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水泵,消防水泵為什么要裝止回閥

2020-12-30

 消防水泵,形象地說是消火栓系統、自動噴水滅火系統以及其他水滅火系統的“心臟”,倘若在火災撲救中消防水泵不能啟動,就無法救火。因此,要求在整個火災撲救過程中水泵必須連續工作,保證火場供水。
        雖說消防水泵的作用無可替代,但筆者和其他消防監督人員在建筑工程驗收和監督檢查中發現,一些業主及施工、維護管理人員并不十分重視,常疏于消防水泵的選型與設置,導致建筑的水滅火系統得了“先天性心臟病”。
      
消防水泵的選型:
        選擇消防水泵主要考慮在火災狀態下該滅火系統所需的水流量和揚程等因素。消防水泵不象生活給水泵需要考慮用水的變化規律,需選擇不同流量的泵來調節水量以達到最大的經濟效益。
        選擇消防水泵時,在滿足流量和揚程的前提下,還需考慮以下幾點:
        1、盡量選擇離心泵,因為對于一般建筑的消防用水而言,揚程和流量范圍都較寬,而離心泵工作區問最廣,在市場上產品的品種、系列和規格也最多,便于選擇和維修:同時離心泵可以短時問(2~3min)閉閘運行,運行也比較穩定,這對于維護管理有一定的意義。
        2、應選用效率較高的水泵,如盡量選用一臺水泵即可滿足保護建筑整個滅火系統的流量及揚程。
        3、為保證消防供水的可靠性,需要配置一定數量的備用泵。備用泵與工作泵一樣應處于隨時可以啟動的狀態,且其工作能力不應小于其中最大一臺消防工作泵,以保證在撲救火災時,消防水泵能堅持工作不問斷供水。
        4、選型時考慮水泵的設置,比如選擇立式泵可節省空間。
        此外,為保證消防水泵能快速啟動,應采用自灌式引水,若采用自灌式引水有困難時,必須有可靠迅速的的引水設備。
     
 消防水泵的設置應符合以下幾個條件:
        1、水泵房是滅火戰斗的最后堡壘,因此,消防水泵房盡量設置在耐火等級為一、二級的獨立建筑內,以減少火災狀態下受火災的威脅,而若必須附設在保護建筑內時要有較好的防火分隔,如附設在高層建筑內時應用耐火極限不低于3h的隔墻和2h樓板與其他部位隔開,并采用甲級防火門。同時為保證人員進出安全和消防水泵房免受火災威脅,消防水泵房應該有直通室外的安全出口。
        此外,盡量保證光線和通風良好,并有防結凍的措施和良好的排水設施。
        2、水泵機組的布置要以水泵運行安全和管理方便為原則:
        1)相鄰機組的基礎之間應有一定寬度的過道,以便工作人員通行。電動機容量不大于55kW,凈距應不小于Q8m,但當電機容量小于20kW時,過道寬度可適當減小。當然必須保證設備的突出部位之問或突出部件與墻之間應不小于0.7m。
        2)對于非水平接縫的水泵,在檢修時,往往要將泵軸和葉輪沿軸線方向取出,因此在設計泵房時要考慮這個方向留有一定的余地,即水泵離開墻壁或其他機組的距離應大于泵軸長度加上0.25m,為了從電機中取出轉子,同樣應留出適當的距離。
        3)泵房內主要過道寬度應不小于1.2m,以利于安全操作。


水泵不裝止回閥的后果:
        水泵出水管道內的水流因開閥、關閥和停泵等突然變化,引起管內流速的突然變化,由此而引起單位時間內動量的變化,必然產生相應的慣性力,從而引起管道內壓力的急升和突降的交替變化現象。這種水流流速和壓力隨時間和位置而變化的現象,稱為水錘(或稱水擊)。
        水泵泵站水錘有啟動水錘、關閥水錘和停泵水錘(由于突然停電等原因形成的)。前兩種水錘在正常操作程序下,不會引起危及機組安全的問題。后者形成的水錘壓力值往往很大,從而釀成事故。
      
研究水錘和計算水錘的目的:
        1)擬定最高水錘壓力對管道和機組造成破壞時的防護措施;
        2)擬定最低水錘壓力在管道內引起不允許的負壓,以及導致對管道破壞時的防護措施;
        3)防止機組逆轉所產生的破壞現象。
        在抽水裝置系統中,泵的特性即作為管道起始一端的邊界條件,現在我們分析一下水泵出口不裝止回閥,管道出口也不設拍門,當事故停泵,泵失去驅動力,泵出水側閘閥無法及時關閉,管道內水倒流時的水錘過程(或稱水力過渡過程)

水泵不裝止回閥的后果:
        1、水泵工況
        水泵失去動力后,水泵的轉速急劇下降,泵和出水管道內的水流由于慣性而繼續沿原有方向運動,但其流速迅速減小,壓力下降,直至水流停止正向流動,流量為零。在這一瞬間,水泵仍為正轉,水流為正流(由水泵向出水池方向的水流運動稱為正流),稱為水泵工況。
        2、制動工況
       在出水管內流量為零的瞬態靜止水體,因受到出水池靜水頭的作用,出水管內產生了由出水池向水泵流動的逆向水流,逆向水流對仍在正轉的水泵葉輪起著制動的作用,迫使機組轉子的轉速加速下降,直至轉速為零。在這一瞬間,由于正轉的葉輪對逆流的抵阻,泵出口壓力逐漸升高,這一瞬間的水泵瞬態工況稱為制動工況。
        3、水輪機工況
        隨著逆向水流流量的增加,水泵的轉速由零而開始逆轉,并迅速上升,同時,轉動著的葉輪對水流的離心力也隨著增大,對逆向水流起阻礙作用。這種阻力隨著葉輪逆轉的加速而增大,使泵后壓力迅速上升,在某一時刻達到最大值,其相應的逆向轉速也達到最大造。在阻力增大的同時,也抵阻了逆向水流流量的繼續增加,在達到某一最大值后,逐漸減小。作用于葉輪的能量亦相應減小,使逆向轉速逐漸下降,直到在穩定的靜水頭作用下,水流作用于葉輪上的轉矩與機組轉動部分的阻力矩平衡,機組以恒定的逆向流量與轉速在無任何負載的情況下像水輪機那樣工作,水錘壓力隨之消失。這一瞬態工況稱為水輪機工況。
        以上為水泵不裝止回閥的后果,同時,泵后的壓力變化將以水錘波的形式沿著出水管道向出水池正射,再由出水池反射回來,在出水管道中形成復雜的水錘現象,防水錘現象的止回閥產品可以選用防水錘止回閥。
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