增压稳压装置运行参数的计算论文_姜霞

河北 石家庄 050000

摘要:《消防给水及消火栓系统技术规范》(以下简称《消规》)于2014年10月1日正式实施,相较于老版《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》,《消规》对消火栓泵、稳压泵等设备提出了更加具体的要求。本文旨在通过对《消规》条文的稳压规定展开计算、论述,以期帮助给排水设计师掌握稳压泵设计参数的计算方法,从而正确选取设备。

关键词:给水排水;防火规范;屋顶水箱;稳压泵

此文内容仅针对高位水箱无法举高,需要设置增压稳压装置的情况。

2015年10月中国建筑标准设计研究院编制的《<消防给水及消火栓系统技术规范>图示》15S909(以下简称《消规》图示)以及2016年7月中国建筑学会建筑给水排水研究分会组织编写的《<消防给水及消火栓系统技术规范>GB50974-2014实施指南》(以下简称《消规》实施指南)两本刊物对稳压泵计算的解释有一定出入,设计师往往因此产生困惑,不知道如何计算稳压泵各运行参数,因而造成稳压泵选用错误。下文将《消规》、《消规》图示、《消规》实施指南进行详细分析。

一、新的《消规》对稳压泵的要求:

5.3.3 稳压泵的设计压力应符合下列要求:

1 稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网充满水的要求;

2 稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动启泵压力值,且增加值宜为0.07~0.10MPa;

3 稳压泵的设计压力应保持系统最不利点处水灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于0.15MPa。

二、几个概念的理解:

引用旧规范对稳压泵运行控制全过程描述为:根据计算求得消火栓系统或自动喷水灭火系统中最不利点所需的消防压力P1,作为气压水罐的充气压力。通过计算所选定的气压水罐规格及αb值,求得P2+(0.02~0.03),PS2=PS1+(0.05~0.06)。平时管道系统如有渗漏等泄压情况,控制稳压水泵不断补水稳压,在PS1、PS2(启动?停止)反复运行。一旦有火情,管道系统大量缺水,造成PS1压力下降(PS1→P2),降至P2时,发出报警信号,立即启动消防泵(手动或自动由设计人确定),消防泵启动后,稳压泵自动停止,直至消防泵停止运转,手动恢复稳压设备的控制功能。

旧规范对稳压泵控制系统各参数的详细计算过程,请参阅国标图集98S205-3~4页,本文不再赘述。

1 自动启泵压力值:这里指的是消防设备用房消防主泵自动启泵压力值,即压力开关设定值。

2 系统自动启泵压力设置点:即指泵房内消防水泵出水干管上压力开关设置处。

3 准工作状态:参考《自喷验收规范》中对准工作状态的解释,是指最不利点消防设施的静水压力满足其工作压力要求的状态,对消火栓而言是满足充实水柱的压力要求(10m充实水柱压力约为0.16MPa,13m充实水柱压力约为0.22MPa)。

4 稳压泵压力P

5 消防主泵自动启泵压力P2(消防泵房内压力表的值):是人为设定值,设定值越高,管网平时的稳定压力就越大,漏损几率越高,成本越高,计算时要注意将压力开关处的设定压力换算至稳压泵设置处对应的压力(高位水箱间内压力表的值,以P2a表示)。

6 稳压泵最低工作压力P1:计算时P1可以等于P2a。

7 稳压泵启泵压力PS1和停泵压力PS2

8 准工作状态时最不利点处消防设施的压力P0:是定值,消火栓系统按13m水柱,0.22MPa计算;喷淋系统按0.15MPa计算。

三、国标图集《消规》图示对稳压泵的要求:

图集第45页,关于稳压泵的压力计算如下文:

稳压泵气泵压力P1≥15-H1,且≥H2+7。

稳压泵停泵压力P2=P1/0.80。

消防泵启泵压力P=P1+H1+H-7。

稳压泵设计压力的确定(二)

根据上述解释,以PS1=P1,H1=2.4m,H2=2.25m带入设计压力(一)中,得:

1.稳压泵启泵压力PS1>15-H1=12.6,且≥H2+7=9.25。

2.稳压泵停泵压力PS2=P1/0.8=15.75。

3.设备用房消防泵启泵压力P2=PS1+H1+H2-7=107.7

启泵时无法保证最不利点处水灭火设施的准工作状态时的压力要求,自相矛盾。

四、《消规》实施指南对稳压泵压力P的确定(单位以米来换算):

1.最不利点处消火栓无法满足准工作状态压力时,消防主泵启动。

P2a=P1=P0-H1=22-2.4=19.6

H1为水箱最低有效水位至最不利点消防设施处的高差

2.P2=P2a+(H1+H2)=P0+H2=22+99.7=121.7

H2为最不利点消防设施至压力开关处的高差

3.PS1=P2+(7~10)-(H2+H1)=P0-H1+(7~10)=22-2.4+(7~10)=26.6~29.6

7~10米见5.3.3第二条。

PS2=PS1+(5~6)=(26.6~29.6)+(5~6)=31.6~35.6

5~6米见98S205-2页。

稳压泵扬程=(PS1+PS2)/2

=【(26.6~29.6)+(31.6~35.6)】/2

=(58.2~65.2)/2

=(29.1~32.6)

平时设备用房消防泵压力开关所处的压力至少为PS1+H1+H2=(26.6~29.6)+2.4+99.7=128.7~131.7,启泵时满足灭火设施的准工作状态的压力要求。

五、结论

对两个出版物关于稳压泵计算过程的分析,作者认为《消规》实施指南更为合理。

参考文献

[1]中华人民共和国公安部.消防给水及消火栓系统技术规范GB50974-2014.中国计划出版社,2014,9.

[2]赵锂,陈怀德,姜文源,方汝清.《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014实施指南,中国建筑工业出版社,2017,5.

论文作者:姜霞

论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期

论文发表时间:2018/1/3

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