高层建筑消防水泵的选型及安装控制要点

2010-07-31陈永馀

中国新技术新产品 2010年18期

陈永馀

（福建联美建设集团有限公司，福建福州 350011）

选择消防水泵主要考虑在火灾状态下该灭火系统所需的水流量和扬程等因素。水泵安装要注意振动的控制，其振动原因比较多，主要分为机械原因引起的振动和水力冲击引起的振动。而机械原因引起的振动又可分为制造质量不合格引起的振动和安装质量不合格引起的振动两方面。

1 水泵的选型

选择消防水泵时,在满足流量和扬程的前提下,还需考虑以下几点:

1.1 尽量选择离心泵,因为对于一般建筑的消防用水而言,扬程和流量范围都较宽,而离心泵工作区间最广,在市场上产品的品种、系列和规格也最多,便于选择和维修;同时离心泵可以短时间(2～3min)闭闸运行,运行也比较稳定,这对于维护管理有一定的意义。

1.2 应选用效率较高的水泵,如尽量选用两台水泵一用一备即可满足保护建筑整个灭火系统的流量及扬程。如分两区，要设4台；分3区，要设6台。因此造成泵房面积大，水泵台数多，管道复杂，成本增加；当高、低区分界面楼层发生火灾时，需同时启动两区消防水泵，才能满足消防要求，这样必然会造成供电负荷大。虽然并联分区安全供水性能高，但鉴于以上原因，可选择新型的多级多出口泵的消防给水系统代替。

1.3 为保证消防供水的可靠性,需要配置一定数量的备用泵。备用泵与工作泵一样应处于随时可以启动的状态,且其工作能力不应小于其中最大一台消防工作泵,以保证在扑救火灾时,消防水泵能坚持工作不间断供水。

《高层民用建筑防火规范》(GB50045-2005)第7.4.8条规定增压设施应符合下列要求：对消火栓给水系统不应大于5L/S；对自动喷水系统不应大于1L/S。自动喷水灭火系统施工及验收规范(GB50261-2005)第6.2.3条规定水压试验的测试点应设在系统管网的最低点，对管网注水时，应将管网的空气排净，并应缓慢升压，达到试验压力后，稳压30min，目测管网无泄漏、无变形，且压力降不大于0.05Mpa。始水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-97)第10.2.13条规定：DNIO0的钢管允许渗水量为0.28L(min·km)，DN150的钢管允许渗水量为0.3L(min·km)。显然，若管道施工达到国家规范，系统管网的泄漏水量很少，可以忽略不计。因此选择稳压泵的流量为 1.0L／S～2.0L/S，压力为比主泵高 0.1MPa～2.0MPa或者为主泵的1.1倍～1.2倍比较合适。

1.4 选型时考虑水泵的设置,比如选择立式泵可节省空间

此外,为保证消防水泵能快速启动,应采用自灌式引水,若采用自灌式引水有困难时,必须有可靠迅速的的引水设备。

2 水泵安装步骤及控制要点

2.1 消防水泵管道设备连接要点，见图1。

2.1.1 当设计无规定时，水泵出水管上应安装压力表、止回阀、闸阀及试验阀用DN65mm放水阀,放出的水宜返回水池；消防水泵泵组总出水管上还应安装压力表和安全泄压阀。试验检查用的放水阀应安装在水泵的出水管上，且在止回阀与闸阀之间，不应安装在止回阀之前；为了避免泵在突然停电时倒转和受水锤冲击，出水管路应安装止回阀,并安装在闸阀的后面。

图1 水泵房设备连接图

2.1.2 水泵总出管应根据需要设控制阀门，以保证其中任一条故障检修时；其余供水管仍应保证供给全部消防用水流量；止同阀应采用缓闭式的；控制应采用明杆阀门、泄压阀应采用可调式安全泄压阀；水泵与管道之间也必须作减震处理，在水泵进出水口处安装可曲挠橡胶减震接头，把水泵的振动尽可能少的传至管路上，减少振动。从而增加管路及阀门使用寿命，减少事故发生。管支架应采用弹性支架。

2.1.3 水泵出水管上所安装的柔性接头的位置和数量应符合设计规定；通常应分别安装在水泵出口处及出水管架空管段上,避免振动波及到管道,要既能防振又要保持管道位移在允许范围之内；水泵出水管上的压力表宜带有放气的旋塞及缓冲装置；其量程应为工作压力的2～2.5倍，表上应有校验标志；弯头不能直接与水泵进口相连接,必须装一段长约为3倍直径的直管,否则将造成水泵进水口水流紊乱，影响水泵效率。

2.1.4 水泵出水管及其附件应用支、吊架固定不得使管道重量承压在水泵设备。

2.1.5 吸水喇叭口与水池底部距离由设计确定,喇叭口口径应比吸水管管径大2倍左右；喇叭口与吸水管的连接方式采用焊接,并要用支架固定于池底。喇叭口上应安装防护网。防止一些大型脏物被泵吸入造成阻塞。吸水管管径应符合设计要求，且不得小于水泵吸入口口径；吸水管穿过池壁的中心标高与水泵吸入接口标高应符合设计要求，吸入管水平段宜有不少于0.1%向水集方向的上扬坡度；与水泵吸入口的连接应采用偏心异径管；上平下斜安装；吸水管不得呈现倒坡向及产生气襄的弯曲，变形现象。

2.2 安装施工控制要点

2.2.1 基础施工要点

泵的基础一般为混凝土，长度应比泵的底座长出50mm～70mm，应当统一考虑前后定位，上下标高，做到整齐划一，协调美观。混凝土基础的强度、安装标高及中心线应符合设计要求，必须严格按设计图配筋，并且按照混凝土的标号及配合比施工。

2.2.2 泵地脚螺栓和垫铁的安装

1)地脚螺栓的直线度偏差不应超过10/100。2)地脚螺栓任一部分离灌孔壁应大于15mm。3)螺栓底端不应碰孔底。4)地脚螺栓上的油脂和污垢应清除干净，但与泵相连的螺纹部分应做防锈处理并涂上油脂。5)螺母与垫圈和垫圈与设备底座间的接触应良好。6)拧紧螺母后，螺栓必须露出螺母，其露出长度宜为螺栓直径的1/3～2/3。7)拧紧地脚螺栓，应在预留孔中的混凝土达到设计强度的75%以上时进行，各螺栓的拧紧力应均匀。8)承受主要负荷和较强连续振动的垫铁组，宜使用平垫铁。9)每一垫铁组应尽量减少垫铁的块数，且不宜超过3块，并少用薄垫铁，放置平垫铁时，最厚的放在下面，最薄且不小于2mm的放在中间，垫铁的安装应整齐平稳，保证每块垫铁与基础面都有良好的接触，并应将各垫铁相互间定位焊牢，但铸铁垫铁可不焊。10)每一垫铁组应放置整齐平稳，接触良好，底座应设置橡胶或其它缓冲垫来消除振动。设备找平后每一垫铁组均应被压紧，并用0.25kg手锤逐组轻击听音检查。11)设备找平后，垫铁端面应露出设备底面外缘，平垫铁应露出10mm～30mm，斜垫铁宜露出10mm～50mm。垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。

2.2.3 泵的找正

泵的找正应符合下列要求:

1)安装后，水泵泵体的底座应水平，且与隔振垫基座接触严密，定位基准线应符合设计要求，设备的平面位置及允许偏差应符合相关规范的规定。2)泵与管道采用法兰连接时，法兰应与管道中心线相垂直，两法兰面应平行，柔性软接头应能自由伸缩。连接后，应反复校正，如不正常应调整，调整时应将泵、管道脱开，以防止杂物进入泵内损坏泵的零件。3)泵与管路连接后，应复核找正情况，如由于管路连接不正常时，应调整管路。

2.2.4 水泵安装

（1）泵体底板水平度的控制。泵体底板水平度是规范和施工中的重点，其不平度的超标，就引起泵体倾斜。在施工中，要求尽量消除垫铁间的间隙，尽可能地提高安装精度，使其＜0.05mm并使垫铁与洼面接触密实，无翘动现象。并用合像水平仪精找，用大水平尺复验整体水平度。同时，在二次灌浆时须作到满而实，以免接触面浮浆及接触不良等现象存在而引起累积误差。并在混凝土强度达到70%后，紧固螺栓，重新检查底座水平度无变化。（2）泵的主轴即可抽部分的垂直度的控制。安装主轴时，套筒连轴器顺轴上推，并在连轴器外上拧上两个固定螺钉将其固定在轴上。导轴承的支架应对称于外接管，并保证于同一轴线，防止整轴因安装过程而弯曲。安装主轴时，轴承的间隙是影响主轴回转精度及刚度的重要因素，在轴承的预紧过程中，若间隙过小，容易引起轴承过热，间隙过大，影响回转精度，使轴承振动大，安装后，重新检查导轴承之间的间隙，使之在0.6到1.6mm之间。（3）联轴器的对中及泵轴电机轴的对中。该泵的对轴为间隙配合，泵的提速有调整螺母控制。在安装时特别要做到准确联轴器与泵轴的同心。关键由于联轴器与泵轴的配合有间隙，不能过大，否则，难以做到准确对中。为了达到泵轴与电机轴的准确对中，可用人工转动电机轴，用百分表测量电机联轴器径向跳动，其径向允差为0.05mm。端面允差为0.03mm同时，只要精心操作，细心调整，联轴器中心对振动影响是可以控制的。

2.2.5 进出水管系统安装

1)进水管路支撑必须牢固，不能坠在水泵上，各接头应严格密封，不得漏气。2)带底阀的进水管应垂直安装，且阀门轴销方向应在水平方向，以免底阀不能关闭或关闭不严，影响水泵工作。3)进水管任何部分，都不应高出水泵进水口的上边缘，以防泵内聚集空气，影响吸水效果。4)为减小功率消耗，水泵进水管口尽量接近水池水面或浸没于水池水面以下，不可过多的高出水池。

2.2.6 管路连接注意事项

1)管路安装好后，最好用高压水通入做泄漏检查试验，要求不漏水。2)水泵配管应在水泵定位找平找正，稳固后进行，安装顺序为止回阀、阀门依次与水泵紧牢，用线坠找直找正，量出配管尺寸。3)水泵出水口在装设异径管之后，为缓解振动可安装可曲挠接头，然后装止回阀、闸阀。4)阀门安装应牢固、严密，与管道中心线垂直，操作机构灵活。5)同类型的管道附件，除有特殊要求外，应分别安装在同一高度。6)明装管道成排安装时，直线部分应互相平行。曲线部分:当管道水平或垂直并行时，应与直线部分保持等距；管道水平上下平行时，曲率半径应相等。