淺談多功能水泵控制閥在消防系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試

袁愛(ài)國(guó)

摘 要：本文簡(jiǎn)要在消防系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)中選用多功能水泵控制閥、多功能水泵控制閥所具有的優(yōu)越性，以及多功能水泵控制閥安裝與調(diào)試的方法。

關(guān)鍵詞：多功能 控制 水泵 閥 消防系統(tǒng) 應(yīng)用設(shè)計(jì) 安裝 調(diào)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TH134 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（c）-0073-02

在啟動(dòng)消防系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)啟動(dòng)消防泵，為使消防泵不過(guò)載啟動(dòng)，按常規(guī)要求應(yīng)先關(guān)閉消防泵的出口閥，再啟動(dòng)消防水泵機(jī)組。因消防泵過(guò)載啟動(dòng)會(huì)引起電機(jī)電流過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成燒電機(jī)等事故的發(fā)生，消防泵的配套的電機(jī)大多為鼠籠型電機(jī)。這種電機(jī)的特點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩小，啟動(dòng)電流大，因而要求水泵啟動(dòng)負(fù)荷較低。根據(jù)離心泵的性能特點(diǎn)，其零流量時(shí)的負(fù)荷最低，因此應(yīng)先關(guān)閉消防泵的出口閥，再啟動(dòng)消防水泵機(jī)組，當(dāng)消防泵的出口壓力達(dá)到其額定壓力后，再緩慢打開(kāi)消防泵出口閥；因現(xiàn)在大型油罐區(qū)的消防系統(tǒng)均采用穩(wěn)高壓，為了防止消防系統(tǒng)中水倒流，還必須在消防泵的出口安裝止回閥。

所以過(guò)去通常采用的是電動(dòng)蝶（閘）閥配套止回閥安裝在消防泵出口端，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。但在現(xiàn)在大型原油庫(kù)區(qū)的消防備用泵，通常采用以柴油機(jī)為動(dòng)力消防泵組，其目的就是在供電系統(tǒng)不能正常供電時(shí)，消防泵也能正常啟動(dòng)，消防系統(tǒng)也能正常工作。因此此處如采用電動(dòng)閥，在停電的情況下，電動(dòng)閥就無(wú)法正常工作，這時(shí)就必須人工開(kāi)啟消防泵出口閥。整個(gè)消防系統(tǒng)將不能實(shí)現(xiàn)一鍵啟動(dòng)和自動(dòng)化消防的目的，將直接影響消防系統(tǒng)投入滅火的時(shí)間。因此，從2000年以后，多功能水泵控制閥逐漸應(yīng)用到消防系統(tǒng)中。

1 多功能水泵控制閥簡(jiǎn)介

多功能水泵控制閥完全由水力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。所謂多功能是兼具電動(dòng)閥、止回閥、消除水錘等多種功能，水泵控制閥是指安裝在水泵的出口管向線上。多功能水泵控制閥自1997年推出以來(lái)，在建筑給水排水、工業(yè)給水排水等領(lǐng)域得到了迅速推廣，有效地提高了泵站和管路的安全可靠性及系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。

1.1 電動(dòng)閥的功能

多功能水泵控制閥閘閥平時(shí)是處于關(guān)閉狀態(tài)，水泵啟動(dòng)時(shí)閘閥慢慢打開(kāi)，水泵停機(jī)時(shí)，閘閥先快速閉合，到了一定程度在慢慢閉合。水泵的閉閘啟動(dòng)和閉閘停車(chē)，可以有效的防止開(kāi)泵水錘和停泵水錘，同時(shí)，減少了水泵啟動(dòng)時(shí)的電機(jī)負(fù)荷，水泵在零流量時(shí)的軸功率最小，一般僅為設(shè)計(jì)軸功率的30%。閘閥的另一個(gè)功能是，當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)，可以為安裝在閘閥與水泵之間的逆止閥等閥件和水泵提供安全的檢修條件，防止壓水管的水回流。

1.2 逆止閥的功能

逆止閥能防止突然斷電時(shí)所造成的水流的流向改變，防止倒流。逆止閥的突然關(guān)閉易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象。在水泵的幾何揚(yáng)水高度較大時(shí)，嚴(yán)重的水錘瞬間高壓會(huì)導(dǎo)致管道破裂，發(fā)生嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

1.3 水錘消除器的功能

水錘消除器能在無(wú)需阻止流體流動(dòng)的情況下，有效地消除各類(lèi)流體在傳輸系統(tǒng)可能產(chǎn)生的水外錘和浪涌發(fā)生的不規(guī)則水擊波震蕩，從而達(dá)到消除具有破壞性的沖擊波，起到保護(hù)之目的。所以為了防止水錘對(duì)輸水管道的破壞方法，往往在水泵的壓水管上安裝水錘消除器。

2 多功能水泵控制閥的設(shè)計(jì)與選用

《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50183-2004條文說(shuō)明第8.8.2規(guī)定：在優(yōu)化消防泵房布局的同時(shí)，還應(yīng)考慮節(jié)省啟動(dòng)消防水泵和開(kāi)啟泵出口閥門(mén)的時(shí)間。消防系統(tǒng)宜采用穩(wěn)高壓方式供水，水泵出口宜設(shè)置多功能水泵控制閥。如采用臨時(shí)高壓供水方式，水泵出口宜采用改良型多功能水泵控制閥。啟泵時(shí)，多功能水泵控制閥能使水泵出口壓力自動(dòng)滿足啟泵要求，自動(dòng)完成離心泵閉閥啟泵操作過(guò)程，節(jié)省人力和時(shí)間。多功能水泵控制閥還能有效防止消防系統(tǒng)的水擊危害。

目前多功能水泵控制閥按其控制方式可分為膜片式和活塞式兩種，膜片式為活塞式的改進(jìn)型。與活塞式比較，膜片式具有以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)運(yùn)動(dòng)磨損；對(duì)泥沙、雜物淤積不敏感；不需要潤(rùn)滑，無(wú)需定期更換的橡膠或皮革制品，維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)。因此，在消防系統(tǒng)中最好膜片式多功能水泵控制閥。

根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50265-97第9.2.1條“離心泵……出水管道設(shè)計(jì)流速宜取2.0～3.0 m／s”；故多功能水泵控制閥的直徑宜根據(jù)流速1.05～3.0 m／s選定。

根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB／T50265-97條文說(shuō)明9.2.4“…離心泵關(guān)閉啟動(dòng)時(shí)的揚(yáng)程，即零流量時(shí)的揚(yáng)程，一般達(dá)到設(shè)計(jì)揚(yáng)程1.3～1.4倍。所以，水泵出口操作閥門(mén)的工作壓力應(yīng)按零流量時(shí)的壓力選定。”

另外在計(jì)算消防水泵所需揚(yáng)程時(shí)應(yīng)將多功能水泵控制閥的壓力損失計(jì)算在內(nèi)，一般為0.05 MPa。

2.1 設(shè)計(jì)安裝方式

在消防泵站設(shè)計(jì)時(shí)可將多功能水泵控制閥直接設(shè)計(jì)安裝在水泵的出口管道上，在多功能水泵控制閥與消防泵之間安裝壓力表及壓力變送器，在多功能水泵控制閥后安裝一個(gè)閘閥或蝶閥，這種設(shè)計(jì)安裝方式非常實(shí)用，占地面積小，操作簡(jiǎn)單，只需控制水泵，整個(gè)系統(tǒng)就能按照水泵操作規(guī)程自動(dòng)運(yùn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)遙控和自動(dòng)化操作，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)費(fèi)用低。（圖1）

2.2 安裝與調(diào)試

2.2.1 多功能水泵控制閥的安裝

在水泵多功能控制閥安裝前，首先應(yīng)檢查主閥是否完好，緊固件應(yīng)無(wú)松動(dòng)，附件是否齊全。然后，方工認(rèn)為按多功能水泵控制閥的安裝圖進(jìn)行安裝。要注意控制管路接入主閥的位置和管路上閥門(mén)的工作狀態(tài)。有逆止閥的一條控制管，一端接人膜片下腔；另一端接人閥的進(jìn)水管。另一條控制管的一端接人膜片的上腔，一端接入閥的出水管；調(diào)節(jié)和控制閥應(yīng)全開(kāi)。主閥宜水平安裝，并注意閥體外的指示方向應(yīng)與水流方向相同，不得反裝。閥蓋與膜片座上排氣閥和泄水閥是首次多功能控制閥使用時(shí)排氣和泄水用的，平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。根據(jù)消防水泵運(yùn)行工況，可用調(diào)節(jié)閥調(diào)整主閥的開(kāi)啟和關(guān)閉速度。（圖2）

２.2.2 多功能水泵控制閥應(yīng)具有的性能

《多功能水泵控制閥》CJ/T167-2002建標(biāo)第6條規(guī)定：“多功能水泵控制閥的啟、閉運(yùn)行應(yīng)與水泵聯(lián)鎖。應(yīng)具有啟泵時(shí)緩開(kāi)、停泵時(shí)先快閉后緩閉的功能。啟、閉運(yùn)行壓力不應(yīng)大于0.05 MPa。緩開(kāi)時(shí)間應(yīng)能在3 s～120 s內(nèi)進(jìn)行調(diào)整；緩閉時(shí)間應(yīng)能在3 s～120 s內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。”

由此可見(jiàn)合格的多功能水泵控制閥應(yīng)具備以上性能。如不具備可視為不合格產(chǎn)品。

２.2.3 多功能水泵控制閥的調(diào)試

多功能水泵控制閥安裝好后，即可進(jìn)入閥門(mén)手動(dòng)開(kāi)啟調(diào)試程序。

（1）將控制管上的閥a，閥e打開(kāi)，啟泵。

（2）啟泵觀察各管件有無(wú)漏水，閥門(mén)進(jìn)出口壓力是否正常。

（3）將排氣閥d及f遂次打開(kāi)排出上下腔的空氣，并反復(fù)多次，至到?jīng)]有氣排出為止。

（4）緩開(kāi)時(shí)間調(diào)整：緩開(kāi)時(shí)間可通過(guò)調(diào)節(jié)旁通管上的控制閥a的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)先將控制閥調(diào)小，延長(zhǎng)緩開(kāi)時(shí)間。如緩開(kāi)時(shí)間太長(zhǎng)，則將控制閥a的開(kāi)度增大。如緩開(kāi)時(shí)間太短，則可將控制閥a的開(kāi)度調(diào)小。

（5）緩閉時(shí)間調(diào)整：緩閉時(shí)間可通過(guò)調(diào)節(jié)旁通管上的控制閥e的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)先將控制閥調(diào)小，延長(zhǎng)緩閉時(shí)間。如緩閉時(shí)間太長(zhǎng)，則將控制閥e的開(kāi)度增大。如緩閉時(shí)間太短，則可將控制閥e的開(kāi)度調(diào)小。

另外，在調(diào)試中如果發(fā)現(xiàn)多功能水泵控制閥主閥打不開(kāi)，應(yīng)仔細(xì)按結(jié)構(gòu)圖對(duì)照，檢查控制管是否接好；控制管上應(yīng)打開(kāi)的閥門(mén)是否已經(jīng)打開(kāi)，過(guò)濾器有否堵塞。當(dāng)發(fā)現(xiàn)主閥關(guān)閉不嚴(yán)時(shí)，首先也應(yīng)檢查控制管的安裝位置和管路上的閥門(mén)；若主閥反復(fù)開(kāi)啟和關(guān)閉數(shù)次后，水泵仍有反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，則表明閥內(nèi)有異物或閥板損壞；膜片控制室的下腔排氣、進(jìn)氣也有水流出，可斷定膜片損壞。應(yīng)由閥門(mén)供應(yīng)商更換閥門(mén)或配件。 在閥門(mén)和消防泵調(diào)試好后，即可調(diào)試整個(gè)消防系統(tǒng)。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)際工程使用證明，多功能水泵控制閥還能實(shí)現(xiàn)啟泵緩慢開(kāi)啟，能夠消除開(kāi)泵水錘。能夠?qū)崿F(xiàn)消防系統(tǒng)一鍵式啟動(dòng)和消防自動(dòng)化的要求。多功能水泵控制閥集多種功能于一體，建設(shè)部頒布了《多功能水泵控制閥》CJ-T167-2002 的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用規(guī)程，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50183-2004也對(duì)多功能水泵控制閥的使用進(jìn)行了推廣，因此多功能水泵控制閥在消防系統(tǒng)將有良好應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 50183-2004，然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2] CJ-T167-2002，多功能水泵控制閥[S].