對(duì)消防水泵故障切換檢查的幾點(diǎn)思考

施寅濠

摘要：消防水泵的主備泵切換維持正常是保障消防水系統(tǒng)可靠、安全運(yùn)行的必要條件。在檢查過程中對(duì)主備泵切換功能進(jìn)行充分測(cè)試可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)功能中存在的隱患。文章針對(duì)實(shí)際測(cè)試過程中，使用不同測(cè)試方法，得到不同的測(cè)試結(jié)果這一問題，通過對(duì)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集中消防水泵控制電路的整理、分析，尋得問題的癥結(jié)所在，并提出改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：消防水泵;主備泵切換;控制電路

中圖分類號(hào)：TU892? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1227（2022）02-0021-03

消防水系統(tǒng)是建筑消防安全最基礎(chǔ)、最常用、最重要的保護(hù)設(shè)施，而消防泵又是消防水系統(tǒng)的“心臟”。為提升整個(gè)消防水系統(tǒng)的安全性，提高消防給水的可靠性，國(guó)家相關(guān)防火規(guī)范明確要求水系統(tǒng)中必須設(shè)置備用泵。在日常消防檢查中，對(duì)消防泵主備用切換的檢查也是確保消防給水系統(tǒng)可靠、安全運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

1? 消防水泵主備泵切換的檢查方法及存在問題

1.1? 主備泵切換的檢查方法

應(yīng)急管理部消防救援局主編的《消防監(jiān)督檢查手冊(cè)（2019版）》中，于不同章節(jié)分別介紹了兩種主備泵切換的檢查方法。

方法一：將水泵控制柜上的開關(guān)設(shè)置為“1主2備”“自動(dòng)”運(yùn)行模式，1#泵自動(dòng)投入運(yùn)行后，按下水泵控制柜內(nèi)1#泵組熱保護(hù)繼電器，2#泵自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行燈點(diǎn)亮;松開熱保護(hù)繼電器，2#泵停止運(yùn)行，1#泵投入運(yùn)行[1]。

方法二：將水泵置于“1備2主”的“自動(dòng)”運(yùn)行模式，遠(yuǎn)距離啟動(dòng)2#泵。在2#泵組正常運(yùn)行情況下，打開消防泵電氣控制柜，用手將2#泵的空氣開關(guān)拉脫，觀察1#泵自動(dòng)投運(yùn)及相關(guān)信息顯示情況是否正常。

簡(jiǎn)言之，方法一就是在主泵正常運(yùn)行時(shí)，按下主泵的熱保護(hù)繼電器，觀察備泵是否能正常投入運(yùn)行。方法二就是在主泵正常運(yùn)行時(shí)，拉脫主泵的空氣開關(guān)，觀察備泵是否能正常投入運(yùn)行。

1.2? 實(shí)際檢查中出現(xiàn)的問題

在日常對(duì)消防水泵進(jìn)行監(jiān)督檢查或者維護(hù)測(cè)試的過程中，常常任意選用方法一或方法二對(duì)消防泵組進(jìn)行測(cè)試，只要備用泵正常投入運(yùn)行，即判斷主備泵切換功能正常。但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下問題：使用方法一，通過泵組的熱保護(hù)繼電器測(cè)試時(shí)，備用泵卻可以正常投入運(yùn)行;使用方法二，通過斷開主泵的空氣開關(guān)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，備用泵卻無法正常投入運(yùn)行。

2? 消防水泵控制邏輯分析

圖1、圖2為消防水泵一用一備全壓?jiǎn)?dòng)控制電路圖（包括消火栓泵和噴淋泵），摘自國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集之《常用水泵控制電路圖》（16D303-3）。該圖集于2016年9月1日開始實(shí)行至今。其依據(jù)的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有：《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50116-2013）、《建筑給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）等。

圖1、圖2所示的控制電路圖的電路功能為：兩臺(tái)水泵互為備用，工作泵故障時(shí)備用泵延時(shí)自動(dòng)投入，水泵由壓力開關(guān)等信號(hào)及消防系統(tǒng)控制，水源水池水位過低報(bào)警，并設(shè)有工作狀態(tài)（手動(dòng)、自動(dòng)、備用）選擇開關(guān)[2]。

2.1? “自動(dòng)”運(yùn)行模式下，消防聯(lián)動(dòng)控制器遠(yuǎn)程啟泵的控制邏輯

由圖2可見，當(dāng)前手動(dòng)選擇開關(guān)SAC及相關(guān)觸點(diǎn)的所處位置為左側(cè)檔位，該消防水泵控制電路的當(dāng)前工作模式為“自動(dòng)”運(yùn)行模式，其中2#泵為主泵，1#泵為備泵。通過消防聯(lián)動(dòng)控制器上的啟泵按鈕遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水泵，其控制邏輯如下：

步驟1：按下18號(hào)線路中的啟動(dòng)按鈕SF3，中間繼電器KAO1的線圈通電;

步驟2：在14號(hào)線路中的中間繼電器KAO1的常開觸點(diǎn)閉合，中間繼電器KA6線圈通電，16號(hào)線路中的KA6觸點(diǎn)閉合，14號(hào)線路持續(xù)通電;

步驟3：在31號(hào)線路中的KA6觸點(diǎn)閉合;

步驟4：在31號(hào)線路中的黃色信號(hào)燈PGY2通電發(fā)光（該黃色信號(hào)燈表示2#泵正在啟動(dòng)過程中）;

步驟5：在28號(hào)線路中的交流接觸器QAC2線圈通電;

步驟6：主回路中常開觸點(diǎn)QAC2閉合，2#泵啟動(dòng)（消防水泵在建成投入使用后，低壓斷路器QA1、QA2的日常狀態(tài)均為閉合狀態(tài)）;

步驟7：在29號(hào)線路中QAC2常開觸點(diǎn)閉合，KA2線圈通電，同時(shí)綠色信號(hào)燈PGG2通電發(fā)光（該綠色信號(hào)燈表示2#泵已經(jīng)正常啟動(dòng)）;

步驟8：在31號(hào)線路中的黃色信號(hào)燈PGY2斷電熄滅;27號(hào)線路中的紅色信號(hào)燈PGR2斷電熄滅（紅色信號(hào)燈為停泵指示燈）;

步驟9：在26號(hào)線路中QAC2常閉觸點(diǎn)斷開;

步驟10：在25號(hào)線路中的KA6觸點(diǎn)閉合，由于26號(hào)線路中QAC2常閉觸點(diǎn)幾乎同時(shí)斷開，時(shí)間繼電器KF1無法持續(xù)通電，25號(hào)線路中KF1觸點(diǎn)無法閉合。因25號(hào)線路用于控制備用泵啟動(dòng)，當(dāng)其未通電，備用泵不會(huì)啟動(dòng)。

2.2? 通過熱繼電器測(cè)試主備泵切換（方法一）的控制邏輯

在前文遠(yuǎn)程啟動(dòng)主泵（2#泵）基礎(chǔ)上，通過熱繼電器，對(duì)主備泵切換功能進(jìn)行測(cè)試，控制邏輯如下：

步驟1：按下主泵（2#泵）主回路中熱繼電器BB2的test按鈕，模擬2#泵運(yùn)行發(fā)生故障;

步驟2：在28號(hào)線路中BB2觸電斷開，QAC2線圈斷電;

步驟3：2#泵主回路中QAC2觸點(diǎn)斷開，2#泵因斷電停止運(yùn)行;

步驟4：在29號(hào)線路中QAC2觸點(diǎn)因線圈斷電恢復(fù)常開狀態(tài)，KA2線圈斷電，同時(shí)綠色信號(hào)燈PGG2斷電熄滅;

步驟5：在31號(hào)線路和27號(hào)線路中的兩處KA2常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，黃色信號(hào)燈PGY2和紅色信號(hào)燈PGR2恢復(fù)通電發(fā)光;

步驟6：在26號(hào)線路中QAC2觸點(diǎn)恢復(fù)閉合。由于25號(hào)線路中的KA6觸點(diǎn)已在前期遠(yuǎn)程起泵過程中處于閉合狀態(tài)，因此26號(hào)線路中時(shí)間繼電器KF1的線圈持續(xù)通電;

步驟7：在25號(hào)線路中時(shí)間繼電器KF1的常開觸點(diǎn)短暫延時(shí)后閉合，22號(hào)線路中QAC1線圈通電;

步驟8：主回路中常開觸點(diǎn)QAC1閉合，1#泵啟動(dòng)。

2.3? 通過切斷水泵主回路的低壓斷路器測(cè)試主備泵切換（方法二）的控制邏輯

在前文遠(yuǎn)程啟動(dòng)主泵（2#泵）基礎(chǔ)上，切斷水泵主回路的低壓斷路器，對(duì)主備泵切換功能進(jìn)行測(cè)試，控制邏輯如下：

步驟1：手動(dòng)切斷主泵（2#泵）主回路中低壓斷路器QA2;

步驟2：2#泵主回路斷電，2#泵停止運(yùn)行;

步驟3：2#泵控制電路全部斷電，即27號(hào)線路至32號(hào)線路全部處于斷電狀態(tài)，因此28號(hào)線路中QAC2線圈必然無電流通過;

步驟4：在26號(hào)線路中的QAC2觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，由于25號(hào)線路中的KA6觸點(diǎn)已在前期遠(yuǎn)程起泵過程中處于閉合狀態(tài)，因此26號(hào)線路中時(shí)間繼電器KF1的線圈持續(xù)通電;

步驟5：在25號(hào)線路中的時(shí)間繼電器KF1的常開觸點(diǎn)短暫延時(shí)后閉合，22號(hào)線路中QAC1線圈通電;

步驟6：主回路中常開觸點(diǎn)QAC1閉合，1#泵啟動(dòng)。

3? 主備泵切換功能檢查所出現(xiàn)問題的分析及解決方法

3.1? 不同檢查方法模擬不同的故障，應(yīng)進(jìn)行完整測(cè)試

通過對(duì)兩種測(cè)試方法的控制邏輯進(jìn)行分析可知：測(cè)試方法一所模擬的故障是，水泵在運(yùn)行過程中電氣線路出現(xiàn)過載，需要切換備泵投入運(yùn)行。測(cè)試方法二所模擬的故障是，水泵在運(yùn)行前或運(yùn)行中主回路斷電，主泵無法運(yùn)行，需要切換備泵投入運(yùn)行。兩種測(cè)試方法所針對(duì)的水泵故障不相同，后續(xù)的水泵切換邏輯也存在差異，因此在實(shí)際測(cè)試中，兩種方法不能互相替代，應(yīng)全部測(cè)試。

上文所涉及的控制電路圖，均摘自國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集之《常用水泵控制電路圖》。筆者認(rèn)為應(yīng)將其視為基于國(guó)家相關(guān)防火設(shè)計(jì)規(guī)范的最基礎(chǔ)要求，其中所能實(shí)現(xiàn)的功能應(yīng)在實(shí)際工程中得到展現(xiàn)。無論使用方法一還是方法二對(duì)消防水泵的主備泵切換功能進(jìn)行檢查測(cè)試，備用泵都應(yīng)能正常投入運(yùn)行。

3.2? 水泵控制柜接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致主備泵切換功能存在缺陷

查看圖1、圖2可見，1#泵、2#泵各自的控制電路中的電源線接點(diǎn)X1：2和X1：3分別位于低壓斷路器QA1和QA2之后，即QA1或QA2的開閉狀態(tài)，直接控制相對(duì)應(yīng)的消防水泵的控制電路是否通電。假設(shè)消防水泵的控制電路的電源線接點(diǎn)X1：2和X1：3位于低壓斷路器之前，即無論QA1或QA2處于開閉何種狀態(tài)，都不影響消防水泵的控制電路處于通電狀態(tài)，則在切斷主泵（2#泵）主回路中低壓斷路器QA2的情況下，雖然2#泵會(huì)停止運(yùn)行，但2#泵控制電路仍然正常通電，28號(hào)線路中QAC2線圈繼續(xù)保持通電，26號(hào)線路中QAC2觸點(diǎn)無法閉合，時(shí)間繼電器KF3無法通電，最后結(jié)果導(dǎo)致1#泵作為備用泵無法正常投入運(yùn)行。因此當(dāng)水泵控制電路接線有錯(cuò)誤時(shí)，使用方法二進(jìn)行功能測(cè)試，備泵無法正常投入使用。

3.3? 細(xì)化規(guī)范要求，避免主備泵功能設(shè)計(jì)缺陷

現(xiàn)行各類規(guī)范中雖然對(duì)主備泵設(shè)置進(jìn)行了要求，但內(nèi)容過于籠統(tǒng)，并未對(duì)主備泵切換功能進(jìn)行細(xì)化要求，未明確哪些故障屬于消防泵故障，需要進(jìn)行主備泵切換以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。因此在消防泵控制柜線路設(shè)計(jì)之初，因不同人員對(duì)消防泵的理解及思考不同，導(dǎo)致控制柜功能缺陷，不能在所有故障狀況下都完成主備泵切換。比如前文所述，拉脫主泵的空氣開關(guān)，備用泵不能正常投入運(yùn)行的情況，大多數(shù)原因在于控制柜未設(shè)計(jì)該項(xiàng)功能。

為避免此類情況的發(fā)生，需細(xì)化規(guī)范要求，明確消防泵故障的種類，明確故障信號(hào)的選擇，明確控制邏輯的設(shè)計(jì)，明確功能測(cè)試的方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]應(yīng)急管理部消防救援局.消防監(jiān)督檢查手冊(cè)（2019版）[M].昆明：云南科技出版社，2019.

[2]中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.16D303-3常用水泵控制電路圖[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社.2016.

Some thoughts on checking the failure of fire pumps

Shi Yinhao

（Pudong New Area Fire and Rescue Brigade，Shanghai? 200120）

Abstract：It is a necessary condition to ensure the reliable and safe operation of the fire water system to maintain the normal switching of the main and standby pumps of fire pumps. In the process of inspection， a full test of the switching function of the main and standby pumps can timely discover the hidden dangers in the system. Aiming at the problem of using different test methods to obtain different test results in the actual test process， the paper finds the crux of the problem and puts forward suggestions for improvement through the sorting and analysis of the fire pump control circuit in the national building standard design drawing.

Keywords：fire pump; main and standby pump switching; control circuit