熱線(xiàn)電話(huà)
13142070000
熱線(xiàn)電話(huà)
13142070000
一、二用一備消防泵，其各自吸水管路不一致，造成吸水管水力損失大小不同，影響并聯(lián)運行的兩臺泵實(shí)際流量揚程不一致。
泡沫噴淋系統使二用一備消防泵應用非常普遍，一些泵房布置由于空間布置原因，造成三臺消防泵各自的吸水管敷設長(cháng)度、轉彎不同，造成在額定流量狀態(tài)下，吸水管的水頭損失差約為2~3kPa，吸水管在負壓狀態(tài)存在微小差別，造成消防泵的實(shí)際流量揚程產(chǎn)生較大的差異，影響并聯(lián)運行。
當采用共用吸水干管時(shí)，由于不同位置的消防泵，吸水路徑長(cháng)短不同，也產(chǎn)生水頭損失差,也影響并聯(lián)運行。
二、二用一備消防泵，其各自吸水管路不應設置過(guò)濾器
道理同上，設置過(guò)濾器后，由于不同過(guò)濾器存在不同的堵塞情況，造成吸水管路存在較大的阻力損失差（極端情況高達30~50kPa），影響并聯(lián)運行。
三、二用一備消防泵，泵組并聯(lián)運行流量、揚程小于設計流量、揚程。
泵并聯(lián)運行，在滿(mǎn)足額定壓力情況下，泵組額定流量小于所有并聯(lián)泵額定流量。不同廠(chǎng)家、不同型號參數的消防泵，并聯(lián)運行流量下降幅度不同。NFPA20和我國標準GB27898.3-2011《固定消防給水設備第3部分：消防增壓穩壓給水設備》5.5.2.4 并聯(lián)運行的消防泵組按消防額定工作壓力Px供水時(shí)流量不應少于單臺泵組在此壓力下流量之和的90％。也就是合格的二用一備泵組產(chǎn)品，其泵組最低流量可能是1.8Q
但大部分設計，選泵揚程同設計壓力，選泵流量是設計流量的1/2,造成選泵流量低于設計流量。
這種情況，建議選泵流量按設計流量的55%~60%選取。并聯(lián)運行，存在問(wèn)題較多，盡量不采用。
四、消防泵選泵功率過(guò)大，造成機械應急啟泵不能實(shí)現。
對于大功率消防泵，自動(dòng)啟泵采用降壓?jiǎn)⒈?，避免過(guò)大啟動(dòng)電流造成變壓器、柴油發(fā)電機過(guò)載跳閘。機械應急啟泵是通過(guò)緊急運行手柄或連桿，人工手動(dòng)操作可施加外力機械地閉合電動(dòng)機電路開(kāi)關(guān)機構強制啟泵，裝置與任何控制電路、電磁或類(lèi)似裝置沒(méi)有關(guān)聯(lián)，機械鎖定也不應自動(dòng)化，而是根據操作人員的意圖選定手動(dòng)閉鎖或手動(dòng)復位。 因此，機械應急啟泵是不能通過(guò)控制電路降壓?jiǎn)⒈?，全壓?jiǎn)⒈秒娏魇穷~定電流的7倍左右，當項目規模不大時(shí)，變壓器、柴油發(fā)電機容量也小，若選泵功率過(guò)大，造成機械應急啟泵不能實(shí)現。
例如某一類(lèi)高層辦公樓，總建筑面積7萬(wàn)平方，高98米，發(fā)電機600KW，地下車(chē)庫泡沫噴淋設計流量60L/S,選泵揚程160m,功率200KW，噴淋干管DN150,選泵功率過(guò)大，造成機械應急啟泵不能實(shí)現。解決措施?？梢栽龃蟀l(fā)電機功率到1000KW,但特別浪費，可以?xún)?yōu)化噴淋系統方案，將地下車(chē)庫和辦公噴淋各自單獨設置噴淋泵，噴淋干管DN150不變，車(chē)庫選泵為60L/S,H=60m，75KW,辦公樓選泵為30L/S,H=150m，90KW,600KW發(fā)電機還能滿(mǎn)足應急啟動(dòng)消防泵要求。
若地下車(chē)庫不是泡沫噴淋，常規設計流量40L/S,選泵揚程160m,功率132KW，同樣優(yōu)化，車(chē)庫選泵為40L/S,H=60m，55KW,辦公樓選泵為30L/S,H=150m，90KW,也能滿(mǎn)足要求。
至于超高層項目，常用大功率消防泵，也難于降低選泵功率，但超高層項目一般采用較大容量的變壓器、發(fā)電機，建議核算啟動(dòng)電流，不能滿(mǎn)足要求時(shí)協(xié)調解決或選擇其他方案。
五、消防泵按高效區右側工況點(diǎn)選泵，造成消防泵不能滿(mǎn)足150%Q時(shí)，其出口壓力>65%H的規定。
一些國外標準、《消水規》5.1.6及《消防泵》6.4.2.2針對此規定，目的是對電動(dòng)機的功率限制，保證電動(dòng)機功率應滿(mǎn)足所選水泵流量揚程性能曲線(xiàn)上任何一點(diǎn)運行所需功率的要求。同時(shí)，有些國外消防泵還要求流量功率曲線(xiàn)需要一個(gè)最大功率拐點(diǎn)，見(jiàn)下圖圖16。相比較而言，有最大功率拐點(diǎn)，容易實(shí)現電動(dòng)機功率滿(mǎn)足流量揚程性能曲線(xiàn)上任何工況點(diǎn)的要求，否則，僅滿(mǎn)足《消防泵》6.4.2.2，立式消防泵很難滿(mǎn)足此要求，我國的立式消防泵，在超流量狀態(tài)下燒毀電機時(shí)有發(fā)生。
豎向不分區區域消防中，由于一類(lèi)高層住宅塔樓Q=20L/S,多層商業(yè)Q=40L/S,一些設計選泵為XBD13/30(30L/S,H=130m），住宅塔樓設計壓力1.3MPa對應20L/S,H=135m，多層商業(yè)設計壓力0.6MPa對應40L/S,H=120m的工況點(diǎn)。多層商業(yè)消防泵設計工況點(diǎn)在高效區右側，造成150%Q（60L/S）時(shí)，出口壓力<65%H，多層商業(yè)消防出水，僅多用一根水槍,流量45~50L/S很容易導致立式消防泵電機燒毀。
但當多層商業(yè)通過(guò)減壓閥減壓分區時(shí)，40L/S流量時(shí)，減壓閥閥后靜壓0.7MPa，額定流量時(shí)動(dòng)壓0.65MPa，減壓0.55MPa，假若減壓閥存在流量150%Q，阻力過(guò)大，閥前的壓力或許減少了0.1~0.2MPa，減壓閥阻力損失，根據具體特性曲線(xiàn)，也增加了0.2~0.4MPa，閥后動(dòng)壓，比原來(lái)再減少0.3~0.6MPa，閥后動(dòng)壓甚至接近0。也就是說(shuō)，系統采用減壓閥分區，低區一般不會(huì )出現過(guò)大流量情況，高區由于出水口壓力下降，也減少出水量，消防泵基本難以出現150%Q工況。
圖16
六、為滿(mǎn)足自灌啟泵，消防水池最低水位高于立式泵出水管中心線(xiàn)的設計毫無(wú)意義，延伸下去，最低水位高于電機10米、高于放氣閥100米毫無(wú)意義，跟自灌是兩碼事，純粹是一場(chǎng)文字游戲。而文字游戲，造成整個(gè)行業(yè)的技術(shù)倒退。
1. 什么是自灌啟泵？
僅找到GB50015-2019《建筑給水排水設計標準》2.1.36，對“自灌”定義成“水泵啟動(dòng)時(shí)水靠重力充入泵體的引水方式”。但這種描述不恰當，“泵體”的范圍太廣，不能準確反映自灌的根本作用，如軸流深井泵，其泵體很長(cháng)，水靠重力充入泵體多少才能算自灌就不能說(shuō)清楚。
自灌啟泵，也叫自灌式吸水，即就是無(wú)需依靠泵自身或其他設備、人力，液體依靠重力進(jìn)入體，使啟泵時(shí)未形成負壓抽吸之前，完成泵啟動(dòng)到正常運轉的情況。
2. 自灌啟泵最低要求。
不管是軸流泵、混流泵還是離心泵，只要葉輪流槽空間有液體，且無(wú)需充滿(mǎn)，就可以通過(guò)機械力將液體推向高位或高壓區，并能在吸口產(chǎn)生吸入壓頭，繼續抽吸和泵出液體，完成啟動(dòng)、運轉。若葉輪流槽空間沒(méi)液體，則葉輪空轉，不能完成啟泵，因而自灌啟泵的最低要求是葉輪流槽空間有液體。
對于多級泵，最低一級葉輪能夠自灌啟泵，就有液體推向第二級、第三級到最高一級葉輪的流槽空間，所以多級泵自灌啟泵的最低要求是最低一級葉輪流槽空間有液體。
3. 什么是吸深、泵基準面？
《消防泵》3.26，吸深是泵基準面和吸入液面之間的高度差。
GB/T7021-2019《離心泵名詞術(shù)語(yǔ)》3.16進(jìn)行定義，泵基準面是計算排出、吸入水頭時(shí)確定位置水頭基準的水平面。是通過(guò)葉輪葉片進(jìn)口邊的外端所描繪的圓的中心的水平面，車(chē)載消防泵一般為臥式泵，泵基準面為通過(guò)水泵軸線(xiàn)的水平面。也就是說(shuō)泵基準面，是開(kāi)始產(chǎn)生吸力的水平面，自灌式吸水即是吸深≦0。
4. 常見(jiàn)泵泵基準面的所在位置。
按照3.16的定義，臥式泵的泵基準面為泵軸所在水平面（見(jiàn)下圖圖17），多級泵的泵基準面為最低一級葉輪的中心線(xiàn)所在水平面（見(jiàn)下圖圖18）。為何不是將葉輪全充滿(mǎn)的的水位平面？原因就是無(wú)需流道空間全部有液體方能啟泵。
圖17
圖18
5. 自灌啟泵水池最低水位是否應高于立式泵出水管中心線(xiàn)
消防水泵應采取自灌式吸水，水池消防蓄水任何水位泵都能自灌啟動(dòng)，這是共識。按上述內容，可以知道水池最低水位高于消防泵泵基準面，并可自灌。
但《圖示》5.1.12提示2，和《指南》均提出消防水池滿(mǎn)足自灌式啟泵的最低水位應高于立式消防水泵出水管中心線(xiàn)，其依據是《消水規》5.1.9.5：“當消防水池最低水位低于離心水泵出水管中心線(xiàn)或水源水位不能保證離心水泵吸水時(shí)，可采用軸流深井泵”，反推過(guò)來(lái)，成了“若不采用軸流深井泵，消防水池最低水位需高于離心水泵出水管中心線(xiàn)”。這種邏輯推理是不成立的，5.1.9.5的原文是“非A或非B,可C”反推過(guò)來(lái)，不能成了“非C必A”。
6. 按高于立式泵出水管中心線(xiàn)設計的原來(lái)意圖也未嘗不可，但土建設計配合上存在困難。
2014年及以前常用的多級立式泵，普遍出水管較高，《圖示》和《指南》的說(shuō)法，是在過(guò)去立式泵出水管標高較高的前提下的一個(gè)保守建議，技術(shù)上也更加可靠，見(jiàn)下圖圖19。
但需要加高水池最低水位，或者消防泵房結構板需加深，這帶來(lái)不少問(wèn)題，或者不適合深挖，或者造價(jià)較高，或者水池面積不足，等等，個(gè)別項目土建專(zhuān)業(yè)因技術(shù)難度增大、業(yè)主因造價(jià)增加且多占面積，不同意土建配合設計。
圖19
7. 泵廠(chǎng)生產(chǎn)了管道泵式多級立式泵，解決《圖示》和《指南》要求和土建之間的矛盾，但造成消防泵不能自灌。
上述原因，低出口泵成為設計首選，當設計壓力1.25MPa左右或以下，可采用單級泵，其出水管中心線(xiàn)同吸水管，一般距泵基礎100mm左右。若大于此揚程，一般得用多級立式泵消防泵，泵廠(chǎng)為滿(mǎn)足此要求，適合市場(chǎng)需求，生產(chǎn)提供管道泵式多級立式泵，立式泵出水管中心線(xiàn)同吸水口，見(jiàn)下圖圖20。但是，若水池水位超過(guò)立式泵出水管中心線(xiàn)不多，如僅多了50mm,立式泵第一級葉輪沒(méi)有水，不能達到自灌要求。
圖20
8. 管道泵式多級立式泵應用存在問(wèn)題
通過(guò)上面兩處泵體剖面圖可以看出：
1.管道式多級立式消防泵，在其葉輪外側，多做了一圈流道，各級葉輪加壓后，不再直接在最高位置出水，而需要從泵內流道下降到底部出水。水泵雙殼體設計，增大成本，增大阻力，降低效率。
2.傳統的立式泵出口段為最高位置，泵在靜止或運行狀態(tài)，氣泡比較容易從出口排出，多級立式消防泵水泵中段高于進(jìn)出口段，泵腔易集氣，需要經(jīng)常手動(dòng)放氣。
3.當然，采用此泵，只要最低水位高于出水口200mm,也能保證自灌，但關(guān)鍵在于錯誤技術(shù)思路，不應誤導整個(gè)行業(yè)，技術(shù)容不得玩文字游戲、玩文字考證。若將消防泵無(wú)限升高，消防泵設于塔樓屋頂，泵腔無(wú)限延伸到地下三層接水平出口，也是滿(mǎn)足地下水池最低水位高于消防泵出水管中心線(xiàn)的說(shuō)法。假如描述成高于消防立式泵電機，也是可以將水泵至于裙樓屋頂，電機設于水池下方，通過(guò)軟傳動(dòng)連接。同理，臥式泵的放氣閥，也可從放氣口接100多米高的管道，連接到地下水池下方的閥門(mén)，也能滿(mǎn)足《圖示》5.1.12提示2的要求（低于最低水位）。
4.管道式多級立式消防泵的設計和應用，是技術(shù)的倒退，其根源在于對自灌啟泵的層層錯誤理解，引導錯誤的市場(chǎng)需求。
單級泵雖然也是管道式，但其出水管口中心標高與泵基準面（葉輪中心）相同，滿(mǎn)足自灌要求，見(jiàn)下圖圖21。
圖21
七、當存在轉輸水箱時(shí)，轉輸泵房手抬泵預留吸水接口，不能從輸水管接出，需要從轉輸水箱預留兩根吸水管供手抬泵使用。
錯誤做法見(jiàn)下圖圖22（來(lái)自《圖示》）。
圖22
理由：首先，手抬泵與轉輸泵串聯(lián)運行，成為一套疊壓供水系統，而缺乏疊壓控制系統，沒(méi)有疊壓控制系統的串聯(lián)運行，容易產(chǎn)生轉輸泵因故停泵而手抬泵空轉。其次，當個(gè)別時(shí)間段手抬泵流量≧轉輸泵時(shí)，接口處負壓較大，易從水箱的轉輸管口吸氣，從而產(chǎn)生汽蝕。
合理做法是從水箱引出吸水管，供手抬泵連接。
八、轉輸泵房轉輸水箱進(jìn)水管不宜設置閥門(mén)
見(jiàn)上圖圖22，理由：
1.轉輸管必須長(cháng)期處在預啟用狀態(tài)，一用一備，一條檢修，另一條管能通過(guò)所有流量。
2.在單個(gè)轉輸水箱的情況，此閥門(mén)沒(méi)有任何作用，轉輸干管檢修，只要關(guān)閉下級消防泵即可。
3.此閥門(mén)若誤關(guān)閉，造成滅火時(shí)不能轉輸，系統失效。
九、不應在轉輸水箱進(jìn)水管設置遙控浮球閥
1.轉輸泵房轉輸水箱進(jìn)水管設置遙控浮球閥（見(jiàn)下圖圖23），設置遙控浮球閥,下區轉輸泵必須設置泄壓閥。火災初期上區泵用水量小，轉輸水箱周期性滿(mǎn)水，遙控浮球閥關(guān)閉，轉輸管網(wǎng)壓力上升泄壓，而同時(shí)上區泵仍在抽水，遙控浮球閥馬上又開(kāi)啟，轉輸管網(wǎng)流量瞬時(shí)加大（泄流量+浮球閥出水量），壓力驟降，泄壓閥回座，產(chǎn)生頻跳現象。不僅容易在滅火過(guò)程造成閥門(mén)損壞，也由于系統不穩定，影響滅火。
圖23
《水力控制閥 》6.6.1.1要求液位高度達到設定值，浮球浮起，迅速將主閥關(guān)閉，6.6.1.2要求DN200關(guān)閉時(shí)間4~8s。
2. 轉輸水箱進(jìn)水管設置遙控浮球閥，下級轉輸泵設置泄壓閥，但泄壓閥回座壓力小，系統壓力不高，不能沖開(kāi)遙控浮球閥，造成泄壓閥一旦開(kāi)啟后就不能關(guān)閉，轉輸水箱不能補水，系統失效。
計算轉輸泵揚程時(shí)，只考慮高差、流速水頭、水力損失和較小的壓力裕量。轉輸干管管徑大（常用DN200）,水力損失?。?0L/S,v=1.22m/s,1000i=8.9m）,假如高差50米，下級轉輸泵H=0.6MPa，遙控浮球閥閥前壓力0.15MPa，泄壓閥整定壓力為0.68MPa，這樣，回座壓力最低為0.53MPa，泄壓閥關(guān)閉之前，浮球閥閥前壓力不利情況時(shí)只有0.03MPa，造成壓力過(guò)低不能開(kāi)啟遙控浮球閥?！?/span>水力控制閥 》6.6.1.3 要求遙控浮球閥應能在最小工作壓差0.05MPa下正常啟閉，壓差0.03MPa不能啟閉屬于產(chǎn)品正常范圍。
3.轉輸水箱進(jìn)水管設置遙控浮球閥，也存在其他問(wèn)題，也不宜采用直接作用式浮球閥，雖然進(jìn)水量隨開(kāi)啟度變化而變化，不會(huì )如遙控浮球閥那樣，進(jìn)水量驟升驟降，但直接作用式浮球閥容易損壞或關(guān)閉不嚴。
問(wèn)：多棟塔樓轉輸水箱共用地下轉輸泵時(shí)，進(jìn)水管如何設置和控制？
普遍存在轉輸水箱進(jìn)水管設置遙控浮球閥的設計，原因是多棟塔樓轉輸水箱（不同標高）共用地下轉輸泵的需要，任一棟樓火災，都需要地下轉輸泵向火災塔樓轉輸水箱供水，同時(shí)不得向其他塔樓浪費水。技術(shù)人員通過(guò)設置浮球閥，達到“轉輸水箱若用水，則自動(dòng)補水，不用不會(huì )補水”的目的，而方式一旦采用且沒(méi)有異議，則造成整個(gè)COPY（設計）行業(yè)進(jìn)行瘟疫式傳播，不管多個(gè)還是單個(gè)水箱，不管任何情況，進(jìn)水普遍設置遙控浮球閥。
如上所述，不論是沒(méi)有功能意圖的單獨水箱，還是存在功能意圖的多棟水箱，設置遙控浮球閥存在問(wèn)題，前者直接取消便可，在轉輸水箱進(jìn)水管不設任何閥門(mén)，同時(shí)水箱設置溢流回流管，下區轉輸泵也不用設置泄壓閥，上下區泵流量差通過(guò)溢流回流管回流到低區消防水池。
多水箱情況，建議采用由轉輸水箱水位信號自動(dòng)控制啟閉的電動(dòng)閥取代遙控浮球閥，且增加轉輸水箱調節容積5~10立方米，即就是關(guān)閥信號與開(kāi)閥信號水位差的容積，避免泄壓閥頻跳。由于電動(dòng)閥啟閉動(dòng)力源來(lái)自電力,不是水力，避免系統壓力變化產(chǎn)生的負面影響。
十、轉輸水箱進(jìn)水管遙控浮球閥前，不宜設置DN32旁通進(jìn)水管取代泄壓閥防止低流量，更不能設置旁通進(jìn)水管，下區轉輸泵再設泄壓閥。
圖24
圖示（見(jiàn)圖24）提出消防轉輸管在遙控浮球閥和蝶閥之間，接出旁通管防低流量做法，對于一些項目是可行的，但實(shí)際設計經(jīng)常存在問(wèn)題：
1. 轉輸水箱不設溢流回流管，此水量白白流走。
2. 多轉輸水箱系統中，所有水箱都出水，降低滅火樓棟的補水量。
3. DN32旁通管出水壓力過(guò)低，對水箱產(chǎn)生不利影響，也妨礙遙控浮球閥開(kāi)啟。
4. 下區轉輸泵同時(shí)設置泄壓閥
按上所述，設置遙控浮球閥和泄壓閥，存在泄壓時(shí)不能沖開(kāi)遙控浮球閥的可能，再設置DN32旁通進(jìn)水管，加大不能沖開(kāi)遙控浮球閥的工況范圍。
如上例中，泄壓閥開(kāi)啟，系統水泵揚程基本是在0.53MPa~0.73MPa之間，當泵出水口壓力在0.53~0.55MPa范圍內，遙控浮球閥閥前壓力<0.05MPa，可能不會(huì )開(kāi)啟，當壓力超過(guò)0.55MPa時(shí)，由于系統側管路是零流量，壓降為0，閥前壓力0.05MPa會(huì )將浮球閥沖開(kāi)，同時(shí)總流量加大，消防泵H下降，泄壓閥關(guān)閉，轉輸水箱進(jìn)水。若增設DN32旁通進(jìn)水管，總流量和系統壓力達到一個(gè)平衡，當泵出水口壓力上升到0.56MPa甚至更高時(shí)，系統側管路不是零流量，是DN32旁通進(jìn)水管流量，產(chǎn)生壓力損失，浮球閥閥前壓力仍然小于0.05MPa。