關(guān)于火電廠消防（水）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會
一、總則?
????在確定了電廠機(jī)組規(guī)模的前提下，設(shè)計(jì)人員務(wù)必根據(jù)《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及規(guī)范中所提及的其它相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。規(guī)范是強(qiáng)制性的國家標(biāo)準(zhǔn)，是我們設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)依據(jù)，也是將來消防部門監(jiān)督審核的依據(jù)。?
二、在設(shè)計(jì)中容易被忽視的幾個(gè)問題?
????1、消防水泵房設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題?
????1）消防水泵是按滿足最不利情況下的水量的壓力來確定選型。但在滅火過程中起實(shí)際作用的消防設(shè)備往往低于設(shè)計(jì)值，尤其是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，人為無法控制開放噴頭的數(shù)量和出水量。成功滅火、控火的事例中，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的出水量往往低于設(shè)計(jì)流量，水泵出水量低于額定值時(shí)，其工作點(diǎn)曲線左移，導(dǎo)致水泵的壓力升高。對于電廠消防有其用水點(diǎn)多的特點(diǎn)，對水量及水壓的要求差別很大，雖然我們選用流量－揚(yáng)程曲線盡量平緩的水泵，但往往還會發(fā)生超壓現(xiàn)象。例如火災(zāi)初期，一支或兩支水槍出水，一至兩個(gè)噴頭出水，水泵將在小流量、高揚(yáng)程情況下工作；水泵檢查或?qū)嶒?yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一支水槍出水，也存在小流量、高揚(yáng)程的情況。為此，我們應(yīng)在高空中采用相應(yīng)的協(xié)調(diào)措施。實(shí)踐表明以下措施對防超壓是行之有效的：?
????（a）采用多臺水泵并聯(lián)運(yùn)行；?
????（b）選用流量－揚(yáng)程曲線平緩的水泵；?
????（c）提高管道和連接件的承壓能力；?
????（d）設(shè)置泄壓管或回流管；?
????(e)合理布置系統(tǒng)和管道。?
????當(dāng)然以上措施在安全的基礎(chǔ)上，我們還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度考慮。所以我們應(yīng)首先從（b）（d）（e）這三項(xiàng)加以考慮。首先，水泵臺數(shù)設(shè)置不宜過多，我們設(shè)計(jì)水泵臺數(shù)一般為2臺運(yùn)行，1臺備用，有時(shí)1臺運(yùn)行，1臺備用，且備用泵工作能力不應(yīng)小于最大一臺消防主泵；第二、提高管道和連接件的承壓能力勢必增加整個(gè)管網(wǎng)的造價(jià)。而對于（b）項(xiàng)我們往往能很好考慮，但對于(d)、(e)項(xiàng)卻容易被忽視。對于(d)項(xiàng)具體的設(shè)計(jì)是除在消防水泵的出水管上設(shè)止回閥和閘閥及壓力表外，還應(yīng)設(shè)置供試驗(yàn)與檢查使用的放水閥。并且泵組匯總的出水管上亦應(yīng)設(shè)壓力表和泄壓閥，在壓力表前應(yīng)有表閥。至于(e)項(xiàng)在本文的第2大問題討論中論述。?
????2）對于消防水泵一般每臺水泵應(yīng)有自己獨(dú)立的吸水管，并采用自灌式吸水方式，這樣在吸水管均應(yīng)設(shè)置閥門，而采用的閥門不能是蝶閥，因?yàn)榈y的過水通徑往往比吸水管直徑要小得多，對水流不利。?
????3）消防泵房應(yīng)采用雙電源或雙回路供電，有困難時(shí)，宜采用內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力。?
2、廠區(qū)消防管網(wǎng)及室外消火栓布置?
????1）對于廠區(qū)內(nèi)的消防給水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀，而且根據(jù)實(shí)際布置情況往往布置成多個(gè)小環(huán)，整個(gè)廠區(qū)成一個(gè)大環(huán)，然后有至少兩條輸水管從消防泵房引出給環(huán)網(wǎng)供水。整個(gè)環(huán)狀管網(wǎng)用閥門分成若干獨(dú)立段，每段內(nèi)消火栓的數(shù)量一般不應(yīng)超過5個(gè)。?
????2）有些設(shè)計(jì)人員只注意以下幾點(diǎn)來進(jìn)行廠區(qū)室外消火栓的布置：‘室外消火栓的間距不應(yīng)超過120m，應(yīng)沿道路設(shè)置，距路邊不應(yīng)超過2m，距房屋外墻不宜小于5m，并宜靠近十字路口’。其實(shí)對于120m的間距是針對消防車使用的消火栓要求的，所以還應(yīng)考慮建（構(gòu)）筑物外供消防人員使用的消火栓的數(shù)量及布置間距。對此可按《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求來確定室外消火栓的數(shù)量。最后才能對全廠的室外消火栓進(jìn)行統(tǒng)籌布置。建（構(gòu)）筑物室外消防一次用水量（L/S）。?
????3）在《火力發(fā)電廠生活、消防給水和排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中曾對室外消火栓有一條規(guī)定：“室外消火栓應(yīng)有明顯標(biāo)志，并宜在主要道路入口處設(shè)置裝有水龍帶和栓槍的設(shè)施”。在《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中只是明確定室外消防給水管道和消火栓的布置應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，而在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》有關(guān)條款中沒有規(guī)定在大型廠礦企業(yè)的廠區(qū)內(nèi)除布置一定數(shù)量的室外消火栓外，還要求設(shè)置一定數(shù)量裝有水龍帶和栓槍的設(shè)施，目前的消防車都配有一定數(shù)量的水龍帶和栓槍，并且對于電廠內(nèi)的大部分建筑物都設(shè)有室內(nèi)消火栓，如真遇到滅火時(shí)水龍帶長度不夠或栓槍數(shù)量不夠，均可就近從室內(nèi)消火栓箱內(nèi)取得，因而沒有必要再設(shè)置帶水龍帶和栓槍的設(shè)施，更無必要每一個(gè)室外消火栓都配一個(gè)帶水龍帶和栓槍的設(shè)施。?
????4）在管網(wǎng)和室外消火栓布置完成后，必須對管網(wǎng)進(jìn)行較為精確的水力計(jì)算，以確定給水管網(wǎng)各管段的管徑，求得通過各設(shè)計(jì)流量時(shí)造成的水頭損失。這是一個(gè)十分繁瑣而又很必要的步驟，卻往往被許多設(shè)計(jì)人員所忽視，或只是粗略計(jì)算。只有通過這一步才能給水泵揚(yáng)程的確定提供一個(gè)重要參數(shù)，并且得出各用水點(diǎn)較為精確的壓力值，以便各滅火系統(tǒng)（水噴霧系統(tǒng)、濕式報(bào)警系統(tǒng)等）的水力計(jì)算，確定消火栓有無必要設(shè)置減壓措施，這種設(shè)計(jì)才能達(dá)到管網(wǎng)安全、合理與經(jīng)濟(jì)。也可避免一些壓力波動(dòng)，這一步可采用環(huán)網(wǎng)平差法并編成程序上機(jī)計(jì)算。?
3、主廠房室內(nèi)消防管道?
????1）在《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對主廠房室內(nèi)消防管道有這么一條規(guī)定：“主廠房室內(nèi)消防豎管應(yīng)在底層或運(yùn)轉(zhuǎn)層由水平干管構(gòu)成環(huán)狀管道，直徑應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，但不應(yīng)小于100mm”實(shí)際設(shè)計(jì)過程中感到：在底層，各種管道往往很多，為避免管道的交叉與碰撞，需要與有關(guān)專業(yè)多次協(xié)調(diào)，最終確定的管道不得不七拐八拐，給安裝和維護(hù)都帶來不便。如果將環(huán)管設(shè)置在運(yùn)轉(zhuǎn)層，交叉或碰撞問題將容易解決，從設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)及減少管材方面都將優(yōu)越得多。并且可使管網(wǎng)容易形成坡度，同時(shí)考慮排氣問題，因?yàn)檎麄€(gè)管網(wǎng)在一段時(shí)間后將有空氣聚焦。雖然在目前國內(nèi)的規(guī)范中未有規(guī)定主廠房內(nèi)的消防管道上要求設(shè)置排氣裝置，但從國外一些設(shè)計(jì)包括給國內(nèi)電廠的設(shè)計(jì)中均設(shè)有排氣裝置。如果我們考慮排氣問題，環(huán)管設(shè)置在運(yùn)轉(zhuǎn)層問題將容易解決，而環(huán)管設(shè)置在底層，須在每根立管上設(shè)置排氣裝置，一方面將增加排氣裝置，另一方面也增加排氣裝置漏水的機(jī)率，從而可能影響整個(gè)管網(wǎng)壓力的維持。?
????2）在《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中要求：“主廠房內(nèi)的消火栓，在消防系統(tǒng)為高壓系統(tǒng)時(shí)應(yīng)在底層或運(yùn)轉(zhuǎn)層上的消火栓處或主要通道入口處設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕，并應(yīng)設(shè)置保護(hù)設(shè)施”。對于這一條我們不能一概而論，因?yàn)楦邏合到y(tǒng)有常高壓和臨時(shí)高壓之分，常高壓系統(tǒng)（如深圳瑪灣電廠設(shè)有高出地面85m的2000m3高位水池）它能經(jīng)常滿足室內(nèi)消防所需壓力和流量的狀態(tài)，顯然無須設(shè)置遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水泵的按鈕。不過目前臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)往往為大多數(shù)電廠所采用，那么如果采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)時(shí)，在消火栓箱內(nèi)或旁邊設(shè)有報(bào)警按鈕，發(fā)生火災(zāi)時(shí)通過報(bào)警按鈕將信號傳到消防控制室，通過控制室來啟動(dòng)消防水泵，也無須再設(shè)置遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水泵的按鈕。如果采用設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，由于啟動(dòng)室內(nèi)消火栓使給水系統(tǒng)管網(wǎng)中壓力下降時(shí)，能夠迅速自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵，也無須再設(shè)置遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水泵的按鈕。?
????3）在《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定“消防用水與其他用水合并的室內(nèi)管道，當(dāng)其他用水達(dá)到最大流量時(shí)，應(yīng)仍能供全部消防用水，洗刷用水量可不計(jì)算在內(nèi)，合并的管網(wǎng)上應(yīng)設(shè)置水泵接合器”按照對此理解：設(shè)有獨(dú)立的消防管網(wǎng)的主廠房等建筑物可不設(shè)水泵接合器。但在《火力發(fā)電廠生活、消防給水和排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中有明確規(guī)定：“電廠主廠房宜設(shè)水泵接合器”。對水泵接合器的主要用途，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》有如下解釋：
????在確定了電廠機(jī)組規(guī)模的前提下，設(shè)計(jì)人員務(wù)必根據(jù)《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及規(guī)范中所提及的其它相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。規(guī)范是強(qiáng)制性的國家標(biāo)準(zhǔn)，是我們設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)依據(jù)，也是將來消防部門監(jiān)督審核的依據(jù)。?
二、在設(shè)計(jì)中容易被忽視的幾個(gè)問題?
????1、消防水泵房設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題?
????1）消防水泵是按滿足最不利情況下的水量的壓力來確定選型。但在滅火過程中起實(shí)際作用的消防設(shè)備往往低于設(shè)計(jì)值，尤其是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，人為無法控制開放噴頭的數(shù)量和出水量。成功滅火、控火的事例中，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的出水量往往低于設(shè)計(jì)流量，水泵出水量低于額定值時(shí)，其工作點(diǎn)曲線左移，導(dǎo)致水泵的壓力升高。對于電廠消防有其用水點(diǎn)多的特點(diǎn)，對水量及水壓的要求差別很大，雖然我們選用流量－揚(yáng)程曲線盡量平緩的水泵，但往往還會發(fā)生超壓現(xiàn)象。例如火災(zāi)初期，一支或兩支水槍出水，一至兩個(gè)噴頭出水，水泵將在小流量、高揚(yáng)程情況下工作；水泵檢查或?qū)嶒?yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一支水槍出水，也存在小流量、高揚(yáng)程的情況。為此，我們應(yīng)在高空中采用相應(yīng)的協(xié)調(diào)措施。實(shí)踐表明以下措施對防超壓是行之有效的：?
????（a）采用多臺水泵并聯(lián)運(yùn)行；?
????（b）選用流量－揚(yáng)程曲線平緩的水泵；?
????（c）提高管道和連接件的承壓能力；?
????（d）設(shè)置泄壓管或回流管；?
????(e)合理布置系統(tǒng)和管道。?
????當(dāng)然以上措施在安全的基礎(chǔ)上，我們還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度考慮。所以我們應(yīng)首先從（b）（d）（e）這三項(xiàng)加以考慮。首先，水泵臺數(shù)設(shè)置不宜過多，我們設(shè)計(jì)水泵臺數(shù)一般為2臺運(yùn)行，1臺備用，有時(shí)1臺運(yùn)行，1臺備用，且備用泵工作能力不應(yīng)小于最大一臺消防主泵；第二、提高管道和連接件的承壓能力勢必增加整個(gè)管網(wǎng)的造價(jià)。而對于（b）項(xiàng)我們往往能很好考慮，但對于(d)、(e)項(xiàng)卻容易被忽視。對于(d)項(xiàng)具體的設(shè)計(jì)是除在消防水泵的出水管上設(shè)止回閥和閘閥及壓力表外，還應(yīng)設(shè)置供試驗(yàn)與檢查使用的放水閥。并且泵組匯總的出水管上亦應(yīng)設(shè)壓力表和泄壓閥，在壓力表前應(yīng)有表閥。至于(e)項(xiàng)在本文的第2大問題討論中論述。?
????2）對于消防水泵一般每臺水泵應(yīng)有自己獨(dú)立的吸水管，并采用自灌式吸水方式，這樣在吸水管均應(yīng)設(shè)置閥門，而采用的閥門不能是蝶閥，因?yàn)榈y的過水通徑往往比吸水管直徑要小得多，對水流不利。?
????3）消防泵房應(yīng)采用雙電源或雙回路供電，有困難時(shí)，宜采用內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力。?
2、廠區(qū)消防管網(wǎng)及室外消火栓布置?
????1）對于廠區(qū)內(nèi)的消防給水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀，而且根據(jù)實(shí)際布置情況往往布置成多個(gè)小環(huán)，整個(gè)廠區(qū)成一個(gè)大環(huán)，然后有至少兩條輸水管從消防泵房引出給環(huán)網(wǎng)供水。整個(gè)環(huán)狀管網(wǎng)用閥門分成若干獨(dú)立段，每段內(nèi)消火栓的數(shù)量一般不應(yīng)超過5個(gè)。?
????2）有些設(shè)計(jì)人員只注意以下幾點(diǎn)來進(jìn)行廠區(qū)室外消火栓的布置：‘室外消火栓的間距不應(yīng)超過120m，應(yīng)沿道路設(shè)置，距路邊不應(yīng)超過2m，距房屋外墻不宜小于5m，并宜靠近十字路口’。其實(shí)對于120m的間距是針對消防車使用的消火栓要求的，所以還應(yīng)考慮建（構(gòu)）筑物外供消防人員使用的消火栓的數(shù)量及布置間距。對此可按《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求來確定室外消火栓的數(shù)量。最后才能對全廠的室外消火栓進(jìn)行統(tǒng)籌布置。建（構(gòu)）筑物室外消防一次用水量（L/S）。?
????3）在《火力發(fā)電廠生活、消防給水和排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中曾對室外消火栓有一條規(guī)定：“室外消火栓應(yīng)有明顯標(biāo)志，并宜在主要道路入口處設(shè)置裝有水龍帶和栓槍的設(shè)施”。在《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中只是明確定室外消防給水管道和消火栓的布置應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，而在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》有關(guān)條款中沒有規(guī)定在大型廠礦企業(yè)的廠區(qū)內(nèi)除布置一定數(shù)量的室外消火栓外，還要求設(shè)置一定數(shù)量裝有水龍帶和栓槍的設(shè)施，目前的消防車都配有一定數(shù)量的水龍帶和栓槍，并且對于電廠內(nèi)的大部分建筑物都設(shè)有室內(nèi)消火栓，如真遇到滅火時(shí)水龍帶長度不夠或栓槍數(shù)量不夠，均可就近從室內(nèi)消火栓箱內(nèi)取得，因而沒有必要再設(shè)置帶水龍帶和栓槍的設(shè)施，更無必要每一個(gè)室外消火栓都配一個(gè)帶水龍帶和栓槍的設(shè)施。?
????4）在管網(wǎng)和室外消火栓布置完成后，必須對管網(wǎng)進(jìn)行較為精確的水力計(jì)算，以確定給水管網(wǎng)各管段的管徑，求得通過各設(shè)計(jì)流量時(shí)造成的水頭損失。這是一個(gè)十分繁瑣而又很必要的步驟，卻往往被許多設(shè)計(jì)人員所忽視，或只是粗略計(jì)算。只有通過這一步才能給水泵揚(yáng)程的確定提供一個(gè)重要參數(shù)，并且得出各用水點(diǎn)較為精確的壓力值，以便各滅火系統(tǒng)（水噴霧系統(tǒng)、濕式報(bào)警系統(tǒng)等）的水力計(jì)算，確定消火栓有無必要設(shè)置減壓措施，這種設(shè)計(jì)才能達(dá)到管網(wǎng)安全、合理與經(jīng)濟(jì)。也可避免一些壓力波動(dòng)，這一步可采用環(huán)網(wǎng)平差法并編成程序上機(jī)計(jì)算。?
3、主廠房室內(nèi)消防管道?
????1）在《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對主廠房室內(nèi)消防管道有這么一條規(guī)定：“主廠房室內(nèi)消防豎管應(yīng)在底層或運(yùn)轉(zhuǎn)層由水平干管構(gòu)成環(huán)狀管道，直徑應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，但不應(yīng)小于100mm”實(shí)際設(shè)計(jì)過程中感到：在底層，各種管道往往很多，為避免管道的交叉與碰撞，需要與有關(guān)專業(yè)多次協(xié)調(diào)，最終確定的管道不得不七拐八拐，給安裝和維護(hù)都帶來不便。如果將環(huán)管設(shè)置在運(yùn)轉(zhuǎn)層，交叉或碰撞問題將容易解決，從設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)及減少管材方面都將優(yōu)越得多。并且可使管網(wǎng)容易形成坡度，同時(shí)考慮排氣問題，因?yàn)檎麄€(gè)管網(wǎng)在一段時(shí)間后將有空氣聚焦。雖然在目前國內(nèi)的規(guī)范中未有規(guī)定主廠房內(nèi)的消防管道上要求設(shè)置排氣裝置，但從國外一些設(shè)計(jì)包括給國內(nèi)電廠的設(shè)計(jì)中均設(shè)有排氣裝置。如果我們考慮排氣問題，環(huán)管設(shè)置在運(yùn)轉(zhuǎn)層問題將容易解決，而環(huán)管設(shè)置在底層，須在每根立管上設(shè)置排氣裝置，一方面將增加排氣裝置，另一方面也增加排氣裝置漏水的機(jī)率，從而可能影響整個(gè)管網(wǎng)壓力的維持。?
????2）在《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中要求：“主廠房內(nèi)的消火栓，在消防系統(tǒng)為高壓系統(tǒng)時(shí)應(yīng)在底層或運(yùn)轉(zhuǎn)層上的消火栓處或主要通道入口處設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕，并應(yīng)設(shè)置保護(hù)設(shè)施”。對于這一條我們不能一概而論，因?yàn)楦邏合到y(tǒng)有常高壓和臨時(shí)高壓之分，常高壓系統(tǒng)（如深圳瑪灣電廠設(shè)有高出地面85m的2000m3高位水池）它能經(jīng)常滿足室內(nèi)消防所需壓力和流量的狀態(tài)，顯然無須設(shè)置遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水泵的按鈕。不過目前臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)往往為大多數(shù)電廠所采用，那么如果采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)時(shí)，在消火栓箱內(nèi)或旁邊設(shè)有報(bào)警按鈕，發(fā)生火災(zāi)時(shí)通過報(bào)警按鈕將信號傳到消防控制室，通過控制室來啟動(dòng)消防水泵，也無須再設(shè)置遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水泵的按鈕。如果采用設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，由于啟動(dòng)室內(nèi)消火栓使給水系統(tǒng)管網(wǎng)中壓力下降時(shí)，能夠迅速自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵，也無須再設(shè)置遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水泵的按鈕。?
????3）在《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定“消防用水與其他用水合并的室內(nèi)管道，當(dāng)其他用水達(dá)到最大流量時(shí)，應(yīng)仍能供全部消防用水，洗刷用水量可不計(jì)算在內(nèi)，合并的管網(wǎng)上應(yīng)設(shè)置水泵接合器”按照對此理解：設(shè)有獨(dú)立的消防管網(wǎng)的主廠房等建筑物可不設(shè)水泵接合器。但在《火力發(fā)電廠生活、消防給水和排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中有明確規(guī)定：“電廠主廠房宜設(shè)水泵接合器”。對水泵接合器的主要用途，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》有如下解釋：
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