水消防系统中阀门的选择和设置

《工程设计 与研究)2005·3 o 设备与材料。 水消防系统中阀门的选择和设置 总装备部工程设计研究总院 刘 志 总装备部二十一基地工程处 刘宏高 摘 要 本文介绍了水消防系统中常用阀门的特点，重点说明了一般多层建筑中室内消防管上 阀门布置的最佳位置 ，人防地下室内消防管道上阀门的设置方式，消防水泵吸水 口、出水 口上阀门的 选择及注意事项。 关键词 闸阀 蝶 阀 过滤器 阀门是水消防系统中使用最多的配件 ，经济、合 理地选择和设置对 于系统的正常工作具有重要的意 义。阀门的设置，应根据不同的使用性质来选择，避 免错误使用。笔者通过工程设计实践，并参阅了有关 消防文献 ，针对工程中常遇到 的情况 ， 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 出了在 阀 门的选择和设置时的一些个人观点 。 1 室内消火栓管道上的阀门 在一些需要设置室 内消火栓 的多层建筑 中，室 内消防给水管道应成环形，其首层水平管有两种敷 设方式：敷设在一层的顶板下或者埋地。笔者认为， 还是前者为好。从长远来看，管道埋地会带来检修问 题，当检修时会大面积地破坏室内地面，影响建筑的 使用。埋地管道更不应敷设在暖沟内，否则会加速管 道的腐蚀。如果局部埋地的话，管道应该采用给水铸 铁管，钢管比给水铸铁管容易腐蚀。图 1表示的是水 平环管敷设在一层的顶板下，如果埋地中的阀门2 就必须采用进口专用的可埋地的闸阀，或者在室内 做阀门井，这两种方式都不是好的选择。如果横管埋 地，还会出现类似于阀门4所示的情况，首层的立管 城 图 1 室内消防管道及阀门布置图 刘 志，男，1962年出生，大学本科，从事建筑给排水，高级工程师。 检修阀门设在地面上 300～800ram之间的位置，带来 美观和安全问题 。图中阀门 1后面的止回阀及 闸阀 可以移到室内，但阀门 1应设在室外。 对于有地下室的建筑，或者上文中提到的多层 建筑，当室内消火栓系统需要设水平环管时，立管与 其连接有两种方式：第一种是如图 1所示的阀门4和 阀门 5，这种方式是在立 管上设 2个阀门 ，地下室顶 板上下各装一个阀门，是最常见的一种连接方式；第 二种连接方式如图 1所示的阀门3，只在顶板下装一 个阀 门，同样可以达到图 1中阀门 4和阀门 5的效 果，满足检修要求。显然，第一种方式较第二种方式来 得经济，当立管较多时，能节省很多阀门。而且从美观 和安全的角度来看，也是第一种方式较好。当阀门处 在楼板(地面)上 300～800mm时 ，很不美观 ，笔者见到 很多这种情况。而且，阀门处在这个位置，很容易被人 错误地关闭。尽管给排水规范上提出给水系统中的 检修阀门应便于操作，但对于消防系统而言，系统安 全更重要，很多消防给水系统在消防时出不来水，很 多时候是因为阀门误关闭造成的。水消防系统不同 于生活给水系统，阀门不需要经常开关，阀门的位置 只要满足检修时能找到，不影响正常操作就可以了。 2 人防消防管上的阀门 高层建筑的最低层往往是人防地下室，进入人 防地下室的消 防管道有两种方式 ，如 图 2(左侧图是 DN100mm的干管穿过人 防顶板 ；右侧 图示则 为 DN65mm支管穿人防地下室顶板)所示。左侧图的布 置方式有两个弊端：第一，有时消防干管在人防内还 要设环管，既不经济，又难实施；第二，人防规范地下 室设计规范中规定，进出人防地下室防护墙的管道 · 52 · 维普资讯 http://www.cqvip.com <工程设计 与研 究}2005·3 o 设备与材料。 波闸 阀 图2 穿人防消防管上的阀门布置图 不应大于75mm，显然，左侧的方式不可取。 3 消防水泵吸水口上的阀门 消防水泵吸水口上应该设置何种阀门，采用碟 阀还是闸阀，许多专业人员不注意这个问题 ，认为都 可以。从阀门的结构上来看 ，蝶阀的阀板处在阀门的 中心部位 ，相对于同尺寸的闸阀，一方面会减少阀体 内的过水面积 ，加大了水力损失 ；另一方面蝶板会阻 碍水的流动，从而产生紊流。水流处于紊流状态会使 水泵的叶轮产生气蚀，从而影响消防水泵的工作性 能及使用寿命。所以美国FM消防规范不推荐在消防 泵的吸水管上设蝶阀，NFPA一20要求当吸水管上设 置蝶阀时，应在距 水泵入 口处法兰不小于 16m的地 方。即使是采用闸阀，如果是从水箱(水池)吸水，阀 门应尽可能靠近水箱(水池)。 蝶阀在水消防系统中的应用 比较普遍 ，它具有 造价低、体积小和操作方便的优点。但其缺点是水力 损失大，在消防水泵的进出口上不宜使用。由表 1可 以看出，阀门的尺寸越小，两者的阻力损失相差越 大，DN100蝶阀的阻力损失是同尺寸闸阀的6倍。所 以，在系统供水压力不足的情况下或水泵的吸水口 上 ，应该首先选用闸阀。 表 1 阀门的当量长度表 芝 DN50 DN65 DN100 DN150 DN200 蝶 阀 6．0m 7．0m 12m 10m 12m 闸 阀 1．0m 1．0m 2．0m 3．0m 4．0m 4 消防泵吸水口上的过滤器 在消防水泵的吸水管上安装过滤器 ，主要的 目 的是保护水泵的叶轮。一般情况下 ，消防水泵由自然 水体或敞开式消防水池中吸水时才需要设管道过滤 器，建筑内的水池都经过正常清洗，市政 自来水补 水 ，水池 内的水 中不会有大到可 以威胁 到水泵 叶轮 的固体物质。如果要保护系统内的喷头，也应该设在 水泵后、报警阀前。 NFPA一20规定，消防水泵吸水管上的管道过滤 器与水泵入 口法兰的距离，不得小于吸水管管径的 lO倍。过滤器的阀体应该是灰口铸铁或坚固的金属 制造 ，过滤网采用防腐金属材料，清洗时不需要卸 下水泵 的轴 承。过滤 网的网孔总面积不小于水泵入 口法兰面积的4倍，网孔尺寸应能限制大于 7．9mm (5／16一in．)的球形物体通过。 5 消防泵出口上的阀门 现行的消防规范没有说明消防泵出水管上采用 什么阀门，有的采用蝶阀，有的采用闸阀。根据 NFPA一13规定，在喷淋系统中，连接供水水源的阀门 及喷淋干管上的阀门，其由最大开度到完全关闭的 时间不得小于 5s，所以不能选用把手式手动蝶阀 ，只 能采用闸阀，或蜗轮式手动的碟阀。原因是把手式手 动蝶阀关闭太快，会产生水锤。如果选用蜗轮式手动 的碟阀，可以控制开闭的速度。 消防水泵出口处最好采用带 阀位指示器的明杆(OS&Y)弹性座 封球墨铸铁闸阀，如图3所示。这 一 要求同样适用于消防泵进水口 上。由于碟阀的体积小、价格低，系 统的其他部分可以选用带有阀位 指示器的蜗轮式手动球墨铸铁碟 阀。阀位指示器可以显示阀门的开 图 3 明杆闸阀 关状态及开度的大小 ，对水消防系 统非常必要。有些外商投资工业，尤其是 FM承保的 工业项 目，关 于阀门的选用 ，一定会提出上述技术要 求的，而且要采用通过 FM或 UL认证的阀门。 6 结束语 随着社会的进步，人们对于消防安全问题越来 越关注了。水消防系统，尤其是自动喷水灭火系统， 对实现安全保障至关重要。合理地选择和设置阀门， 对水消防系统的正常工作具有重要意义。我们在从 事工程设计时，应该结合具体工程实际灵活掌握。对 于外商投资的工业项 目，有时还要参照 FM或 NFPA 规范 ，实现与国际接轨。 参考文献 1 Centrifugal Fire Pump，Factory Mutual Prope~y Loss Prevention Data Sheets 3—7N。FM Global 2 NFPA一20，Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection， National Fire · 53· 维普资讯 http://www.cqvip.com 《工程设计与研究}2005·3 o 设备与材料。 某地下坑道备用电站 通风和水冷却系统的改造设计 海军北海工程设计院 宋德富 霍尚龙 张雪峰 摘 要 结合工程 实例介绍 了地下坑道备用电站通风及机组冷却的设计方法 ，特别是适合地下 坑道特点的地源热泵式冷却水系统，充分体现了地下工程的特有优势。 关键词 地下坑道备用电站 通风 冷却 在大型地下工程建设中，为了保证平时与战时 均能有两路不同时停电的电力系统，要求一级负荷 及地下工程面积大于 5000平方米时必须设置 自备 电源，而柴油发电机组就是自备电源常用的一种。地 下备用电站通风和冷却水系统设计应结合地下工程 特点进行，笔者在某地下坑道备用电站通风与水冷 却系统改造工程设计中 ，尝试采用地源热泵式冷却 水系统，以期达到较好效果。 1 工程概况 本工程为 30000m 地下坑道大型物资库和人员 掩蔽工程，设有 4台 1200kW(一台备用)柴油发电机 组，除柴油发电机房，还有高低压配电间、控制室、通 风机房、水泵间、储油间等附属房间共计 810m 。 2 备用电站通风设计 2．1 通风量计算 柴油发电机房的送风量按消除发电机房内余热 量计算，机房内的余热量包括柴油机、发电机、排烟管 道的散热量。其他设备、人员和照明等散热量以及围护 结构传热量可不予计算，排风量取送风量减去燃烧空 气量，也可由厂家提供。变压器室送、排风量按排除变 压器余热所需风量计算。其他房间按换气次数计算。 根据文献[3] 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算各房间的风量(厂家样本 宋德富，男，1957年出生，大学，注册设备工程师，高级工程师。 霍尚龙，男，1952年出生，大学，注册设备工程师，高级工程师。 也可提供)见表 1。 表 1 换气 风 量 m 房间名称 次数 备 注 (次／h) 送风量 排风量 26570 20825 按排除余热计算 发 电机房 22 柴油机燃烧空气量 5745 (样本提供数据 ) 按排除余热计算排 变压器间 ／ 5739 7174 风 送风量按排 风量 的 水泵 间 2 192 240 80％ 上 排 30％ ， 下 排 贮油 间 5 4160 5200 70％ 卫生间 10 ／ 332 只排风 送风量按排风量 的 控制间 4 1o4 131 80％ 高低压配 4 433 542 送风量按排风量 的 电间 80％ 送风量按 排风量的 机房水库 2 216 270 8O％ 送风量按排风量 的 通风机房 2 636 795 80％ 注 柴油机燃烧空气量根据厂家提供样本 31．9m3／min·台计算。 业 业 业 业 业 坐 业 业 业 业 业 业 业 业 业 j 业 业 业 业 业 坐 业 业 业 业 业 业 业 业 业 j 业 业 业 业 业 坐 业 业 业 业 业 业 业 业 Protection Association，1 999 tion，1 999 3 NFPA一13，Standard for the Installation of 4 GB 50225—95，《人民防空工程设计规 范》．北 Sprinkler Systems，National Fire Protection Associa一 京：国家人民防空办公 室，1996 · 54· 维普资讯 http://www.cqvip.com