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99%消防泵房、水池设计经常犯错问题99例(一)

来源:未知作者:188金宝体育app网站 厂家 发布时间:2020-10-26 08:34:33 点击: 0

前言:    

目前整个设计行业设计质量都令人堪忧。设计费低、设计时间短、从业人员越来越年轻化和设计机械化,设计深度浅、与造价、施工脱节,专业知识浅尝辄止,跨专业知识完全隔绝。久而久之,设计的意思逐步成为拷贝,不能具体分析,更不可能创新。施工图设计不能深入,大部分施工图都得二次深化设计,包含二次出图或者不出图由施工单位现场处理两种方式。    

消防泵房、水池往往没有二次深化设计直接施工,错误问题和不合理问题多,施工单位技术水平高的,可以现场调整和修改,否则就造成返工或存在隐患。另外,业主、设计及施工仅关注是否通过审查和验收,不关注系统的技术可行性、经济性和持续性,使泵房存在隐患。    

笔者每年接触一百多个项目,发现消防泵房水池的设计,仅1~2张图纸往往就存在几十处问题,少于10处的凤毛麟角,而且都是业内比较有影响力的设计院。大量的消防泵房验收后,存在不少隐患,单涉及检测一项内容,某企业调查了全国各地557个消防泵房,发现490个泵房不能对消防泵关键性能检测。    

为尽量精简文章,照顾所有人的的阅读,每个问题不进行详细解释和分析,对个别观点不理解的同行,可在文后询问,笔者再解释。

采用下列简称:

1、《消防给水及消火栓系统技术规范》简称:《消水规》

2、15S909《<消防给水及消火栓系统技术规范>图示》(2018修正版)简称:《图示》

3、<消防给水及消火栓系统技术规范>实施指南》( 2016版)简称:《指南》

4、建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)简称:《建规》

 

一、流量检测装置与DN65试水管串联,不管消防泵流量大小,流量计仅为DN65,不满足《消水规》5.1.11要求。

如下图图1(来自《图示》),20L/S的消防泵,流量检测范围为46.6L/S,属于一般的DN65流量计测量范围内。当泵流量较大时,如常用消防泵40L/S,其流量检测范围为93.2L/S,DN65管道流速26.5m/s,超出常规产品范围。即使有些厂家声称其DN65产品可测量,个人也建议慎重,毕竟水力学许多经验公式不适合高速流体。

                        图1 

二、流量检测装置与试水管串联,管径改为DN150,影响试水。

一些设计,将图1中流量检测装置与试水管合用管径改为DN150,也同样存在问题,原因有二:一是管径太大,试水难以控制,试水量过大能正常启动消防泵,不代表系统可靠。二是试水不应排进消防水池,而流量检测应回流进消防水池,产生矛盾(各自原因见下)。检测装置与测试阀串联设置不合适,可独立设置或并联设置,见图2(来自《指南》示意图)

                       图2

三、流量计前管段需设调节阀,不能采用闸阀作为调节阀使用。

消防泵测试,需要测试消防泵不同工况点的流量压力,因而需要使用调节阀调节出不同流量工况时对应扬程是否满足要求,调节阀不能漏缺,且由于闸阀仅能全开全关,故而不能用于调节(图1采用闸阀有误),可使用自锁装置的蝶阀。

四、流量测试装置与试水阀共用管段时,调节阀应设于试水管接口之后管段上。

见上2,流量计前漏设阀门,造成作为试水阀的室内消火栓失效,只要DN150蝶阀一打开,水就从流量计处流走,消火栓不能试水,需要在三通后增设DN150蝶阀作为调节阀,原蝶阀可作为检修控制阀。

五、流量测试装置应从控制阀前接出,可在止回阀与控制阀之间接出。    

流量和压力测试装置是用于测试消防泵的各种工况的流量压力,测试时必须隔离开系统侧管网,避免系统侧对测试的干扰,如避免屋顶水箱、稳压装置的干扰(1.5Q工况);避免安全阀、泄压阀的泄水影响测量测试(0流量不能实现)。隔离开系统侧管网的最简单有效的方法,就是设于控制阀前,测试时关闭控制阀即可,否则,若设于控制阀后,需要在系统管网逐一寻找相关阀门关闭,效率低且容易遗漏。而且,测试期间的压力开关时常输出启泵信号,扰乱消防控制中心的管理工作,真正的火灾出水灭火因阀门隔离而不能实现压力开关启泵信号传送。阀门位置可参见下图图3:《流量和压力测试装置、试验阀安装示意图》。

3:流量和压力测试装置、试验阀安装示意图 

六、一组消防泵合用流量和压力测试装置时,应在消防泵出水管控制阀前接出合用测试管道。

不能在控制阀后的环状管网接出测试管道。应在消防泵出水管控制阀前接出测试管道,连接每台泵的测试管道均设控制阀,管道汇合后,设压力测试装置和调节阀,调节阀后一定距离设置流量测试装置(见图3)。

七、当消防泵二用一备时,不适合每台泵设置一套流量测试装置。

不少设计人员喜欢每一台消防泵均设流量计,浪费,且当消防泵二用一备时,技术上不适合,需要采用共用流量测试装置,能够测量单台消防泵的关键性能参数,也能够测量并联泵组关键性能参数。

消水规》5.1.11 一组消防水泵应设流量和压力测试装置,已经很明确,不是每一台消防泵均要设置,也不是多设比少设好,多设流量计,并联泵组关键性能参数测试工作很难开展。

为何必须测试并联泵组关键性能参数?消水规》并没有明确,但并联泵组才是消防系统的关键,无论单台泵性能参数如何,并联泵组关键性能参数不满足要求,则系统作废。

NFPA20明确要求,在测试单个消防泵,或测试需要同时运行的所有消防泵时,共用测试装置应能够提供精确的流量测量值。

八、当消防泵二用一备时,共用流量测试装置测试范围不满足要求。

常见于广东、四川项目,地下室采用泡沫喷淋系统,设计流量80L/S,往往采用40L/S消防泵二用一备,共用流量测试装置经常采用DN100流量计,测试范围不满足测试泵组流量要求。 

九、流量测试装置与调节阀之间应有10倍管径距离的直管段,下游要大于5倍D    

流量计紧挨调节阀安装,紊流影响测量精度。

十、测试装置周边应有操作空间

测试装置宜距地1~1.5m,方便测试,但泵房一般尺寸紧张,距地1~1.5m则需占用通道、检修空间空间,造成泵房需要加大。因而设置在天花,且测试每季度才一次,需要时使用人字梯即可。但不少设计,流量测试装置上下左右存在各种管线,甚至紧贴结构梁板,没有操作、观察及检修空间。    

即使采用物联网、楼宇自控等系统,可以全自动化、半自动化测试,也应有操作、观察及检修空间。

十一、流量计(机械式除外)避免在强磁场和震动干扰处安装。

常见错误是安装位置刚好在立式泵电机旁,有些泵房上方是电房,甚至与变压器仅相隔一层天花板。

十二、测试装置必须设置通向消防水池的排水管。    

测试流量大,回流节约水资源,直接排至泵房产生喷溅,泵房集水坑排水能力一般小于测试流量。

十三、流量测试装置不适合采用转子流量计,可采用超声波流量计、涡轮流量计等。    

不少设计图纸,流量计等设备,型号规格参数均缺设计,只将《消水规》5.1.11原文抄在设计说明上。目前的施工图设计成果有趋向《设计任务书》的形式发展。一些设计有选用,但采用转子流量计。

《消水规》5.1.11的要求过高,能满足0.4级的精密流量计不多见,常见产品都是普通精度(1.0级及以下),精密流量计为0.5级及以上,不少生产厂家往往需要定制。超声波流量计物美价廉,但其精度易变化,需要经常调校。涡轮流量计属于机械传动,其精度变化小。消防泵产品仲裁试验方法规定采用涡轮流量计,见《消防泵》10.15.1。    

转子流量计价格低廉,但转子流量计计量精度较低,测量范围较小,一般的DN150转子流量计,最大流量也不过40L/S左右,这不满足《消水规》5.1.11的要求。而且,转子流量计适合长时间使用且流量稳定场所,不适合消防泵测试。消防泵平时不使用,仅在测试时启泵并短时间内从零流量到150%流量的范围,分别测量各种重要工况的流量压力,每次工况测试需要等待转子稳定,比较耗时耗工,也耗电。   

 转子流量计须安装在垂直走向的管段上,流体介质自下而上地通过转子流量计,消防泵房的设计中,流量计所处常为水平管,水平管上采用转子流量计也是常见错误之一。

十四、试验阀应从止回阀后接出,可在止回阀与控制阀之间接出。    

试水管放水为了测试消防给水系统的自动启动功能,出水管止回阀前接出,系统不能启动,仅仅是消防水池放水。

十五、试水不应排进消防水池    

理由:

1.试水阀的作用是测试系统自动启泵,流量小,时间短,水量少,不需要回流到消防水池。

2.试水应能观察到大概流量,流量过大方能启泵,说明系统存在问题,但直接回流到消防水池,不能观察到,排放到泵房有利于观察水流状况。

3.管网中长期不动的存水回流污染水池,与消防泵测试用水来源不同。

4.回流水池后也是溢流排走,排进消防水池也不能节水。

十六、系统工作压力小于1.6MPa时建议采用室内消火栓作为试水管    

试水管采用室内消火栓,测试人员将水龙带接驳消火栓,不管排至地面还是水池,需要靠人力控制水带或水枪,流量比较接近火灾初期流量。可以参考《指南》示意图(见上图图2),检测装置与测试阀并联设置。

十七、作为试水管的室内消火栓必须采用减压稳压消火栓(SNW65-I)

不论何种建筑,需选用稳压类别I类的消火栓,出水口压力宜为0.25MPa,否则压力过高无法使用,流量过大不能真实反映系统控制可靠程度。    

十八、系统工作压力大于于1.6MPa时(水泵扬程1.35MPa左右),不能采用室内消火栓作为试水管    

由于室内消火栓就只有一种公称压力(1.6MPa),系统工作压力大于1.6MPa时,不能用室内消火栓,需要采用PN2.5MPa的调节阀门,且阀门后宜采用钢管接到集水坑或排水沟格栅盖板上方,避免喷溅。此调节阀可用闸阀,虽然闸阀用于调节时漏水,但此处检测不需要流量特别准确。

目前大多数项目系统工作压力大于1.6MPa,不少设计按图2采用消火栓,存在隐患,尤其是130~140米高左右的项目,没有转输水箱,消防泵扬程2.0MPa。即使没开消防主泵,屋顶水箱加上稳压装置,造成消火栓压力长期处于1.7~1.8MPa的超压状态,不仅渗漏,且容易爆毁。

十九、水锤消除器宜设置在止回阀与控制阀之间,防止水泵测试管路水击  

《消水规》明确消防系统管网超压及水击问题防治措施,但水泵测试管路超压及水击问题被忽略,设计也极少考虑。    

水泵测试时,由于管路短且直接通大气,停泵不产生水锤,但时常存在调节阀门关闭过快产生水锤的风险(见图3的阀门⑦)。    

由于需要测试零流量压力,所以需要关闭调节阀,测试人员操作不当时,阀门关闭过快产生水锤。    

消防系统本身亦需要设置水锤消除器(小扬程泵除外),水锤消除器设于止回阀与控制阀之间(见图3),不仅效果最好,且在水泵测试时关闭控制阀,水锤消除器也能起作用。水泵测试时关闭控制阀,不存在系统侧产生水锤的可能。

二十、消防泵泵扬程超过1.0MPa时测试管段宜加安全阀,超过1.6MPa时测试管段应该加安全阀    

水泵测试时需要测试消防泵零流量压力不超1.4H,短时间内完成测试和超压是允许的,所以按《图示》、《指南》做法不设泄压措施一般也没问题。但是当消防泵产品有质量问题时或实际参数与铭牌不符时,或者选用柴油机消防泵时,测试消防泵零流量有可能压力过大存在爆管风险,当泵扬程超过1.0MPa时建议测试管段宜加安全阀,安全阀泄压整定压力可按1.4H+0.05~0.1MPa(即在1.4H~1.5H之间)。这种情况虽然可能性低,但安全阀也便宜,有备无患。    

不建议将系统泄压阀改至测试管段(控制阀前)进行泄压。也不能采用泄压阀代替水锤消除器,具体原因另行分析。

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