消防泵自灌吸水工况试验研究_基于_省略_防水池最低有效水位设计高度的探讨_郭汝艳.pdf

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消防泵自灌吸水工况试验研究_基于_省略_防水池最低有效水位设计高度的探讨_郭汝艳.pdf

消防泵自灌吸水工况试验研究

艳赵世明”张晋童沈晨赵克伟

(1中国建筑设计院有限公司,北京 100044:2北京市公安消防总队,北京100035)

“消水规”实施3年来防水工程施工方案2011,关于消防水池最低有效 水位的设计高度与消防水泵自灌式吸水的相关问

136给水排水Vol 43 No.10 2017

图1消防水池水位示意

通过试验验证自灌水位、最低有效水位及消防 泵启泵和切换之间的关系,为合理、安全、经济地执 行现行规范提供帮助,为现行规范的修编提供基础 数据及试验支撑

按照以上所述的水位关系,模拟实际火灾扑救 时消防泵运行情况,配置民用建筑室内最大消火栓 设计流量的消防泵,设计试验装置条件见图2,试验 设备材料见表1

图2设计试验装置条件

在三利集团厂房内安装完成试验平台,试验 置安装见图3

本次中试进行了5次,试验的重点是:①当水位 低于水泵吸水管时,切换备用水泵,测试其是否能够 正常启泵;②探究可支持备用泵启泵输水正常运行 的最低水位。设计试验步骤见表2。

试验数据整理见表3 试验中,在水位低于吸水管,主泵停泵后等待2 ~20min,给予吸水管道和泵体充分的进气时间,同 时,消防泵出水管止回阀下游的消防供水管道充满 水,且向大气开口。在止回阀和消防管道充满消防 水的共同作用下,泵体及其吸水管会一直充满水,并 不进气。 试验验证,从泵启动到泵出水流量稳定,约 min;备用泵从接到启泵信号到正常运转的启动时 间小于2min.在"消水规”规定时间内

给水排水Vol43No.10201

位淹没出水口即可保证水泵吸水管内的满水状态, 备用泵正常运行,从而消防水池有效容积被全部 利用

在主泵停泵状态,观察水位计,水箱水位有少量 回升,在最长的20min静止时间里,水位回升约50 mm,回流量约190L(试验水箱面积2.5m×15m 375m²)。针对这个问题,笔者分析是由于水泵 出水管上止回阀不严所导致。从另一次试验中又验 正了止回阀不严的情况:在水位2时强行停泵,打开 了阀门1,压水管中的水因重力泄入水箱,20min后 再启动另一台泵时,则水泵无法吸水启动。说明止 可阀下游仅有约1m竖管有水(DN125,约125 ),已完全回水,泵体进气。这只是试验进行的一 种极端情况,实际工程中系统中的水是不能泄空的 (阀门1相当于系统的泄空阀,是常闭阀门)。正常 青况下,灭火过程是连续的。即使是需要切换备用 泵,由于实际工程中,有高位水箱稳压、且管路系统 长,消防泵从接到启泵信号到正常运转不大于2 min时间内,纵使止回阀关闭不严,整个管网中的水

也不可能在2min的时间内全部回流而使泵体 进气。

托里拆利原理是基于流体力学最基础的理论, 介质换成水,则水柱高度为10.3m(标准大气压 下),其特点之一是与管径无关,能直观反映水泵吸 水管内的真空状态(见图4)。此工况的特点是灭火 开始,启动消防水泵时满足自灌要求。当水池内水 面下降,在水位低于泵体即或泵吸水管时,密闭的泵 本和吸水管内的水在水池水面大气压作用下,是充 满水的。如连续运行,水泵可以将水池内设计水量 输出完毕;此时如果水泵因各种情况重新启动,是否 能如同连续运转的水泵一样,在设计的灭火时间内 使水泵壳体内一直充满着水,这是本试验研究的关 键。如试验装置(见图3)所示,当止回阀绝对密闭 眼据托里拆利原理,水泵腔体与吸水管内水体一直 充满;当止回阀有少量回流,系统内的水量给与补 偿,在较长时间内维持泵腔内充满水

值小于真实值,则可能是管内有气体;③试验结果 (水银高度)与试管粗细无关 图4托里拆利试验原理

再以水泵的特性来分析,水泵正常运行而不发 生气蚀现象的条件,是泵进水口的气蚀余量H, 水泵样本中提供的必需气蚀余量NPSH。民用建筑 中使用的单吸离心泵的NPSH一般为3~4m。 吸水口的汽蚀余量计算式:

式中P. 一大气压力双城运华广场204#公建施工组织设计,约10m,见图1; P——水池水温下的气化压力,约 0. 24 m:

式中P.一大气压力,约10m,见图1 P——水池水温下的气化压力,约 0. 24

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Zhab——水泵吸水管路的总水头损失,m; Q.4~0.6——气蚀余量富裕值,最小取0.4m H——水面至泵进水口的高差,m,满水时 (十),低于泵轴时(一)

消防设计的安全是必要的,但安全的“度”在哪 里?笔者认为,不是无端的担心和无度的放大,没有 度”的安全,不是本质的安全。在满足消防设计安 全要求的前提下,更应注重设计的合理性,不能用过 度设计的手段,来弥补对使用安全的不明确认知。 消防系统安全一定要以安全管理为前提,如果不注 重系统的日常维护、消防泵的定期巡检,在需要灭火 时消防泵不能正常投入运行,再过度设计也是不安 全的。 消防水池底应与消防泵房地面同标高,或高于

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GB 50974—2014 15S909消防给水及消火栓系统技术规范》图示 :GB50015—2003(2009年版)建筑给水排水设计规范

环保部:年内投资3000亿,开展3300个

州市、广西壮族自治区柳州市等228个地市水污染防治 总体实施方案纳入水污染防治中央项目储备库(简称 “中央储备库")DB65/T 8001-2019标准下载,涉及具体工程项目3300多个,总投资 约3000亿元, 据悉,为推进国家“十三五”环境保护相关规划重大 项目实施,2016年,环境保护部、财政部启动了水污染防 治储备库建设, 中央财政近期将下达水污染防治专项资金120亿 元,重点支持纳入中央储备库的水环境保护和治理项目 建设·加快实施《水污染防治行动计划》

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