淺議消防水泵的選型

柯毅胤

摘 要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，不論是工業(yè)項(xiàng)目還是農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，都離不開消防系統(tǒng)。而消防系統(tǒng)的心臟就是消防水泵。消防水泵的可靠性直接關(guān)系著廣大人民群眾的生產(chǎn)財(cái)產(chǎn)安全，消防系統(tǒng)能否在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候順利啟動(dòng)并發(fā)揮滅火作用，關(guān)鍵在于消防水泵的設(shè)計(jì)、選型、制造。

關(guān)鍵詞：消防水泵 消防系統(tǒng) 選型

中圖分類號(hào)：2U892 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）09（c）-0046-03

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，不論是工業(yè)項(xiàng)目還是農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，都離不開消防系統(tǒng)。而消防系統(tǒng)的心臟就是消防水泵。消防水泵的可靠性直接關(guān)系著廣大人民群眾的生產(chǎn)財(cái)產(chǎn)安全，消防系統(tǒng)能否在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候順利啟動(dòng)并發(fā)揮滅火作用，關(guān)鍵在于消防水泵的設(shè)計(jì)、選型、制造。

1 消防水泵的選型原則

《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）對(duì)消防水泵的選擇和應(yīng)用做了如下具體規(guī)定。

（1）消防水泵的性能參數(shù)應(yīng)滿足特定使用場(chǎng)所消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需流量和壓力的要求。

（2）消防水泵所配電機(jī)提供的功率能夠滿足流量揚(yáng)程性能曲線上任何一處所需功率。

（3）當(dāng)選用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的消防水泵時(shí)，從安全性和可靠性上考慮，應(yīng)選擇干式電動(dòng)機(jī)安裝的消防水泵。

（4）平緩無(wú)駝峰、無(wú)拐點(diǎn)的光滑曲線是流量揚(yáng)程性能曲線必須具備的，這樣可以避免水泵喘振運(yùn)行；為了防止壓力過(guò)大，技術(shù)上要求在零流量情況下的壓力不應(yīng)超過(guò)額定設(shè)計(jì)壓力的140%，且不宜小于設(shè)計(jì)額定壓力的120%。

（5）當(dāng)出流量為設(shè)計(jì)流量的150%時(shí)，出口壓力不應(yīng)低于額定設(shè)計(jì)壓力的65%。

2 消防水泵的主要材質(zhì)選擇

消防水泵的主要材質(zhì)應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）水泵外殼建議選用為球墨鑄鐵；（2）葉輪建議選用青銅或不銹鋼。

3 消防水泵的吸水

消防水泵吸水應(yīng)符合下列規(guī)定。

（1）為保證泵內(nèi)經(jīng)常充滿水，消防水泵應(yīng)采取自灌式吸水。

（2）消防水泵從市政管網(wǎng)直接抽水時(shí)，為防止給水系統(tǒng)的高水壓因背壓高而倒灌，水泵出水管上應(yīng)設(shè)置減壓型倒流防止器。

（3）當(dāng)消防水泵從消防水箱吸水時(shí)，吸水管上應(yīng)設(shè)置旋流防止器。

4 消防水泵的吸水管、出水管和閥門的技術(shù)要求和選用

（1）按照可靠性冗余原則，一組消防水泵的吸水管應(yīng)有100%的備用。

（2）吸水管應(yīng)能防止氣囊的形成。

（3）一組消防水泵與消防給水環(huán)狀管網(wǎng)連接的輸水干管應(yīng)有100%的備用。

（4）為能使消防水池內(nèi)的水最大限度用于滅火中，滿足消防水泵在最低水位運(yùn)行安全的要求是消防水泵吸水口的淹沒(méi)深度最低要求，同時(shí)不應(yīng)小于600 mm，當(dāng)采用旋流防止器時(shí)，淹沒(méi)深度不應(yīng)小于200 mm。

（5）吸水管上應(yīng)當(dāng)選用明桿閘閥或者具有自鎖功能的蝶閥，選用的暗桿閥門應(yīng)具有開啟刻度和標(biāo)志；如果吸水管管徑超過(guò)300 mm時(shí)，建議設(shè)置電動(dòng)閥門。

（6）消防水泵的出水管上可以選用止回閥、明桿閘閥、蝶閥等，選用的蝶閥應(yīng)帶有自鎖裝置；如果出水管管徑超過(guò)300 mm時(shí)，建議設(shè)置電動(dòng)閥門。

5 消防水泵的壓力表設(shè)置

消防水泵吸水管和出水管上應(yīng)設(shè)置壓力表。

（1）設(shè)置在出水管上的壓力表的最大量程應(yīng)不小于水泵額定工作壓力的2倍，且不應(yīng)低于1.60 MPa。

（2）真空表、壓力表、真空壓力表均可使用吸水管上，壓力表的最大量程>0.70 MPa，真空表的最大量程宜為-0.10 MPa。

（3）壓力表的直徑應(yīng)>100 mm，應(yīng)采用直徑>6 mm的管道與進(jìn)出口管網(wǎng)相接，同時(shí)設(shè)置關(guān)斷閥門。

6 消防穩(wěn)壓泵的選用

消防穩(wěn)壓泵最主要的功能是補(bǔ)充管網(wǎng)的泄漏量，保持消防給水系統(tǒng)處于要求的“準(zhǔn)高壓”狀態(tài)，防止消防給水系統(tǒng)發(fā)生誤報(bào)警。消防穩(wěn)壓泵型式上建議選用離心水泵，并符合以下技術(shù)要求。

（1）建議選用單吸單級(jí)離心水泵或單吸多級(jí)離心水泵。

（2）離心泵的過(guò)流部件材質(zhì)一般采用普通灰鑄鐵，但建議穩(wěn)壓泵殼體和過(guò)流葉輪等主要部件的材質(zhì)采用不銹鋼。

（3）穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量應(yīng)符合下列規(guī)定。

①穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量需要根據(jù)實(shí)際使用功能確定，需要滿足維持系統(tǒng)處于設(shè)定的壓力，使其流量大于正常系統(tǒng)的泄漏量和系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)流量。②管道材質(zhì)、接口形式等因素決定了消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的正常泄漏量，當(dāng)沒(méi)有可參考的管網(wǎng)泄漏量數(shù)據(jù)時(shí)，穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量建議按特定消防給水體統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量的1%～3%計(jì)，且不宜小于1L/s。③當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)一定的流量時(shí)，就會(huì)引發(fā)消防給水系統(tǒng)中報(bào)警閥等壓力開關(guān)動(dòng)作，自動(dòng)啟動(dòng)流量應(yīng)根據(jù)工程具體情況，進(jìn)行綜合計(jì)算確定。

（4） 穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)原則和技術(shù)規(guī)定：

①滿足系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)和管網(wǎng)充滿水的是對(duì)穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力基本要求。②穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)滿足穩(wěn)壓設(shè)備在其準(zhǔn)工作狀態(tài)下大于管網(wǎng)壓力下降到該啟動(dòng)主消防泵時(shí)管網(wǎng)的壓力，而且建議準(zhǔn)工作狀態(tài)壓力宜大于該啟動(dòng)主消防泵時(shí)管網(wǎng)的壓力為0.07～0.10 MPa。③穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)保持系統(tǒng)在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)其最不利點(diǎn)處水滅火設(shè)施的的壓力大于該處的靜水壓，且增加值不應(yīng)<0.15 MPa。

7 消防主泵的選擇

7.1 消防水泵流量的確定

市政消防給水設(shè)計(jì)流量，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼗馂?zāi)統(tǒng)計(jì)資料、火災(zāi)撲救用水量統(tǒng)計(jì)資料、滅火用水量保證率、建筑的組成和市政給水管網(wǎng)運(yùn)行合理性等因素綜合分析計(jì)算確定。

按照同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)和一起火災(zāi)滅火設(shè)計(jì)流量，經(jīng)計(jì)算確定該城鎮(zhèn)和居住區(qū)的市政消防給水設(shè)計(jì)流量。同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)和一起火災(zāi)滅火設(shè)計(jì)流量不應(yīng)小于表1的規(guī)定。

工業(yè)園區(qū)、商務(wù)區(qū)等消防給水設(shè)計(jì)流量，宜根據(jù)其規(guī)劃區(qū)域的規(guī)模和同一時(shí)間的火災(zāi)起數(shù)，以及規(guī)劃中的各類建筑室內(nèi)外同時(shí)作用的水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量之和，并經(jīng)計(jì)算分析確定。

建筑物室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量，應(yīng)根據(jù)建筑物類別、使用功能、建筑體積、建筑高度、耐火等級(jí)、火災(zāi)危險(xiǎn)性等因素綜合確定。建筑物室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量不應(yīng)小于GB50974-2014第3.4.1條中表3.4.1的規(guī)定。

當(dāng)建筑物同時(shí)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)或固定消防炮滅火系統(tǒng)等一種或兩種以上自動(dòng)水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時(shí)，室內(nèi)消防用水量應(yīng)按需要同時(shí)開啟的上述系統(tǒng)用水量之和計(jì)算，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量可減少50%，但不應(yīng)<10 L/s。

宿舍、公寓等非住宅類居住建筑的室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量應(yīng)按GB50974-2014第3.4.1條中表3.4.1公共建筑確定。

7.2 消防水泵揚(yáng)程的確定

消防水泵的揚(yáng)程由下式確定：

H=H1+H2+H3+H4

其中H為消防水泵的揚(yáng)程，m；

H1為水槍保證充實(shí)水柱需要的壓力，m；

H2為消火栓口與地面的垂直高度，m；

H3為消防水帶的損失，m；

H4為消防管路的損失，m。

高層建筑、廠房、庫(kù)房和室內(nèi)凈空高度超過(guò)8 m的民用建筑等場(chǎng)所，室內(nèi)消火栓水槍充實(shí)水柱應(yīng)按13 m計(jì)算；其他場(chǎng)所消火栓水槍充實(shí)水柱應(yīng)按10 m計(jì)算。

不同噴嘴口徑達(dá)到不同充實(shí)水柱時(shí)需要的壓力見表2。

消防水帶的損失按下列公式計(jì)算：

H3=AdLdq2

其中：H3為水帶損失，m；

Ad為水帶比阻，見表3。

q為水槍流量，L/s。

管路損失H4，可按相關(guān)管路損失的計(jì)算公式計(jì)算，一般按管路總長(zhǎng)度的10%估算。

8 消防水泵的分區(qū)

從采用的消防產(chǎn)品承壓能力、閥門開啟方式、管道承壓等因素綜合考慮，當(dāng)符合以下技術(shù)條件時(shí)消防給水系統(tǒng)應(yīng)分區(qū)供水。

（1）消火栓栓口處最大工作壓力大于1.20 MPa時(shí)。

（2）自動(dòng)水滅火系統(tǒng)報(bào)警閥處的工作壓力大于1.60 MPa或噴頭處的工作壓力大于1.20 MPa時(shí)。

（3）系統(tǒng)最高額定壓力大于2.40 MPa時(shí)。

消防水泵選型需要根據(jù)多個(gè)方面的因素綜合考慮，需要滿足相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。在2014年國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)和檢疫總局、公安部、國(guó)家認(rèn)證中心聯(lián)合發(fā)布對(duì)消防水泵進(jìn)行強(qiáng)制3C認(rèn)證，對(duì)消防水泵的質(zhì)量、安裝、使用提出了新的要求。合理選擇及使用消防水泵是關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全的大事，不能馬虎。

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