消防水泵是高層建筑消防給水系統(tǒng)的心臟,必須保證在撲救火災(zāi)過程中某一水泵有故障時(shí)仍能堅(jiān)持不間斷地供水。因而設(shè)置備用水泵為必要的措施之一?!陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)第7。5。3條規(guī)定“消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置備用消防水泵,其工作能力不應(yīng)小于其中最大一臺消防工作泵。”此外,消防備用水泵啟動(dòng)控制方式對于提高給水系統(tǒng)的可靠性,滿足消防用水要求,特別是滿足高層建筑大面積火災(zāi)時(shí)用水要求,及時(shí)、有效撲滅火災(zāi),減少國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)損失,也具有非常重要的意義。
傳統(tǒng)消防給水設(shè)備備用泵啟動(dòng)控制方式
傳統(tǒng)消防給水設(shè)備備用泵啟動(dòng)控制方式一般為:當(dāng)有消防啟動(dòng)信號,控制相應(yīng)工作泵的接觸器不吸合時(shí),備用泵延時(shí)自動(dòng)投入。此時(shí),所利用的檢測對象為熱繼電器及接觸器的輔助觸點(diǎn)。這樣的控制方式,只有在電機(jī)過載熱繼電器動(dòng)作、斷路器跳閘或接觸器本身故障時(shí),備用泵才能夠自動(dòng)投入。
傳統(tǒng)的備用泵啟動(dòng)控制方式及存在的問題
1、水泵機(jī)械故障,備用泵不能自動(dòng)投入水泵機(jī)械故障,如水泵抽空,電機(jī)空轉(zhuǎn),機(jī)械性能損壞,雖然控制工作泵的接觸器已經(jīng)吸合,但水泵不能正常供水,此時(shí)備用泵應(yīng)該投入運(yùn)行,但如果電機(jī)不過流,按傳統(tǒng)的控制方式備用泵卻無法自動(dòng)投入運(yùn)行。
2、水泵流量不夠,壓力下降,備用泵無法自動(dòng)投入?!陡咭?guī)》第7。2。2條所規(guī)定的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的消防用水量是撲救高層建筑物初中期火災(zāi)的用水量,是保證建筑物消防安全所必要的最低用水量。如果主消防泵按該用水量設(shè)置,發(fā)生大面積火災(zāi)時(shí),這樣的水量可能就不夠,出現(xiàn)管網(wǎng)壓力下降,滿足不了消防要求。但如果選擇較大的室內(nèi)消防用水量,水泵非常龐大,占地面積寬,投資也必然增大。當(dāng)發(fā)生大面積火災(zāi)時(shí),工作泵供水量不足,消防管網(wǎng)壓力下降,備用泵應(yīng)能一起投入運(yùn)行。但按傳統(tǒng)的控制方式,明明是供水量不夠,壓力下降,備用泵卻不能自動(dòng)一起投入工作。
另外即使選擇的水泵供水量足夠,但由于年久失修,水泵磨損或堵塞,出現(xiàn)流量不足、壓力下降時(shí),傳統(tǒng)的控制方式備用泵也無法自動(dòng)投入。
消防備用泵啟動(dòng)控制方式的改進(jìn)措施
從整個(gè)給水系統(tǒng)分析,不管機(jī)械故障、電氣故障、還是流量不足等,均可從消防管網(wǎng)壓力上反映出來。管網(wǎng)壓力能直接反映水泵工況及消防用水情況。因此,檢測消防管網(wǎng)壓力作為備用泵啟動(dòng)控制的依據(jù),是較理想的。簡單易行的實(shí)現(xiàn)方法是在供水總管處安裝壓力傳感器,當(dāng)工作泵起動(dòng)一定時(shí)間,總管的壓力還低設(shè)定壓力下限(下限必須滿足最不利點(diǎn)的消防需要),備用泵經(jīng)延時(shí)一并自動(dòng)投入工作。
工作泵、備用泵一并運(yùn)行后,壓力升高到設(shè)定壓力上限,應(yīng)停止一臺泵工作,避免系統(tǒng)超壓,但兩臺大泵一用一備時(shí),這樣起動(dòng)停機(jī)過于頻繁,對電機(jī)、水泵不利。解決的辦法是采用多臺水泵(兩用一備或三用一備)并聯(lián)運(yùn)行的供水方式。出現(xiàn)供水不足時(shí),可增加開泵數(shù)量,壓力升高時(shí),可減少開泵數(shù)量。電控系統(tǒng)上可采用可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的工業(yè)可編程序控制器(PLC),通過編程實(shí)現(xiàn)循環(huán)啟泵,先開的水泵先停,后開的水泵后停,這樣就能很好地解決了系統(tǒng)超壓和水泵起動(dòng)、停機(jī)過于頻繁的問題。
結(jié)語
實(shí)踐應(yīng)用表明,以消防管網(wǎng)壓力作為備用泵啟動(dòng)控制的依據(jù),能真實(shí)反映水泵的工況及消防用水量的情況,大大提高了給水系統(tǒng)的可靠性。但現(xiàn)行《高規(guī)》沒有對備用泵啟動(dòng)控制方式作明確的規(guī)定,建議增加備用泵啟動(dòng)控制方式的有關(guān)條文。
冷水機(jī)可能會(huì)發(fā)生各種不同類型的故障,水泵為何會(huì)發(fā)生流量過大或過小的故障呢?
其實(shí),不管是水泵的流量過大或過小,都會(huì)對冷水機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生一定影響,所以,流量過大或過小都不是好事兒。
水泵流量過小的原因有很多,首先,水泵流量過小的時(shí)候,應(yīng)該觀察水泵標(biāo)識的水泵流量以及揚(yáng)程數(shù)據(jù),看看是不是水泵匹配的不對。部分制冷公司生產(chǎn)的工業(yè)冰水機(jī),質(zhì)量可能不合格,也不出奇。
其次,如果水泵的流量以及揚(yáng)程等參數(shù)與冷水機(jī)所需水泵的規(guī)格數(shù)據(jù)相匹配,那么,應(yīng)該檢查水泵是否使用年限過長、水泵是否磨損過度或損壞,以及管道是否有破損或泄露的問題。當(dāng)然,也有可能是長時(shí)間沒有使用,部件出現(xiàn)銹蝕、氧化,以及水泵內(nèi)部可能會(huì)有異物堵塞等(水管道內(nèi)部也有可能有異物堵塞)。
部分人認(rèn)為,水泵電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致流量過小和發(fā)動(dòng)機(jī)損壞,但其實(shí)不然,電機(jī)反轉(zhuǎn)在某特定的轉(zhuǎn)速下,并不會(huì)造成水泵、電機(jī)的損壞,而流量過小基本上不會(huì)是反轉(zhuǎn)造成的,反轉(zhuǎn)的情況下,水泵很難出水。
最后,水泵流量過小,還應(yīng)該考慮是否是冷水機(jī)系統(tǒng)的設(shè)置問題。
水泵的流量過大,除了可能是冷水機(jī)系統(tǒng)的設(shè)置運(yùn)行數(shù)據(jù)問題之外,還應(yīng)該考慮是否是冷水機(jī)水泵的揚(yáng)程、流量等參數(shù)比較大,超過了正常需求范圍,這方面問題相信是冷水機(jī)廠家的問題,也就是將并不匹配的水泵用在了冷水機(jī)上。
水泵流量過小和過大都不是好事,很多用戶單純的追求水泵流量,認(rèn)為水泵流量大就會(huì)讓冷水機(jī)的制冷效果好、制冷量大,其實(shí)不然——水泵力量大會(huì)讓冷水機(jī)壓力變大,還可能會(huì)造成很多其他故障,甚至降低冷水機(jī)的工作壽命。