消防给水及消火栓系统案例分析

　　(一)系统结构

　　(二)消防水泵

　　1.选用

　　(1)当采用电动机驱动的消防水泵时，应选择电动机干式安装的消防水泵;

　　(2)单台消防水泵的最小额定流量不应小于10L/s，最大额定容量不宜大于320L/s。

　　(3)零流量时的压力：1.2～1.4倍设计工作压力;

　　(4)出流量为设计流量的150%时，出口压力不应低于设计工作压力的0.65倍。(DN65试水管)

　　补充：

　　消防水泵或消防给水所需要的设计扬程或设计压力，宜按下式计算：

　　P=k2(ΣPf+ΣPp)+0.01H+P0

　　式中：P—消防水泵或消防给水系统所需要的设计扬程或设计压力(MPa);

　　Pf—管道沿程水头损失(MPa);

　　Pp—管件和阀门等局部水头损失(MPa)

　　k2—安全系数，可取1.20～1.40;

　　H—当消防水泵从消防水池吸水时，H为最低有效水位至最不利水灭火设施的几何高差;当消防水泵从市政给水管网直接吸水时，H为火灾时市政给水管网在消防水泵入口处的设计压力值的高程至最不利水灭火设施的几何高差(m);

　　P0—最不利点水灭火设施所需的设计压力(MPa)。

　　(5)泵轴的密封方式和材料应满足消防水泵在低流量时运转的要求;

　　(6)消防给水同一泵组的消防水泵型号宜一致，且工作泵不宜超过3台;

　　(7)多台消防水泵并联时，应校核流量叠加对消防水泵出口压力的影响。

　　2.自灌式吸水：从市政管网直接抽水时，应在消防水泵出水管上设置空气隔断的倒流防止器;吸水口无吸水井，设置旋流防止器。

　　吸水管：吸水口淹没深度(600mm，200mm);两条;明杆闸阀(或带自锁装置的蝶阀、电动阀)、过滤器、压力表、偏心异径管(管顶平接);压力表量程不应低于0.70MPa，真空表的最大量程宜为-0.10MPa。

　　出水管：压力表(最大量程不应低于其设计工作压力的2倍，且不应低于1.6MPa)、止回阀、DN65试验放水管及放水阀、控制阀。

　　单台消防水泵的流量不大于20L/s、设计工作压力不大于0.5MPa时，泵组应预留测量用的流量计和压力计接口，其他泵组宜设置泵组流量和压力测试装置。

　　3.消防水泵启动

　　(1)消防水泵控制柜平时处于自动启泵状态。

　　(防护等级：专用消防水泵控制室IP30，与消防水泵同一空间IP55)

　　(2)消防水泵不应设置自动停泵的控制功能，停泵应由管理权限的工作人员根据火灾扑救情况确定。

　　(手动启停和自动启动)

　　(3)启泵方式

　　(4)消防水泵应确保从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2min。

　　(5)机械应急启泵功能：报警后5min。(控制柜控制线路发生故障)

　　4.消防水泵的检测验收

　　(1)打开消防水泵出水管上试水阀，当采用主电源启动消防水泵时，消防水泵应启动正常;关掉主电源，主、备电源应能正常切换;消防水泵就地和远程启停功能应正常，并向消防控制室反馈状态信号。(55s，1min(2s)，2min)

　　(2)消防水泵停泵时，水锤消除设施后的压力不应超过水泵出口设计工作压力的1.4倍。

　　5.消防水泵故障分析

　　例题解析

　　例：某高层公共建筑，消火栓系统设计中，最不利消火栓栓口标高为96.00m，消防水池最低有效水位标高为-4.50m，管件和阀门等局部水头损失为0.0183MPa，干管管段消防给水设计流量为40L/s，单位长度管道沿程水头损失0.0003401MPa/m，管道直线段长度为160m，立管管段消防给水设计流量15L/s，单位长度管道沿程水头损失0.0003685MPa/m，管道直线段长度100m，其中安全系数取1.30。计算消防水泵或消防给水系统所需要的设计扬程或压力?

　　『正确答案』

　　①管道沿程水头损失ΣPf

　　干管计算：0.0003401×160=0.0544MPa;

　　立管计算：0.0003685×100=0.0369MPa;

　　管道沿程水头损失ΣPf=0.0544+0.0369=0.0913MPa

　　②P=k2(ΣPf+ΣPp)+0.01H+P0

　　=1.30×(0.0913+0.0183)+0.01×[96.00-(-4.50)]+0.35

　　=1.50MPa

　　所以消防水泵或消防给水系统所需要的设计扬程或压力为1.50MPa。

　　例：在对系统进行季度检查时，打开试水阀，高位消防水箱出水管上的流量开关动作，消防水泵无法自动启动;消防控制中心值班人员按下手动专用线路按钮后，消防水泵仍不启动。值班人员到消防水泵房操作机械应急开关后，消防水泵启动。

　　问题：对系统进行季度检查时发现，消防水泵的自动和远程手动功能均失效，机械应急启动功能有效，消防水泵控制拒故障的可能原因有(　)

　　A.控制回路继电器故障

　　B.控制回路电气线路故障

　　C.主电源故障

　　D.交流接触电磁系统故障

　　E.信号输出模块故障

　　『正确答案』ABD

　　『答案解析』消防水泵控制拒故障的可能原因有控制回路继电器故障、控制回路电气线路故障、交流接触电磁系统故障。