消防泵组管道系统图的设计
2015-10-21许柳达
许柳达
【摘要】探讨泵房的泵组系统,提出了在设计过程当中容易管道连接方式和泄压阀的设置的细节问题,并给出相应的正确做法,供消防设计参考。
【关键词】吸水母管 管顶平接 泄压阀
随着城市的发展,社会的进步,在城市建设中,各种公共建筑越来越多,高级的住宅小区也越来越多,很多建筑基本都需要设置相应的消防系统。在消防系统中,消防泵房是系统的心脏,整个系统的运作均由泵组开始,这就使得消防泵房內的泵组系统变得相当重要。但在现实设计当中,消防泵组的设计,有几个细节的方面要处理得当,但设计人员却往往会忽视这些细节,下面就探讨一下相关方面的问题。
一、消火栓和喷淋系统泵组共用吸水母管的设置
根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)第4.3.6条 “消防水池的总蓄水有效容积大于500m?时,宜设两格能独立使用的消防水池;当大于1000m?时,应设置能独立使用的两座消防水池。每格(或座)消防水池应设置独立的出水管,并应设置满足最低有效水位的连通管,且其管径应能满足消防给水设计流量的要求。”当泵房内分别设置有消火栓和自动喷淋泵泵组并且两台泵组合用吸水母管时,两个水池同样能够分别独立使用。有些初学者稍不留神,就会忽略了这个备用的做法,做成如下图1.1,这种做法是当其中一个水池检修的时候,关掉母管上的阀门之后,消火栓或喷淋有一套系统是不能使用的,这是比较严重的问错误做法。针对这个共用水池的母管设置问题,给排水图集04S204-P11中提供了三种的做法,分别是第③、第④和第⑥种做法,见下图:
图1-1
所以应该按这个图集标准来设置才能满足备用的要求。但对于图集中的这些做法,笔者认为,这里能分别独立使用,不单是指水池能单独使用,而且在单独使用的时候,泵组也能互为备用。其中,第③和第④种,都能通过中间那个连接管上的阀门,来达到两套泵组分别使用两个消防水池中的水,但是这两种情况在检修其中一个水池的时候,就不能满足相应的泵组都能互为备用。笔者认为第⑥种做法是最好的,不仅消防水池能在检修的时候分别单独使用,而且消火栓和自动喷淋系统的两台泵组都能在使用一个水池的时候也是可以相互备用的,所以在设计过程中,有条件的话我觉得按第⑥种做法是最科学的。
二、吸水支管和母管连接安装方式
根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)第3.8.7条第4点“水泵吸水管与吸水总管的连接,应采用管顶平接,或高出管顶连接”。因为当没有管顶不平接时,在母管的顶部容易形成气囊,形成气蚀,影响过水能力,对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。在设计的过程中,因为压力给水管我们标注的标高是管中标高,当设置了共用吸水母管时,很多设计师们就容易忽略这里的细节,按下图2-1标注,这种情况下,是这种标注就是通常会被理解成支管标高跟母管标高是一样的,未采取管顶平接,如下图2-2所示。实际上,这里就应该如规范所说采取应采用管顶平接,或高出管顶连接如下图2-3或2-4所示。其中图2-3中采取管顶平接时,该三通应定做;而图2-4中采取高出管顶连接时,可以用标准构建,但需增设一个弯头。所以在设计的过程中,因为很多时候我们是用单线管表示的,所以这个吸水管上只有一个标高的话是不够全面的,建议适当增加一个标高以及母管的示意。
图2-1 图2-2
图2-3 图2-4
三、 泄压阀的设置
国标图集《消防专用水泵选用及安装》(04S204)中,关于“消防水泵管路系统基本图式(一)”中,出水管上设置防超压的泄压设施。那么具体什么时候会存在超压可能呢?泄压阀的启动压力多少?这一点规范中也没有明确应该怎么设置,很多设计人员可能会忽略了这个问题。笔者认为,就消防管网而言,在使用过程中存在管网超压的情况不外乎以下几个方面:
1. 火灾初期或系统试验时,消防水泵在小流量工况下工作。
2. 消防泵从室外管网直接吸水,外网水压大大高于计算时的最低水压。
3. 系统竖向按静压分区,消防水泵启动后因动压超压。或采用减压阀竖向分区时,因减压阀失灵导致系统超压。
4. 停泵水锤造成系统超压。
5. 消防车通过水泵接合器串联供水,因消防车供水压力大于系统工作压力引起超压。
为防止超压对系统造成危害,一般在水泵出水管上设置安全阀、泄压阀。泄压阀管径的选择:泄压阀的管径一般比主管可以小一至两级,如消防给水总管管径为 D150mm,则采用 DN100的泄压阀;若消防给水总管管径D>150mm,则采用DN150的泄压阀。
泄压阀的动作压力的设置:在设计过程中,很多设计人员可能会忽略了这个数值,所谓这个阀能自动泄压,肯定是有个动作的压力值,对于系统的正常使用有很大的作用。泄压阀的工作压力等级应与消防水泵出水管上阀门的压力等级一致。系统工作压力小于1.0MPa,可选用1.0MPa的泄压阀;1.0MPa而小于1.6MPa,可选用1.6MPa的泄压阀;大于1.6MPa时,应选2.5MPa的泄压阀。
以上是本人在设计过程中遇到过的简单但又容易忽略的重要细节问题,并提出的一点看法和意见,供消防设计人员参考。
参考文献
1 GB50974-2014 消防给水及消火栓系统技术规范
2 GB50015-2003(2009年版) 建筑给水排水设计规范
3 给排水设计手册 第二册 建筑给水排水 第二版 (2001)
4 04S204消防专用水泵选用及安装 , 中国建筑标准设计研究院出版