臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)中壓力開關(guān)和流量開關(guān)設(shè)置探討

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在現(xiàn)行規(guī)范GB50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《消規(guī)》)中第11.0.4條規(guī)定，消防水泵應(yīng)由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)，或報(bào)警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號(hào)應(yīng)能直接自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵。但規(guī)范僅對(duì)消防水泵聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中的自動(dòng)啟泵信號(hào)的設(shè)置提出了原則性要求，并未對(duì)壓力開關(guān)和流量開關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)置方式未作明確規(guī)定。筆者根據(jù)規(guī)范及實(shí)施指南等對(duì)壓力開關(guān)和流量開關(guān)的具體設(shè)置進(jìn)行如下探討。

1 壓力開關(guān)

這里規(guī)范中所指的壓力開關(guān)和噴淋系統(tǒng)濕式報(bào)警閥組中的壓力開關(guān)不是同一種，出水干管上的壓力開關(guān)專業(yè)名稱為低壓壓力開關(guān)，平時(shí)高壓狀態(tài)，壓力降低產(chǎn)生電信號(hào)連鎖水泵。而濕式報(bào)警閥組用的壓力開關(guān)平時(shí)處于無(wú)壓狀態(tài)，壓力達(dá)到規(guī)定值發(fā)出電信號(hào)連鎖水泵。

消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)，由于常見消防給水系統(tǒng)中，消防水泵設(shè)有備用泵，若在每臺(tái)水泵后干管都設(shè)置一個(gè)壓力開關(guān)，則會(huì)造成數(shù)量及調(diào)試過多。因此壓力開關(guān)位置應(yīng)位于消防水泵出水管聯(lián)通后的環(huán)管上，這樣無(wú)論設(shè)幾個(gè)水泵，壓力開關(guān)僅需設(shè)置一個(gè)，有效降低成本及調(diào)控量。

(1)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消火栓系統(tǒng)?！断?guī)》第5.2.2條規(guī)定，高位消防水箱的設(shè)置位置應(yīng)高于其所服務(wù)的水滅火設(shè)施，且最低有效水位應(yīng)滿足水滅火設(shè)施最不利點(diǎn)處的靜水壓力。在滿足規(guī)范中靜水壓力的要求下，可不設(shè)穩(wěn)壓泵。

此時(shí)系統(tǒng)壓力的下降值幅度由高位消防水箱中水位變化確定。若取值較低，則導(dǎo)致水位下降幅度很大時(shí)，即火災(zāi)發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間，才啟動(dòng)水泵。因此，壓力開關(guān)取值應(yīng)為高位消防水箱中最高有效水位值降低1m左右，這樣既避免因常規(guī)滲漏至補(bǔ)水前造成誤啟泵，也不會(huì)延遲啟泵。

(2)設(shè)有穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消火栓系統(tǒng)。當(dāng)高位消防水箱中最低有效水位不滿足《消規(guī)》第5.2.2條中水滅火設(shè)施最不利點(diǎn)處的靜水壓力規(guī)定時(shí)，需設(shè)穩(wěn)壓泵。

此時(shí)系統(tǒng)在壓力開關(guān)設(shè)置處時(shí)的工作壓力是由穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力所決定的。

《消規(guī)》第5.3.3-2條規(guī)定，穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)保持系統(tǒng)自動(dòng)啟泵壓力設(shè)置點(diǎn)處的壓力在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)大于系統(tǒng)設(shè)置自動(dòng)啟泵壓力值，且增加值宜為0.07MPa～0.10MPa。本條中“系統(tǒng)自動(dòng)啟泵壓力設(shè)置點(diǎn)”即指消防泵房?jī)?nèi)消防水泵出水干管上壓力開關(guān)設(shè)置處。

準(zhǔn)工作狀態(tài)參考《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》第2.0.1條，是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)性能及使用條件符合有關(guān)技術(shù)要求，處于發(fā)生火災(zāi)時(shí)能立即動(dòng)作、噴水滅火的狀態(tài)。即最不利點(diǎn)消防設(shè)施的靜水壓力滿足其工作壓力要求的狀態(tài)，對(duì)消火栓系統(tǒng)而言是指滿足充實(shí)水柱的壓力要求。經(jīng)計(jì)算，充實(shí)水柱為10m時(shí)，栓口壓力約為0.16MPa，此時(shí)栓口流量約為4.62L/s，不滿足規(guī)范要求的5L/s，因此按照5L/s計(jì)算，栓口壓力約為0.19 MPa。充實(shí)水柱為13m時(shí)，栓口壓力約為0.22 MPa。

在設(shè)有穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消火栓系統(tǒng)中，設(shè)高位消防水箱最低有效水位距最不利點(diǎn)消火栓高差為H1(m)，最不利點(diǎn)消火栓到消防水泵出水干管上壓力開關(guān)設(shè)置處高差為H2(m)。

壓力開關(guān)設(shè)置值應(yīng)為P=0.19/0.22-0.01 H1+0.01 H2-(0.07～0.10)。

(3)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。同(1)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消火栓系統(tǒng)。即壓力開關(guān)取值為高位消防水箱中最高有效水位值降低1m左右，此時(shí)壓力開關(guān)所處位置的靜水壓力值。

(4)設(shè)有穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。《消規(guī)》第5.3.3-3條規(guī)定，穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)保持系統(tǒng)最不利點(diǎn)處水滅火設(shè)施在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)的靜水壓力應(yīng)大于0.15 MPa。滿足《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中系統(tǒng)最不利點(diǎn)處灑水噴頭的工作壓力不應(yīng)低于0.05 MPa的要求。

在設(shè)有穩(wěn)壓泵的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中，設(shè)高位消防水箱最低有效水位距最不利點(diǎn)灑水噴頭高差為H1(m)，最不利點(diǎn)灑水噴頭到消防水泵出水干管上壓力開關(guān)設(shè)置處高差為H2(m)。

壓力開關(guān)設(shè)置值應(yīng)為P=0.15-0.01 H1+0.01 H2-(0.07～0.10)。

2 流量開關(guān)

(1)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。流量開關(guān)安裝在高位消防水箱出水管任意部位上。

對(duì)于消火栓系統(tǒng)，流量開關(guān)的取值須大于消火栓系統(tǒng)的滲漏流量，以防止誤啟泵。同時(shí)也不應(yīng)太大，超過一個(gè)消火栓的流量，以防不能啟泵。參考《消規(guī)》第5.3.2-2條，消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的正常泄漏量應(yīng)根據(jù)管道材質(zhì)、接口形式等確定，當(dāng)沒有管網(wǎng)泄漏量數(shù)據(jù)時(shí)，穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量宜按消防給水設(shè)計(jì)流量的1%～3%計(jì)，且不宜小于1L/s。考慮一個(gè)消火栓設(shè)計(jì)流量，建議流量開關(guān)啟動(dòng)流量取值介于1L/s與5L/s之間。在條件允許時(shí)，啟動(dòng)流量可盡量采取大值，減少系統(tǒng)誤動(dòng)作的可能性。

而對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)而言，流量開關(guān)的取值是大于等于一個(gè)噴頭的流量加上系統(tǒng)的泄漏量。以常見K=80的噴頭為例，按照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第9.1.1條公式計(jì)算，P按《消規(guī)》第5.2.2-4條取值為0.1 MPa，則一個(gè)噴頭的流量q為1.33 L/s。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)泄漏量取值按上文為1L/s。因此流量開關(guān)啟動(dòng)流量取值至少為2.33 L/s。

(2)設(shè)有穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。此時(shí)，流量開關(guān)的安裝位置應(yīng)為消防水箱出水管的氣壓水罐供水的后端(出水端)和重力流的匯流總管上。

消火栓系統(tǒng)取值同(1)臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，因《消規(guī)》第5.3.3-3條，P取值為0.15 MPa，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)泄漏量取值不變，為1 L/s。此時(shí)一個(gè)噴頭的流量q為1.63 L/s，流量開關(guān)啟動(dòng)流量取值至少為2.63 L/s。

3 小結(jié)

本文通過對(duì)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)和設(shè)置穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)的壓力開關(guān)和流量開關(guān)的設(shè)置位置及取值進(jìn)行探討，以解決設(shè)計(jì)過程中《消規(guī)》中描述不完善造成取值困難的情況。

但是在實(shí)際工程中，在不同工況下，啟動(dòng)消防泵不僅需要壓力開關(guān)和流量開關(guān)，還需其他消防組件進(jìn)行配合，以達(dá)到避免誤啟泵或及時(shí)啟泵。這就需要根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)不同系統(tǒng)的工作情況，依靠不同組件進(jìn)行配合，合理啟泵，為撲滅火災(zāi)贏得寶貴的時(shí)間。