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消防水泵空转和零流量运转,概念、危害及防范措施

2020-07-07 9:39:45

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  一、离心式水泵的空转,通常是指水泵运转时,泵壳内无水或进入较多空气的情况,空气进入水泵会造成气蚀损害,无水运转更导致水泵干磨发热,造成轴承或密封损坏。因此,须采取防止水泵空转的措施。

  由于产品标准(《消防泵》GB6245)没有防止水泵空转过热的措施要求,因此出厂产品通常也不会具备防止空转损害的功能(实施成本太高),实际应用中并无有效解决方法。(防止水泵空转的有效措施是在消防水池设置停泵水位,停泵水位不应高于最低有效水位,并应保证水泵不会吸入空气或导致空转。但本方案被《水规》条文11.0.2禁止,详见文末备注)。

  二、《消防给水及消火栓系统技术规范》简称《水规》)5.1.16要求“临时高压消防给水系统应采取防止消防水泵低流量空转过热的技术措施”,这里的所指的“空转”,应该并不是常规的“水泵空转”概念,更可能是指水泵满水时低流量(零流量)运行的情况。

  在消防系统中,系统调试和日常测试、维护管理等,都可能有水泵低流量(零流量)运行的情况。比如《水规》14.0.4要求每月手动启动消防水泵运转一次,每周模拟消防水泵自动控制的条件自动启动消防水泵运转一次等;又比如自动喷水灭火系统测试末端试水装置时,一个洒水喷头的流量就要连锁启动消防泵。

  水泵低流量(零流量)运行时,泵壳内充满水,与前后管网相通,有足够的润滑,通常的调试、测试等短时间运行并不会导致水泵过热等危害,而且这时的电机功率(电流)较小,也不会导致电机过热。

  由于泵壳内的水缺少循环,较长时间运行也可能导致过热等危害,而且水泵低流量(或零流量)运转会导致扬程偏高,为防止意外发生,通常在消防水泵出口的主管路上安装超压泄压阀,泄压值以满足功能为准,但不应小于设计扬程的120%。(按规范图示,也可釆用旁通管等技术措施,但并不建议这种方式)

  以安装超压泄压阀为例,泄压阀安装在消防水泵出口的主管路上,超过安全值时自动开启泄压(泄压后的水一般回流至消防水池),压力正常后自动关闭,维持管网设备在设定的安全值之下运行,还可以缓解水锤冲击。

  备注:

  1、消防水泵的工况点中,空转和零流量运转的功率(电流)最小,其中前者功率(电流)更小,因此,这两种工况下都不存在电机过热的问题。

  2、空转的主要危害是干磨造成轴承或密封损坏(仅部分空气进入时的主要危害是气蚀),但由于消防水泵采用自灌式吸水,且最低有效水位高于立式泵出水管中心线(或卧式泵壳顶部放气孔),因此极少会发生空转,除非出现消防水池水位低于最低有效水位且接近抽空的情况。解决空转的有效方法就是设定停泵水位,但根据规范要求11.0.2,消防水泵不应设置自动停泵的控制功能,因此,实际中并无有效的解决方案。

  3、按设计规则:消防给水系统的系统工作压力不会低于水泵零流量时的压力,因此,严格意义来说,水泵零流量运转并不会造成超压危害。但考虑水泵低流量(或零流量)运行的情况可能较多(系统调试和日常测试、维护管理,都可能出现水泵零流量或低流量运行),而且较长时间运行可能导致泵体过热(泵壳内的水缺少循环)等危害。因此,通常还是会消防水泵出口的主管路上安装超压泄压阀(并不建议规范图示的旁通管方式),以防意外发生。

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