消防给水系统的超压是指系统内的水压超过其工作压力限值,造成管道、配件、附件、器材和设备的损坏,影响消防给水系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在,应引起注意,并采取防治对策。消防给水系统超压,不仅造成水资源的浪费,而且严重的威胁到消防给水系统的安全可靠性。本文分析了消防系统面临的多种超压问题,及超压问题带来的危害,分析了超压问题产生的原因。
消防给水系统超压的危害
消防给水系统的超压是指系统内的水压超过其工作压力限值,造成管道、附件、器材和设备的损坏,影响消防给水系统正常运行的现象。管网超压主要将造成以下危害:
①、管网超压时,室内消火栓栓口的压力超过设计压力,如果压力过大,水在出水时产生的反作用力将很大,使水枪不容易掌握,超出人力的控制范围时,从而威胁到消防人员的生命安全。
②、管网超压时,可能造成消防水箱或消防水池储存的水量达不到设计的供时间,火灾扑灭过程的晚期供水不足,从而造成巨大的火灾损失。
③、管网超压时,管网内的实际压力大于设计压力,容易造成管材破裂,阀漏水,从而影响的消防供水的安全。管网的长期超压,将加速管材和阀门的损坏造成严重的经济损失和安全隐患。
消防给水系统超压的原因
(1)、恒压供水设备按设计流量选用消防水泵,在火灾初期消火栓的实际使用数和自动喷水灭火系统的喷头实际开启数都比规范规定的数量少,其实际消防用水量远小于水泵选定的流量值,另外消防水泵在实验和检查时,水泵出水量也较少,若选用一般水泵,由于其流量—扬程曲线较陡直,因此,管网的压力升高而出现超压现象。
(2)、高层建筑消防给水系统竖向分区时,采用减压阀分区给水方式,有的工程把这种半独立的上区和下区分开使用水泵接合器,误用消防车中压出口达到1~2MPa的相对高压水流接通下区接合器时,下区会出现超压。某大厦的上、下区系统就是分开使用水泵接合器的,采用减压阀进行分区。例如十层以下属下区,十一层以上属上区的某大厦十层以下凌晨着火,忙中出错,误用1~2MPa的中压泵向下区接合器加压送水,就会引发下区系统超压问题。
(3)、“系统”设置不恰当。高层建筑“系统”主要有消火栓系统和自动喷水灭火系统两大类。在实际工程中,可以见到这样做法:两个系统本应分别设置工作泵,但为节省投资和少占地而共用一台备用泵。由于两系统对水量、水压要求各不相同,管网布置差别更大高层供水设备,分别设置的工作泵型号不同,按消防规范规定,消防备用泵的工作能力不应小于其中最大一台消防工作泵。当水压要求低的消防系统工作泵有故障时,由消防备用泵供水而出现超压。
(4)、高层供水设备消防车的相对高扬程中压泵通过水泵接合器向室内消防给水管网供水,若在管网上不采取减压措施,将造成超压。
防超压措施:
在12个超压成因中,与水泵有关的占了8个。目前国内采取的防超压措施,大致如下:
1、取技术措施,防止超压产生
(1)选用流量~扬程曲线平缓的水泵,其中值得推荐的是:建筑消防特种泵(原名切线泵),流量~扬程曲线特别平缓,呈恒压状态。
(2)采用多台水泵,小流量时小泵运行或单泵运行,大流量时大泵运行或多泵并联运行。
(3)采用恒压变流量变频调速水泵供水,使水泵供水压力在流量变化时保持恒定。
(4)消防给水管网竖向分区时,不按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行分区,适当留有余地;或按0.80MPa值进行竖向分区,但采取相应的有效的减压措施。
(5)消防水泵从给水管网直接吸水时,以给水管网的最高水压对水泵的工作情况进行校核,防止超压。
(6)水泵对口抽给水方式的给水管网,或上下区共用水泵接合器时采用优质水密性能好的止回阀。
(7)对采用减压阀分区的给水方式,当有可能因减压阀故障或旁通管阀门失控而造成超压时,不设旁通管,同时减压阀采用串联设置方式。
(8)水泵出口处设置速闭止回阀等装置,可以有效防止停泵水锤。
(9)稳压泵低位设置时,其吸水管从消防水池引来可以防止超压。
2、提高整个消防给水系统的承压能力
使之在一般情况下出现的超压,在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。
3、采取相应泄压和稳压设施,使超压值不致造成损害