消防泵泄压阀安装位置合理性的探讨
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 27485 次点击
摘要:现在高层建筑消防泵安全阀的设置都在地下泵房内,如将安全阀移至屋顶水箱底下,同样能达到系统安全运行的目的,而且经济实惠,安装方便。
关键词:安全阀;位置;方便实惠
1安全阀设在地下泵房存在的弊端
很多工程设计中都将安全阀设在地下水泵房内。这种设计,虽然可以减少启动消防泵的超压危害,但也存在不少弊端,归纳有以下几点:
1.1必需一泵一个安全阀
由于安全阀作用过一次后,较难复位,如同一系统合用一个安全阀,则应安装在两台或三台泵止回阀出口后的总管部位。由于屋顶水箱与安全阀相连通,关闭不严的安全阀常年漏水,浪费水资源和能源。要克服此缺点,必需将安全阀安装在泵出口和止回阀之间的短管上,这就需求一台泵要安装一个安全阀。
1.2安全阀泄水量难以控制
以某工程(图1)为例,消防泵流量为40L/s,扬程为1.4MPa,水泵突然启动产生水锤时压力可高达2.8MPa。安全阀泄流量参照《建筑消防水池补水量的合理估算》⑴(以下简称《估算》)中的简化公式计算:
v=0.6333H0.5(m/s)
Q=v×w×1000(L/s)
式中:v为安全阀出口流速(m/s),H为安全阀进出口压力降(mH20,1mHzO≈10kPa),w为安全阀进出口过水断面积(m2),Q为泄流量(L/s)。
以往设计的安全阀口径多采用≥干管管径的一半,即DN≥80,用上式计算可得v=10.6m/s,Q=52.6L/s。如采用DN40,则Q=13.3L/s。泄水量在高压水头作用下很难控制在单泵出流量的25%左右,这么大的泄流量,将造成高区水压不足影响灭火的严重后果。
1.3安全阀须采用额定压力高的产品
由于水泵启动初期产生水锤压力可达水泵扬程的2倍,在地下泵房装设安全阀,一般要选用额定压力2.5MPa级,为安全起见,地下泵房要使用质量较好的额定压力(PN)为2.5MPa泄压持压阀,目前需从国外进口,价格比较昂贵。
1.4占用地下泵房空间高度
按《水规》设计的工程,消防水池与生活水池分开设置,为节省水量,须把安全阀出流管引至消防水池最高溢流水位以上的干舷位置,使出口无背压。由于安全阀要求直立安装,造成水池工作高水位比常规设计降低200-300mm。泵房内各专业管线密集,安装、拆卸及维修都比较困难。
2解决方案
针对以上弊端,笔者认为在南方地区可将安全阀移至屋顶水箱顶面安装,系统设计情况见图l(以消火栓系统为例)。
将安全阀设在屋顶水箱顶面,其优点如下:
2.1同一系统几台泵合用一个安全阀
2.1.1屋顶水箱高度能满足规范要求的压力时,合用安全阀在屋顶水箱最高水位以上,停泵时,即使安全阀关闭不严,也不会漏水。
2.1.2消防系统设置稳压装置,根据屋顶水箱高度不同,停主泵时安全阀处压力为0.1~0.2MPa,且每个系统仅设一个安全阀,即使安全阀关闭不严,漏水量也远小于设在地下泵房处。
2.2采用小口径安全阀灭火安全更有保证
假设系统干管管径为DN,安全阀口径为DN1,DN1≈0.2~0.25DN为宜⑶⑷。例如DN=150,则DN1取32~40,原则上满足《消防水泵接合器安装》⑶99S203/11页国标图集的要求,该图集DN=100或150,DN1=32。建议自动喷水灭火系统采用DN1=32,普通工作压力级0.2~0.4MPa,安全阀进行泄压,PN=1.6MPa,泄流量5L/s左右,而消火栓系统单台泵流量为20-25L/s(或30~40L/s)时,可选用DN1=32(或40)超压排流阀,但配管为DN2=50(或65),排流阀进出口都装32×50(或40×65)异径管,控制泄流量情况如表1。
从表1看,为使配管流速v2不超过3m/s,配管口径比安全阀放大两号,可减少管道振动而产生的噪音。