2018年一级消防工程师《技术实务》教材精讲：第三篇第二章第一节_第4页

　　知识点：消防供水管道

　　二、消防供水管道

　　(一)室外消防给水管道

　　1.室外消防给水管道的布置要求

　　1)室外消防给水采用两路消防供水时，应布置成环状，但当采用一路消防供水时，可布置成枝状。

　　2)向环状管网输水的进水管不应少于两条，当其中一条发生故障时，其余的进水管应能满足消防用水总量的供给要求。

　　3)消防给水管道应采用阀门分成若干独立段，每段内室外消火栓的数量不宜超过5个。

　　4)管道的直径应根据流量、流速和压力要求经计算确定，但不应小于DN100，有条件的应不小于DN150。

　　5)室外消防给水管道设置的其他要求应符合现行国家标准《室外给水设计规范》(GB 50013—2016)的有关规定。

　　2.管材、阀门和敷设

　　(1)管材。埋地管道宜采用球墨铸铁管、钢丝网骨架塑料复合管和加强防腐的钢管等管材，室内外架空管道应采用热浸锌镀锌钢管等金属管材，并应考虑系统工作压力、覆土深度、土壤的性质、管道的耐腐蚀能力，可能受到土壤、建筑基础、机动车和铁路等其他附加荷载的影响以及管道穿越伸缩缝和沉降缝等综合影响，选择管材和设计管道。

　　埋地管道当系统工作压力不大于1.20MPa时，宜采用球墨铸铁管或钢丝网骨架塑料复合管给水管道;当系统工作压力大于1.20MPa且小于1.60MPa时，宜采用钢丝网骨架塑料复合管、加厚钢管和无缝钢管;当系统工作压力大于1.60MPa时，宜采用无缝钢管。

　　架空管道当系统工作压力小于或等于1.20MPa时，可采用热浸锌镀锌钢管：当系统工作压力大于1.20MPa且小于1.60MPa时，应采用热浸镀锌加厚钢管或热浸镀锌无缝钢管;当系统工作压力大于1.60MPa时，应采用热浸镀锌无缝钢管。

　　(2)阀门

　　1)消防给水系统的阀门选择应符合：

　　①埋地管道的阀门宜采用带启闭刻度的暗杆闸阀，当设置在阀门井内时可采用耐腐蚀的明杆闸阀。

　　②室内架空管道的阀门宜采用蝶阀、明杆闸阀或带启闭刻度的暗杆闸阀等。

　　③室外架空管道宜采用带启闭刻度的暗杆闸阀或耐腐蚀的明杆闸阀。

　　消防给水系统管道的最高点处宜设置自动排气阀。消防水泵出水管上的止回阀宜采用水锤消除止回阀，当消防水泵供水高度超过24m时，应采用水锤消除器。当消防水泵出水管上设有囊式气压水罐时，可不设水锤消除设施。在寒冷、严寒地区，室外阀门井应采取防冻措施，消防给水系统的室内外消火栓、阀门等设置位置，应设置永久性固定标志。

　　2)减压阀的设置应符合：真题案例五

　　①减压阀应设置在报警阀组入口前，当连接两个及以上报警阀组时，应设置备用减压阀。

　　②减压阀的进口处应设置过滤器，过滤器的孔网直径不宜小于4～5目/c㎡，过流面积不应小于管道截面面积的4倍。

　　③过滤器和减压阀前后应设压力表，压力表的表盘直径不应小于100mm，最大量程宜为设计压力的2倍。

　　④过滤器前和减压阀后应设置控制阀门。

　　⑤减压阀后应设置压力试验排水阀。

　　⑥减压阀应设置流量检测测试接口或流量计。

　　⑦垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。

　　⑧比例式减压阀宜垂直安装，可调式减压阀宜水平安装。

　　⑨减压阀和控制阀门宜有保护或锁定调节配件的装置。

　　⑩接减压阀的管段不应有气堵、气阻。

　　气堵、气阻：管道输水前窝存的气体以及管道进水口处掺入的空气致使进入管道内的气体在低压处被分离出来并积聚于管道的高凸处。当气体量值达到或超过某一固定的临界值时正常的水流被气体阻隔发生断流。当水力克服这个阻力后管路流通时刻所产生的冲力可能会非常巨大，形成管道压力震荡，严重时甚至击破管路。

　　(3)敷设。埋地管道的地基、基础、垫层、回填土压实度等的要求，应根据刚性管或柔性管管材的性质，结合管道埋设处的具体情况，按现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB 50268--2008)和《给水排水工程管道结构设计规范》(GB 50332--2002)的有关规定执行。当埋地管直径不小于DN100时，应在管道弯头、三通和堵头等位置设置钢筋混凝土支墩。消防给水管道不宜穿越建筑基础，当必须穿越时，应采取防护套管等保护措施。埋地钢管和铸铁管，应根据土壤和地下水腐蚀性等因素确定管外壁防腐措施;海边、空气潮湿等空气中含有腐蚀性介质的场所的架空管道外壁应采取相应的防腐措施。

　　(二)室内消防给水管道

　　室内消防给水管网是室内消火栓给水系统的重要组成部分，为确保供水安全可靠，其在布置时应符合下列规定：

　　1)室内消火栓系统管网应布置成环状，当室外消火栓设计流量不大于20L/s，且室内消火栓不超过10个时，除现行国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974--2014)第8.1.2条外，可布置成枝状。

　　2)当由室外生产生活消防合用系统直接供水时，合用系统除应满足室外消防给水设计流量以及生产和生活最大小时设计流量的要求外，还应满足室内消防给水系统的设计流量和压力要求。

　　3)室内消防管道管径应根据系统设计流量、流速和压力要求经计算确定：室内消火栓竖管管径应根据竖管最低流量经计算确定，但不应小于DN100。

　　4)室内消火栓环状给水管道检修时应符合下列规定：

　　①室内消火栓竖管应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过1根，当竖管超过4根时，可关闭不相邻的2根。

　　②每根竖管与供水横干管相接处应设置阀门。

　　5)室内消火栓给水管网宜与自动喷水等其他水灭火系统的臂网分开设置：当合用消防泵时，供水管路沿水流方向应在报警阀前分开设置。

　　6)消防给水管道的设计流速不宜大于2.5m/s，自动水火火系统管道设计流速应符合现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2005)、《泡沫灭火系统设计规范》(GB 50151-2010)、《水喷雾灭火系统设计规范》(GB 50219-2014)和《固定消防炮灭火系统设计规范》(GB 50338—2003)的有关规定，但任何消防管道的给水流速不应大于7m/s。

　　知识点：消防水泵接合器

　　三、消防水泵接合器

　　(一)设置要求

　　1)高层民用建筑、设有消防给水的住宅、超过五层的其他多层民用建筑、超过两层或建筑面积大于10000㎡的地下或半地下建筑(室)、室内消火栓设计流量大于1OL/s平战结合的人防工程、高层工业建筑和超过四层的多层工业建筑、城市交通隧道，其室内消火栓给水系统应设水泵接合器;自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、泡沫灭火系统和固定消防炮灭火系统等水灭火系统，均应设置消防水泵接合器。

　　2)消防水泵接合器的给水流量宜按每个10～15L/s计算。每种水灭火系统的消防水泵接合器设置的数量应按系统设计流量经计算确定，但当计算数量超过3个时，可根据供水可靠性适当减少。

　　3)临时高压消防给水系统向多栋建筑供水时，消防水泵接合器应在每座建筑就近设置。

　　4)消防水泵接合器的供水范围，应根据当地消防车的供水流量和压力确定。

　　5)消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器;当建筑高度超过消防车供水高度时，消防给水应在设备层等方便操作的地点设置手抬泵或移动泵接力供水的吸水和加压接口。

　　6)水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，且距室外消火栓或消防水池的距离不宜小于15m，并不宜大于40m。

　　7)墙壁消防水泵接合器的安装高度距地面宜为0.70m;与墙面上的门、窗、孔、洞的净距离不应小于2.0m，且不应安装在玻璃幕墙下方;地下消防水泵接合器的安装，应使进水口与井盖底面的距离不大于0.40m，且不应小于井盖的半径。

　　8)水泵接合器处应标识每个水泵接合器的供水系统名称，设置永久性标志铭牌，并应标明供水系统、供水范围和额定压力。

　　(二)组成

　　水泵接合器是由阀门、安全阀、止回阀、栓口放水阀以及连接弯管等组成的。在室外从水泵接合器栓口给水时，安全阀起到保护系统的作用，以防补水压力超过系统的额定压力;水泵接合器设有止回阀，以防止系统的给水从水泵接合器流出;为考虑安全阀和止回阀检修的需要，还应设置阀门;放水阀具有泄水的作用，用于防冻。水泵接合器组件的排列次序应合理，按水泵接合器给水的方向，依次是止回阀、安全阀和阀门。

　　知识点：增(稳)压设备

　　四、增(稳)压设备

　　对于采用临时高压消防给水系统的高层或多层建筑，当消防水箱设置高度不能满足系统最不利点灭火设备所需的水压要求时，应设置增(稳)压设备。增(稳)压设备一般由稳压泵、隔膜式气压罐、管道附件及控制装置等组成，如图3-2-2所示。

　　图3-2-2增(稳)压设备的组成

　　(一)稳压泵

　　稳压泵是在消防给水系统中用于稳定平时最不利点水压的给水泵，通常选用小流量、高扬程的水泵。消防稳压泵也应设置备用泵，通常可按“一用一备”原则选用。宜采用离心泵，并符合单吸单级或单吸多级离心泵，泵外壳和叶轮等主要部件的材质宜采用不锈钢。

　　1.稳压泵的工作原理

　　稳压泵通过三个压力控制点(P2、P3、P4)分别与压力继电器相连接，用来控制其工作。稳压泵向管网中持续充水时，管网内压力升高，当达到设定的压力值P4(稳压上限)时，稳压泵停止工作。若管网存在渗漏或由于其他原因导致管网压力逐渐下降，当降到设定压力值P3(稳压下限)时，稳压泵再次启动。如此周而复始，从而使管网的压力始终保持在P3～P4之间。若稳压泵启动并持续给管网补水，但管网压力仍继续下降，则可认为有火灾发生，管网内的消防水正在被使用。因此，当压力继续降到设定压力值P2(消防主泵启动力点)时，将联锁启动消防主泵，同时稳压泵停止工作。

　　2.稳压泵流量的确定

　　消防给水系统消防稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏量和系统自动启动流量，喷淋消防稳压泵的流量宜为1L/s，且不宜大于一个喷头的流量;消火栓给水系统的消防稳压泵。其流量不应大于5L/s;消火栓给水系统与自动喷水灭火系统合用的消防稳压泵，其流量宜为3L/s。当没有管网泄漏量数据时，稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的1%～3%计，且不宜小于1L/s。消防给水系统所采用报警阀压力开关等自动启动流量应根据产品确定。

　　3.稳压泵设计压力的确定

　　稳压泵的设计压力应符合下列要求：

　　1)稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网充满水的要求。

　　2)稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动启泵压力，且增加值宜为0.07～0.10MPa。P3大于P2

　　3)稳压泵的设计压力应保持系统最不利点处水灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于0.15MPa。

　　4.稳压泵的供电要求

　　消防稳压泵的供电要求同消防泵的供电要求。

　　(二)气压罐

　　1.气压罐的工作原理

　　当采用气压水罐时，其调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h计算确定，但有效容积不宜小于150L。

　　图3-2-3气压罐工作原理

　　如图3-2-3所示，在气压罐内设定的p1、p2、ps1、ps2四个压力控制点中，p1为气压罐的最小设计工作压力，p2为水泵启动压力，Ps1为稳压泵启动压力。当罐内压力为ps2时，消防给水管网处于较高工作压力状态，稳压泵和消防水泵均处于停止状态;随着管网渗漏或由其他原因引起的泄压，当罐内压力从ps2降至ps1时，便自动启动稳压泵，向气压罐补水，直到罐内压力增加到ps2时，稳压泵停止工作，从而保证了气压罐内消防储水的常备储存。

　　若建筑发生火灾，随着灭火设备出水，气压罐内储水量减少，压力下降，当压力从ps2降至ps1时，稳压泵启动，但稳压泵流量较小，其供水全部用于灭火设备，气压罐内的水得不到补充，罐内压力继续下降到p2时，消防泵启动并向管网供水，同时向控制中心报警。此时稳压泵停止运转，消防增(稳)压工作完成。

　　2.气压罐的工作压力

　　气压罐的最小设计工作压力应满足系统最不利点灭火设备所需的水压要求。

　　3.气压罐的容积

　　气压罐的容积包括消防储存水容积、缓冲水容积、稳压调节水容积和压缩空气容积，如图3-2-4所示。

　　图3-2-4稳压泵与气压罐联合工作原理

　　对消防储存水容积的要求如下。

　　1)消火栓给水系统的气压罐消防储存水容积应满足火灾初期供2支水枪工作30s的消防用水量要求，即Vx=2×5×30L=300L。

　　2)自动喷水灭火系统的储存水容积应满足火灾初期供5个喷头工作30s的消防用水量要求，即

　　Vx=5×1×30L=150L。

　　当消火栓系统与自动喷水灭火系统合用气压罐时，其容积应为300L+150L=450L。