第一章 消防供水设施和消火栓系统
第一节 消防供水设施
一、消防供水系统的组成
消防给水系统主要由消防水源(市政管网、消防水池、天然水源)、供水设施设备(消防水泵、高位消防水箱、消防稳压设施、水泵接合器)和供水管网、阀门等组成,如图1-1所示。
图1-1 消防供水系统组成图
二、消防供水系统的分类
消防供水系统的分类见表1-1。
表1-1 消防供水系统的分类
三、消防供水系统的检查
1.消防水源
(1)市政供水管网。
1)检查室外给水管网的管道完好情况、供水能力。
①打开室外管道井(管沟),查看管道外表、连接处是否锈蚀,查看连接处是否有漏水、渗水现象;
②完全打开消防水池、高位消防水箱的补水阀,利用流量计或其他方法测量补水管的供水能力。
2)检查阀门状态。
①打开阀门井,检查阀门本体上操作手轮、手柄等是否齐全。
②沿着供水管路观察安装在供水、泄压管路上的阀门是否处于完全开启状态,安装于测试管路上的阀门是否处于关闭状态。常见阀门的构成及启闭状态见图1-2~图1-7。
图1-2 明杆闸阀启闭状态
图1-3 暗杆闸阀(指针接近底部为关,反之为开)
③根据阀体上标注的启闭方向,操作手轮或手柄,检查其操作灵活性。
3)检查进户管组件完好情况。
①打开水表井,检查进户管组件是否齐全。
②确认两路进户管的安装位置。在条件许可的情况下,关闭一路进户管控制阀,测试另一路进户管的供水能力以及管网是否布置为环状。
图1-4 电信号蝶阀(线间阻值为0则表示阀开,反之阀关)
图1-5 机械信号蝶阀(依据指针指向判断启闭状态)
图1-6 手把式蝶阀(依据手把所处位置对应的标注判断启闭状态)
图1-7 球阀启闭状态
(2)消防水池。
1)检查储水量。
①打开液位计进水阀,观察浮标的升起高度,读取水池液位高度,依据水池、水箱截面积,计算实际储水量;
②根据计算结果,判断实际储水量是否满足消防用水量要求;
③设有电子水位仪的,可以在消防控制室、现场直接读取储水量,见图1-8。
2)检查消防用水保证措施。
①在消防水池清洗时,专门检查合用消防水池是否采取了保证消防用水不被他用的措施,保证消防用水不被他用的常见措施见图1-9;
②在寒冷季节,检查消防水池的防冻措施是否有效;
图1-8 磁性浮子水位计和电子水位仪
图1-9 合用水池中消防水量不被他用的措施示意图
图1-10 水池水位标尺
③在枯水期、干旱季节,根据水位标尺(见图1-10)读数及水池几何形状、尺寸,计算露天消防水池的实际储水量,判断其是否满足消防用水量要求,同时应检查其池底淤泥厚度和水面杂物情况是否影响到消防泵组取水。
3)检查消防水池组件功能。
①实地检查消防水池、高位消防水箱的排污管、溢流管是否引向集水井,通气孔是否畅通等,见图1-11;
②进水控制阀启闭性能是否良好,见图1-12;
③供消防车取水的取水口保护措施是否完好、标志是否清晰;
④在消防控制室实地查看水位信息远传功能。
(3)高位消防水箱。
高位消防水箱是指设置在高处直接向水灭火设施重力供应初期火灾消防用水量的储水设施。消防水箱按照容量大小可分为100m3、50m3、36m3、18m3、12m3及6m3六种规格,按照组装方式的不同可分为现场浇注型[见图1-13(a)]、拼装型[见图1-13(b)]及焊接型等,按照制作材料的不同可分为混凝土型、钢板型、玻璃钢型三种,按照用途不同可分为生产、生活与消防合用、独立消防水箱。其检查要点如下:
图1-11 消防水池构造示意图
图1-12 水池进水控制阀示意图
图1-13 消防水箱构造示意图
1)检查储水量。
实地查看消防水箱水位高度,根据水箱截面积计算出水箱实际储水量,判断实际储水量是否满足消防设计文件要求。
2)检查保护措施。
①实地查看合用消防水箱消防用水不被他用的保护设施是否完好有效,合用消防水箱保证消防用水不被他用措施见图1-14;
②实地查看寒冷地区消防水箱的防冻设施是否完好有效。
图1-14 合用消防水箱保证消防用水不被他用的措施示意图
3)检查组件功能。
①实地查看消防水箱排污管、溢流管是否直接排向屋面排水沟,消防水箱出水管上控制阀是否处于常开状态;
②打开水箱盖板,用手按下进水阀的浮球,检查补水功能;
③启动消防水泵,通过观察溢流管是否出水,判断水箱出水管上止回阀的防止水倒流的功能是否正常;
④在消防控制室实地查看水位信息远传功能。
(4)天然水源。
天然水源是指自然存在的江、河、湖、海、泉、井等水体。其检查要点如下:
1)储水量。
①在干旱季节,实地检查最低水位时,储水量是否满足消防设计文件要求;
②检查最低水位是否超过消防车吸水高度(见图1-15);
图1-15 水位超过消防车吸水高度
③检查消防泵组取水口是否设置隔栅或过滤等措施,来保证取水口的可靠性。
④寒冷季节,实地检查防冻措施是否完好有效。
2)取水设施。
①实地检查取水码头、消防车道及回车场地是否满足消防车取水、通行等;
②联合辖区消防中队,利用消防车实地测试天然水源取水管道(见图1-16)的严密性。
图1-16 天然水源取水管道
2.消防供水设施设备检查
(1)气压给水设备。气压给水设备又称气压供水装置(见图1-17)、无塔供水设备、储能器等,是利用密闭容器——气压水罐,由水泵将水压入罐内,然后利用罐内贮存气体的可压缩和膨胀的性能,将罐内贮存的水压送入输配水管网,满足用水点水压、水量要求的设备。它兼有升压、调节、贮水、供水、蓄能和控制水泵启停的多种功能,其在水泵运行或非运行时间内能自动、连续地向给水系统供水,具有与水塔和高位水箱同等的功能。其检查要点如下:
图1-17 气压给水设备
1)检查设备外观。
①实地查看气压罐及其组件外观是否存在锈蚀、缺损情况;
②系统标志是否清晰、完整,所配阀门是否处于正常状态;
③配套电气组件,如电接点压力表是否处于完好有效状态;
④泵组电气控制箱是否处于“自动”状态,配电是否实现两路电源末端自动切换且功能正常等。
2)检查补水功能。
①将水泵电气控制柜设置于“自动”运行模式(见图1-18),手动打开自动喷水灭火系统的末端试验阀,或打开屋顶试验消火栓,或配用安全阀、测试阀,模拟所属系统泄漏,观察电接点压力表(见图1-19)指针下降到启泵位时,补水泵是否能自动启动;
图1-18 运行模式转换开关
图1-19 电接点压力表
②关闭打开的试验消火栓(或末端试验装置或安全阀或测试阀),观察电接点压力表指针上升到停泵位时,补水泵是否能自动停止。
3)主备泵组自动切换功能。
①将水泵控制柜运行模式设置为“1主2备”的“自动”运行模式,稍微打开消防水泵测试管路控制阀,模拟系统管网漏水;
②待电接点压力表指针下降到启泵位时,1#泵自动投入运行;
③打开水泵控制柜柜门,找到并按下1#泵组热保护继电器,1#泵停止运行,其运行灯熄灭、故障灯点亮,同时2#泵自动投入运行,其运行灯点亮;
④松开热保护继电器,2#泵停止运行,1#泵投入运行;
⑤关闭测试阀,待电接点压力表指针升至停泵位时,1#泵自动停止运行,系统复位,如图1-20所示。
4)主备电源自动转换功能。
图1-20 主备泵互换演示过程
①打开双电源自动转换控制柜,找到转换开关(见图1-21),按下转换“手动/自动”转换模式按钮,用手拉动“常用”手柄,使指针指向“R合”,观察备用电源投入运行情况;
图1-21 双电源自动转换开关
②用手拉动“常用”手柄,使指针指向“N合”,观察常用电源投入运行情况;
③条件许可情况下,测试两路配电自动互换功能是否正常。
注意事项:启动增压泵前,先手动转动联轴器,判断是否锈蚀、卡死;增压泵启动后,电接点压力表指针已升至停泵值时仍运行,可通过切断电源强制停机;半开启末端试水装置后,电接点压力表压力持续下降,应注意增压泵是否反转,启泵、停泵周期与气压缺失的关系。
(2)增稳压设备。增压稳压给水设备是指利用增压、稳压泵来维持消防给水系统所需工作压力,为防止增压、稳压泵频繁启、停,通常配置具有一定调节容量的小型气压罐,组成如图1-22所示。按照设置的位置不同,增压稳压给水设备可分为上置式和下置式两类。上置式增压稳压给水设备设置在屋顶消防水箱处,下置式增压稳压给水设备一般设置在消防泵房内。按照服务消防给水系统的不同,可分为自动喷水灭火系统增压稳压给水设备、室内消火栓系统增压稳压给水设备、自动喷水灭火系统与室内消火栓系统合用增压稳压给水设备。
图1-22 增稳压设备
(3)消防水泵。消防水泵是向固定或移动的灭火系统输送有一定压力和流量的水等液体灭火剂的专用泵。建筑内使用的消防泵及泵组按照动力装置的不同分为柴油机泵[见图1-23(a)]、内燃机泵及电动机泵[见图1-23(b)、(c)、(d)],按照安装方式可分为立式[见图1-23(b)、(d)]和卧式[见图1-23(a)、(c)]两类,按照水泵级数的不同可分为单级泵[见图1-23(a)、(b)、(c)]和多级泵[见图1-23(d)]。消防泵的规格按其额定压力的大小,可分为低压泵、中压泵、高压泵三个规格。低压泵的压力一般小于或等于1.3MPa,中压泵的压力为1.4~2.5MPa,高压泵的压力为大于或等于3.5MPa。其检查要点如下:
1)检查消防水泵组电气控制装置工作状态(典型的消防水泵电气控制柜面板示意图见图1-24)。
图1-23 消防水泵
图1-24 水泵电气控制柜面板示意图
①实地查看电气控制装置面板仪表(见图1-25)、指示灯(见图1-26)、所属系统标识等是否完好;
图1-25 水泵电气控制柜面板上电压、电流表指示状态
图1-26 水泵电气控制柜面板上指示灯状态
②转换开关是否处于“自动”运行模式;
③面板手动操作部件是否灵活;
④消防联动控制模块是否处于完好有效状态;
⑤具有自动巡检功能的电气控制柜还应实地检查自动巡检功能。
2)检查消防水泵运行情况。
①用手左右转动消防泵组联轴器(见图1-27),检查消防泵组是否存在锈蚀、卡死等现象。
②将水泵电气控制柜的转换开关置于“手动”模式,分别按下主、备泵的“启动”按钮,待“启动”指示灯亮起即按下相应的“停止”按钮,观察联轴器的运转方向并与泵体上标注的运行方向(见图1-28)进行对比,一致则表示电源相序正确。另外,还可以将测试纸、烟气置于电动机尾部冷却风扇处(见图1-29),如果测试纸被吸附、烟气被吸入则表示电源相序正确。
图1-27 手动盘车
图1-28 泵体上运行方向标志牌
图1-29 电源相序检查
③在“手动”模式下,打开水泵出水管上的测试阀、关闭连接系统管网的供水控制阀(见图1-30),车主、备消防泵组上分别按下“启动”按钮(见图1-31),查、听消防泵组运行情况。
④在供水控制阀关闭、测试阀开启的情况下,将水泵电气控制柜置于“1主2备”的“自动”运行模式,电话通知消防控制室值班人员,按下消防联动控制器上消防泵组“启动”按钮,观察1#泵组运行、信号反馈情况,待信号反馈后,值班人员复位“启动”按钮(操作流程见图1-32);待水泵停止运行后,将水泵电气控制柜置于“1备2主”的“自动”运行模式,按照前述步骤远距离启动2#泵。
图1-30 消防泵组测试管路、测试阀
图1-31 水泵电气控制柜手动启(停)泵操作
图1-32 消防控制室远程手动启(停)泵操作
⑤在2#泵组正常运行情况下,打开消防泵电气控制柜面板,用手将2#泵的空气开关拉脱(见图1-33),观察1#自动投入运行及相关信息显示情况是否正常。
试验过程中,应有通信保障、设施维护人员陪同。消防水泵应有注明系统名称和编号的标志牌;进出口阀门应常开,标志牌应正确;压力表、试水阀及防超压装置等均应正常。
图1-33 消防泵组电气控制柜内部组件
3)检查消防水泵组供水能力。
①检查消防泵组运行功能前,可将便携式超声波流量计安装于测试管路上,在完成泵组各项功能检查的同时,也测量出泵组的流量;
②观察管网上的压力表的稳定读数,记为泵组的扬程。便携式超声波流量计的操作方法见本书第九章第二节相关内容。
4)检查消防水泵房管网布置。
①检查消防泵组吸水管、出水管及出水管上的泄压阀、水锤消除设施、止回阀、信号阀等是否符合消防设计文件要求;
②检查泵组吸水管、出水管以及消防水池连通管上的控制阀(见图1-34)是否锁定在常开位置,并有明显标记;
图1-34 两个消防水池间的连通管及控制阀
③检查泵组吸水管数量是否不少于两条。
5)消防水泵房检查。应检查以下内容:
①泵房入口处挡水设施是否完好;
②泵房内排水设施的排水能力是否满足要求;
③进出泵房管孔、开口等部位的防火封堵措施是否完好;
④柴油机消防泵组的排气管道是否严密;
⑤湿度较大的消防泵房是否有除湿设备并良好运行;
⑥水泵各项操作规程、维护保养制度是否上墙并具有可操作性等;
⑦消防水泵房的防火条件是否发生;
⑧检查消防水泵组末端配电柜:按照本节气压给水设备的有关要求检查末端配电柜是否具有双电源自动切换功能。
(4)消防水泵接合器。
消防水泵接合器(见图1-35)是一种火场临时供水设施。其作用是:当室内消防水泵因故停止运转时,利用消防车从室外消火栓或消防水池取水,通过水泵接合器向室内管网供水;或遇大火室内消防用水量不足时,利用消防车从室外消火栓或消防水池取水,通过水泵接合器向室内管网补充用水,供水流程见图1-36。
图1-35 消防水泵接合器
图1-36 消防车-水泵接合器供水方向示意
消防水泵接合器检查要点如下:
1)查看标志牌(式样见图1-37),检查相关组件是否完好有效;
2)检查水泵接合器周围消防水源、操作场地是否完好;
3)用消防车等移动供水设施对每个水泵接合器进行供水试验;
4)检查消防水泵接合器与室外消火栓或消防水池的距离是否在15~40m的范围内;
5)是否设置永久性标志铭牌,标明供水系统、供水范围和额定压力。
图1-37 消防水泵接合器所属系统标识式样
3.消防供水管网、阀门
(1)消防供水管网。
1)检查供水管道的材质、公称直径、连接方式、管网形式是否符合消防技术标准;
2)检查水流方向固定标识是否正确;
3)检查管网是否存在漏水现象。
(2)消防供水管网阀门。
1)检查各种常开、常闭阀门的状态是否正确,是否处于全开启或全关闭状态;
2)检查阀门组件是否齐全;
3)检查阀门是否易于开启、关闭,是否存在锈蚀、阻滞现象;
4)检查阀门是否漏水;
5)检查各种常开、常闭阀门的永久性固定标识是否正确。
四、消防供水设施的常见问题及原因分析
消防供水设施的常见问题及原因分析见表1-2。
表1-2 消防供水设施的常见问题及原因分析