摘要：某办公楼地下消防水池是楼内室内消火栓系统和自动喷水灭火系统的消防水源。由于其水位控制装置和溢流装置设计存在缺陷，在运行过程中，发生了溢水事件。本文详细分析了事件发生的原因，针对原因并结合现场实际情况，对水位控制装置和溢流装置进行了改进。
关键字：消防水池；水位控制；溢流；控制器
1.引言
某地下消防水池位于宣教文档办公楼地下一层消防泵房内，容积为432m3，通过消火栓泵和自动喷淋泵给火灾期间楼内各消火栓和喷淋系统供消防水，是宣教文档办公楼消防水系统的“弹药库”，根据设计要求，应满足消火栓3h的供水量和自动喷淋系统1h的供水量，其可靠性和稳定性直接影响宣教文档办公楼内600名办公人员的人身安全和模拟机、文档库房的安全。
2.概况
2.1宣教文档办公楼概况
宣教文档办公楼，建筑高度46.8m，地上十三层，地下一层。总建筑面积43732.2㎡，其中地上建筑面积41966.3㎡，地下室面积1765.9㎡，建筑基底面积6920.3㎡[1] ,属于一类公共建筑[2]。
2.2消防水系统概况
室外消火栓由银子岗高位消防水池直接供给，室内消火栓和自动喷淋系统由消防水箱和消防水池供给。
消防水箱设置在宣教文档办公楼屋顶水箱间内，水箱内储存18m3消防用水，用于火灾初起10m内室内消火栓系统和自动喷淋系统提供消防水。
在地下室建有消防泵房一座，泵房内设置有消防水池一个，容积为432m3，满足室内消火栓系统和自动喷淋系统一次灭火水量的设计要求。消火栓泵两台，一用一备，自动喷淋泵两台，一用一备。
3.缺陷分析
3.1事件回顾
2014年3月8日凌晨6点，预处理水厂值班员发现银子岗高位水池液位明显下降，立即派巡检人员巡查室外消防水管线，查找漏点。约7点20分巡检人员巡查至宣教文档办公楼地下室时，发现有大量积水，进入消防水泵房后发现消防水池溢水口溢水。立即关闭消防水池进水阀门，溢水渐渐变小，此时综合楼地下室已有大面积积水(水深约5cm)，地下室排污泵正确启动。经过1小时左右排水，地下室积水基本被排干，期间有2台电梯停用。
经过原因分析，导致此次事件的原因是浮球阀损坏，进水完成后浮球阀未能关闭，随后更换了一个新的浮球阀。时隔不久，再次发生溢水事件，原因仍然是浮球阀损坏。
3.2风险分析
宣教文档办公楼地下一层设置有高压配电房，办公楼内2台电梯能到达该层，发生溢水事件，积水无法及时排出，当达到一定深度时，对电梯和配电房内的电气设备将造成较大威胁，存在电气短路、人员触电和电气火灾的风险。
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3.3消防水池的设计
消防水池由浮球阀控制水位，当消防水被使用，消防水池水位降低时，浮球随水位下降，通过固定浮球的连杆带动阀体内的活塞往外拉，使阀体和活塞之间产生空缺，自来水通过空缺进入水池进行补水；当水位到达设定的高度（距溢水孔60cm），浮球随水位上升所产生的力通过连杆把阀体内的活塞往阀体内推，由于活塞的顶端安装有密封橡胶圈，发阀体内的出水口又加工的比较平整、光滑，当浮球的浮力超过自来水压力时，安装有密封橡胶垫圈的活塞与阀体内的出水口被顶紧密封，阀门关闭，停止进水。
当浮球阀失效，阀门无法关闭导致持续进水时，水位达到溢水孔高度后会通过溢流孔将水排出。
4、改进方案
4.1水位控制装置改进
原设计中，水位控制主要是由浮球阀来实现的。考虑增加电磁阀或电动闸阀在浮球阀失效后对消防水池进水管的启闭进行控制。
电磁阀的工作原理：常闭型直动式电磁阀通电时，电磁线圈产生电磁吸力把阀芯提起，阀门瞬间开启；断电时弹簧作用把阀芯压在阀瓣上，阀门瞬间关闭。
电动闸阀的工作原理：闸阀通过一个阀杆操纵的闸板相对于流体垂直上下移动来实现阀门的闭合与开启。闸板的两个密封支承面称为密封面。在关闭时，这两个密封支承面顶靠在与其相对的连在阀体上的另两个支承件（阀座）上。阀门开启或关闭时，闸板平行于阀座面移动[4]。电动闸阀是由电动执行机构和阀门连接起来，经过安装调试后成为电动闸阀，使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门，实现阀门的开关动作。
经过分析电磁阀和电动闸阀的工作原理以及在实际应用中的经验发现，电磁阀一旦接到信号关闭，电磁阀将在瞬间关闭，管道上的水因惯性在瞬间产生巨大的冲击力，水压瞬间上升，产生水锤效应，管道或电磁阀的薄弱部位可能会因无法承受产生裂纹或破裂，带来安全隐患。电动闸阀的原理是启动关闭后，阀门慢慢关闭，就像关闭普通闸阀一样，不会产生水锤效应。
4.2溢流装置改进
经过优化，消防水池增加溢水管[5]，如有溢水可以直接到排水沟，在溢水管上安装水流指示器，经模块连接至消控室火灾自动报警控制器上，一旦超过液位从溢水管流出，经过水流指示器控制器和模块向控制器第一时间报警，消控室值班员可以对报警情况做出处理。
4.3人工消防改进
4.3.1升版管理程序
经过消防水池改进，消控室值班员需对消防水池溢流进行处置响应。消防水池改造后，对《厂前区消防控制室管理》进行了升版。
4.3.2人员培训
消控室值班员在保证溢流装置中生效发挥重要作用，已将应急响应流程纳入消控室值班员季度培训内容中。
4.4改进完成后分析
改进之后，该消防水池共设三套互为冗余的防溢流装置，分别是浮球阀，电动闸阀，带水流指示器的溢流管，消防水池水位控制详解：浮球阀控制水位离检修口60cm，在最下方，是第一道防线；电动闸阀控制水位离检修口45cm，是第二道防线；溢水管安装高度离检修口20cm，一旦浮球阀故障失效，进水管继续进水，水位上升，主管道上电动闸阀将关闭，并通过模块火灾自动报警控制器报警；若电动闸阀也故障，水位上升，溢水管排水，水流指示器将报警，消控室人员应急处理：1、到水泵房手动关闭电动闸阀或室外总阀；2、直接在消防主机上远程关闭电动闸阀。
参考文献
[1] GB50016-2014 建筑设计防火规范
[2] GB50974-2014 消防给水及消火栓系统技术规范
论文作者:王振国
论文发表刊物:《科技新时代》2019年9期
论文发表时间:2019/11/19
标签：水池论文; 水位论文; 闸阀论文; 消火栓论文; 阀体论文; 阀门论文; 办公楼论文; 《科技新时代》2019年9期论文;