高层建筑消防给水的超压起因与防治措施_超压泄压阀
时间：2019-04-10 03:23:19 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】给水系统超压是因系统管网内压力超过管道设备承受压力或规范规定的压力，而影响给水系统的正常工作，随着城市高层建筑的大量涌现，我们应如何采取有效措施进行防治呢?本文通过分析高层建筑给水系统的超压现象及原因。基于给水系统竖向分区技术分别对生活和消防给水工程提出减压措施。
【关键词】高层建筑；消防给水；超压
【 abstract 】 water supply system for system pressure is the pressure in the pipeline network more than pipeline equipment under pressure or the rules and regulations of pressure, and affect the normal work of the water supply system, along with the city of high-rise buildings in a rash, how should we take effective measures to control? This article through the analysis of the high-rise building water supply system pressure and the reasons for the phenomenon. Based on the water supply system for the vertical division technology to the life and the fire system are put forward measures engineering decompression.
【 key words 】 high-rise buildings; The fire water system; overpressure
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
引言
随着经济社会的不断发展，各类高层建筑、超高层建筑纷纷矗立于世人面前，高层建筑消防安全挑战极大，一旦发生火情，能起到作用的首要的是高层建筑自身的消防给水系统，安全可靠的消防给水系统对高层建筑安全具有举足轻重的作用。为了保证消防给水能够达到高层建筑的最高位置，往往习惯于加大水压，这在保证消防给水系统正常工作提供了条件，但同时也会带来一定的安全隐患。如果消防给水系统压力过大，就会引起系统管道爆裂，影响消防系统的正常运转，甚至会导致整个消防系统的瘫痪，如果在这时发生火灾，后果将不堪设想。因此，必须要高度重视高层建筑消防给水系统的超压问题，一旦发生超压现象必须要果断采取措施进行减压，确保消防系统的安全和高效运转。
一、消防给水系统超压原因
消防给水系统超压的原因大致有以下情况：
1、按设计流量选消防水泵，而水泵的流量～扬程曲线较陡直，当消防水泵在小流量运行时会出现超压。小流量运行指火灾初期和消防水泵自检时的情况。此时，灭火设施出水量较小，消火栓的水枪为1～2支，自动喷水灭火系统的喷头数为1—3个。
2、消防水泵从给水管网直接吸水，水泵扬程按给水管网的最低水压计算。水泵运行时如正逢给水管网的最高水压，而给水管网的最低水压与最高水压相差较大时，就会出现超压。
3、消防给水管网按最低位置的室内消火栓静水压力O．80MPa进行竖向分区，管网未采取完善的减压措施，当消防水泵启动时，管网下部的消火栓会由于动压值大于静压值而出现超压。
4、设计流量大，消防水泵流量小
按设计流量选消防水泵，而水泵的流量～扬程曲线较陡直，当消防水泵在小流量运行时会出现超压。小流量运行指火灾初期和消防水泵自检时的情况。此时，灭火设施出水量较小，消火栓的水枪为1～2支，自动喷水灭火系统的喷头数为1～3个。消防水泵从给水管网直接吸水，水泵扬程按给水管网的最低水压计算。水泵运行时如正逢给水管网的最高水压，而给水管网的最低水压与最高水压相差较大时，就会出现超压。
5、消防给水竖向分区采用减压阀分区给水方式，当减压阀因故障而关闭不严、或旁通管上阀门失控时，会造成下区给水管网的超压。
6、消防给水采用水泵对臼抽给水方式，即下区的水泵出水管与上区水泵吸水管直接连接，当止回阀不严密时，下区的水泵会因静水压力大于其工作压力而超压。
7、稳压泵低位设置，其吸水管若引自高位水箱，当静水压力大于其工作压力时会出现超压。
8、消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵接合器，当防止串压的止回阀不严密时，下区会出现超压。
9、集中或区域的，设有稳压泵或气压水罐的临时高压给水系统，由于管道较长，水头损失值较大，消防给水管网的稳压值对消火栓等灭火设施会造成超压。
10、消防车车用消防泵串联运行向水泵接合器供水造成室内消防给水管网超压。
11、消防水泵的实际扬程和产品样本不符，而且偏差较大，造成超压。
12、操作设置不科学
稳压泵低位设置，其吸水管若引自高位水箱，当静水压力大于其工作压力时会出现超压。消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵接合器，当防止串压的止回阀不严密时，下区会出现超压。集中或区域的，设有稳压泵或气压水罐的临时高压给水系统，由于管道较长，水头损失值较大，消防给水管网的稳压值对消火栓等灭火设施会造成超压。给水管网排气阀设置位置不当或未设置排气阀，管网内存有的气体在外力的作用下处于压缩状态造成超压。
二、防超压措施
1、技术防范为主
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。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。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。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。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。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。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。
2、使用减压、稳压设备
采取相应泄压和稳压设施，使超压值不致造成损害。泄压和稳压设施有回流管、安全阀、泄压阀、稳压阀、气压罐等。实践证明泄压阀反应灵敏、准确、可靠，可以有效防止因超压而造成的损害。泄压阀设置在消防水泵出口处，或在止回阀前(沿水流方向)或在止回阀后，或前或后都可有效防止造成的超压。但停泵水锤或因管网内存气而造成的超压，当泄压阀位于止回阀后才能有效防止。因此，泄压阀的最佳位置应在水泵出口处的止回阀后。
3、采用全自动变频调速供水设备
目前这一措施在高层建筑中已被广泛采用，它的主要特点是可以恒压变流量，这正符合消防给水系统的要求。例如，一幢高层建筑的室内消火栓用水量为30 L/s，计算所需工作压力为1.0 MPa，如图1所示，消防水泵选用3台，两用一备(3#为备用泵)，每台水泵流量15 L/s，扬程为1.0 MPa。火灾初期，通过电控柜自动启动1#泵，流量从小到大，随着消火栓用水量的加大而增加。当用水量超过15 L/s时，通过电控柜自动启动2#泵，此时1#泵为恒速运行，2#泵为变速运行，直到流量达到30 L/s。整个过程通过数字设定工作水压为1.0 MPa，并用数码显示实际工作压力，使实际压力与设定压力一致，而流量则根据实际消防用水量动态变化。自动喷水灭火系统与此同理。
图1水泵房示意图
4、设置回流泄压装置
回流泄压装置的原理如图2所示，在消防水泵的出水管上设一去消防水池的支管，支管上设置泄压阀，当管网压力超过设定工作压力一定范围(30%)时(泄压阀开启压力设定点)，泄压阀自动打开回流泄压，以防管网超压。火灾初期，由于实际消防用水量较小，而水泵仍然按照它本身的特性曲线在运行，泄压阀的意义就在于人为地增加“实际消防用水量”，以达到接近理想工况的目的。随着实际消防用水量的增加，压力逐渐下降，当降低到泄压阀压力设定点时，泄压阀自动关闭。
图2回流泄压装置示意图
5、选用流量—扬程曲线平缓的消防水泵
流量与扬程的关系是非线性的，但一般来说，随着流量的增大，扬程随之降低。由水泵的性能曲线可知，如果流量—扬程曲线平缓，那么扬程对流量的变化率就较小。在火灾发生以后的灭火过程中，消防用水量由小到大，变化幅度较大，如果设计中选用的消防水泵流量—扬程曲线比较平缓，那么水泵的扬程变化也就比较小，管网的实际压力比较接近设计压力。因此，选用流量—扬程曲线平缓的消防水泵可以达到防超压的目的。但是，在实际工程设计中往往较难选到既符合设计要求，流量—扬程曲线又比较平缓的水泵。
6、系统分区时采用可调式减压阀减压
可调式减压阀可以起到稳压的作用，只要给它设定一个阀后压力，那么不管阀前压力如何变化，都不影响阀后的工作压力。因此，可调式减压阀后面的消防管网就不会出现超压现象。
结束语
在建筑给水设计中往往对水压均衡的重要性认识不足，导致超压现象的发生．实际工况点偏离设计工况点，造成水量浪费、使用不舒适等弊端，建筑给水设计中应对水压均衡给予足够的重视。积极采取合理的水压均衡措施，并建议有父规范修订时增加水压均衡及超压现象防治方面的要求。
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