淺談消防水泵的設計及施工

陶興剛

摘 要：消防水泵擔負著對消防管網進行加壓的供水任務，以滿足消防滅火時對水壓和水量的要求，是消防給水系統的心臟。消防水泵的設計及施工如不當會產生故障，勢必影響滅火救援，造成不必要的損失。

關鍵詞：消防水泵；設計；施工

消防水泵的設計及施工主要包含消防泵體、管道、閥門、電控柜及儀表的設計及施工等內容。消防水泵在很多時候都處于待機狀態，這就使消防水泵的設計及施工具有了很強的特殊性。所以在進行消防水泵的設計及施工時，應最大程度的提升其安全性和可靠性，以滿足建筑的消防要求。

1 消防水泵的設計原則

消防水泵的設計原則應根據消防泵應用的工藝流程，從消防系統滅火時的流量、揚程、滅火介質的性質、管路布置以及操作運轉條件等五個方面加以考慮。設計人員應根據工程項目中消防泵房的位置、面積和消防給水系統的具體情況選擇、確定消防泵類型。消防泵的流量和壓力應根據所服務建筑物（或工廠廠區、居住小區）、堆場、儲罐等對消防水量和水壓的要求經計算確定。消防水泵應滿足消防用水水壓和流量要求。水泵的流量、揚程不低于設計要求值，也不低于性能曲線給定值。臨時高壓消防給水系統的消防水泵應采用一用一備，或多用一備。備用消防泵的工作能力不應小于其中最大一臺消防工作泵。多用一備時，還應考慮多臺消防泵并聯工作時，對系統流量和壓力的影響，正確選用消防泵。

2 消防水泵的設計要點

2.1 消防水泵房的設計

在建筑中消防水泵房必須獨立設置，在建筑中專設房間作為消防水泵房，也可以在建筑外圍進行設計。同時消防水泵房要具有防火和耐火性，在消防水泵房內部還要設計防火分區，要保證應用耐火極限不低于1h的非燃燒體墻和樓板與其他部位隔開，在高層建筑中更要設計大于2h的非燃燒體墻和2h的樓板進行分隔。

2.2 消防水泵的性能參數選用設計

目前，我國規范對消防水泵性能沒有詳細的規定，致使消防水泵的選用上有不少出入。一般消防水泵工況必須在吸深1m時，應滿足額定流量（Qn）和額定壓力（Pn）要求，同時工作壓力不應超過額定壓力的1.05倍。同時在吸深1m時，流量為1.5倍的額定流量（Qn），工作壓力不應小于0.65額定壓力（Pn）。封閉流量時，最大工作壓力不得超過1.4額定壓力（Pn）。選擇消防水泵時，其流量～壓力（Q～P）特性曲線應平坦無駝峰。泵組所采用的泵均應經過定型鑒定和型式檢驗并符合有關標準。發動機應有良好的常溫啟動性能，應保證5s內順利啟動。引上水后20s內，應能使消防泵達到額定工況。結構要求、抗腐蝕性能、機械性能、連續運轉等性能的應符合GB6245-2006標準要求。

2.3 消防水泵管線的設計

為了提高消防水泵的供水效率，建筑中的消防水泵都設計兩個消防泵組，所以在進行消防水泵設計中重點保證吸水管的數量，吸水管不得低于兩條，并且在用水量上要滿足建筑需求。尤其是當建筑用水量最大時，兩條吸水管線可以最大程度的提高消防水泵的有效性，保證消防用水量滿載。同時兩臺水泵組所配置的高壓消防水泵，都必須具備獨立的吸水線路，可以與市政或消防蓄水池直接對接，提高充足的水源。高層建筑中的消防水泵可以使用自罐式吸水，這樣能保證水泵長期處于一個滿載的狀態下，一旦遇到火災可以迅速發揮消防作用，以保證最短時間內有水源進入現場。在消防水泵的水源連接上注意水管與環狀管道的連接，可以配備兩條出水管，出水管的供應能力要滿足最大用水量，同時兩條出水管必須替換使用，這是為了防止一條出水管在檢修中，其余的出水管也能夠完成水量的供給。

3 消防水泵的電力設計

要想使消防泵能夠在消防系統中得到更好的應用就必須有一個安全可靠的供電系統。其電氣運行的可靠性、耐火性和安全性直接關系到消防水泵的運行和控制，也關系到及時有效地撲滅火災。

3.1 強電的設計

建筑中消防水泵房通常獨立設計，一般與配電房的距離較遠。消防水泵在火災發生后一段時間內仍要發揮作用，保證消防水泵的線路安全。因此消防水泵的供電要由變配電站或主配電室直接出線，采用放射式供電，應急電源可采用第二路電源、帶自起動的發電機組或二者組成的系統供電方式。要在消防水泵房最末一級配電箱處設置自動切換裝置切換。消防水泵的供電電纜選擇應考慮在火災條件下的持續工作時間因素來進行選擇，配電線路要滿足消防水泵在火災時持續運行時間的要求。應采用阻燃電纜穿鋼管暗敷在不燃燒體結構層內，保護層厚度不小于3cm，當必須明敷時均需要穿金屬管或金屬線槽敷設，明敷的金屬管或金屬線槽須刷防火涂料。

3.2 控制線路的設計

消防水泵控制線路的設計應考慮在火災這種特殊情況下，不管消防水泵的供電線路和電源處于什么狀態和故障，為消防水泵供電是最重要的。消防水泵的配電線路不能設置剩余電流動作保護和過、欠電壓保護。不能采用變頻調速器作為控制裝置。消防水泵的配電線路所設置的保護電器要具有短路保護功能，但不宜設置過負荷保護裝置，如設置只能動作與報警而不能用于切斷消防水泵的供電。使用中消防水泵因軸封銹蝕而使消防水泵堵轉，啟動電流會很快使電纜發熱，溫度在達到設定值時保護電器動作而切斷消防水泵的電源，這是不允許的。如果不設置過負荷保護，出現堵轉，電纜溫度上升100°C或200°C，對于750°C或950°C的電纜影響不大，在最大轉矩的作用下，有可能克服電動機軸封阻力，使電機逐漸轉動起來。消防水泵的啟動依據規范JGJ/T16-92規定消火栓控制回路應采用50V以下電壓，控制線路的控制電壓宜采用24V。防止控制線路損壞與消防水系統的管網接觸形成回路時帶電傷人的事故。消防水泵的啟動控制設計，應考慮有在室內消火栓箱處或噴淋濕式報警閥的壓力開關處直接啟動，在消防控制室處遠程控制或在消防水泵房處控制柜上就近控制三個方式啟動控制。

4 消防水泵的施工工藝

消防水泵的施工工藝是消防系統安裝質量中最為關鍵的一個環節，是關系到消防系統能否正常的運轉的重要環節。

4.1 消防水泵泵體的安裝

消防水泵就位安裝前水泵及電動機應檢查，看是否符合設計要求和其產品說明書的規定；檢查安裝位置是否妥當，機組兩側及冷卻風扇、水箱前方有沒有按規范要求，預留有1m左右通道和空間，以利于更佳散熱、設備維修及維護之需。設備上方有沒有安裝供設備維修用的吊裝拉環或橫桿；檢查基礎的尺寸位置、標高是否符合設計要求，設備的零部件是否有缺件、銹蝕。盤車應靈活無阻滯、卡住現象、無異常聲音；產品出廠時裝配、調試完善的部分不應隨意拆卸。確需拆卸時應會同廠方、建設方、監理方研究后進行。拆卸和復裝應按設備的技術文件規定進行。小型整體安裝的泵，不應有明顯的偏差。主動軸與從動軸以連軸節連接時，兩軸的不同軸度兩半聯軸節端面間的間隙應符合設備技術文件的規定。電機安裝應保持水泵與電機兩軸同心，彈性聯軸器兩端面間隙符合應要求（2-6mm），若設備技術文件無規定時，應符合國家標準《機械設備安裝工程施工及驗收規范》TJ231-75（第一冊通用規定）。主動軸與從動軸找正連接后，盤動檢查是否靈活。電機與泵連接前，應先單獨試驗電動機的轉向，確認無誤后再連接。

4.2 消防水泵連接管道的安裝

消防泵的連接管道內部和管端應清潔干凈。消防泵與管路連接后，應復核找正情況。要檢查吸水管路與消防泵的連接是否符合設計和規范要求，如管路連接不正常時，應調整管路。吸水管不應存氣，選用的異徑管為偏心異徑管。消防水泵吸水口必須大于水泵管徑的兩倍以上，同時在孔口要安裝防護網，以避免其發生堵塞問題。為避免水泵的震動波及到管道，應在水泵的出水管上安裝柔性接頭，以消去水泵工作時的震動，避免后面的管道受到影響。

4.3 閥門及附件的安裝

消防水泵的出水管上應設止回閥、閘閥或自鎖式蝶閥、65mm的放水閥門以及檢查用壓力表。當存在超壓可能時，出水管上應設置防超壓設施安全泄壓閥。消防水泵吸水管上應安裝明桿閘閥或帶自鎖裝置的蝶閥。如安裝暗桿閘閥或不帶自鎖裝置的蝶閥，使用過程中，操作人員不易發現閥門開閉狀態，且當泵運行時候，蝶閥自動關閉或關閉一部分，使泵的流量不能達到設計使用要求。密封墊應采用管網設計最高壓力的材料制作。消防管網的管件接口處常常出現漏水現象，絕大多數都是因為管網長期超壓，破壞密封墊引起。消防水泵安裝在建筑地下室最底層，其出水管、進水管上應安裝柔性接頭減振，若安裝在建筑物樓層的樓板上時除了在進出水管上安裝柔性接頭外，并應在機組基礎上設隔振臺座。

4.4 消防水泵的電氣系統施工工藝

消防水泵的電氣系統應按照規范要求，依據消防應急線路的要求對消防水泵的電氣系統進行較為系統的施工。消防水泵控制柜安裝處應有良好的通風，地面應有排水溝，以保證室內無積水?？刂乒駪辛己玫慕拥乇Ｗo，接地電阻≤1Ω。電控柜安裝時，柜體和基礎牢固相連。橋架安裝及其支吊架、連接件和附件的質量，應符合現行的有關技術標準。橋架安裝在托臂或支架上，應用壓板固定牢靠。連接處應該用軟銅線做好接地連接。電纜敷設施工前應對電纜進行詳細檢查，規格、型號、截面、電壓等級均符合設計要求，外觀無扭曲、壞損等現象。電纜敷設前進行絕緣搖測或耐壓試驗。控制線路接線后，應進行全點一一對應調試，保證聯動關系、啟停控制及反饋信號等功能準確無誤。

4.5 消防水泵房濕度的工藝保證

消防水泵房中許多設備都處于一個帶電工作的狀態下，消防水泵房中的濕度需要進行嚴格的控制，這是平時設計和施工中比較容易忽略的部分。這就使其濕度控制會相對提高，要保證其能夠被控制在一個合適的范圍中，既避免了設備金屬部分受潮銹蝕，也避免因空氣或環境過濕而引起意外的電氣短路故障?？刹扇〉拇胧罕梅康耐两A段，一定要預先設定，挖好應有的排水溝，并且功能和效用必須符合要求。其次，泵房的通風工程一定要修建到位，泵房只有一個通氣口，要做到兼顧排風和送風，只能是安裝可調的雙向排送風系統，保證對泵房有規律的排風和送風，改善泵房的空氣條件。

5 結束語

綜上所述，鑒于消防水泵是整個建筑物滅火系統的核心設備，對消防水泵的設計及施工進行合理性綜合考慮，對消防水泵的設計及施工工藝進行分析，必須引起大家的足夠重視。及時發現和糾正一些不恰當的做法，減少建筑消防的隱患，保證消防系統在正常工作的前提下，使其能夠滿足設計和施工要求的同時，最大程度地提高建筑的安全性。

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