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摘要:噴淋系統的啟動時間是一個非常關鍵的因素,噴淋主泵能否及時啟動往往是噴淋系統的能否有效控制初期火災的關鍵所在。在設計,施工,調試過程中都有對噴淋系統的啟泵時間產生影響的控制因素,故筆者以一個噴淋系統的實際工程調試案例,對這些問題進行闡述,特別是在設計中可能容易忽略的問題進行一個分析,讓設計出的噴淋系統能更好的保護我們生命及財產的安全。...

 噴淋系統啟動時間的探討

郭  瑋 董升琪 史  晟

陜西省建筑設計研究院有限責任公司

咸陽力高房地產開發有限公司

陜西省建筑設計研究院有限責任公司

前言

對于高層建筑,公共建筑,特別是酒店類的建筑,火災危險性大,工作人員的消防安全技能存在差異,給有效處理和遏制火災發展帶來較大不確定性。所以,采用自動噴淋系統可降低工作人員在緊急情況下的應急處置負擔和由于處置不當導致火勢擴大的不確定性風險,提高高層建筑特別是公共建筑的安全性。

一、工程實例及問題介紹

某五星級酒店,總建筑高度為99.8m,消防水箱底標高103.0m。屋面增壓穩壓泵房標高102.5m,地下室泵房位于酒店-2層,泵房地面標高-8.2米,濕式報警閥閥芯標高-6.8m,噴淋系統分高低兩區,高區分兩個濕式報警閥,13~20為一個1#濕式報警閥,21~28層為一個2#濕式報警閥,建筑1~5層為裙房,5~28層為客房,層高3.6m,且格局完全一致。現對2#濕式報警閥所控制的21~28#層客房層進行重新裝修。重新裝修涉及噴淋系統的改造部分為:每層的水流指示器后的所有管道、閥門、噴頭全部更換。裝修完畢后進行調試,打開28層末端試水閥,濕式報警閥在10分鐘之內不能啟動。

二、初步分析原因

1、系統參數值設置沒有恢復到設計參數;

2、濕式報警閥,過濾器,延時器有堵塞;

3、管道中有局部堵塞,加大水損,導致排水不暢;

4、濕式報警閥使用年限長,不夠靈敏。

三、問題排查

1、系統參數值設置沒有恢復到設計參數。

    調試:穩壓泵參數:流量:6m3/h, 揚程:20m,一用一備。穩壓罐1m³,有效容積調節容積150L,穩壓罐顯示壓力0.09MPa。(穩壓泵啟閉壓力設置:0.05~0.10)。28層末端試水裝置顯示壓力值0.13MPa。該設置值小于原一次土建設計圖紙參數值,故欲調高穩壓泵穩壓參數值,調高穩壓泵啟閉壓力設置:0.10~0.15MPa,穩壓泵開啟后,一直在運行狀態,但是系統壓力無法提升。排查原因,泵房的噴淋主管的泄壓閥設置值偏低,不在設計壓力值。調整泄壓值至1.48MPa。

    思考:本項目為多年使用項目,噴淋管道已使用十幾年之久,已出現過局部管道卡箍接口橡膠墊片老化,導致管道漏水的現象,為降低管道壓力,平時的系統保壓一般都設置在最低的范圍,故調低泄壓閥泄水壓力,僅維持末端試水裝置壓力顯示0.13MPa左右。即僅滿足最不利點噴頭在準工作狀態下靜壓為0.10MPa。從舊規5.0.1系統最不利點的工作壓力不應低于0.05MPa來看,這條似乎也沒有問題。但是調低系統的泄壓閥壓力,會使得主泵啟動時系統無法達到設計壓力值,導致控火失敗。故不能一味的系統的設計壓力值,應以原設計壓力為依據。這也為設計者提了一個要求,就是在設計中,在留足富余量的要求內,應用減小管道阻力損失,使整個系統壓力值降低,以較小漏損的幾率。特別對高檔酒店的精裝修的項目,漏水會造成水漬污染。

2、濕式報警閥,過濾器,延時器有堵塞。

調試:測試濕式報警閥,打開濕式報警閥上段試水閥,水力警鈴報警時間40S。清理濕式報警閥配套過濾器,延時器,檢查壓力開關及水力警鈴。過濾器有黑色雜質,延時器延時時間10秒,水力警鈴狀態良好。打開濕式報警閥檢查,啟閉良好。密封圈良好。

思考:因為這些都是已有的設備,且平時每個月都需要開啟檢查,所以很方便檢查,先簡單排查一下。管道中的雜質可能來源于水質,還有可能來源于系統管道的銹蝕,由于本工程多年使用,在管道內側有銹蝕。從該雜質的量多少也可以看出管道內部的情況。另如管道中雜質較多,容易堵塞濕式報警閥的至延時器的泄水小孔,造成進入延時器水量減小,壓力開關延時動作。本次調試時間延長,是否因為此項還不能確定。

3、管道中有局部堵塞,加大水損,導致排水不暢。

調試:打開各層末端排水閥,采用主泵打壓,正向清洗。考慮到系統中管道的實際安裝情況,酒店安裝中管線較多,重裝酒店的管道上下彎曲繞行就更嚴重,故我們采用了反向沖洗排水。關閉濕式報警閥進水,從濕式報警閥上端排水,泄盡管道中的排水。

思考:在排水過程中,開始水流一直穩定,當十幾分鐘后,出水逐漸減小,當水即將排盡時,排水管開始反吸氣,一兩分鐘后又開始嘩啦啦排水,之后又開始吸氣,一會后又開始排水,如此反復七八次后,打開末端排水閥,管道中氣體排盡。說明管道中有氣柱,被水柱分隔成一段一段的。因為立管末端有排氣閥,且排氣閥已檢查過正常使用,在調試之初也手動排氣過,故氣柱不應存在立管中,應該存在于橫管的上下彎處。故在補水過程中,我們采用水箱緩慢補水,以最大限度的達到排氣的目的。

4、水力計算反驗證(以28層圖紙管網為計算依據,進行理論計算)

28層起端入口壓力

末端試水的出水量

1

0.22MPa

1.6L/S

2

0.24MPa

1.67L/S

3

0.26MPa

1.77L/S

3

0.30MPa

1.87L/S

4

0.34MPa

1.99L/S

5

0.38MPa

2.11L/S

6

0.42MPa

2.21L/S

7

0.46MPa

2.32L/S

8

0.50MPa

2.42L/S

 

5、屋頂穩壓泵流量6m³/H.即Q=6/3.6=1.67L/S

當系統穩壓罐穩壓在0.18MPa~0.22MPa時,28層起端入口壓力0.20MPa~0.24MPa時,在靜壓時,末端壓力表壓力為0.22MPa~0.26MPa末端噴頭靜壓在0.20MPa~0.24MPa左右。此時開始試水,則末端瞬間流量為1.6~1.7之間,或則略大一些。隨著出水時間增長,管道中壓力略下降,當泄水量等于穩壓罐的補水量時,系統平衡,就出現了濕式報警閥上下水壓僵持不下的情況。并且持續相當一段時間。此時穩壓罐壓力,如果穩壓泵的穩壓范圍較小,則可能導致穩壓泵啟動,濕式報警閥下端壓力迅速增加,能瞬間形成壓差,打開濕式報警閥;如果穩壓泵的啟泵范圍較大,系統壓力下降不能達到啟泵的壓力點,整個系統持續平衡,導致濕式報警閥遲遲不能開啟。

6、氣壓罐計算反驗證(以新規進行理論計算)

消規5.3.3.3:穩壓泵的設計壓力應保持系統最不利點處的水滅火設置應在準工作狀態時的靜壓力應大于0.15MPa.

消規5.3.3.2穩壓泵的設計壓力應保持系統自動啟泵壓力設置點處的壓力在準工作狀態時大于系統設置自動啟泵壓力值,且增加值宜為0.07MPa~0.10MPa.

計算:最不利點壓力為28層末端試水裝置前的那個噴頭,靜壓力為0.15MPa.此時試水裝置的表壓顯示為0.16MPa.(現場二者高差1米)。此時:

屋頂穩壓裝置的氣壓罐最低工作壓力P1(水柱)=15-3=12米;

氣壓罐最高工作壓力P2=(0.12+0.098)/0.8-0.098=0.18MPa. (取a=0.65~0.85)

7、設計中應該注意的要點(結合新規):新的消防給水及消火栓系統技術規范中5.3.2條規定:

(1)穩壓泵的設計流量不應小于消防給水系統管網的正常泄漏量和系統自動啟動流量。從這條可以看出新規的穩壓泵設計流量要小于舊規的穩壓泵設計流量,舊規的穩壓泵設計流量要求滿足一個消火栓的出水流量,而新規只是要求穩壓泵滿足平時系統壓力,只起到穩壓的作用。另外在消防給水系統中,有些報警閥等壓力開關需要一定的流量才能啟動,所以穩壓泵的流量應大于這一流量。比如水流指示器的報警流量:報警流量>15L/min,≤37.5L/min,而水力警鈴是按壓力來啟動的,驅動壓力:≥0.05MPa,放水流量>1L/s時報警閥應及時啟動。

(2)消防給水系統管網的正常泄漏量應根據管道材質、接口形式等確定,當沒有管網泄漏量數據時,穩壓泵的設計流量宜按消防給水設計流量的1%~3%計,且不宜小于1L/s。穩壓泵的設計流量是根據其功能確定,滿足系統維持壓力的功能要求,就要使其流量大于系統的泄漏量,否則無法滿足。因此規定穩壓泵的設計流量應大于系統管網的漏水量。對于老舊或改造工程的自動噴水管網泄漏量宜取大值,即消防給水設計流量的3%。所以,在實際工程當中,除了考慮節能和節省材料外,還得注意穩壓泵設備的控制以及其他設備和管網平時的檢修,以滿足系統的正常工作。

(本文來源:陜西省土木建筑學會   文徑網絡工程項目投資中心:劉紅娟 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)

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