位的連通管及切斷閥。經核算每座水池循環水有效容積836.8m3，消防水有效容積470.7m3。每座水池分別設溢流管道、補水管道、排污管道。

合建的水池平面尺寸的確定不僅與水池的有效容積有關，還取決于水池上方冷卻設備的布置方式、設備尺寸，根據以上因素，合建水池總長設為60.2m，單池長29.55m，寬設為17.9m。水池的深度不僅取決于有效容積，還與循環水取水喇叭口淹沒深度、消防水泵出水管中心標高有關。

根據《消防給水及消火栓系統設計規范圖集》15S909（以下簡稱“消水規圖示”）[2]中5.1.12圖示，對于立式消防水泵，消防水池滿足自灌式啟泵的最低有效水位應高于水泵出水管中心線。

經綜合計算，每座水池由上至下設高液位報警（溢流水位）、正常水位（補水閥關閉）、開補水閥水位、循環水泵低液位報警水位、循環水泵停泵水位并報警、消防水泵低液位報警水位、最低有效水位報警并提醒管理人員手動停泵這七個水位。

3 如何保證水池內消防儲水的安全性

根據“消水規”第4.3.8條規定，消防用水與其他用水共用的水池，應采取確保消防水量不作他用的技術措施。

當水位下降至消防水位時，其他水泵如未及時停泵，空氣就會從其吸水管上方開設的?25真空破壞孔進入，水泵自動停泵。此措施適用于小流量泵情況。而通常循環水泵流量很大，本項目單臺循環水泵流量達到2100m3/h，吸水管管徑DN700，吸水管上開孔后少量空氣進入泵體并不會立即停下，便不可保證消防水的安全性，還會造成循環泵的損壞。

水池設有循環水泵低液位報警、停泵液位報警，當水位下降到低液位，控制室指示并報警，引起管理人員的注意，當液位繼續下降至停泵液位時，液位聯鎖循環水泵自動停泵，當自動停泵故障時，管理人員可立即通過手動停泵保證消防水不被挪作他用。

4 結束語

綜上所述，消防水池與循環水池合建有以下優點：

4.1 節省用地

因冷卻塔平面尺寸大，布置在水池上方會造成水池占地較大，若項目占地緊張，合建水池只增加水池高度或深度即可。

4.2 水質好

經循環水泵加壓的冷卻水供給工藝生產設備使用，回水溫度升高后靠余壓進入冷卻塔降溫，然后進入循環水池，再經水泵加壓送出循環使用。水循環過程中因蒸發冷卻損失了水量，空氣中灰塵進入了水系統，造成水系統水質鹽分的濃縮和懸浮物含量增加。設計采取向水系統中投加水質穩定藥劑和少量排污及補充新水的方式控制循環水系統水質的穩定。采用旁流過濾措施減少懸浮物含量，使水質始終滿足生產用水要求。這樣，水循環起來就避免了長期不用造成的水質變差。

4.3 防凍效果好

冷卻塔降溫后的水進入水池，水池內的水一直保持在溫度32℃左右，即使冬季氣溫降到0℃以下，水池內的水也不會結冰

4.4 便于檢修

循環水池與消防水池合用，池內總儲水量大，將水池分為兩座，中間設連通管及切斷閥，且此連通管設于消防水最低有效水位以下，可保證所有消防有效水被充分利用，當水池檢修、清洗時仍能保證消防水的供給。