臨時高壓消防給水系統中壓力開關和流量開關設置探討

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在現行規范GB50974-2014《消防給水及消火栓系統技術規范》(以下簡稱《消規》)中第11.0.4條規定，消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號應能直接自動啟動消防水泵。但規范僅對消防水泵聯動系統中的自動啟泵信號的設置提出了原則性要求，并未對壓力開關和流量開關的設計參數和設置方式未作明確規定。筆者根據規范及實施指南等對壓力開關和流量開關的具體設置進行如下探討。

1 壓力開關

這里規范中所指的壓力開關和噴淋系統濕式報警閥組中的壓力開關不是同一種，出水干管上的壓力開關專業名稱為低壓壓力開關，平時高壓狀態，壓力降低產生電信號連鎖水泵。而濕式報警閥組用的壓力開關平時處于無壓狀態，壓力達到規定值發出電信號連鎖水泵。

消防水泵出水干管上設置的壓力開關，由于常見消防給水系統中，消防水泵設有備用泵，若在每臺水泵后干管都設置一個壓力開關，則會造成數量及調試過多。因此壓力開關位置應位于消防水泵出水管聯通后的環管上，這樣無論設幾個水泵，壓力開關僅需設置一個，有效降低成本及調控量。

(1)不設穩壓泵的臨時高壓消火栓系統。《消規》第5.2.2條規定，高位消防水箱的設置位置應高于其所服務的水滅火設施，且最低有效水位應滿足水滅火設施最不利點處的靜水壓力。在滿足規范中靜水壓力的要求下，可不設穩壓泵。

此時系統壓力的下降值幅度由高位消防水箱中水位變化確定。若取值較低，則導致水位下降幅度很大時，即火災發生較長時間，才啟動水泵。因此，壓力開關取值應為高位消防水箱中最高有效水位值降低1m左右，這樣既避免因常規滲漏至補水前造成誤啟泵，也不會延遲啟泵。

(2)設有穩壓泵的臨時高壓消火栓系統。當高位消防水箱中最低有效水位不滿足《消規》第5.2.2條中水滅火設施最不利點處的靜水壓力規定時，需設穩壓泵。

此時系統在壓力開關設置處時的工作壓力是由穩壓泵的設計壓力所決定的。

《消規》第5.3.3-2條規定，穩壓泵的設計壓力應保持系統自動啟泵壓力設置點處的壓力在準工作狀態時大于系統設置自動啟泵壓力值，且增加值宜為0.07MPa～0.10MPa。本條中“系統自動啟泵壓力設置點”即指消防泵房內消防水泵出水干管上壓力開關設置處。

準工作狀態參考《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》第2.0.1條，是自動噴水滅火系統性能及使用條件符合有關技術要求，處于發生火災時能立即動作、噴水滅火的狀態。即最不利點消防設施的靜水壓力滿足其工作壓力要求的狀態，對消火栓系統而言是指滿足充實水柱的壓力要求。經計算，充實水柱為10m時，栓口壓力約為0.16MPa，此時栓口流量約為4.62L/s，不滿足規范要求的5L/s，因此按照5L/s計算，栓口壓力約為0.19 MPa。充實水柱為13m時，栓口壓力約為0.22 MPa。

在設有穩壓泵的臨時高壓消火栓系統中，設高位消防水箱最低有效水位距最不利點消火栓高差為H1(m)，最不利點消火栓到消防水泵出水干管上壓力開關設置處高差為H2(m)。

壓力開關設置值應為P=0.19/0.22-0.01 H1+0.01 H2-(0.07～0.10)。

(3)不設穩壓泵的臨時高壓自動噴水滅火系統。同(1)不設穩壓泵的臨時高壓消火栓系統。即壓力開關取值為高位消防水箱中最高有效水位值降低1m左右，此時壓力開關所處位置的靜水壓力值。

(4)設有穩壓泵的臨時高壓自動噴水滅火系統。《消規》第5.3.3-3條規定，穩壓泵的設計壓力應保持系統最不利點處水滅火設施在準工作狀態時的靜水壓力應大于0.15 MPa。滿足《自動噴水滅火系統設計規范》中系統最不利點處灑水噴頭的工作壓力不應低于0.05 MPa的要求。

在設有穩壓泵的自動噴水滅火系統中，設高位消防水箱最低有效水位距最不利點灑水噴頭高差為H1(m)，最不利點灑水噴頭到消防水泵出水干管上壓力開關設置處高差為H2(m)。

壓力開關設置值應為P=0.15-0.01 H1+0.01 H2-(0.07～0.10)。

2 流量開關

(1)不設穩壓泵的臨時高壓消防給水系統。流量開關安裝在高位消防水箱出水管任意部位上。

對于消火栓系統，流量開關的取值須大于消火栓系統的滲漏流量，以防止誤啟泵。同時也不應太大，超過一個消火栓的流量，以防不能啟泵。參考《消規》第5.3.2-2條，消防給水系統管網的正常泄漏量應根據管道材質、接口形式等確定，當沒有管網泄漏量數據時，穩壓泵的設計流量宜按消防給水設計流量的1%～3%計，且不宜小于1L/s。考慮一個消火栓設計流量，建議流量開關啟動流量取值介于1L/s與5L/s之間。在條件允許時，啟動流量可盡量采取大值，減少系統誤動作的可能性。

而對自動噴水滅火系統而言，流量開關的取值是大于等于一個噴頭的流量加上系統的泄漏量。以常見K=80的噴頭為例，按照《自動噴水滅火系統設計規范》第9.1.1條公式計算，P按《消規》第5.2.2-4條取值為0.1 MPa，則一個噴頭的流量q為1.33 L/s。系統的設計泄漏量取值按上文為1L/s。因此流量開關啟動流量取值至少為2.33 L/s。

(2)設有穩壓泵的臨時高壓消防給水系統。此時，流量開關的安裝位置應為消防水箱出水管的氣壓水罐供水的后端(出水端)和重力流的匯流總管上。

消火栓系統取值同(1)臨時高壓消防給水系統。

自動噴水滅火系統，因《消規》第5.3.3-3條，P取值為0.15 MPa，系統的設計泄漏量取值不變，為1 L/s。此時一個噴頭的流量q為1.63 L/s，流量開關啟動流量取值至少為2.63 L/s。

3 小結

本文通過對不設穩壓泵的臨時高壓消防給水系統和設置穩壓泵的臨時高壓消防給水系統的壓力開關和流量開關的設置位置及取值進行探討，以解決設計過程中《消規》中描述不完善造成取值困難的情況。

但是在實際工程中，在不同工況下，啟動消防泵不僅需要壓力開關和流量開關，還需其他消防組件進行配合，以達到避免誤啟泵或及時啟泵。這就需要根據實際現場不同系統的工作情況，依靠不同組件進行配合，合理啟泵，為撲滅火災贏得寶貴的時間。