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穩壓泵壓力和揚（yáng）程的（de）計算
時間：2012/2/26 來源：浙江（jiāng）香蕉视频网站江泵業有限公司
穩壓泵的壓力設定值（zhí）決定於穩壓泵揚（yáng）程,穩壓泵的揚程一般不另（lìng）行計算,而是采用消防主泵的揚程,其原（yuán）因在於設置穩壓泵的目的是使消防給水管網的水壓穩定。而（ér）在集中穩高壓給水係統中,這樣確定的穩壓泵揚程及設（shè）定壓力值,往往（wǎng）使消防（fáng）給水管網始終處於（yú）較高壓力工況,因而使管網內水壓與管（guǎn）道及（jí）其接口（kǒu）的承壓能力這一對（duì）矛盾趨於突出。從保證不（bú）利（lì）處滅火設施水壓要求（qiú）這一基本前提出發（fā）,提出確定穩壓泵揚程和設定壓力的新思路,並按3 種情況（kuàng）分別作出（chū）說明。
在穩高壓消（xiāo）防給水係統這個大題目下,有許多（duō）文章（zhāng）要做,需要（yào）作進一步（bù）深入探討。我們（men）已經就穩高壓給水係統與高壓、臨時高壓給水係統的區別、特點、穩壓泵的流量（liàng）等方麵談了些看法,本文（wén）想（xiǎng）著（zhe）重說明穩壓泵的揚程（chéng）確定和（hé）壓力設定,供（gòng）同行們探討。穩壓泵的揚程和壓力（lì）設定值的確定,要區分（fèn）3種情（qíng）況: (1) 穩高壓消防給水係統中,穩壓泵（bèng）與消防主泵共用氣壓水罐; (2) 穩高壓消防給水係統中,穩壓泵設氣壓水罐; (3) 穩高壓消防給水係統中,有穩壓泵而無氣壓水罐。至（zhì）於消防給水係（xì）統中設置用以替代消防水箱的氣壓水罐, 而其水調節容量不論為18m3 , 12m3 ,6m3 ,還是《自動噴水滅火係統設計規範》( GBJ 45 -85) 修訂本送審稿中（zhōng）規定的2. 4m3 ,都不在本文討（tǎo）論範圍,文章所涉及的氣壓水罐指（zhǐ）水（shuǐ）調節容量為450L及以下的氣壓水罐。
當係統設有氣壓水罐,而氣壓水罐不貯（zhù）存消防主泵啟動前消防所需的水量（liàng）,氣（qì）壓水罐的設置,其目的隻在於: (1) 控（kòng）製穩壓泵的啟停; (2) 緩解穩壓泵啟停過於頻繁; (3) 緩衝（chōng）因停泵（bèng）水錘原因而造成的對係統的壓力衝（chōng）擊。
圖1
對這種情況,常規做法是將穩壓泵啟動壓力,即壓力下限值略高於消防主泵揚程,穩壓泵的停泵（bèng）壓力,即壓力上限值按氣壓水罐工作壓力比,即（jí）氣壓水（shuǐ）罐（guàn）調（diào）節容積確定,也有按經（jīng）驗（yàn）係數值（zhí）確定的,其方法與第一種（zhǒng）情況相仿,以圖示表示見圖2 。相應於P3和P4 的水位（wèi）為h3 和h4 , h3 與h4 之間區域的水容積為緩衝水容積。也有將消防主泵的啟動壓力值設置在氣壓水罐內的（de）,如果這樣則（zé）圖2 就轉換成圖1形（xíng）式。
這種做（zuò）法長期以（yǐ）來未（wèi）被質疑而得到（dào）許可,是基（jī）於以下原因: (1) 對（duì）穩壓泵的功能是（shì）為（wéi）了使消防給水管網水（shuǐ）壓穩定的理解存在片麵性和表麵化。(2)認為消防泵,包括消防主泵和（hé）穩壓泵,不必要象生活泵那樣要計及（jí）效率和能耗。同時為穩妥（tuǒ）起見,認為水（shuǐ）泵揚程高,管網壓力高不會有壞處,於消防滅火有利。(3) 按消防（fáng）設計流量計算消防主泵（bèng）揚程,再據此（cǐ）以計算穩壓泵設定壓力值和揚程,較為簡便。(4)對（duì）消防方麵的技術問題沒有深究。但情況正在起（qǐ）變化,隨著穩高壓給水係統日益得到重視,由於集中穩（wěn）高壓給水係統的應用,對某些問題有了新的認識: (1) 水泵揚程高、管網壓力高在有（yǒu）些（xiē）情況不（bú）是好事。管網長期處於高壓（yā）狀態下運行,容易加劇滲漏、引起（qǐ）管道配件移位等問題發生。
(2) 消防主泵啟（qǐ）動次數少,可以不必（bì）要象生活泵那樣計及效率及能耗,而穩壓泵情況不同,啟停頻繁（fán）,完全不考慮穩（wěn）壓泵的效率和能耗是不妥當的。因此,有必要在滿（mǎn）足不利（lì）處滅火設施消防用水水壓和水量要求的前提下,確定穩壓泵的（de）揚程和壓（yā）力設定值。
當消防主泵工（gōng）作時:消（xiāo）防設（shè）計流量為Qs ;不利處滅火設（shè）施在消防（fáng）時要求的水壓為Hx ;不（bú）利處滅火設施與消防主泵的標高差為ΔΗ; 管網為通過（guò）消防（fáng）設計流（liú）量所需的沿程水頭損失為Hy ;管網為通過消防設計流量所（suǒ）需的局（jú）部水頭損失為Hj ,則（zé）消防主泵的揚程為:
H = Hx + ΔH + Hy + Hj (1)
當穩壓泵工作時（shí）:穩壓泵的流量為（wéi）1L/ s 或5L/ s ;不利處滅火設施在消防時要（yào）求的水壓仍為Hx ;不利（lì）處滅火設施與穩壓泵的標高差為ΔH′,當穩壓泵為低位（wèi）敷設,與消防主泵同在消防水泵（bèng）房時,ΔΗ′與ΔH 數值相當接近; 管網為通過穩壓（yā）流量所需的沿程水頭損失為Hy′;管網為通過穩壓流量所需的局部水頭損失為H′j ;則穩壓泵的揚程為:
H′= Hx + ΔH′+ Hy ′+ Hj ′ (2)
比較公式(1) 和(2) , Hx = Hx ,ΔH · ΔΗ′。沿程水頭損（sǔn）失和局部水（shuǐ）頭損失都決定於流量,穩壓泵的流量遠遠小於消防主（zhǔ）泵（bèng）流量, 因此H y ′n Hy , H j ′nHj ,即H′n H。結論是H′≠H ,在滿足不利處滅火（huǒ）設施消防水壓要求的前提下, 穩壓泵的揚程可以不等於消防主泵的揚程, 穩壓（yā）泵的揚程可以低於消防（fáng）主泵的揚程。這個結論（lùn）會帶來設計（jì）人員的幾重顧（gù）慮:
(1) 不好（hǎo）理（lǐ）解（jiě）。一般都認為（wéi）消防（fáng）主泵的揚程就是消防所需的壓力,但不理（lǐ）解不同的設計流（liú）量允許有不同（tóng）的消防所需壓（yā）力。因此從表麵上看,穩（wěn）壓（yā）泵的（de）揚程低於消防（fáng）主泵（bèng）的揚程似乎不好理解,但實質上,這兩者都是以滿（mǎn）足不利處滅火設施消防（fáng）用水水（shuǐ）壓要求為前提的。區別在於消防主泵流量大,穩壓泵流量（liàng）小,即使都為了滿足同一（yī）地（dì）點、同一（yī）目的、同一用途的水壓要求,而由於消（xiāo）防設計流量和穩壓流量數值的差別,使兩（liǎng）種（zhǒng）泵的揚程有所不同。但即使兩種泵的揚程不同,從保（bǎo）證消防水壓要求方麵,不會存在問題。
(2) 對管網運行存在疑慮,在實際運行時,當氣壓水罐為壓力（lì）P4 、高水位h4 時, 穩壓泵停泵; 當管（guǎn）網存（cún）在滲漏（lòu）,而水位下降至h3 時,穩壓泵啟動;穩壓泵一（yī）經啟動,氣壓水罐水位上升,當上升至h4 時,穩（wěn）壓泵停（tíng）泵;當消防給水管網滅火設施開始出水用於火災撲救時, 氣壓水罐內水位下降至h3 , 即使穩壓泵啟動,而水位繼續下降至h2 或壓力下降（jiàng）至P2時,消防主泵啟動（dòng）,並以消防設計流量供水,此時消（xiāo）防主泵揚程高於穩壓（yā）泵揚程P4 ,穩壓泵自然（rán）在消防主泵工作時不起作用,因此穩壓泵的揚程高低與否,不會影響消防給水管網（wǎng）的正常運行。將（jiāng）穩壓泵的揚程確定與消防主泵的揚程計算區別開來（lái）存在的缺點在於:
(1) 兩番計算,以消防設計流量計算消防主泵揚程,以穩（wěn）壓流（liú）量計算穩壓泵揚程,就比隻計算消防主泵的揚程要繁複,往往不被設（shè）計部門所接受。
(2) 穩壓裝置定型產品已問世。這類產（chǎn）品中的穩壓泵規格、性能由於不可能具體知道消防給水工程不利處滅火設施的高程,管網（wǎng）形式,管道長度和管徑大小,因（yīn）此穩壓泵的揚程都按消防主泵揚程而定。要精確確（què）定穩壓泵的揚程和壓力（lì）設定值隻在具體工程中才能做到。區別穩壓泵與消防主泵的揚（yáng）程在一般工程中是可以忽略的,當管網小,壓力（lì）值低時更是（shì）如此。而在另一（yī）些情況下是可予以重視,也是十分必要的,如:集中穩高壓給水係統其管網大、管道長、水壓高,當消防給水管網長期處於高壓狀態下運行,對管網是不利的（de）,而使其在足夠的、而又不致於過高的壓力工況下運行,應該說是更安（ān）全些,尤其對於某（mǒu）些工程環境條件不夠如意,如土質差,支座和支墩不完全到位,接口（kǒu）方式（shì）不理想,管道在（zài）施工時避讓過多,管線段存在較多的彎頭承（chéng）受內（nèi）水壓力的薄弱環節（jiē）,降低穩壓泵（bèng）揚程,使之低於消防主泵的揚程,以緩解消防給水管網壓力偏高問題,應當說是一種十分有效的（de）措施,唯一不足之處是設計部（bù）門需兩次計算,分（fèn）別計算消防主泵和穩壓泵的流量。但這種做法即使（shǐ）如此,也（yě）可推行,因為就保證不利處滅火設（shè）施的（de）水壓要求是可靠的,就保證滅火設施的流量要求(消防時的（de）消防（fáng）設計流量、穩壓時的穩壓流量) 也是合理的。從理論上也是有依據,也更準確。
