消防供水系统（共12篇）
消防供水系统 篇1
随着我国经济建设的高速发展, 大型物流中心、飞机维修库、石化/燃油库、码头等大型建筑与设施不断涌现。这些设施的灭火设计均要求快速反应、快速灭火, 特别是价值高又易引发火灾的大型燃油库与飞机维修库。如美国消防协会NFPA 409《飞机库防火标准》要求翼下泡沫炮灭火系统30 s内控制火灾, 60 s内扑灭火灾。要在短时间内达到控火与灭火的目的, 必须合理选用灭火性能好、操作简单而又可靠性高的灭火装备并优化系统设计。其中高扬程、大流量的供水系统是关键的装备之一。
1 电泵与柴油机泵的差异
大空间消防系统多为1～2 MPa的供水压力, 2 000～5 000 m3/h的供水量使供水泵组的装机容量达几百到几千千瓦, 采用电泵显然不是明智的选择:
(1) 受多方影响的电网及配电系统的可靠性低于多组独立动力的柴油机泵;
(2) 大功率的电动泵组多采用高压电动机, 高压输/配电的设备费相当可观 (总投资将是柴油泵的2～3倍) ;
(3) 配备能够让大功率电动水泵顺利启动并持续运行的后备发电机并不现实 (发电机的功率配备应为装备中最大电动机功率的3倍与同时运行水泵的总功率之和) 。
(4) 参照国标 GB 50284-2008《飞机库设计防火规范》第 9.10.6条“消防泵宜由内燃机直接驱动, 当消防泵功率较小时, 宜由应急柴油发电机供电的电动机驱动”, 则高扬程、大流量供水系统适宜配置采用柴油机水泵。
2 柴油机水泵的选型
柴油机泵与电泵的主要区别是动力的差异, 而发动机的调速特性直接影响其动力特性。
柴油机水泵配套的发动机通常有三种调速模式:
(1) 机械调速。 发动机的标定调速率δnst, r很大 (标定调速率δnst, r为标定空载转速ni, r和标定功率时的标定转速nr之间的差值与nr的百分比) , 达10%～30%, 水泵的工作特性为与转速下降叠加, 而进一步下跌离心泵H/Q-2曲线。离心泵扬程的变化率与转速变比的平方成正比。所以发动机的转速波动将引起供水压力的大幅度变化, 见图1所示。
(2) 速度闭环的电子调速。 泵组在额定流量范围内基本是恒速运行 (发动机在额定功率范围内转速基本不变) , 水泵的工作特性为标准的离心泵H/Q曲线, 见图2所示。
(3) 压力闭环的电子调速 (“数字定压”调速) 。 泵组为变流/变速/恒压, 泵组在额定功率范围内输出水压恒定不变 (发动机变速运行) , 见图3, 从而避免了普通离心泵在消防现场中小流量时超压而大流量时供不上水的现象, 能大大提高灭火效率及消防设备和消防人员的安全与系统可靠性。
机械调速模式配套的水泵其带负荷的外特性很差 (调速率δnst, r很大) , 不适合固定消防设施中使用, 但由于其发动机的价格较低, 一般应用在农业灌溉或小功率、手动操作的移动消防设备上。
速度闭环的电子调速模式可以配套对扬程变化要求不高的单机应用场合。
数字定压调节模式可以应用在任何高要求的单机与多机并联供水场合, 另外由于其造价与“速度闭环的电子调速”模式相当, 所以固定消防设备的选型应用是首选。
3 传统的设计分析
采用恒速运行的柴油机拖动的离心水泵由于小流量时扬程较高, 特别是采用机械调速的柴油机, 空载转速较高, 导致水泵小流量的扬程更高, 见图1所示。为了兼顾供水系统管道、管件的安全, 设计师往往进行系统设计时考虑分多级压力控制启动或欠压分级延时启动多台机组 (参照传统电泵的设计模式) , 避免多台机组同时小流量工作而系统超压, 但该设计存在诸多弊端:
按国标 GB 6245-2006《消防泵》、美国NFPA 20《固定式消防水泵安装标准》、FM等标准, 均要求机组连续启动六次, 如果优先启动机组失败才指令启动备用机组。按GB 6245-2006《消防泵》的要求, 启动限时15 s、停顿15 s、再启动15 s……连续六次, 那么一个启动/失败的周期用了165 s。当后备机组顺利启动并成功带满载至少用了180 s。远远不能满足: 30 s内控制火灾、60 s内扑灭火灾的防火标准要求。
当系统流量较大而系统压力达不到要求须增加泵组时, 后备泵组10～20 s的正常启动周期不但会延误抢险还会造成已在供水运行的机组在低管网压力工况下过载 (实际上, 在应急抢险的过程中很难控制用水流量, 而发动机的过载能力及允许过载的时间都是非常有限的, 当发动机的扭矩超过100%, 则可能在1～2 s内停机。反观电泵:电动机在强有力的电网支持下, 几秒钟内具有数倍的过载能力, 并且电泵的启动/升速周期比柴油机泵短得多) 。 当某台已进入带载运行的泵组出现故障, 启动后备泵组存在同样的问题。
当采用多台电动水泵并联运行时, 由于在同一个电网供电, 电动机的转速与转差基本同步。所以只要泵组相同, 出口阀门开度一致, 则各台水泵负载的外特性 (H/Q特性) 大致相同, 并联运行时各台水泵的流量误差不大。但柴油机水泵的动力相互独立, 虽然各台柴油机的选型一样, 但每台发动机只调节自己的转速 (各发动机燃油泵的供油特性、调节响应、速度设定均存在差异) 而不同步, 就有可能将每台泵组的空载转速调节到很接近, 但各泵的出口压力因流量的变化而出现较大的误差 (发动机动力特性的差异导致水泵H/Q特性的差异) 。因此采用恒速调节的柴油机水泵并联工作可能会出现某台机组超载而另一台机组却空载运行的现象。唯一解决办法是将各台水泵的出口阀门尽量关小, 确保该泵在任何工况 (包括全工况、大流量时只开一台泵) 都不过载, 而这样会使系统泵组的供水能力大幅度下降。
4 数字定压控制的原理
离心泵的特性曲线是在一定转速下测定的, 其流量变化率与转速变比成正比, 扬程的变化率与转速变比的平方成正比, 功率变化率与转速变比的三次方成正比。
数字定压的原理是:由水泵出口 (或给水管道) 的压力传感器检测的水压, 通过数字处理系统闭环控制发动机的转速, 达到水泵恒定扬程的目的 (与电动机变频恒压供水的原理一样, 但因直接控制发动机的供油量而不需配置其他调速装置) 。
5 数字定压控制柴油机设计方案
由于可以在调试现场根据需要设定系统的供水压力, 能完全满足设计师的最终设想及修正各种设计或安装工艺造成的误差;由于各台泵组的出口压力恒定, 系统接收到消防指令后包括后备泵可以全部同时启动投入, 以最快的速度满足全流量供水。
数字定压控制器可设定发动机的燃油供给特性, 使泵组的恒压特性曲线到达某功率点后开始下垂, 使系统中的各台泵组均不会过载而顺利并联供水。 系统的总供水量为所有运行泵组最大流量之和。
当系统用水量较低时, 发动机的转速与功耗也相对降低, 有利于节能与延长设备寿命。
为了提高供水设备的水压控制精度和运行可靠性, 采用恒定压力供水可以避免压力过高或欠压给消防作业带来不便。能对供水压力准确控制, 首先给供水系统的设计计算带来极大的便利, 因为它具有优化设备选型、节省工程投资、安全系数高、辅助设备容易匹配等特点。其次, 它以容易使用、节能、设备寿命长的优良特性保证了用户得到最大的实惠。
以中国航空工业规划设计研究院设计的上海某机库消防供水系统为例, 系统中两用一备“70 L/s 、108 m”的翼下泡沫泵及三用一备“310 L/s 、108 m”的泡沫-雨淋泵, 其总装机容量达2 500 kW。两个供水系统均采用数字定压调速控制的柴油机泵, 系统接收到消防启动指令后所有泵组同时启动恒压待命。在0至最大供水量的运行过程中, 系统水压稳定, 约为1.06 MPa。假设任何一台泵组启动失败或因故障退出运行都不会影响系统正常供水, 完全满足30 s内控制火灾、60 s内扑灭火灾的防火标准要求。
6 小 结
从20世纪80年代中期开始推广应用的电动机变频调速/恒压供水方法, 至今仍是给排水工程的热门技术。如今柴油机水泵因可靠性与大功率方面的优势, 结合目前国家基础建设的需要, 得到了迅速的发展。而“数字定压”调速控制技术在柴油机水泵上的应用, 为机库消防如何实施快速灭火找到了答案。
参考文献
[1]刘华.大型民用飞机维修库消防系统应用模式[J].消防科学与技术, 2008, 27 (11) :814-816.
[2]潘烽, 赵永顺, 田立伟, 等.多用途消防供水设备的探讨[J].消防科学与技术, 2008, 27 (11) :835-837.
消防供水系统 篇2
消防联动及火灾自动报警系统
1、施工内容：
消防联动及火灾自动报警系统（人防、商业、住宅）包括：感烟探测器、感温探测器、水流指示器、信号蝶阀、70℃防火阀、280℃防火阀、壁挂扬声器、手动报警按钮、消防端子箱、区域报警器、火灾报警电话、控制模块、中继模块、电动排烟口、防火卷帘、正压送风口、管理用房主要设备，及15＃小区消防控制室的主要设备等。
2、消防公司负责本工程消防器具、设备、穿线、安装、调试及施工技术资料，负责本工程的验收。
3、消防喷淋系统由消防公司施工，消火栓系统由中铁建工集团自行施工，但是消防公司负责消火拴系统的验收。4、5、6、根据甲方要求、消防局建义，采用秦皇岛海湾公司和北京利达公司的产品。消防公司具备一级资质，一定数量的管理人员，负责本工程顺利验收。执行规范：严格执行智能建筑工程质量验收规范（GB50339-2003）的要求；严格执行自动喷水灭火系统施工及验收规范（GB50261-96）的要求。7、8、中铁建工集团有限公司第一分公司
消防供水系统 篇3
关键词：建筑消防;供水系统;安装
建筑消防给水系统是将市政给水根据消防上对水量、水压和水质的要求，输送到至建筑物内部的灭火设备处。主要由消防水源、消防给水管网、建筑消防给水设施、报警控制装置、系统附件组成。
消防给水系统是保证建筑物和人员安全的必不可少的系统，各工地必须予以重视，建立健全建筑工程消防给水系统，把火灾的安全隐患降到最低。其分类如下：首先，按服务范围分为独立的消防给水系统与区域集中的消防给水系统。其次，按高度划分为分区给水与不分区给水，其中分区给水方式又包括并联分区供水方式、串联分区供水方式、减压阀分区供水方式。
1、建筑消防供水系统安装中的问题
1.1管网安装中的问题
1.1.1室外管网变形成脱节造成漏水。其原因除了地基问题外，管道埋设中管沟深度不够，基础不实，安装位置狭窄，操作不便，对外界荷载系数考虑不足等都是主要因素。
1.1.2管网清洗、试压未按规程操作，造成堵塞或漏水。其原因，管网施压往往走过场，未技设计压力 倍进行试压和有足够的保压时间，遇高压时管网漏水，另外，在管网清洗和防腐处理上不彻底、不到位，造成管道堵塞。
1.1.3水源不足 这方面的原因较多，有水池容最不足甚至无水，有水泵型号选择不对，流量扬程小，有管道选径过小，也有水池污染使水泵吸口不畅等因素。
1.2室内消防栓安装中的问题
室内消火栓安装及压力不符合要求，主要表现为：安装在砖墙内的消火栓箱洞口上部未设过梁，容易导致箱体变形、箱门不能开启。随意改变消火栓箱底预留孔，使栓口出水方向不能消火栓的墙面成90°角，造成消防水带不能安装至消火栓上或使水带形成弯折影响出水量等。其次，地下式水泵接合器与地下式室外消火栓进行安装时，未能严格按照标准图安装。
1.3自动喷水灭火系统安装中的问题
建筑物的自动喷水灭火系统是现代建筑消防建设方面的主要设施，在工程施工中，管道的焊接没有按照相关规范进行安装，直径小于100mm的管道常采用焊接，且大部分管道不装防晃架。感温喷头与周围物体的距离设计不合理。部分喷淋系统没有设置末端试水装置，在附近也没有排水管或地漏。水力警铃没有设置在公共通道或值班室的外墙上，值班人员不易察觉。屋顶消防水箱是与其他用水合并的水箱，这样安装无法确保正常的消防用水量。
2、建筑消防供水系统安装问题的对策
2.1严把消防审核关
建筑消防供水系统的施工安装，一定要严格按照国家相关技术规范、施 工规范等进行，其基本依据是施工图纸。依照消防法规定，消防图纸应当由当地公安消防部门审核，超出目前消防规范要求的图纸，消防部门还要组织专家论证。建设单位、施工单位必须按照消防部门审核同意的图纸进行施工，其间如有较大变更，必须经原设计单位作出变更并报消防部门审核，要从源头加以控制。禁止未经消防审核的不合格图纸进入现场并按其施工，造成先天性隐患。这些方面，国家是有明确规定的，必须严格遵循。
2.2严把施工过程关
消 防供水的质量如何，施工过程是非常重要的环节，要严格把好“三关”①材料、设备验收关进场的材料、设备必须对照图纸要求，验收其出厂证明、产 品合格证 以及相关的认证证书、检验合格证书等资料和实物，严禁不合格材料、设备进场。代替产品必须经设计、监理等部门审查同意，并履行签字确认手续 ②施工程序关。设计单位要向施工单位进行技术交底，并签字确认。监理单位要严格把控施工的全过程，特别对隐蔽工程、管道试压清洗过程实行严格监督，避免留下难以整改的隐患。设计单位、建筑行政主管部门也要适时到场进行指导检查监督，发现问题及时整改。③把好检测验收关。消防部门验收前，依规定要进行消防检测，中介检测机构要按照规定程序进行全面检测试验，发现问题提出整改意见。消防部门在验收中，除了对相关图纸、资料进行核查外，还要对消防系统进行试验，确保系统的有效。
2.3要切实提高相关人员的消防安全意识
消防供水系统的安装质量及系统的有效运行关键靠人，因此，提高相关人员的消防安全意识至关重要。目前，许多消防安全系统在验收中不能一次通过的不在少数，有的消防系统在验收合格后不到二年或二年多一些，故障频发的也不在少数。究其原因，从现象上看跟安装质量和维护管理不无关系，但从深层次分析，人们对消防安全的认识不够深刻不能不说是一个重要原因。
2.4全面贯彻“政府领导、行业管理、企业负责、公安消防机构依法监督”的消防管理新机制。各司其职，各负其责，齐抓共管，使消防安全形成无缝覆盖的立体管理网络和消防安全屏障，不给任何违反国家消防法律法规和技术规范的人和事以可乘之机。
2.5注重对施工从业人员进行有关安全生产技术标准、施工现场安全操作等方面的培训。
2.5.1加强对设计单位、施工单位的人员培训，提高其消防意识。
2.5.2加强建筑工程施工期间的消防监督检查管理工作
2.5.3要制定切实可行的治理措施，突出重点，狠抓落实，讲求实效，尤其要注意从“源头”抓起，杜绝先天火灾隐患的产生。
2.5.4强化社会审核力量
逐步推行消防部门审核与专家审核相结合的社会中介机构审核的方式，分化消防部门既进行审核又进行验收的不受监管的责任问题。
2.5.5健全维护管理制度
建筑消防设施的验收合格投入后，必须定期检测、维护保养，确保其灵敏有效;应配备技术人员负责系统维护和检修，加强系统管理，责任到人，系统操作人员必须经过消防专门培训，掌握操作方法;健全故障处理制度，日常维护制度等各项制度，并注重抓落实。
3、结语
消防供水系统 篇4
伴随我国城市化建设的高速发展,城市建筑群和人口相对集中,高楼层建筑、大型综合建筑物日益增多,建筑物内部充斥着各种智能电子设备、照明、通讯等设施,使得用电集中和增多,火灾发生的几率大大增加,致使消防工作的难度不断加大。消防作为城市安全和防灾体系的重要组成部分,消防系统的设计和建设至关重要。其中重点环节——消防自动灭火系统和联动控制系统,掌握其构成和原理,并设计出有效、合理和科学的消防系统,是当前我国消防事业发展的重要课题。
1 消防自动灭火系统
消防自动灭火系统是装有喷头或喷嘴的管网系统,是集自控、电气、计算机电子通信于一体的自动化灭火系统,常与火灾自动报警控制系统配套使用。当火灾发生时,接收到由火所产生的光、热、燃烧生成物或产生的气压所发出的信号而自动触发系统,将灭火剂洒向着火区域,可及时控制火灾的蔓延。
当前我国正逐步建立健全消防规范及相关法律法规,为工程应用过程中判断和选择适当的消防灭火系统提供了有力的依据和技术支撑。工程技术人员通常根据建筑环境和具体情况而可能潜在发生的火灾规模和类型作出预判和分析,而后设计具体方案,建设针对性强、保护效率高、安全可靠性强、经济合理的自动灭火系统。主要有以下类型:
1.1 自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统能在火灾发生后自动进行喷水灭火,并同时发出警报,具有控火、灭火的双重功能,可削减火灾现场的烟雾,有利于人群的自救及安全疏散,对扑灭火灾刚发生时的现场有较好的效果,是世界公认的最为有效的自动灭火手段之一。该系统分为闭式自动喷水灭火系统和开式自动喷水灭火系统两类。我国消防系统目前多使用闭式自动喷水灭火系统。
1.2 水喷雾灭火系统
水喷雾灭火系统属于固定式自动灭火系统,是在自动喷水灭火系统的设计基础上发展起来的,当前集中应用于工业领域,尤其是用以对如电力企业的大型变压器、油开关、可燃液体储罐、泵阀、液压装置及汽车库等专用设备和装置进行保护。其原理是通过专用的水雾喷头将水流分解为细小的水滴灭火,在灭火过程中,细小的水雾滴完全汽化,达到最佳冷却效果,与此同时,水蒸气会膨胀1680倍,形成窒息的环境。当扑救不溶于水的可燃液体火灾时,水雾滴的冲击搅拌作用可使可燃液体表层产生不燃烧的乳化层,若可燃液体溶于水时则可产生稀释冲淡效果。水雾自身具有电绝缘性能,可用于电气的火灾扑救。该系统设备并不复杂,维护费用较低,但缺点是对水压力要求高,耗水量大。
1.3 气体灭火系统
气体灭火系统的主要原理是化学和窒息,适用于扑救各种火灾现场,但多数限于表面火灾的尽快扑救,及时控制被保护场所的火势。
在气体灭火系统中,与其他气体灭火系统相比,二氧化碳灭火系统可扑救部分固体的深位火灾(如棉花、纸张)、电气火灾、液体或可溶化固体(如石蜡、沥青等)火灾以及灭火前可切断气源的气体火灾在内的情况。
1.4 火探管灭火系统
近年来,我国将火探管灭火系统主要应用于明确的火灾源控制或空间狭小的火灾现场,但规模较大的火灾会影响火探管对灭火剂的输送,同时火探管中进行火灾探测的所料软管会因为温度过高而可能发生破裂的情况,影响对火灾现场的控制。
1.5 干粉灭火系统
干粉灭火系统是一种化学灭火系统,采用氮气作为动力,对固体表面火灾、液体火灾、气体火灾均适用。自动干粉灭火系统一般为火灾自动探测系统和干粉灭火系统联动。尽管该系统灭火效果显著,但是建设投资大,同时存在固体干粉灭火剂不能有效地解决复燃、其残留物易导致环境污染的问题。
具体见以下消防自动灭火系统的原理和适用范围。(表1)
2 消防联动系统分析
上文所述的消防自动灭火系统,能够在火灾早期发生时,尽快驱散烟雾,防止火灾的进一步蔓延,确保人民生命和财产得到及时救助,将损失尽可能降至最低。然而,要使自动灭火系统、消防设施在关键时刻能最大限度地充分发挥其作用,需要在工程设计过程中准确分析、运作,即所谓的消防联动系统的设计。
我国在2006年审议的《火灾探测报警及消防联动控制系统设计规范》(GB50116)规定,火灾监控与消防联动系统应由火灾探测器、输入输出模块、隔离器、各类火灾报警控制器和消防联动控制设备等共同构成,规定要求包括区域报警与消防联动系统、集中报警与消防联动系统和控制中心报警与消防联动系统三种基本设计形式。
消防联动系统的设计首要考虑的是建筑物规模、用途和潜在火灾危害性,以确定保护对象的安全级别,而后综合、科学分析决定控制方式,有针对性地设置消防联动系统形式。其控制原理是将被控制对象执行机构的反馈信号同步瞬时输送至消防控制机构,一般分为集中控制、分散与集中相结合两种方式。
在设计过程中,应重点注意以下问题:(1)保障消防联动系统设备的持续供电。为了保证在火灾发生过程中,消防联动系统的持续工作,必须确保消防联动系统设备供电可靠稳定,可将主供电源和直流备用电源搭配设置,其中主控电源应采用消防专用电源。对于电力负荷高的建筑,应注意采用双回路供电的方式。(2)消防联动控制管理的设计。消防联动控制管理是消防联动系统中的中枢部分,负责包括接收报警信号、灭火、应急广播、应急电话、电梯控制、火势监控等在内的联动调度。通常联动控制管理室设在建筑的首层,距离安全出口不应大于20米。(3)非消防电源的切断。非消防电源的切断方式是,在消防控制室设置手动控制开关,当火灾发生时,首先立即切断起火层的非消防电源,如果着火的楼层或局部发生火灾时,无须切断整座建筑内的非消防电源,应按楼层和火势蔓延程度依次切断相关分区的非消防电源。(4)电梯的控制。建筑中电梯通常包括消防电梯和非消防电梯(载人电梯、货梯、扶梯)。在联动系统设计时,除控制作为逃生以及消防队员使用的消防电梯外,同时应考虑到对非消防电梯的控制(切断电源等),以免造成严重事故的产生。通常设计可采用:电梯前室的烟感火灾探测器联动电梯;在消防控制室设置对电梯的控制、显示系统。当火灾发生时,首先由消防控制室手动控制消防电梯、切断非消防电梯电源;或建立电梯迫降系统,使之与电梯控制室直接连接,强制电梯下降至首层。(5)水流指示器、压力开关与消防水泵控制装置。在《民用建筑电气设计规范》中有明确规定,自动喷水灭火系统中设置水流指示器,不应作为自动启动消防水泵的控制装置,报警阀压力开关、水位控制开关和气压水罐压力开关等可控制消防水泵自动启动。水流指示器不同于压力开关,其作用是报警并指示具体水流区域,与消防水泵的动作无关联;压力开关除报警外,还具有启动消防水泵的作用。由水流指示器直接启动水泵,是不正确的。(6)防火卷帘的控制。首先应明确防火卷帘是用于防火分隔还是疏散通道,而后设置联动关系;在相应火灾探测器动作后,同步动作同一防火分区内用于防火分隔的卷帘;根据火灾发生时疏散通道的具体情况,防火卷帘两侧应分别设置感烟和感温火灾探测器。(7)应急照明灯的设置。通常当火灾发生时,建筑内依靠连接到消防电源或内部带蓄电池的应急照明灯和疏散指示灯照明,应无条件自动启动应急照明灯。我们可以发现在部分工程中,将应急照明灯设置为由开关进行控制,或者不区分应急照明灯与建筑内平时照明灯。此情况应通过调整应急供电线路才能得以解决。
摘要：由于城市建筑群和人口的相对集中,使用火、用电量集中和增大,造成了建筑火灾的频繁发生,致使广大人民群众的生命和财产遭受到了巨大损失。消防是城市安全和防灾体系的重要组成部分。因此,对于消防安全管理而言,消防自动灭火系统和消防联动系统至关重要。本文通过分析消防灭火和联动系统的组成和原理,希望就我国消防系统的发展引发思考。
关键词：消防系统,自动灭火,联动控制
参考文献
[1]杨岳斌,王文海.消防泵自动控制系统改造[J].山西电力,2004.05.
[2]郭宇.自动消防灭火系统关键技术的研究[D].电子科技大学,2006.
消防系统隐患整改报告 篇5
灾
隐
患
整
改
报
告
***公安消防局：
我公司对各单位的消防检查出的消防隐患很重视；现把火灾隐患整改具体方案做以下陈诉：
一、检查中发现的安全隐患处理如下：
1．生产车间整改成封闭楼梯间和加装钢制防火门；
2．在仓库和生产车间中间加装消防安全疏散楼梯一个；
3．仓库所有门改成钢制防火门及所有窗户都封闭；
二、安全隐患的整改情况
1．我公司已于当地消防公司签订相关安装合同；
2．立即派专人清理仓库过道堆放的杂物，确保过道畅通；
3．立即派电工对空滤车间设备接线整理梳顺；
4．立即派电工更换冲压车间失效的应急灯；
5．立即派专人清理成品仓库东出口堆放的杂物，确保通道畅通；
6．立即请专人检修现有的消防系统。
另外，针对以上安全隐患出现的根本原因，消防安全专项整治领导小组要求各部门、各工段必须在第一时间上报有关问题，并决定由安全员每周巡查公司固定的消防器材和通道，确保及时发现解决可能出现的安全隐患。
三、对消防隐患整改后的思考。
常用消防灭火系统工作浅析 篇6
关键词：消火栓系统；喷淋系统；组成；工作原理；分析
作为一名设计工作者，经常会有施工单位或者开发商的同学朋友跟我咨询消防灭火系统的工作原理，他们大多数都对消防灭火系统了解的不是很全面甚至是一知半解。因此本人根据多年的设计经验，以营口一住宅工程（地下车库上驼三栋二十八层住宅）为例，对常用的消防灭火系统进行一下粗浅的分析。
本建筑消防系统分为消火栓系统和自动喷淋灭火系统。
1 消火栓系统
目前我们常用的室内消防系统一般为临时高压系统。
临时高压消防给水系统是指消防给水管网中平时最不利点的水压和流量不能满足灭火时的需要，系统中设有消防泵的消防给水系统。在灭火时启动消防泵，使管网中最不利点的水压和流量达到灭火的要求。
（1）消防水泵房内设2台消防泵，一用一备，消防泵直接从消防水池内吸水，加压后供给室内消火栓用水。消火栓系统竖向为一个区。消防管道在室内为环状布置，且有两条入户管与室外管网连接。
（2）楼内每层均设有消火栓，保证每一点均有2股密集射流为10m的水柱同时到达。
（3）消火栓置于消火栓箱内，箱内设有启动消防泵的按钮。
（4）消火栓箱内设有DN65mm消火栓一个，DN65mm麻质衬胶水龙带一条，长25m，DN19mm水枪一支，报警按钮和启泵按钮各一个。建筑物屋顶水箱间设试验用消火栓。
（5）设置消防水池及水泵房。
（6）消防泵控制：平时管网中的压力由屋顶水箱和稳压泵维持。当管网压力下降0.10MPa时，稳压泵启动，恢复工作压力后停泵；火灾时稳压泵补水量不足，水压继续下降，当压力下降比工作压力低0.15MPa时，通过压力开关启动设在消防泵房内的消火栓泵向系统供水灭火，同时稳压泵停止工作。当消防水池水位下降至最低水位时，消火栓泵自动停止工作。
（7）消防泵起动方式
①火灾时消火栓按钮直接启动消火栓加压泵，并发出信号至消防中心。
②泵房工作人员可以手动启动。
③消防中心可以自动启动。
④消火栓泵设自动巡检装置。
（8）消防水泵
消防水泵主要为消防管网吸水及供水，开泵前，吸入管和泵内必须充满液体。开泵后，叶轮高速旋转，其中的液体随着叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从泵出口，排出管流出。此时，在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区，液池中的液体在池面大气压的作用下，经吸入管流入泵内，液体就是这样连续不断地从水池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。
（9）气压稳压系统
①气压罐用于顶层消防给水的增压也是设计常用的一种增压设施。气压罐的主要作用是提供足够的消防水压，而贮存少量的消防用水，室内10min的消防水量仍然贮存在屋顶水箱中，因此，消防气压罐的容积较小，这是与其它气压给水系统的不同之处。
②气压罐的工作原理
消防气压罐的消防水总容积分为3个部分，即消防贮水容积（调节容积）、缓冲水容积和稳压水容积。系统平时的压力由稳压泵提供，当压力升高，达到稳压水容积的高水位时，稳压泵自动停止运行；当压力降低，达到稳压水容积的低水位时，稳压泵自动开启，将稳压水容积提升到最高水位。如此循环以保持系统的高压状态。当发生火灾时，随着消火栓的投入使用，系统压力开始下降，当降至消防贮水容积的最低水位时，停止稳压泵，自动开启消防泵灭火。
（10）消防水泵结合器
水泵接合器是为了方便消防车向管道内压水，一般在水泵接合器和管道间安装一个单向阀（水只能自水泵接合器流向管道内）。在特殊原因造成管道内水压不足时，通过消防车向管道压水（比如火灾时向室内消防管道压水）。
2 自动喷淋系统
自动喷淋系统包括喷淋水泵、气压稳压系统及水箱、喷淋管网、湿式报警阀、水泵结合器、喷淋头、压力开关、水流指示器等。其中与消火栓系统相一致的设备设施功能相同。
（1）火灾时，喷头喷水，该区水流指示器动作，向火灾控制中心发出信号，同时在水力压差作用下打开该系统的报警阀，敲响水力警铃，压力开关把信号送至消防中心，同时启动喷淋水泵
（2）湿式报警阀
湿式灭火系统中的供水控制阀。它使水單向流动，并在一定的流量下报警。湿式报警阀的工作原理是依靠管网系统侧水压的降低或升高启闭阀瓣。在伺应状态下，供水压力稍有波动时，旁路平衡管的作用使阀瓣上下水压平衡，而阀瓣上承压面大于下承压面，阀瓣不会打开发生误报警。当发生火灾有喷有爆破造成管网系统侧水压下降时，供水侧和系统侧产生的压差就会将阀瓣打开向打开的喷头连续供水灭火。湿式报警阀的标准配置包括：压力表、延迟器、压力开关、水力警铃，以及必要的管件和阀门。湿式报警阀报警口与延迟器之间的控制球阀伺应状态必须保持全开并锁紧，而试报警控制球阀必须关闭。需要进行试报警时拆卸报警口与延迟器之间控制球阀的锁紧装置并将其关闭。此时打开试报警控制球阀即可进行报警试验。试验后立即将两个控制球阀恢复至原来状态。
（3）消防控制中心显示喷淋泵和报警阀工作状态。显示报警阀、水流指示器、和信号阀开、闭信号。消防控制中心和泵房内可手动直接启停水泵。
（4）自动喷水系统设两台泵，一用一备，位于消防水泵房。
（5）各喷淋干管均按防火分区和分层设水流指示器和信号阀。信号均接至消防管理中心。每报警阀所带管网末端设末端试水装置。
（6）喷淋泵控制：平时管网中的压力由屋顶水箱和稳压泵维持。当管网压力下降0.10MPa时，稳压泵启动，恢复工作压力后停泵；火灾时稳压泵补水量不足，水压继续下降，当压力下降比工作压力低0.15MPa时，通过压力开关启动设在消防泵房内的喷淋泵向系统供水灭火，同时稳压泵停止工作。
设计中应注意的问题：
根据本人的总结，实际中最容易出问题的还是在于稳压设备上，有的设计未设高位水箱，只设气压罐和稳压泵，供给消火栓系统和自动喷水系统，且气压罐容积为450L，仅满足30s消防用水量。理由为：一旦发生火灾，灭火设备开启，气压罐压力下降后，消防水泵就自动启动，有了消防水池作为水源，消防给水设施就能正常运行。虽然《喷规》规定不设高位水箱的建筑，可设气压罐作供水设备；《建规》也规定设置临时高压给水系统的建筑物应设消防水箱（包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱）。但规范均对其容量作出了要求：应满足10min消防用水量。这种“小罐”显然满足不了要求。因此不许用“小罐”代替高位消防水箱。
有些建筑的稳压系统在设计表面上看似乎很完整。设有气压罐、旁通管、两台稳压泵一用一备。但实际运行时，系统会延迟升压，水回流至水源。主要原因就是每台稳压泵出水管上无止回阀，旁通管也没有止回阀。当一台稳压泵工作时，工作泵的高压水通过另一台不工作泵和旁通管回流至消防水箱。稳压泵停止运行后，气压罐的高压水也会回流至消防水箱。
在自动喷水系统中，经过稳压泵加压的水流应经过报警阀，不允许直接与报警阀后管道相连。有的工程直接相连后，一旦发生火灾，喷头爆破喷水，管网压力下降，稳压泵启动工作，消防水箱内的水就不断的向管网供水，由于水流没有经过报警阀，压力开关和水力警铃不能发出报警，也就无法起动喷水泵。就会发生消防水箱的水用完后，系统无水可用，直接影响火灾的扑救。
以上只是对消防灭火系统按组成进行了简单粗浅的介绍分析，对容易出问题的地方提出了注意。希望能给有需要的朋友们提供一点帮助，在我们设计单位、施工单位以及开发商的共同努力下，能将工程做的更完美些！
参考文献
[1]《自动喷淋灭火系统设计规范》 GB50084-2001 （2005年版）.
[2]《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95 （2005年版）.
浅析高速公路隧道消防供水系统 篇7
关键词：高速公路,隧道,消防供水系统
近年来, 随着我国经济的快速发展, 高速公路事业也得到快速发展, 而消防供水系统对高速公路的健康发展起着至关重要的作用, 这就需要对消防供水系统有足够的重视。同时需要相关工作部门足够重视消防供水系统, 对其进行仔细研究, 并采取更为科学、有效的措施来不断完善消防供水系统, 减少事故发生率, 并且尽可能地将事故发生后所带来的人财损失降到最低, 促进高速公路事业的健康快速发展。
1 高速公路隧道消防设施的确定
对隧道所属等级的划分主要是以《公路隧道交通工程设计规范》为参考依据, 同时参考规定的高速公路隧道单洞长度、隧道年度平均日交通量以及隧道交通工程分级示意图。当隧道所属的等级划分以后, 再根据高速公路隧道交通工程设施表对配备的设施做出选择, 配备的设施一般包括必须选的设施设备和应该选的设施设备, 以狮子崖隧道交通工程为例, 该工程的等级便是A级, 配备的设施主要有灭火器、消火栓等灭火装置。
2 高速公路隧道消防系统设计
高速公路隧道消防系统主要包括三个部分:分别是隧道外消防供水系统;洞口消防系统以及隧道内消防系统。
2.1 隧道外消防供水系统
隧道外消防供水系统也是由三部分组成:分别是消防水源、消防高位水池以及下山水管。
1) 消防水源。消防水源主要有以下几种形式:打机井。如果高速公路的隧道周边地区没有水源或者水源很少, 这时就应该以打机井的方式来获取深层水源, 不同的地区打不同的井深, 井深一般是在几十米到几百米之间, 这种打机井的方式在北方应用比较广泛;拦水坝。如果高速公路隧道附近有河流, 则可以在河流的上面放置石头或者是混凝土对水坝进行拦截, 不过这种拦水坝的形式需要与当地政府进行交流沟通, 并满足当地居民和防洪的需求, 这种方式在南方冬天不冻且常年有水的地区比较适用;渗水井。这种方式同样也是设置在高速公路隧道的附近, 但是这种地方不适合拦水坝, 这种方式需要在河流附近挖一个水坑, 水深和水量满足潜水泵的要求, 然后用石头堆出一个渗水井, 在渗水井的井壁不要全部抹上石灰, 这样才可以使地下水和河水得以渗入, 砌完以后在渗水井的井壁外填满小石子, 这样可以起到过滤的作用。如果高速公路隧道的附近有水库等取水的地方就可以直接在水库取水, 这种取水方式的相对距离要远一些, 可以发挥潜水泵的作用;取用隧道涌水。
2) 消防高位水池。一般高速公路隧道内的一次性灭火所需要的水量为289.8m3, 这时就以《矩形钢筋混凝土蓄水池》为参考标准, 选用300m3的矩形水池, 在池顶覆盖0.5 m的土。消防高位水池应该满足高速公路隧道内最不利的地方消火栓的最小出水动压要求。
3) 下山水管。在对下山水管进行设计时要尽可能做到直线布置, 缩短管道的长度, 并且还要尽可能地沿着平坦地区布置, 从而减少管道支墩, 同时在设计下山水管时还要尽可能地避开原来的房屋以及电力设施, 降低不必要的损失。
2.2 高速公路隧道洞口消防系统
高速公路隧道洞口的消防系统一般由三部分组成, 分别是水泵接合器、室外消火栓系统以及洞口消防管道。水泵接合器一般设在隧道的左右线洞口外行车方向的右边, 这样可以方便消防车为消防管网补水。室外消火栓系统一般设在隧道的左右线洞口外行车方向的右边, 这样可以在灭火时方便消防车取水。高速公路隧道外的消防管道要使用热镀锌钢管, 在出入洞口时将钢管连接成环状, 然后再根据现场的环境尽可能地采用埋地铺设管道, 应该注意的是在横穿道路时要增加管道保护措施, 并且这些管道要具备防腐能力。
2.3 高速公路隧道内消防系统
以《建筑设计防火规范》为依据, 在高速公路隧道内部每隔5个消防设备设置1个检修阀, 并且这些检修阀要处于常开状态;同时, 在隧道纵断的最高处要设置排气阀, 在其低处设置排泥阀和排泥湿井。与此同时, 在隧道行车方向的右侧壁上要每隔一段距离设置消防设备洞室, 消防设备洞室的位置要根据扬声器、照明自控的具体情况来设置, 但是具体的距离应该<50m。在消防设备洞室内应该安装消防设备箱, 并且要在消防设备箱内配置室内消火栓系统、水成膜泡沫灭火系统、干粉灭火器以及泡沫灭火器等。室内消火栓之间的距离应该<50m, 并且还要包括消火栓、衬胶水带、多用水枪等设施。水成膜泡沫灭火系统主要包括泡沫罐、泡沫液吸液系统、连接管路、橡胶软管、控制阀等, 并且水成膜泡沫原液应该是抗寒型, 在灭火时可以方便使用。
3 高速公路隧道施工注意事项
3.1 管道工程
在管道施工过程中, 要以《给水排水管道工程施工及验收规范》为依据, 严格按照里面的相关规范进行施工;并且管道基础要使用夯实的原土, 当遇到不良的地质环境时应该用砂砾石来代替原土, 并且换填度应该>300mm;在隧道外铺设管道时, 在有的地段铺设管道时, 要注意埋土厚度应该>0.7m, 在田地里面铺设管道时, 埋土厚度应该大于1.2m, 在道路下面铺设管道时, 埋土厚度应该大于1.2m;隧道外铺设管道时应该尽可能地采用埋地铺设, 如果环境条件很恶劣时就应该采用架空的方式来铺设管道, 但应该注意的是架空铺设管道时应该把支墩建立在夯实的原土基础之上。
3.2 构筑物工程
在构筑物工程的施工过程中要以《给水排水构筑物工程施工及验收规范》为参考标准, 按照里面的相关规范来进行施工。在对高、低水位的水池进行施工时应该将地基的承载力考虑进去, 并且地基的承载力应该高于80k Pa, 当地质情况和工程《地质报告书》里面的内容相悖时应该采取相应的措施来进行处理。
3.3 水源管井工程
在对水源管井工程进行施工时要以《供水管井技术规范》为参考标准, 严格按照里面的规范来进行相关工程的施工。在水源管井施工过程中要注意保护环境;在施工过程中要根据地质勘擦结束后提供的数据, 在井孔钻至含水层后要在地层变化处进行取样, 并对其做出细致的分析, 当分析的数据与设计时的数据不符合时应该及时做出调整。水源管井工程施工完成以后要进行试验, 其最大出水量应该满足高位水池的要求。
4 结语
综上所述, 我国的高速公路隧道消防供水系统还不够完善, 并且国家也没有制定出相关的标准规范, 这在很大程度上增加了事故发生的频率, 同时也加大了事故发生后所带来的经济损失, 不利于我国高速公路事业的健康发展。在这种情况下, 需要国家相关部门建立健全相关的法律规范, 重视消防供水系统的建设, 不断完善消防供水系统, 减少事故发生率, 同时也将事故带来的损失降到最低, 为我国高速公路的健康发展提供保障。
参考文献
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[2]倪卓敏.浅谈高速公路长隧道消防系统的设计[J].科学时代, 2013, 3 (7) :67-68.
消防供水系统 篇8
当室外给水管网能保证室外消防用水量时, 消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水量时, 商业楼、展览楼、综合楼, 重要的档案楼、高层建筑群消防水池的容量应按消防用水量最大的一幢高层建筑计算。高层建筑的消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算。一般情况下将室内消防水池与室外消防水池合并考虑。
消防水池的容积包括有效容积和无效容积, 消防水池的有效容积应是火灾延续时间内, 同时使用的各种灭火系统消防用水量之和。当消防水池有两条独立的补水管时, 其有效容积可以减去火灾延续时间内补充的水量, 但消防水池的最小容量应满足在火灾延续时间内室内外补充消防用水总量不足部分的要求。
居住区、工厂和丁、戊类仓库的火灾延续时间应按2h计算;甲、乙、丙类物品仓库、可燃气体储罐和煤、焦炭露天堆场的火灾延续时间应按3h计算;易燃、可燃材料露天、半露天堆场 (不包括煤、焦炭露天堆场) 应按6h计算;甲、乙、丙类流体储罐和液化石油气储罐的火灾延续时间参见相关规范中规定;高层建筑一、二类的商业楼、展览楼、综合楼、第一类建筑的财贸金融楼、重要的档案楼、图书楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3h计算;其他高层建筑可按2h计算;自动喷水灭水设备的用水量可按火灾延续时间1h计算。
2 如何设计消防水泵
2.1 消防水泵设置中, 对水泵吸水管和压水管的要求与低层消防给水系统的相同, 但是在备用泵的设置上有所不同。高层建筑消火栓给水系统中必设备用泵, 其工作能力不应小于其中最大一台消防泵。保证在扑灭火灾时, 消防泵能不间断地供水。在选泵过程中注意水泵的Q-H性能曲线相对平缓, 以防系统超压。选泵所用流量为水枪实际出流量。
2.2 消防水泵应采用自灌式吸水, 以保证及时起动, 及时供水, 其吸水管应设阀门, 供水管上应装设压力表和65mm的放水阀门。水泵的出水管上应装设试验和检查用的放水阀门。
2.3消防水泵房内一组消防水泵, 吸水管不应少于两条, 当其中一条损坏或检修时, 其余吸水管应仍能通过全部供水量。生产、生活和消防合用的泵房, 当生活、生产用水量达到最大时, 仍应能保证100%的消防用水量。
当市政给水环形干管允许直接吸水时, 消防水泵应直接从室外给水管网吸水。直接吸水时, 水泵扬程计算应考虑室外给水管网的最低水压, 并以室外给水管网的最高水压校核水泵的工作情况。
2.4 消防泵机组应有不少于两条供水管直接与环状管网连接, 当其中一条维修或发生故障时, 其余的供水管仍能供应全部消防用水量。其余供水管的管径按能通过全部用水量确定。在其供水管上宜设检查用的压力表和试验放水阀。
2.5 高层建筑群可共用消防水泵房。消火栓给水泵与自动喷水消防给水泵一般应分开设置。
2.6 泵站内设有两台或两台以上的消防泵与室内消防管网连接时, 应采用直接连接法, 不宜共用一条总的出水管与室内消防管网相连接。
2.7 消防泵的动力机械应保证在火警后5min内消防泵能正式运转, 并在火场断电时仍能正常运转。
2.8 高层建筑内设置的消防水泵房, 应采用耐火极限不低于3.0h的隔墙和耐火极限不低于2.0h的楼板与其他部位隔开, 并应设甲级防火门。独立设置的消防水泵房, 其耐火等级不低于二级。
2.9 为保证在火灾延续时间内人员的进出安全, 消防水泵房设在底层时, 出口应直通室外, 设在其他楼层或地下室时出口应直通安全出口。另外, 消防水泵房应设置排水设备和良好的通风、采光和防冻设施。
3 室外消火栓给水管网应如何设计
室外消火栓给水系统由水源、室外消防给水管道、消防水池和室外消火栓组成, 灭火时, 消防车从室外消火栓或消防水池吸水加压, 从室外进行灭火或通过水泵接合器供给室内消火栓给水系统灭火。
3.1 室外消防给水管道可采用低压管道、高压管道和临时高压管道
3.1.1 低压管道:
管网内平时水压较低, 火场上水枪需要的压力, 由消防车或其他移动式消防泵加压提供, 但应保障最不利点消火栓的压力>0.1MPa。
3.1.2 高压管道:
管网内经常保持足够的压力, 火场上不需使用消防车或其他移动式水泵加压, 而直接由消火栓接出水带、水枪灭火。
3.2 室外消防给水管道的布置要求
室外消火栓给水管网分为枝状管网和环状管网。
3.2.1 室外消防给水管网应布置成环状, 以提高供水的可靠性;当多层建筑在建设初期或室外消防用水量不超过15L/s时, 可布置成枝状。高层建筑室外消防给水管道必须布置成环状。
3.2.2 环状管网的进水管不宜少于两条, 并宜从两条市政给水管道引入, 当其中一条进水管发生故障时, 其余进水管仍应保证全部用水量。
3.2.3 环状管道应采用阀门分成若干独立段, 每段内消火栓的数量不宜超过五个, 而且在环状管网的节点处应设置阀门。阀门应设在管道的三通、四通处, 三通处设两个, 四通处设三个, 皆设在下游侧, 当两阀门之间消火栓的数量超过五个时, 在管网上应增设阀门。
3.2.4 建筑物室外消防给水管道管径不应小于l00mm。火场供水实践证明, 直径为l00mm的管道只能供应一辆消防车用水, 条件许可时, 管道宜采用较大的直径。
3.2.5 室外管道的敷设其管顶应在冰冻线以下200mm埋设。
3.3 室外消火栓的布置要求
3.3.1 室外消火栓应沿道路设置, 道路宽度超过60m时, 宜在道路两侧设置消火栓, 并宜靠近“十”字路口。
3.3.2 甲、乙、丙类液体储罐区和液化石油气储罐区的消火栓, 应设在防火堤外。
3.3.3 室外消火栓距车行道边不宜大于2m;距建筑物不宜小于5m (一般设在人行道边) , 但不宜大于40m, 以便消防车上水, 在此范围内的市政消水栓可计入室外消火栓的必备数量中;在高层建筑的室外消火栓布置中, 消火栓应沿高层建筑均匀布置, 距离要求同上。
3.3.4 室外消火栓的间距不应超过120m;其保护半径不应超过150m;为了确保消火栓的可靠性, 应考虑到相邻一个消火栓若受火灾威胁不能使用, 其他消火栓仍能保护任何部位。
3.3.5 室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算确定, 每个消火栓的用水量按10~15L/s计算。
3.3.6 室外地上式消火栓应有一个直径为150mm或l00mm和两个直径为65mm的栓口。室外地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口两个, 并有明显的标志。
消防供水系统 篇9
消防供水系统可靠性包含的内容非常广泛,一是应包括供水水源的可靠性,消防用水可以是市政给水管网、天然水源或消防水池;二是建筑内部消防给水系统的设计,在该系统设计中应充分分析和评估消防给水系统各子系统的可靠性,而且还应包括各种电气控制部件的可靠性;三是在选择消防设备和产品的时候,也应充分考虑设备的可靠性;四是从管理的角度还应加强对设备的维修和保养,防止人为破坏。建筑内部消防给水系统的可靠性既取决于水泵转输系统的设计,也在很大程度上依赖消防供电系统、水泵控制系统等的可靠性。关于水泵转输系统的设计指标和系统框架目前已有较多论述。文献[9]提出了提高可靠性的措施,包括提高消防水源地可靠性、优化消防水池的建设、合理解决超压、减压和卸压的问题。以上都从定性的角度描述了影响消防供水可靠性的因素、提高系统可靠性的措施等。
对于一个超高层建筑,在初步设计阶段,对如何选择消防给水系统才能满足系统可靠度的要求难以给出明确的答案。超高层项目一般属于大型项目,投资巨大,内部空间与使用功能复杂,如何设置安全可靠的消防供水系统,同时不对建筑中其他使用功能造成严重的影响是亟需解决的问题。
笔者以北京市某超高层建筑为例,基于基本的概率理论以及现有的统计数据,对其消防供水转输系统的无故障工作概率可靠度进行了计算和比较。对于超高层建筑,一般消防审批机构认为采用重力供水系统更为可靠。但在该项目中,由于客观条件的限制,难以采用重力供水系统。根据《消防给水及消火栓系统技术规程》的相关规定,采取在高位设消防水池,消防水池蓄水量可以满足一次消防灭火用水量的50% 的做法。为了研究该设计方案对消防安全的影响,对水泵转输系统的设计的可靠性进行研究,研究的目标是将该转输系统与常高压系统对比,以作为消防部门进行审批的参考,研究的具体内容是该转输系统下,高位水箱提供一次灭火的消防用水的无故障概率。
1 项目简介
该超高层建筑位于北京市中心地带,总高405m,地上68层,地下5层。建筑的立面造型为底部较窄,至中间扩至最大,从中部向上楼层面积迅速缩小,至顶部形成针眼形的建筑造型。消防用水量计算表明该项目一次消防用水的总需求量为666m3。沿高度采用分区串联供水方式,最高的机电层位于L64层,通过三级转运将消防用水输送至L64层的高位水箱/水池。由于L64层空间非常有限,难以采用常高压供水系统。经研究采用如图1所示的串联转输系统。
系统设计依据《消防给水及消火栓系统技术规范》第4.3.11条,当火灾时补水系统可靠的情况下,高位消防水池储水量不应小于室内消防用水量的50% 的规定。在B1层设主消防水箱,水箱储水量为340 m3。在L14层和L44层分别设转输水箱,在L64层设高位水池。转输水箱容积为60m3,高位水池容积为340m3。
此项目消火栓和自动喷淋系统共用消防供水系统,设计供水总量为105L/s,每一级转输过程均采用了4台水泵,每台水泵的供水量为40L/s,三台水泵即可满足系统供水的总要求,属于三用一备的体系。
2 系统可靠度计算
2.1 单个水泵的可靠度评估
任何系统均有其寿命,在投入使用初期,系统出故障的概率很低,但随着使用年限的增加,发生故障的概率会大大增加。因此,水泵的可靠性是随着时间的增加而逐渐降低的。根据文献[10],一般认为水泵的可靠性呈负指数函数的特征,如式(1)所示。
式中:T为水泵的平均无故障工作时间。
一般情况下国产单台泵的平均无故障工作时间不小于4 000h,进口泵可达8 000h。按比较不利的情况,取单台泵的平均无故障工作时间为4 000h。根据实际的测算结果,由于消防水泵仅在紧急情况下启用,平时仅有周期性巡检,其服务时间内,总运行时间不会超过600h。按600h计算,单台泵的可靠度为0.861,相应的故障率为0.139。
2.2 系统框图
一个系统中各个组件之间的基本关系有串联及并联两种。在串联关系中,任何一个组件出现故障则整个系统停止运行。因此,对于一个串联系统有式(2)、式(3)。
式中:R为系统的无故障工作概率;F为系统的故障概率;fi为系统中第i个组件的无故障工作概率。
采用并联关系的系统只有所有组件出现故障时才会停止运行。对于并联系统有式(4)、式(5)。
2.3 一次转输过程分析
此项目中各方案均采用了三级转输,每一级转输过程均采用了4台水泵,每台水泵的供水量为40L/s。4台泵并联的系统工作时可能发生的事件及其相应的概率,如表1所示。
在各级转换过程中,由于上部的转输水箱或高位水箱已经预存了一部分消防用水,实际转输流量不需要达到满负荷的105L/s,也应能满足规范规定的消防用水需求。假设上部水箱预存的水量为V,则能满足规范要求的供水量如式(6)所示。
单级转输系统的可靠度为表1中所有供水量大于S的事件的概率总和。
2.4 系统可靠度分析
根据第2.3节的事件总结,对每一级转输过程均计算其可靠度,然后按串联系统计算得到整个转输系统的可靠度。计算过程简述如下:
(1)从B1层至L14层,由于L14层及其上方已经预存了460m3的水量,从B1层仅需转输206m3至L14层即可。供水量需满足32.5L/s,对应的水泵需求为1台。在表1中,除了最后一种情况,即4台水泵均发生故障的情况外,其他情况均可满足运输需求。由于4 台水泵均发生故障的概率为0.000 4,相应地系统单级转输可靠度为1-0.000 4=0.999 6。
(2)从L14层至L44层,由于L44层及其上方已经预存了400m3的水量,从L14层仅需转输266 m3至L44层即可。供水量需满足41.9L/s,对应的水泵需求为2台。在表1中,3台泵及4台泵发生故障的情况均不能满足要求。单级转输系统的可靠度为0.549 6+0.354 9+0.085 9=0.990 4。
(3)从L14层至L64层,由于L64层及其上方已经预存了340m3的水量,从L 4 4层仅需转输326m3至L 6 4层即可。供水量需满足51.4L/s,对应的水泵需求为2台。在表1中,3台泵及4台泵发生故障的情况均不能满足要求。单级转输系统的可靠度为0.990 4。
(4)将以上各级转输的可靠度相乘,计算得到整个转输系统的可靠度为0.981 3。
2.5 提高系统可靠性的措施
根据以上分析过程可以得到,在相同的情况下,如果需要提升系统的可靠性,可以增加任何一个转输级别的水箱容量,也可以选择增加水泵的台数。如:若将L14层和L44层的转输水箱增加至100m3,则系统可靠度可以增加至0.989 8,计算过程如表2所示。
如果在第2.4节的基础上对每一级转输过程中再增加一台备用泵,重复以上计算过程,也可以得到系统的可靠性为0.990 6。
3 结论
对一栋超高层建筑的竖向供水方案进行了相对于常高压系统的可靠度分析。计算过程中,考虑了单台转输水泵的可靠性以及转输水箱/高位水箱储水对系统可靠度的影响。计算结果表明,此项目中所采用的竖向供水方案与常高压系统相比,高位水箱提供消防用水量的可靠度为0.981 3。相对于常高压系统,仅略有降低。进一步的分析还表明,如果要进一步提高系统可靠度,可以增加转输水箱的容积,也可以增加备用泵的台数。
分析表明,可以根据机电层的可用空间、结构荷载分布等因素灵活选择加强系统可靠度的措施,而不是单纯地强调将所有的消防用水储存于最高的机电层。研究结果可以为实际工程设计提供重要参考。
参考文献
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[6]赵小颖.高层建筑消防给水系统及可靠性研究[J].科技咨询导报,2007,(21):63-64.
[7]杨琦.高层建筑消防给水系统可靠性的研究[J].消防科学与技术,2001,20(5):25-27.
[8]姜利强,栾静,孔轩.高层建筑消防给水系统设计及可靠性研究[J].城市建设理论研究,2013,(5):72-74.
消防供水系统 篇10
环卫供水及后备消防联动系统工艺流程示意图如图1所示。
图1中,下水箱中储存经消毒过滤的重复用水、雨水、地下地表水等,晚上“谷”电时将水打入上水箱。上水箱中上位水用于环卫、绿化养护等,下位水做消防后备。C0～C3为液位开关,水位到达时该开关输出为“1”。F1为电动水阀,由两相混合式步进电机M3控制;F2、F3为电磁水阀,通电时打开;M1为大功率水泵(20kW);M2为小功率水泵(3kW),由变频器B1控制运行。
运行过程为:(1)运行按钮SB1按下后系统开始运行,当C3未检测到有水时M1开动,F2打开将水快速抽入上水箱直到C1感知有水,M1停止F2关闭;此时水沿着环卫供水管道下泻,当C1没有水时M2在B1控制下慢速(20Hz)运行同时F3打开;当C2没有水时则M2快速运行(50Hz),使水位保持在C2和C1之间。(2)消防按钮SB2按下后步进电机反转2圈将放水阀打开使水急速下泄用于消防;当C3感知无水时步进电机正转2圈将放水阀关闭。(3)停止按钮SB3按下后重复(2)过程,但当放水阀关闭后系统则停止运行。这时上水箱无水以便进行维护。(4)当C0感知下水箱无水时系统暂停运行且报警灯闪烁(间隔1s),恢复有水后继续运行。
2 控制系统的实现
2.1 系统接线原理图
系统接线原理图如图2所示。
以PLC为核心,夜间“谷”电期间用大功率三相电机快速往上水箱抽水,平时用变频器控制小电机进行水位控制,使上水箱水位保持基本平衡又不浪费电能。当需要启动消防应急时采用步进电机或手动打开阀门以保持可靠性。
(1)大功率电机通常需要降压起动。电机的降压起动有定子串接电抗器降压起动、Y-△起动、自耦变压器减压起动3种方法。其中Y-△起动方法简单、价格便宜,轻载起动时优先采用。所以M1采用Y-△起动,通过KM2和KM3闭合的先后时间顺序来实现电机的Y-△起动。
(2)步进电机的驱动主要是通过专用驱动器来实现,通过PLC控制驱动器从而实现对步进电机的控制,驱动器与PLC相连就只要2个Y0、Y1高速输出口,分别与脉冲输入CP和方向输入DIR相连。OP-TO公共端应该接入5 V直流电源,PLC内部提供24 V直流电源,所以需串联一个2kΩ的限流电阻。
2.2 变频器参数设置
系统采用三菱E750变频器,需设置的主要参数有:P79=3 (外部输入信号);P4=50 (高速50Hz);P6=20 (低速20Hz);其余为出厂默认值。
2.3 PLC I/O分配表
PLCI/O分配见表1。
2.4 PLC程序
PLC程序如图3所示。
3 结束语
水灭火森林消防设备系统研究 篇11
【关键词】水灭火；森林；消防系统
1.森林扑救中水灭火技术的现状
水的许多性质使其成为理想的天然灭火剂。比如在可燃性气体和氧气浓度方面，水蒸气可有效地对其稀释；在热量方面，因为水的比热容和汽化潜热大，所以在升温和汽化时可以对其大量的吸收，进而降低温度；在阻止氧气参与燃烧反应方面，水膜对可燃物覆盖等等。当今许多发达国家将水灭火作为林火扑救方面的首选，更是将水灭火技术衍生的设备当做必备的森林消防设备，如水罐消防车、水罐灭火车、消防水泵等等。现今平均每次火灾森林受害面积更是作为一个重要指标展示一个国家的火灾预防措施和补救能力，在这一方面德国、瑞典、日本、美国走在前列。这些国家之所以能坚守森林火灾的损失都是将水灭火技术得到了普遍的应用。
然而水并不是到处都是，因地理问题水灭火技术在我国的推广很难展开。在森林火灾损失严重的国家中，我国处于前列。目前我国的主要扑火设备还是手持式风力灭火机、背负式手动灭火水枪等小机器，扑火能力弱，已经不能适应扑救森林大火的需要。然而更重要的原因是我国专业扑火在队伍在快速反应能力和火场控制能力方面都不行。现今发达国家很多都达到了航空灭火和化学灭火的程度，当然受到我国各方面因素的制约，这方面我国还有很长的道路要走。作者认为，水灭火配套技术是我国在森林扑火方面现实又可行的技术路线。
2.水灭火森林消防设备研究
近几年来，在我国有关部门的支持下对森林消防设备进行了各方面的研究和开发。如轻型森林消防泵、轮式消防车等，对在不同林区水扑救森林火灾方面有了比较系统地解决。
2.1轻型森林消防泵
消防泵作为用水灭火中重要的设备，我国原有的各种不同的手抬式消防泵在森林消防方面不适合，主要原因是太重了。其主要用于城市和工业消防。当然选用相对较低的流量和较高的扬程更因为野外火场水的源不方便。因而针对森林扑火的需要，研究新一代的森林消防泵非常重要。可根据以上因素针对性研究。
2.2 CGL25/5型轮式森林消防车
轮式森林消防车主要作用于丘陵林区部分无路地段或道路沿线和平原地区，草原火也适用于该型车，当然适用地区越大车的越野性能越高。城市消防车因其固有的特性不宜用于林火扑救。如越野性能不高，底盘不行，灭火作业时车辆不能行使等等。而森林消防车是为了到处蔓延的野外火的扑救而特意设计的，为了满足远距离供水的需求采用了EQ240型越野货车底盘，2500L水箱容量；6*6全轮驱动，5L/s车用主消防泵流量。而为了使消防车在车辆低速行驶使工作，采用30KW的主泵，汽车主发动机作为其动力，其功率约占发动机的1/3。此外，为防止车辆不能靠近火线还装配有一些小机器如轻型消防泵、水龙带风力灭火机等辅助器材用于灭火。
2.3车载可卸式森林消防装置
森林消防车是用水灭火中重要的大型设备，引起就有高效扑救森林火灾的能力。但不能大量装备，主要是其价格高贵和具有季节性限制。而整体可卸式森林消防装置的价格只有专用森林消防车的10%-15%，制造成本低，灭火功能却相差无几所以是一种非常实用的水灭火设备。它有4种型号，各种型号适用于不同的路段。很容易在林区普及，而且在林区其所选择的配套车型有很多。
2.4 BFC804 型多功能履带式森林消防车
火灾扑火的失败和损失的大小是最能检验扑火人员的能力，扑火人员带着消防设备如果能快速到达火场可以为国家挽救巨大的损失。而林区道路的密集程度更是在其中起着关键性的因素。如瑞典、德国和北美的部分林区的消防车辆的越野性能并不高，因其道路密集程度高达20-40m/hm[2]，而我国不同，地理的特性造就了我国的森林资源大多分布在山区，开辟道路需耗费大量的人力物力，不划算，因而道路稀少。就比如内蒙古国有林区和东北，林区路网密度最高的也只有6m/hm，而有的地方甚至无路。在大小兴安岭因其特点需要良好的越野性能和涉水能力的消防车，因其多沟塘、沼泽。因我国的技术问题，相应的通用车底底盘目前还无法制造。
BFC804型多功能森林消防车主要适用于沼泽、河沟、湖泊、山坡等无路地带，还能轻松越过各种丛林障碍。在研究过程中利用各种关于提高车辆越野性和动力性的最新科技对车辆进行更新换代，大幅度提高了车辆的传动、行驶、转向、发动机等方面的系统。各项性能的提升使得该车在32度以下的山坡任意翻越，在越野行驶方面，平均时速达到20-25km，而在公路上时速更是可以高达55Km，在水上漂浮的时速可以达到6Km。该车采用无车驾驶可是承载结构和单体履带式，为了尽量其中的空间容积，后部敞开，车体中下部为2000L容积的扁平水箱，水箱和泵室的顶盖相互齐平，消防泵室布置在水箱之后，这样的布置使得该车形成了一个四周有栏板维护着的载平台，面积高达6m2 。这么大的空间可以向火场运载2t物资和运载20人。两台BJL5型消防泵并联安装在泵室内，两支即可点射有课连续喷射的喷枪靠其中一个就可使用，1.25L/s的射水量，有效射程最低高达20m，可有效地进行森林灭火。该车为内蒙古林区和东北的火灾扑救中起到了非常巨大的作用，为我国挽救了巨大的损失。
2.5便携式长距离山地供水灭火系统
便携式长矩离山地供水灭火系统是水灭火设备中的重要组成部分，其是为丘陵和高山岭区而设计的，并于1997年获得国家发明专利授权。该工具可将水输送到任意延伸的远处和高出进行灭火，因其可以将消防泵依次组合组成一条巨大地长龙。其各个部件体积小重量轻，便于组装和拆卸，供水量足。该系统因其良好的性能在四川、福建、河北等南北方山林地区得到了重用。
3.结语
本文所介绍的几种森林消防设备是水灭火方面的，这些设备都有不同的应用，它们的消防性能可以使地表强火和部分树冠火直接扑灭。为我国设备模式的更新为控制森林大火的模式提供了技术支持。以提高扑火队伍的提高扑火队伍的火场控制能力和快速反应能力为基础，积极推广和普及森林水灭火技术，重点扶持一批水灭火森林消防产品，为我国的森林火灾的及时扑救而努力。
【参考文献】
[1]杜建华.试析森林消防装备的种类及使用技术.森林防火，2012-03-30.
消防应急照明系统新解 篇12
由工程设计引发对消防应急照明系统的设计疑问。GB50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)(以下简称《高规》)、GB 50016-2006建筑设计防火规范(以下简称《建规》)、JGJ16-2008民用建筑电气设计规范(以下简称《民规》)、GB 17945-2010消防应急照明和疏散指示系统技术规范(以下简称《消规》)以上常用规范，均适用于新建、改建和扩建的民用建筑的电气设计，但规范中有关消防应急照明条文的不同，引发我对于消防应急照明系统设计的不同见解，抛砖引玉，希望引起同行间的共鸣。
1 消防应急照明负荷等级分类及供电电源要求
1)在《高规》《建规》《民规》《消规》中对于民用建筑中各类负荷的划分类别、供电电源情况的要求等是基本等同的。
2)鉴于以上条件的相当，在《高规》《建规》《民规》《消规》中的一致性，我们即可认为以下讨论消防应急照明系统是基于同一负荷等级类别上，具有实际意义。
2 消防应急照明应急电源分类
1)在《高规》《建规》《民规》中统一规定，可以作为应急电源的有:a．供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路;b．独立于正常电源的发电机组;c．蓄电池。
2)在《消规》中消防应急照明系统按形式分类如下:自带电源集中控制型;自带电源非集中控制型;集中电源集中控制型;集中电源非集中控制型。应急电源只选用了集中或分散式蓄电池，是不是由此可以推断:作为消防应急照明的应急电源只能选择蓄电池。
3 消防应急照明备用电源转换时间及要求的持续供电时间
1)《民规》3.3.4条根据允许中断供电的时间，可分别选择下列应急电源:a．应急发电机组;b．专用馈电线路;c．应急电源装置(UPS或EPS)。相应条件如下:应急发电机组要求是供给能够快速自动启动，允许中断供电时间为15 s～30 s;专用馈电线路是供给要求带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，允许中断供电时间大于电源切换时间;不间断电源装置(UPS)，供给连续供电或允许中断供电时间为毫秒级的设备;应急电源装置(EPS)，供给允许中断供电时间为毫秒级的应急照明。《高规》《建规》《民规》中均引用此种做法。
2)消防应急照明备用电源转换时间见表1。
3)当采用2节1)条中的a．或b．:当该电源处于热备份状态时，其转换时间还取决于双电源转换机构———PC级的转换时间一般为100 ms,CB级一般为1 s～3 s，且一般快速自启动的柴油发电机组自启动时间一般为10 s左右，不能完全满足表1的消防应急照明备用电源转换时间。
4)火灾应急照明最少持续供电时间见表2。
5)火灾应急照明最少持续供电时间及最低照度见表3。
6)显而易见，结合表1～表3，只有采用蓄电池作为应急备用电源，才可以满足应急电源的转换时间，而采用2节1)中的任何一种消防应急备用电源均可满足消防应急照明持续供电的需求。
4 结语
1)根据《民规》13.9.2条中消防应急照明电源供给一二级负荷的相关规定，结合前文所述:当采用蓄电池作为应急备用电源时，一二级消防应急照明的供电系统可以简化为如图1，图2所示。
2)具体系统示意见图1和图2。
3)以上消防应急照明系统既满足了《高规》《建规》《民规》《消规》中各负荷等级供电要求，也满足了其备用电源转化时间、持续供电时间等的要求，与以上规范均不冲突，故建议在各规范中:a．将消防应急照明供电系统的备用电源重新归类叙述。b．将消防应急照明供电系统按图1和图2设计，望同行间商榷、再议。
摘要：通过对比国家规范,对消防应急照明负荷等级分类及供电电源要求进行了探讨,介绍了消防应急照明及应急电源的分类,并对备用电源的转换时间及要求的持续供电时间进行了详细论述,从而得出配电系统的简单实用做法。
关键词：负荷等级,供电电源,转换时间,应急照明
参考文献
[1]GB50045-95,高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].
[2]GB50016-2006,建筑设计防火规范[S].
[3]GB17945-2010,消防应急照明和疏散指示系统技术规范[S].