熱線電話
13142070000
前言:
目前整個設計行業設計質量都令人堪憂。設計費低、設計時間短、從業人員越來越年輕化和設計機械化,設計深度淺、與造價、施工脫節,專業知識淺嘗輒止,跨專業知識完全隔絕。久而久之,設計的意思逐步成為拷貝,不能具體分析,更不可能創新。施工圖設計不能深入,大部分施工圖都得二次深化設計,包含二次出圖或者不出圖由施工單位現場處理兩種方式。
消防泵房、水池往往沒有二次深化設計直接施工,錯誤問題和不合理問題多,施工單位技術水平高的,可以現場調整和修改,否則就造成返工或存在隱患。另外,業主、設計及施工僅關注是否通過審查和驗收,不關注系統的技術可行性、經濟性和持續性,使泵房存在隱患。
筆者每年接觸一百多個項目,發現消防泵房水池的設計,僅1~2張圖紙往往就存在幾十處問題,少于10處的鳳毛麟角,而且都是業內比較有影響力的設計院。大量的消防泵房驗收后,存在不少隱患,單涉及檢測一項內容,某企業調查了全國各地557個消防泵房,發現490個泵房不能對消防泵關鍵性能檢測。
為盡量精簡文章,照顧所有人的的閱讀,每個問題不進行詳細解釋和分析,對個別觀點不理解的同行,可在文后詢問,筆者再解釋。
采用下列簡稱:
1、《消防給水及消火栓系統技術規范》簡稱:《消水規》
2、15S909《<消防給水及消火栓系統技術規范>圖示》(2018修正版)簡稱:《圖示》
3、《<消防給水及消火栓系統技術規范>實施指南》( 2016版)簡稱:《指南》
4、《建筑設計防火規范》(GB50016-2014,2018年版)簡稱:《建規》
一、流量檢測裝置與DN65試水管串聯,不管消防泵流量大小,流量計僅為DN65,不滿足《消水規》5.1.11要求。
如下圖圖1(來自《圖示》),20L/S的消防泵,流量檢測范圍為46.6L/S,屬于一般的DN65流量計測量范圍內。當泵流量較大時,如常用消防泵40L/S,其流量檢測范圍為93.2L/S,DN65管道流速26.5m/s,超出常規產品范圍。即使有些廠家聲稱其DN65產品可測量,個人也建議慎重,畢竟水力學許多經驗公式不適合高速流體。
圖1
二、流量檢測裝置與試水管串聯,管徑改為DN150,影響試水。
一些設計,將圖1中流量檢測裝置與試水管合用管徑改為DN150,也同樣存在問題,原因有二:一是管徑太大,試水難以控制,試水量過大能正常啟動消防泵,不代表系統可靠。二是試水不應排進消防水池,而流量檢測應回流進消防水池,產生矛盾(各自原因見下)。檢測裝置與測試閥串聯設置不合適,可獨立設置或并聯設置,見圖2(來自《指南》示意圖)
圖2
三、流量計前管段需設調節閥,不能采用閘閥作為調節閥使用。
消防泵測試,需要測試消防泵不同工況點的流量壓力,因而需要使用調節閥調節出不同流量工況時對應揚程是否滿足要求,調節閥不能漏缺,且由于閘閥僅能全開全關,故而不能用于調節(圖1采用閘閥有誤),可使用自鎖裝置的蝶閥。
四、流量測試裝置與試水閥共用管段時,調節閥應設于試水管接口之后管段上。
見上圖圖2,流量計前漏設閥門,造成作為試水閥的室內消火栓失效,只要DN150蝶閥一打開,水就從流量計處流走,消火栓不能試水,需要在三通后增設DN150蝶閥作為調節閥,原蝶閥可作為檢修控制閥。
五、流量測試裝置應從控制閥前接出,可在止回閥與控制閥之間接出。
流量和壓力測試裝置是用于測試消防泵的各種工況的流量壓力,測試時必須隔離開系統側管網,避免系統側對測試的干擾,如避免屋頂水箱、穩壓裝置的干擾(1.5Q工況);避免安全閥、泄壓閥的泄水影響測量測試(0流量不能實現)。隔離開系統側管網的最簡單有效的方法,就是設于控制閥前,測試時關閉控制閥即可,否則,若設于控制閥后,需要在系統管網逐一尋找相關閥門關閉,效率低且容易遺漏。而且,測試期間的壓力開關時常輸出啟泵信號,擾亂消防控制中心的管理工作,真正的火災出水滅火因閥門隔離而不能實現壓力開關啟泵信號傳送。閥門位置可參見下圖圖3:《流量和壓力測試裝置、試驗閥安裝示意圖》。
圖3:流量和壓力測試裝置、試驗閥安裝示意圖
六、一組消防泵合用流量和壓力測試裝置時,應在消防泵出水管控制閥前接出合用測試管道。
不能在控制閥后的環狀管網接出測試管道。應在消防泵出水管控制閥前接出測試管道,連接每臺泵的測試管道均設控制閥,管道匯合后,設壓力測試裝置和調節閥,調節閥后一定距離設置流量測試裝置(見圖3)。
七、當消防泵二用一備時,不適合每臺泵設置一套流量測試裝置。
不少設計人員喜歡每一臺消防泵均設流量計,浪費,且當消防泵二用一備時,技術上不適合,需要采用共用流量測試裝置,能夠測量單臺消防泵的關鍵性能參數,也能夠測量并聯泵組關鍵性能參數。
《消水規》5.1.11 一組消防水泵應設流量和壓力測試裝置,已經很明確,不是每一臺消防泵均要設置,也不是多設比少設好,多設流量計,并聯泵組關鍵性能參數測試工作很難開展。
為何必須測試并聯泵組關鍵性能參數?《消水規》并沒有明確,但并聯泵組才是消防系統的關鍵,無論單臺泵性能參數如何,并聯泵組關鍵性能參數不滿足要求,則系統作廢。
NFPA20明確要求,在測試單個消防泵,或測試需要同時運行的所有消防泵時,共用測試裝置應能夠提供精確的流量測量值。
八、當消防泵二用一備時,共用流量測試裝置測試范圍不滿足要求。
常見于廣東、四川項目,地下室采用泡沫噴淋系統,設計流量80L/S,往往采用40L/S消防泵二用一備,共用流量測試裝置經常采用DN100流量計,測試范圍不滿足測試泵組流量要求。
九、流量測試裝置與調節閥之間應有10倍管徑距離的直管段,下游要大于5倍D
流量計緊挨調節閥安裝,紊流影響測量精度。
十、測試裝置周邊應有操作空間
測試裝置宜距地1~1.5m,方便測試,但泵房一般尺寸緊張,距地1~1.5m則需占用通道、檢修空間空間,造成泵房需要加大。因而設置在天花,且測試每季度才一次,需要時使用人字梯即可。但不少設計,流量測試裝置上下左右存在各種管線,甚至緊貼結構梁板,沒有操作、觀察及檢修空間。
即使采用物聯網、樓宇自控等系統,可以全自動化、半自動化測試,也應有操作、觀察及檢修空間。
十一、流量計(機械式除外)避免在強磁場和震動干擾處安裝。
常見錯誤是安裝位置剛好在立式泵電機旁,有些泵房上方是電房,甚至與變壓器僅相隔一層天花板。
十二、測試裝置必須設置通向消防水池的排水管。
測試流量大,回流節約水資源,直接排至泵房產生噴濺,泵房集水坑排水能力一般小于測試流量。
十三、流量測試裝置不適合采用轉子流量計,可采用超聲波流量計、渦輪流量計等。
不少設計圖紙,流量計等設備,型號規格參數均缺設計,只將《消水規》5.1.11原文抄在設計說明上。目前的施工圖設計成果有趨向《設計任務書》的形式發展。一些設計有選用,但采用轉子流量計。
《消水規》5.1.11的要求過高,能滿足0.4級的精密流量計不多見,常見產品都是普通精度(1.0級及以下),精密流量計為0.5級及以上,不少生產廠家往往需要定制。超聲波流量計物美價廉,但其精度易變化,需要經常調校。渦輪流量計屬于機械傳動,其精度變化小。消防泵產品仲裁試驗方法規定采用渦輪流量計,見《消防泵》10.15.1。
轉子流量計價格低廉,但轉子流量計計量精度較低,測量范圍較小,一般的DN150轉子流量計,最大流量也不過40L/S左右,這不滿足《消水規》5.1.11的要求。而且,轉子流量計適合長時間使用且流量穩定場所,不適合消防泵測試。消防泵平時不使用,僅在測試時啟泵并短時間內從零流量到150%流量的范圍,分別測量各種重要工況的流量壓力,每次工況測試需要等待轉子穩定,比較耗時耗工,也耗電。
轉子流量計須安裝在垂直走向的管段上,流體介質自下而上地通過轉子流量計,消防泵房的設計中,流量計所處常為水平管,水平管上采用轉子流量計也是常見錯誤之一。
十四、試驗閥應從止回閥后接出,可在止回閥與控制閥之間接出。
試水管放水為了測試消防給水系統的自動啟動功能,出水管止回閥前接出,系統不能啟動,僅僅是消防水池放水。
十五、試水不應排進消防水池
理由:
1.試水閥的作用是測試系統自動啟泵,流量小,時間短,水量少,不需要回流到消防水池。
2.試水應能觀察到大概流量,流量過大方能啟泵,說明系統存在問題,但直接回流到消防水池,不能觀察到,排放到泵房有利于觀察水流狀況。
3.管網中長期不動的存水回流污染水池,與消防泵測試用水來源不同。
4.回流水池后也是溢流排走,排進消防水池也不能節水。
十六、系統工作壓力小于1.6MPa時建議采用室內消火栓作為試水管
試水管采用室內消火栓,測試人員將水龍帶接駁消火栓,不管排至地面還是水池,需要靠人力控制水帶或水槍,流量比較接近火災初期流量??梢詤⒖肌吨改稀肥疽鈭D(見上圖圖2),檢測裝置與測試閥并聯設置。
十七、作為試水管的室內消火栓必須采用減壓穩壓消火栓(SNW65-I)
不論何種建筑,需選用穩壓類別I類的消火栓,出水口壓力宜為0.25MPa,否則壓力過高無法使用,流量過大不能真實反映系統控制可靠程度。
十八、系統工作壓力大于于1.6MPa時(水泵揚程1.35MPa左右),不能采用室內消火栓作為試水管
由于室內消火栓就只有一種公稱壓力(1.6MPa),系統工作壓力大于1.6MPa時,不能用室內消火栓,需要采用PN2.5MPa的調節閥門,且閥門后宜采用鋼管接到集水坑或排水溝格柵蓋板上方,避免噴濺。此調節閥可用閘閥,雖然閘閥用于調節時漏水,但此處檢測不需要流量特別準確。
目前大多數項目系統工作壓力大于1.6MPa,不少設計按圖2采用消火栓,存在隱患,尤其是130~140米高左右的項目,沒有轉輸水箱,消防泵揚程2.0MPa。即使沒開消防主泵,屋頂水箱加上穩壓裝置,造成消火栓壓力長期處于1.7~1.8MPa的超壓狀態,不僅滲漏,且容易爆毀。
十九、水錘消除器宜設置在止回閥與控制閥之間,防止水泵測試管路水擊
《消水規》明確消防系統管網超壓及水擊問題防治措施,但水泵測試管路超壓及水擊問題被忽略,設計也極少考慮。
水泵測試時,由于管路短且直接通大氣,停泵不產生水錘,但時常存在調節閥門關閉過快產生水錘的風險(見圖3的閥門⑦)。
由于需要測試零流量壓力,所以需要關閉調節閥,測試人員操作不當時,閥門關閉過快產生水錘。
消防系統本身亦需要設置水錘消除器(小揚程泵除外),水錘消除器設于止回閥與控制閥之間(見圖3),不僅效果最好,且在水泵測試時關閉控制閥,水錘消除器也能起作用。水泵測試時關閉控制閥,不存在系統側產生水錘的可能。
二十、消防泵泵揚程超過1.0MPa時測試管段宜加安全閥,超過1.6MPa時測試管段應該加安全閥
水泵測試時需要測試消防泵零流量壓力不超1.4H,短時間內完成測試和超壓是允許的,所以按《圖示》、《指南》做法不設泄壓措施一般也沒問題。但是當消防泵產品有質量問題時或實際參數與銘牌不符時,或者選用柴油機消防泵時,測試消防泵零流量有可能壓力過大存在爆管風險,當泵揚程超過1.0MPa時建議測試管段宜加安全閥,安全閥泄壓整定壓力可按1.4H+0.05~0.1MPa(即在1.4H~1.5H之間)。這種情況雖然可能性低,但安全閥也便宜,有備無患。
不建議將系統泄壓閥改至測試管段(控制閥前)進行泄壓。也不能采用泄壓閥代替水錘消除器,具體原因另行分析。