浅谈消防水泵的设计及施工

陶兴刚

摘 要：消防水泵担负着对消防管网进行加压的供水任务，以满足消防灭火时对水压和水量的要求，是消防给水系统的心脏。消防水泵的设计及施工如不当会产生故障，势必影响灭火救援，造成不必要的损失。

关键词：消防水泵；设计；施工

消防水泵的设计及施工主要包含消防泵体、管道、阀门、电控柜及仪表的设计及施工等内容。消防水泵在很多时候都处于待机状态，这就使消防水泵的设计及施工具有了很强的特殊性。所以在进行消防水泵的设计及施工时，应最大程度的提升其安全性和可靠性，以满足建筑的消防要求。

1 消防水泵的设计原则

消防水泵的设计原则应根据消防泵应用的工艺流程，从消防系统灭火时的流量、扬程、灭火介质的性质、管路布置以及操作运转条件等五个方面加以考虑。设计人员应根据工程项目中消防泵房的位置、面积和消防给水系统的具体情况选择、确定消防泵类型。消防泵的流量和压力应根据所服务建筑物（或工厂厂区、居住小区）、堆场、储罐等对消防水量和水压的要求经计算确定。消防水泵应满足消防用水水压和流量要求。水泵的流量、扬程不低于设计要求值，也不低于性能曲线给定值。临时高压消防给水系统的消防水泵应采用一用一备，或多用一备。备用消防泵的工作能力不应小于其中最大一台消防工作泵。多用一备时，还应考虑多台消防泵并联工作时，对系统流量和压力的影响，正确选用消防泵。

2 消防水泵的设计要点

2.1 消防水泵房的设计

在建筑中消防水泵房必须独立设置，在建筑中专设房间作为消防水泵房，也可以在建筑外围进行设计。同时消防水泵房要具有防火和耐火性，在消防水泵房内部还要设计防火分区，要保证应用耐火极限不低于1h的非燃烧体墙和楼板与其他部位隔开，在高层建筑中更要设计大于2h的非燃烧体墙和2h的楼板进行分隔。

2.2 消防水泵的性能参数选用设计

目前，我国规范对消防水泵性能没有详细的规定，致使消防水泵的选用上有不少出入。一般消防水泵工况必须在吸深1m时，应满足额定流量（Qn）和额定压力（Pn）要求，同时工作压力不应超过额定压力的1.05倍。同时在吸深1m时，流量为1.5倍的额定流量（Qn），工作压力不应小于0.65额定压力（Pn）。封闭流量时，最大工作压力不得超过1.4额定压力（Pn）。选择消防水泵时，其流量～压力（Q～P）特性曲线应平坦无驼峰。泵组所采用的泵均应经过定型鉴定和型式检验并符合有关标准。发动机应有良好的常温启动性能，应保证5s内顺利启动。引上水后20s内，应能使消防泵达到额定工况。结构要求、抗腐蚀性能、机械性能、连续运转等性能的应符合GB6245-2006标准要求。

2.3 消防水泵管线的设计

为了提高消防水泵的供水效率，建筑中的消防水泵都设计两个消防泵组，所以在进行消防水泵设计中重点保证吸水管的数量，吸水管不得低于两条，并且在用水量上要满足建筑需求。尤其是当建筑用水量最大时，两条吸水管线可以最大程度的提高消防水泵的有效性，保证消防用水量满载。同时两台水泵组所配置的高压消防水泵，都必须具备独立的吸水线路，可以与市政或消防蓄水池直接对接，提高充足的水源。高层建筑中的消防水泵可以使用自罐式吸水，这样能保证水泵长期处于一个满载的状态下，一旦遇到火灾可以迅速发挥消防作用，以保证最短时间内有水源进入现场。在消防水泵的水源连接上注意水管与环状管道的连接，可以配备两条出水管，出水管的供应能力要满足最大用水量，同时两条出水管必须替换使用，这是为了防止一条出水管在检修中，其余的出水管也能够完成水量的供给。

3 消防水泵的电力设计

要想使消防泵能够在消防系统中得到更好的应用就必须有一个安全可靠的供电系统。其电气运行的可靠性、耐火性和安全性直接关系到消防水泵的运行和控制，也关系到及时有效地扑灭火灾。

3.1 强电的设计

建筑中消防水泵房通常独立设计，一般与配电房的距离较远。消防水泵在火灾发生后一段时间内仍要发挥作用，保证消防水泵的线路安全。因此消防水泵的供电要由变配电站或主配电室直接出线，采用放射式供电，应急电源可采用第二路电源、带自起动的发电机组或二者组成的系统供电方式。要在消防水泵房最末一级配电箱处设置自动切换装置切换。消防水泵的供电电缆选择应考虑在火灾条件下的持续工作时间因素来进行选择，配电线路要满足消防水泵在火灾时持续运行时间的要求。应采用阻燃电缆穿钢管暗敷在不燃烧体结构层内，保护层厚度不小于3cm，当必须明敷时均需要穿金属管或金属線槽敷设，明敷的金属管或金属线槽须刷防火涂料。

3.2 控制线路的设计

消防水泵控制线路的设计应考虑在火灾这种特殊情况下，不管消防水泵的供电线路和电源处于什么状态和故障，为消防水泵供电是最重要的。消防水泵的配电线路不能设置剩余电流动作保护和过、欠电压保护。不能采用变频调速器作为控制装置。消防水泵的配电线路所设置的保护电器要具有短路保护功能，但不宜设置过负荷保护装置，如设置只能动作与报警而不能用于切断消防水泵的供电。使用中消防水泵因轴封锈蚀而使消防水泵堵转，启动电流会很快使电缆发热，温度在达到设定值时保护电器动作而切断消防水泵的电源，这是不允许的。如果不设置过负荷保护，出现堵转，电缆温度上升100°C或200°C，对于750°C或950°C的电缆影响不大，在最大转矩的作用下，有可能克服电动机轴封阻力，使电机逐渐转动起来。消防水泵的启动依据规范JGJ/T16-92规定消火栓控制回路应采用50V以下电压，控制线路的控制电压宜采用24V。防止控制线路损坏与消防水系统的管网接触形成回路时带电伤人的事故。消防水泵的启动控制设计，应考虑有在室内消火栓箱处或喷淋湿式报警阀的压力开关处直接启动，在消防控制室处远程控制或在消防水泵房处控制柜上就近控制三个方式启动控制。

4 消防水泵的施工工艺

消防水泵的施工工艺是消防系统安装质量中最为关键的一个环节，是关系到消防系统能否正常的运转的重要环节。

4.1 消防水泵泵体的安装

消防水泵就位安装前水泵及电动机应检查，看是否符合设计要求和其产品说明书的规定；检查安装位置是否妥当，机组两侧及冷却风扇、水箱前方有没有按规范要求，预留有1m左右通道和空间，以利于更佳散热、设备维修及维护之需。设备上方有没有安装供设备维修用的吊装拉环或横杆；检查基础的尺寸位置、标高是否符合设计要求，设备的零部件是否有缺件、锈蚀。盘车应灵活无阻滞、卡住现象、无异常声音；产品出厂时装配、调试完善的部分不应随意拆卸。确需拆卸时应会同厂方、建设方、监理方研究后进行。拆卸和复装应按设备的技术文件规定进行。小型整体安装的泵，不应有明显的偏差。主动轴与从动轴以连轴节连接时，两轴的不同轴度两半联轴节端面间的间隙应符合设备技术文件的规定。电机安装应保持水泵与电机两轴同心，弹性联轴器两端面间隙符合应要求（2-6mm），若设备技术文件无规定时，应符合国家标准《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231-75（第一册通用规定）。主动轴与从动轴找正连接后，盘动检查是否灵活。电机与泵连接前，应先单独试验电动机的转向，确认无误后再连接。

4.2 消防水泵连接管道的安装

消防泵的连接管道内部和管端应清洁干净。消防泵与管路连接后，应复核找正情况。要检查吸水管路与消防泵的连接是否符合设计和规范要求，如管路连接不正常时，应调整管路。吸水管不应存气，选用的异径管为偏心异径管。消防水泵吸水口必须大于水泵管径的两倍以上，同时在孔口要安装防护网，以避免其发生堵塞问题。为避免水泵的震动波及到管道，应在水泵的出水管上安装柔性接头，以消去水泵工作时的震动，避免后面的管道受到影响。

4.3 阀门及附件的安装

消防水泵的出水管上应设止回阀、闸阀或自锁式蝶阀、65mm的放水阀门以及检查用压力表。当存在超压可能时，出水管上应设置防超压设施安全泄压阀。消防水泵吸水管上应安装明杆闸阀或带自锁装置的蝶阀。如安装暗杆闸阀或不带自锁装置的蝶阀，使用过程中，操作人员不易发现阀门开闭状态，且当泵运行时候，蝶阀自动关闭或关闭一部分，使泵的流量不能达到设计使用要求。密封垫应采用管网设计最高压力的材料制作。消防管网的管件接口处常常出现漏水现象，绝大多数都是因为管网长期超压，破坏密封垫引起。消防水泵安装在建筑地下室最底层，其出水管、进水管上应安装柔性接头减振，若安装在建筑物楼层的楼板上时除了在进出水管上安装柔性接头外，并应在机组基础上设隔振台座。

4.4 消防水泵的电气系统施工工艺

消防水泵的电气系统应按照规范要求，依据消防应急线路的要求对消防水泵的电气系统进行较为系统的施工。消防水泵控制柜安装处应有良好的通风，地面应有排水沟，以保证室内无积水。控制柜应有良好的接地保护，接地电阻≤1Ω。电控柜安装时，柜体和基础牢固相连。桥架安装及其支吊架、连接件和附件的质量，应符合现行的有关技术标准。桥架安装在托臂或支架上，应用压板固定牢靠。连接处应该用软铜线做好接地连接。电缆敷设施工前应对电缆进行详细检查，规格、型号、截面、电压等级均符合设计要求，外观无扭曲、坏损等现象。电缆敷设前进行绝缘摇测或耐压试验。控制线路接线后，应进行全点一一对应调试，保证联动关系、启停控制及反馈信号等功能准确无误。

4.5 消防水泵房湿度的工艺保证

消防水泵房中许多设备都处于一个带电工作的状态下，消防水泵房中的湿度需要进行严格的控制，这是平时设计和施工中比较容易忽略的部分。这就使其湿度控制会相对提高，要保证其能够被控制在一个合适的范围中，既避免了设备金属部分受潮锈蚀，也避免因空气或环境过湿而引起意外的电气短路故障。可采取的措施：泵房的土建阶段，一定要预先设定，挖好应有的排水沟，并且功能和效用必須符合要求。其次，泵房的通风工程一定要修建到位，泵房只有一个通气口，要做到兼顾排风和送风，只能是安装可调的双向排送风系统，保证对泵房有规律的排风和送风，改善泵房的空气条件。

5 结束语

综上所述，鉴于消防水泵是整个建筑物灭火系统的核心设备，对消防水泵的设计及施工进行合理性综合考虑，对消防水泵的设计及施工工艺进行分析，必须引起大家的足够重视。及时发现和纠正一些不恰当的做法，减少建筑消防的隐患，保证消防系统在正常工作的前提下，使其能够满足设计和施工要求的同时，最大程度地提高建筑的安全性。

参考文献

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