消防泵----恒壓切線泵簡介
    提要：消防泵不同于生活泵，有其特殊的要求。在消防泵國家標準實施的今天，消防泵――切線泵已經(jīng)問世。介紹了切線泵的特點及其對消防給水管網(wǎng)帶來的一些變化。 
    關(guān)鍵詞：消防泵　切線泵　恒壓泵　溝漕式管接頭　卡箍式管接頭 
    建筑給水排水工程采用的水泵，都為通用泵。不論其用于生活給水，還是用于生產(chǎn)給水，或是用于消防給水；也不論其是向水箱供水，還是向氣壓水罐供水，或是直接向用水設(shè)施供水，一概都采用通用泵。而實際上不同用途，不同場合的水泵要求是不相同的，應根據(jù)其不同情況選用合適的水泵，通用泵向泵方向發(fā)展是必然趨勢。 
    1　消防泵特點 
    消防泵不同于生活泵，區(qū)別在于： 
    （1）消防流量相對有規(guī)律。消火栓給水系統(tǒng)以5L/s為級數(shù)遞增。自動噴水滅火系統(tǒng)以相應于輕危險級、中危險級、嚴重危險級的流量值遞增。 
    （2）消防泵用于保證消防用水的水量和水壓，涉及到人身安全和財產(chǎn)保護，必須運行可靠。要求泵體結(jié)構(gòu)合理、材質(zhì)恰當、可靠性高。 
    （3）消防泵供水一般均采用由水泵直接向滅火設(shè)施（消火栓、灑水噴頭）供水的方式。在初期滅火或自檢運行時為小流量供水，在火災發(fā)展階段按設(shè)計流量供水。當水泵流量～揚程曲線較陡時，容易在小流量運行時產(chǎn)生超壓現(xiàn)象，對此應采取相應技術(shù)措施。 
    （4） 消防泵用于滅火，要求迅速、及時，相應要求消防泵引水時間短，啟動性能好。 
    2　有關(guān)國家標準介紹 
    正由于消防泵與生活泵、生產(chǎn)泵有以上這些區(qū)別，*部編制了國家標準《消防泵性能要求和試驗方法》（GB6245―1998）。 
    標準將范圍從消防泵擴大到包括固定消防泵（或稱建筑用消防泵）在內(nèi)的全部消防泵。該標準由上海消防科學研究所起草，于1999年6月1日起實施。 
    標準涉及固定消防泵的主要內(nèi)容如下： 
    （1）消防泵代號為XB。 
    （2）原動機特征有電動機、汽油機和柴油機3種，代號分別為D、Q、C。電動機驅(qū)動的消防泵代號為XBD。 
    （3）泵組額定流量Qn為5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、140、150、160、180、200L/s。 
    （4）泵組額定壓力Pn為0.3MPa～3.0MPa。 
    （5）在吸深0m時，應滿足額定流量和額定壓力的要求。在吸深6m時，壓力為額定壓力，流量應不小于額定流量的50%。 
    （6）消防泵的過流斷面對介質(zhì)應有抗腐蝕性能；應有良好真空密封性能。 
    （7）發(fā)動機應有良好的常溫啟動性能，應保證5s內(nèi)順利啟動，引上水后20s內(nèi)，應能使消防泵達到額定工況，常溫指5℃～35℃。 
    （8）水泵水壓試驗為zui大工作壓力的1.5倍，持續(xù)5min。試驗過程中泵殼不應有影響性能的變形和裂紋等缺陷。 
    （9）泵殼采用鑄鐵、鑄鋁、鑄銅，其它過流部件采用不銹鋼、青銅或鋁合金等高抗腐蝕性材料制成的泵，可不進行抗腐蝕試驗。 
    （10）泵組應進行10min的超負荷試驗。試驗過程中，泵組應工作正常，無過度振動、漏油、漏水等現(xiàn)象。 
    3　切線泵 
    符合國家標準性能要求的消防泵，研制開發(fā)成功、 產(chǎn)品經(jīng)國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測、各項指標合格、并推向市場在工程中得到應用的當推切線泵。切線泵由中國建筑西北設(shè)計研究院提供技術(shù)參數(shù)及應用條件，航天工業(yè)總公司十一研究所研制。當時的著眼點在于設(shè)計一種流量～揚程曲線接近一條平滑直線的泵，可用于高層建筑消防給水設(shè)計中zui為理想的水泵，以解決消防泵小流量或零流量運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的超壓問題，但在同時也考慮了消防用泵的其它要求。因此切線泵過流部件選用不銹鋼和鋁合金制造，泵與電機共軸直連，具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、機械密封可靠、噪聲小、可靠性高、維護方便、使用壽命長等特點。 
    切線泵為臥式離心泵，其zui大特點是流量～揚程曲線很平坦。泵流量從零到所需zui大流量范圍內(nèi)變化時，其揚程變化在5%以內(nèi)。驅(qū)動泵的電機為普通電機，不需變速。它有效地解決了給水過程中流量變化時的壓力波動，和小流量時嚴重超壓的難題。與多臺水泵并聯(lián)運行相比可減少水泵數(shù)量，減少占地面積，運行管理簡便；與變頻調(diào)速水泵相比，可節(jié)省投資，方便管理，具有較多的優(yōu)點，是解決超壓較為完善的辦法。 
    按照《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》有關(guān)建筑物的分類，建筑物高度、室內(nèi)消防流量等的規(guī)定，切線泵目前分為3大系列： 
    *系列可以滿足建筑物24m～100m，消防流量為0L/s～20L/s的建筑物消防給水的要求； 
    第二系列可以滿足建筑物24m～100m，消防流量為0L/s～30L/s的建筑物消防給水的要求； 
    第三系列可以滿足建筑物50m～100m，消防流量為0L/s～40L/s的建筑物消防給水的要求?！　?br />    3個系列的消防流量均以消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)各自獨立、水泵分開作為基點。當兩個系統(tǒng)水泵共用時，兩個系統(tǒng)的消防流量需相應疊加。因此現(xiàn)有系列還需增加新的規(guī)格品種。
    切線泵用于消防現(xiàn)改名為建筑用消防泵，用于生活現(xiàn)改名為變流穩(wěn)壓泵。采用切線泵給消防給水管網(wǎng)帶來相應變化，主要有： 
    （1）泄壓閥的設(shè)置。設(shè)置泄壓閥的目的在于防止超壓，采用切線泵后水泵揚程變化在極小范圍內(nèi)，流量～揚程曲線呈一平直線，消防給水中流量小時的超壓問題得到了解決，從這個角度看選用了切線泵泄壓閥可以不要。但另一方面超壓的成因很多，水泵突然停止運轉(zhuǎn)、因水錘而形成的壓力也會導致超壓，從這個角度看裝了切線泵泄壓閥還需設(shè)置。進一步說，如果切線泵的啟停采用軟啟動器，在水泵啟動時，由于軟啟動技術(shù)可以防止啟動電流對電網(wǎng)的沖擊；在水泵停轉(zhuǎn)時，由于軟停止技術(shù)可以緩解因水錘而引起的超壓，此時泄壓閥可以不設(shè)。 
    （2）變頻調(diào)速技術(shù)。變頻調(diào)速的目的之一是為了節(jié)能，目的之二是解決超壓問題。恒壓變流量給水設(shè)備就具有以下兩個特點，但在設(shè)置切線泵后由于其揚程數(shù)值基本不變，因此無須對水泵機組采用變頻調(diào)速技術(shù)。 
    （3）自檢運行。消防泵自檢運行目的在于防止消防泵因長期不運轉(zhuǎn)，再由于材質(zhì)不佳、結(jié)構(gòu)不合理而造成需消防泵投入運行時，水泵因銹蝕而咬住致使不能啟動。切線泵在材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方面均作了周全考慮，因此切線泵用于消防用泵可以省去自檢運行要求。 
    （4）管道和連接技術(shù)。切線泵的應用不涉及管道和管道連接技術(shù)，之所以在這里提出這一問題，是在于消防管道連接方式正在發(fā)生變化。 
    自動噴水滅火系統(tǒng)的消防給水管道需采用鍍鋅鋼管或鍍鋅無縫鋼管，接口方式采用螺紋、法蘭或焊接。螺紋只限于小口徑管道，法蘭又占用較大空間，焊接會破壞鍍鋅層，導致管道銹蝕和噴頭的噴口堵塞。為此《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GBJ45-85）修定本送審稿慎重推出卡箍式連接方式?？ü渴竭B接又名溝漕式管接頭，由卡箍、墊圈和緊固件組成（見圖3）。卡箍材質(zhì)為球墨鑄鐵，墊圈采用橡膠，安裝時先用滾槽機械在管子端口分別滾上溝槽，然后套上密封用墊圈，再將卡箍卡上溝槽，擰緊螺栓、螺母等緊固件即可。 
    卡箍式管接頭按接頭要求，可分為剛性接頭、撓性接頭、法蘭片接頭3種。剛性接頭采用斜角對鎖設(shè)計，可以在一定范圍內(nèi)繼續(xù)增大對墊圈的壓下量，確保密封性能，用于一般管路；撓性接頭采用平口設(shè)計，適用于需緩解噪聲和震動的管路和有線性延伸的管路，墊圈斷面為C型。當卡箍鎖緊時，墊圈受到卡箍的壓緊，起密封作用。 
    采用卡箍式接頭的主要優(yōu)點為：（1）施工快速，不需要二次安裝。（2）可靠，密封性能好，工作壓力可達2.5MPa。（3）簡捷，與法蘭接頭相比對孔對鎖相對簡便。采用卡箍式管接頭還可采用配套的管配件，如90°彎頭、45°彎頭、三通、四通、大小頭和機械三通等。 
    消防泵進出水管當采用卡箍式連接時，止回閥、蝶閥、泄壓閥、報警閥、信號閥和消防用其他閥件均應在接口處設(shè)置溝槽。 
    當然，一切事物都是一分為二的。切線泵也存在缺點，如：效率偏底、功率偏大。盡管消防泵不十分強調(diào)效率，但這畢竟影響電氣設(shè)備裝機容量。再如流量值現(xiàn)限于40L/s，對于消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)共用消防水泵時，流量值偏小。 相信通過工程實踐應用和進一步努力，這些問題是不難解決的。

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