某化工企业消防稳高压给水系统设计

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摘 要：通过长春市经济技术开发区美国独资的某化工企业厂区建筑工程消防稳高压设计工程实例，介绍了一种消防稳高压给水系统设计工艺，并就其优、缺点和稳高压消防给水系统的技术问题作了必要的阐述；介绍了稳高压消防给水系统具有灭火冷却及时，可靠有效的优点，以及在具体实际消防改造工程中的应用。

关键词：消防 稳高压给水系统 稳压点 流量 压力

中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1007—3973（2012）009—068—02

《石油化工企业防火规范》GB50160—92（1999局部修订条文）第7.3.11条规定，大型石油化工企业的工艺装置区、罐区等，应设独立的稳高压给水系统，其压力宜为0.7～1.2MPa。所谓稳高压消防给水系统是以稳高压泵的日常稳压来保持和满足消防给水系统内任何一处消防设施的最不利点工作压力。火灾时，通过稳压给水联动消防水泵供水，满足全部消防设备系统投入使用所需的工作压力及流量的消防给水系统，一般由一台高扬程小流量的稳压泵（一开一备）与气压罐组合而成稳压给水设备，两台高扬程大流量的消防水泵（其中一台为柴油泵或由柴油机供电的电动泵）以及联动控制设备等组成。消防管网的稳压设施有多种方式，如消防稳压泵、气压水罐等，不论采用那种形式，稳压系统均包括动力设备，电力自控设备和管线三部分。稳压泵压力控制稳压工艺是当系统压力超过设定值，压力控制装置将自动关闭稳压泵出口电动阀，随后切断稳压泵电机电源，实现平稳自动停泵。当压力控制装置检测到管网压力低于某设定值时，向稳压泵电源控制系统发出指令，自动启动稳压设施后，慢慢打开出口电动阀，实现平稳自动启动稳压泵。通过压力节点控制自动启动和自动关闭将消防供水系统压力控制在一定压力范围内。这种工艺操作简单，运行成本低，将系统压力稳定在0.7—1.2MPa内，但如果消防设施系统存在较大泄漏点，使用稳压设施时，稳压泵就会容易出现频繁的启动和停止动作，造成稳压泵使用寿命降低。长春经济技术开发区区某化工企业稳高压消防供水系统设计中，其采用了压力开关控制连锁启泵方式，并设有柴油泵作为备泵的工艺，可靠系数大大提高，现将此工艺介绍如下。

1 工艺

整个稳高压供水系统由供安装4台泵，2台稳压泵、1台电动泵、1台柴油泵等组成，具备手动和自动启动方式。无火灾时，对管网中漏水，渗水造成的压降，当压力表显示低到0.65Mpa时，压力开关动作即闭合，自动启动稳压泵，运行直到压力上升至0.75Mpa时压力开关打开，泵停止运行。由稳压泵供水给与补充，维持管网需要的消防压力，以防消防电动主泵误启动。两台稳压泵互为备泵。另外为了保护管道在管道上安装了安全阀，当压力超过0.8Mpa时安全阀动作，把多余压力泄到消防水池里。平时管网的压力靠稳压泵来维持在0.7Mpa。电动泵和柴油泵处于消防预防状态，即设备的运行方式选择的开关打在自动位置。当消防栓或自动喷淋出水进行灭火时，管网泄水压力下降，压力显示低于0.55Mpa时，电动泵启动，柴油泵作为电动泵的备泵，当压力降至0.45Mpa时自动启动。当发生紧急情况时，消防中控室手动可以起动电动泵和柴油泵/停止电动泵。

该企业每周分别对电动泵和柴油泵测试运行一次，每月各阀门开关状态和上锁情况、水池水位等进行检查，每季度对消防泵进行保养。

2 主要设计参数确定

稳高压消防供水系统用于使自喷淋系统和消火栓系统始终处于要求的压力工况条件，一旦出流即能满足消防用水所需的水压和水量要求。其设计参数主要取决两个方面：（1）系统流量，它关系到在整个系统的稳定性和可靠性。如果流量设计偏大，对于整体系统管网要求就会提高，平时维护费用就会大大增加， 而且会造成系统反应速度降低。如果设计流量值较小，如果系统管网稍有渗漏，就会造成消防稳压泵反复启动，从而降低稳压系统的使用寿命。本文介绍的企业稳高压系统管网管材采用镀锌钢管，接口采用法兰连接，管网系统的渗漏主要发生在水泵的密封部位，其数量相对而言是有限的，所以设计流量按不大于一个喷头或一个消火栓的水量加上系统管网平时渗漏量进行计算，设计的流量留有足够余地。（2）系统稳压点，它关系到消防供水系统的安全性和灵敏度。本文介绍的企业消防供水系统稳压设施设置的稳压点以稳压泵设置两个压力节点，消防主泵设置两个压力节点、柴油泵一个设计压力节点来控制整个系统的工作状态。当系统出现渗漏，管网压力降低到设定值时，系统自动启动稳压泵，向消防供水管网补水，当消防供水管网通过补水，压力上升至上限设定值时，自稳压泵动停止运行。当发生火灾时，系统大量向外供水，供水管网压力迅速下降，管网内压力下降至设定启动消防主泵的下限时，系统会自动连锁启动消防主泵，消防主泵向管网内供水，达到设定压力上限值时，主泵也会自动停止运行。而且当消防主泵出现故障不能使用时，管网压力持续下降，当下降到一定程度时，柴油泵根据压力开关设置的启动点，启动柴油泵，保持向系统内供水。

3 运行

（1）消防水池浮球液位开关于柴油机泵/电动泵/稳压泵连锁：水池液位开关低位常开接点控制柴油泵控制盘内液位继电器，当水池水位降至距池底0.5米左右时，水池浮球开关常开，接点闭合，液位继电器常闭接点断开，分别连锁电动泵/稳压泵停止运行或不能启动。液位继电器常开接点闭合，连锁柴油机泵停机继电器动作，柴油机泵停止运行或不能启动。

（2）稳压泵运行：稳压泵自动状态下，管网压力下降到0.65Mpa时，稳压泵压力开关接点闭合，启动稳压泵。稳压泵自动状态下，管网压力达到0.75Mpa时，稳压泵压力开关接点断开，停止稳压泵。

（3）消防主泵运行：电动泵自动状态下，管网压力达到0.55Mpa时，电动泵压力开关接点闭合，启动电动泵。电动泵自动状态下，管网压力达到0.7Mpa时，电动泵压力开关接点断开，停止电动泵。

（4）柴油泵运行：柴油泵自动状态下，管网压力达到0.45Mpa时，柴油泵压力开关接点闭合，启动柴油泵。柴油泵启动后只允许现场手动停止。

（5）电动泵自动状态下，中控室人员均可在多线控制盘上随时启动或停止电动泵。柴油泵自动状态下，中控室人员均可在多线控制盘上随时启动柴油泵，但须在现场手动停止。

4 结论

化工企业一旦发生火灾，火灾蔓延迅速，消防供水系统采用临时高压消防给水系统时，扑救初期火灾时由于消防供水压力和供水流量不能完全满足要求，采用临时高压给水不能及时迅速地控制扑灭化工企业类的初期火灾。稳高压消防供水系统，自动化控制程度高，启动迅捷，操作方便，安全系数高，不论在火灾发生初期和发展阶段，都能有效满足消防用水压力要求和流量要求，所以适合用于化工类企业。据了解，该消防供水方式90年代我国上海浦东就从英、美、日等国引进的十多项工程建筑中均不设高位消防水箱，而采用了这种“稳高压给水消防系统”，目前已被广泛应用于实际工程且效果良好。该套系统还适合用于增设高位水箱施工难度大的后期进行的消防改造工程，工程施工过程中增加的设施只有稳压装置，占用空间不大，施工难度小，所耗费用不多，容易施工，并可充分利用已建消防设施的优点，特别适用一些建筑时间早消防设施不能满足要求而进行完善的消防改造工程。

参考文献：

[1] GB50160—92.石油化工企业设计防火规范[S].