探討老廠區消防水系統改造路徑

謝寧 來國慶

摘要：消防水系統作為消防系統的核心組成部分，是保障消防系統運轉正常的基礎。為此，本文以某廠區的消防水改造方案為例，詳細闡述了消防水系統的改造方案及經驗。

關鍵詞：消防水改造;管道敷設;管網改造

近些年來，有關工廠火災事故的報道屢見不鮮，導致火災頻發的主要原因是工廠內部消防系統的不健全，部分工廠內部的消防水系統只是擺設，沒有與工廠的供水系統或消防設施相連接。如此，在火災發生初期，無法快速對發生火災的區域進行撲滅，火勢蔓延，最終造成不可挽回的重大損失。

1 廠區項目背景

某電廠成立于1994年6月，裝機容量1280MW，一期工程建設2×320MW機組，于1996年9月和1997年5月建成投產;二期工程2×320MW機組于2003年2月28日開工建設，分別于2004年6月11日和9月30日建成投產發電。現有常高壓消防系統由三臺消防泵和二臺穩壓泵組成。

2 廠區消防水改造的必要性

2.1管道老化

廠區內的主要消防用水管道多建于1995年，因年代久遠，管道出現了較為嚴重的老化現象，漏損嚴重，需要經常對其進行維修，影響了正常的消防用水，甚至個別消防管道經過多次維修及更換后，已經無法正常使用。還有部分消防管道上新建了其他設備，如蒸汽管道分氣缸等，導致管道發生問題時無法對其進行檢測和維修，為消防安全埋下了重大隱患。

2.2管道分布不合理

廠區內部的原有消防給水管道沒有形成環狀分布，還有部分管道存在連接早已斷開或沒有連接的問題。如食堂至招待所中間的DN150管道已斷開;油泵房至燃運樓間的DN150管道已斷開;煤場至灰控間的管道沒有連接。此外，依據相關部門發布的《火力發電廠與變電站設計防火規范》（GB50229-2006）中第7.2.2-5條（本條為強條）規定，主廠房、室內貯煤場以及點火油罐區周邊的消防管道應為環狀分布，但實際管道分布根本不符合要求。

2.3消火栓不合規

廠區個別建筑的室外消火栓存在沒有水的問題，如新倉庫、車庫等區域周邊的消火栓沒有與消防管網連接，不符合現行的消防安全規范要求。

2.4消防用水量不合格

由于廠區建設較早，導致廠區內原有的消防給水管道的用水量和速度，不符合現行的消防用水要求。依據《火力發電廠與變電站設計防火規范》（GB50229-2006）7.2.2條規定，主廠房的室外消防用水量不得低于40L/s，室內不得高于33L/s，水噴霧系統的消防用水量應為36L/s。然而廠區的室內外消防給水系統采用的是統一的給水系統，消防用水量都為109L/s，不符合現行的消防用水規范要求;按照消防給水及消火栓系統技術規范》（GB50974-2014）8.1.8條規定，消防給水管道的設計流速不能大于2.5m/s，而廠區原有的消防管道管徑為DN150，設計流速為6.423m/s，不符合現行的消防規范要求，必須更換管道，進行消防水改造。

3 廠區消防水改造方案

3.1廠區消防水改造方案

3.1.1管道改造方案

由于廠區原有的消防水管道都存在老化漏損嚴重的問題，且已經不符合現行的消防規范，因此為提升廠區的消防安全，經會議討論后，決定對全廠區的消防管道進行更換。全場區域內需要鋪設的新消防管道約為4.5公里，重點對一二期煤場、油泵房、倉庫、輸煤棧橋、汽機房等重點區域進行管道施工，管道鋪設多采用地埋布置，部分區域的管道采用架空敷設。其中，地埋消防管道采用鋼絲網骨架聚乙烯復合管，局部架空敷設管道采用鋼管。

地埋消防管道采用新型高壓力鋼絲纏繞增強聚乙烯復合管材，管道工作壓力為1.08MPa，選用設計壓力為2.5Mpa，管徑為DN355×17，用電容、法蘭管件等進行連接，管道電熔接口用內袖套增強的方式進行連接處理。螺栓、法蘭等金屬連接部位采用縮套防腐技術，同時地上消防栓按照現行的消防規范進行選型，做好地上管網閥門的防腐處理，便于對其進行操作和檢修;架空敷設管道與泵房及其他設備連接處的管道應使用不銹鋼無縫鋼管，用焊接方法連接，并對暴露在空氣中的管道做保溫防凍以及防腐。

3.1.2管道分布改造方案

管道分布改造是消防水改造的重難點，必須廢棄原有的DN150消防水母管，根據廠區各重點區域的分布狀況，重新敷設新消防水母管和消防水支管道。新敷設的消防管道采用環狀布置的方式，實施沿路埋設，確保干管成環，且在支管處預留閥門。對個別因管道上部修建其他設備實施，而損毀導致無法修復的管道，直接棄用，采用鋼管道支架，架空敷設新的消防管道。

本次消防管道施工中的管道閥門，全部采用不銹鋼閘閥，并制作對應的閥門標識牌，便于對不同的管道，依據不同的消防規范進行檢修和維修;對連接室外閥門的外露管道，采取保溫防凍措施，故而在管道外加裝0.5mm不銹鋼皮保護層進行管道保溫。同時，在管道外部加裝40mm厚硅酸鋁針刺氈做防凍處理。

3.1.3消防栓改造方案

結合前面提到的管道改造方案和管道分布方案來看，應在對應的位置布置SS150-1.6型地上式消火栓，將消火栓支管與消防供水管道相連接，且二者的間距不得大于120米。消火栓離建筑物的間距不得大于80米;在建筑交叉口布置消火栓時，必須統一考慮兩者的消防規范，保障消火栓的安裝位置的科學合理性;當消火栓位于人行道內時，應與路牙石保持0.7米的距離。

3.1.4消防用水系統改造方案

為有效控制消防用水量，應對全廠區的消防水控制系統進行改造，將消防水池補的水門更換為電動閘閥，閥門的控制部門應介入對應的控制系統，以實現對消防水池的遠程操作，同時將消防水泵、柴油消防泵、生活水泵、穩壓泵等引入到同一控制系統中，給消防水管道系統增加支路遠傳流量計和壓力測量，對消防用水量和管道內設計流速進行控制，保障其符合現行的消防用水規范。

3.2改造技術

（1）在廠區消防水改造的過程中，管道在進行地埋安裝時，一般不需要設置熱補償裝置，采用蜿蜒壯鋪設的消防管道能夠自動起到吸收或釋放一定熱量的作用，有效降低安裝成本;

（2）在管道外部纏繞鋼絲，能夠分散荷載，讓塑料所受的應力和形變達不到讓塑料快速開裂的臨界點，進而不會讓管道因受力而發生快速開裂，在此理論上來說，消防水改造用的新型高壓力鋼絲纏繞增強聚乙烯復合管在使用中不會發生快速開裂問題。

（3）安裝管套過程中用到的電熔焊接，需要先將復合管插入電熱熔管，然后將管件內預埋的電熱絲通電發熱，融化管件內表面形成熔體，熔體會發生膨脹，填滿管件縫隙，與管材外表面形成的熔體相互融合，待其冷卻后，便能將兩者連接為一體。

（4）法蘭與螺栓等金屬部件必須進行防腐技術處理，用輻射交聯聚烯烴基材、特種密封熱熔膠等材料，將其混合處理后，涂于鋼管、聚烯烴基材等表面，形成有效的防腐涂層。

（5）管道熱收縮套在加熱安裝的過程中，管材的端口會向內收縮，徑內的復合膠層融化后會緊緊的包覆在補口位置，在管道外部形成具有較好耐磨性、耐腐性、抗老化性以及扛沖擊的防腐體。

4 消防水改造效果

4.1合規規定

消防水改造后，管道呈環狀分布，主廠房、室內貯煤場以及點火油罐區周邊的消防管道分布，符合相關規范要求。個別未連入管網的室外消火栓也已接入管網。而且改造后的管道消防用水量，在消防系統控下，能夠根據不同消防位置的不同消防規范，對管道消防用水量進行嚴格控制。如將主廠房室外消防的用水量控制在40L/s;將室內消防的用水量提升為33L/s;將水噴霧系統的消防用水量控制為36L/s。

4.2實現安全節能

在對廠區消防水系統進行改造后，消防水壓能夠提到近1.0MPa，運行穩定安全，滿足廠區內建筑最高點的消防需求。同時，新消防管網運行過程中，單臺消防水泵的出水量為2.5m?/h，比改造前下降了近25m?/h。消防管網在更換新管道后，全廠的消防水系統不僅在安全上有很大提升，在經濟性上也有明顯提升，改造后的消防水管網不再出現水流泄露問題，每年節約22萬噸消防用水，省下30余萬元水費。

5 經驗與教訓

5.1經驗

消防水管道的電熔連接工作，必須由專業技術人員負責安裝，安裝工藝在符合管道生產廠家技術標準的技術上，要符合現行的消防安全標準，對焊接時間、電熔溫度等進行嚴格控制，并對管道上每個電熔焊口進行焊口編號和安裝記錄，便于維修管理;在管道投入使用前，要對每根管道進行耐壓試驗，保障管道的嚴密性，防止管道運行后出現漏點現象;在新老消防水管道的替換過程中，應在保障老管網正常運行的前提下，逐段對老管道進行無擾替換，整個過程全廠的消防水系統運行不能中斷。

5.2教訓

本次改造項目所用的管道材料，由于對生產廠家盯貨不及時，導致供貨延后，影響了項目的開工。本項目對外招標分為管道安裝招標和土建施工招標，由兩家中標單位共同進行消防水管道改造，因此在組織協調上存在一定的管理難度。最后，因為地下管網施工復雜，在實際施工中會遇到很多問題，需要及時對管道道路進行改動，導致管道設計方案多次更改，影響了施工進度。

6 結語

綜上所述，廠區消防水改造是一個復雜而耗時的工程，消防水系統中存在的任何紕漏，都會影響整個消防水系統的正常運行。因此，工作人員必須對所有消防設施和消防管道進行全方位的改造和檢測，保障工程改造的質量。

參考文獻：

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