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消防增压稳压设备出水管管径的确定

    消防给水系统的消防增压稳压设备是从生活气压给水设备演变而来的。消防增压设施与生活气压给水设备在作用机理上的最大不同,就是要随时准备为动态管网提供一个短时间(30S)的初期灭火“爆发’’水量,届时,气压水罐出水管的流量会达到:消火栓与自动喷水灭火系统合用时为l5L/S、单消火栓系统时为lOL/S、单自动喷水灭火系统时为5L/S。
    工程设计中,气压水罐出水管的管径应为DN≥100mm(当DNl00时,上述系统流速分别为1.73m/S、1.15m/S、Q58m/S,管道阻力损失也在比较合理的范围内)。然而,在工程实践中发现,有将消防气压水罐出水管的管径定为DN80、DN70、DN50甚至还有DN32的。显然是忽略了消防气压水罐为初期灭火提供的水量具有‘爆发’’性的特点,把增压稳压设备的出水量和增压泵的出水量这两个完全不同的概念混淆了。3增压设施的压力对消防给水系统的影响增压设施对消防给水系统施加的压力属于静压还是动压的问题,一直是专业内部争论的热点之一。某些高度超过90m的高层建筑,消防给水系统设置了高位消防水箱后,最底部的消火栓处的静水压力小于lMPa,按“高规’’7465条规定可以不必分区。但同时‘高规’’74.72条规定:若此消防给水系统最小利消火栓处的静水压力小于Q07MPa时,应设增压设施。当在建筑顶部的高位消防水箱旁设了增压设施后,系统的压力就在消防水箱高度的基础上增加了约Q3MPa。最不利消火栓处的静水压力满足了要求,但最底部消火栓处的压力却超过了lMPa,甚至达到了l.3MPa。有看法认为增压设施为系统施加的压力为动压,不影响系统的分区,尽管系统最底部消火栓处的压力长期处于超过lMPa的状态。简言之,就是消防水箱的最高水位与最底部消火栓的垂直高度在100m以内的高层建筑,消防给水系统设与不设增压设施,消防给水系统都可不分区,此为动压论(见图2a)。另有看法则认为增压设施施加的压力应视为静压,系统是否分区,应取决于增压设施施加了压力后系统的压力状况。只要系统最底部消火栓处的压力超过了lMPa,系统就应该分区,此为静压论(见图2b)。

    一般说来,管道内的压力在水流动时才有动压,水静止时只有静压。增压设施日常为消防给水系统补充渗漏水量,而系统的渗漏水量正常情况下又非常小,体现在一个庞大的环状消防给水系统各点的流速就微乎其微。流速几近为零时,动压和静压几乎就是一个值。所以,将增压设施对系统施加的压力视为静压应该是成立的,这个压力对系统分区的影响也是应该考虑的。
    其实“高规’’对这个问题是有规定的。“高规’’74.72条:当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施。很明显:增压设施施加的压力可以视为静压。在某几个近百米的高层建筑消防给水系统设计中,笔者利用止回阀在系统的A点处进行了单向压力隔绝,把静水压力不满足要求的最小利点消火栓局限为一个小范围,增压设施只对这个范围内的管网进行增压稳压,系统的其他部位仍然由消防水箱稳压。系统在不分区、最不利点消火栓压力满足要求的同时,又使系统最底部的消火栓压力保持在1MPa以下(见图2c)。此消防设计顺利通过当地消防审查部门的审查,该做法笔者称为“局部增压稳压’’。
    为了避免压力隔绝阀(图2c中的10)渗漏向下部系统窜压致使下部系统超压,在系统的B点(水箱出口止回阀的下游)设了一段进入水箱的DNl5稳压管(也可以跨越止回阀),上设稳压电磁阀ll。此稳压电磁阀失电常开并与消防泵联动。如果压力隔绝阀10向下部系统渗漏窜压,这部分多余的水就会经此管进入水箱,下部系统随环境温度变化产生的膨胀水量也会经此管进入水箱,下部系统的压力就会始终稳定在水箱的高度上。消防泵启动时此稳压电磁阀加电关闭,避免消防水进入水箱和跑水泄压。

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