提要：分析了利用消防泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行自檢的方式。自檢方式可分為常速自檢方式和低速自檢方式，其中低速自檢方式中又有軟啟動(dòng)器方法和變頻方法。通過(guò)對(duì)消防泵的這兩種自檢方式的比較和分析，指出了消防泵自檢的技術(shù)要求，為消防泵自檢方式的應(yīng)用提供了一定的技術(shù)依據(jù)和保障。
前言
消防給水是水滅火系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，而消防泵又是消防給水中的關(guān)鍵設(shè)備。在消防給水系統(tǒng)中，消防泵給水的可靠性直接決定了滅火的成功與否。
建筑消防給水設(shè)備在運(yùn)行上具有一個(gè)普遍的特點(diǎn)，即這些設(shè)備平時(shí)很少運(yùn)行，一旦滅火時(shí)卻需要可靠地投入使用。但是，這些設(shè)備由于*不用，滅火時(shí)卻不一定能保證設(shè)備的正常運(yùn)行。其中，消防泵也不例外。為加強(qiáng)消防泵給水的可靠性，上海市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》(DGJ08-94-2001) 在國(guó)內(nèi)提出了消防泵的自檢問(wèn)題。該規(guī)程規(guī)定，超高層建筑、一類高層公共建筑的消防泵宜設(shè)定時(shí)自檢裝置。另在修訂中的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》也提出:消防給水設(shè)備必須具有自動(dòng)巡檢功能。
消防泵的自檢即自動(dòng)巡檢，它是在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)自動(dòng)地啟動(dòng)消防泵，對(duì)消防泵的運(yùn)行進(jìn)行檢查。消防泵自檢的目的在于增加消防泵的可靠性，保證消防給水系統(tǒng)整體的可靠。采用消防泵的定時(shí)自檢裝置，有利于及時(shí)了解消防泵的實(shí)際性能，解決消防泵的銹蝕卡死問(wèn)題、保持消防泵良好的工況，也有利于消防系統(tǒng)管理的智能化。它對(duì)提高消防給水系統(tǒng)的安全可靠性有一定的意義。
1、消防泵自檢方式
1.1 常速自檢方式
常速自檢方式又稱工頻自檢方式。它是定期將消防泵以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行一段時(shí)間后自動(dòng)停泵。圖1 ，圖2 為常速自檢方式的管路設(shè)計(jì)。為保證自檢時(shí)消防泵運(yùn)行的壓力對(duì)系統(tǒng)不造成破壞，必須對(duì)消防泵原有的進(jìn)出水管路進(jìn)行調(diào)整完善。
在消防泵從消防水池吸水的方式中，應(yīng)在出水管上設(shè)旁通管。自檢時(shí)打開旁通管上的電磁閥，消防泵自檢運(yùn)行的出水從旁通管排至消防水池，自檢完成后關(guān)閉電磁閥，恢復(fù)原正常工作狀態(tài)。在消防泵從市政給水管網(wǎng)吸水的方式中，也應(yīng)考慮自檢運(yùn)行時(shí)的超壓。此時(shí)，在消防泵的進(jìn)出水管上設(shè)旁通，自檢時(shí)打開電磁閥，使出水又回到進(jìn)水管路。運(yùn)行超壓后，從系統(tǒng)的泄壓閥排至室外明溝。同時(shí)，為防止對(duì)市政給水的二次污染，在消防泵的吸水管路上須設(shè)置倒流防止器。
1.2 低速自檢方式：
低速自檢方式也是消防泵定期巡檢的方式之一。消防泵在自檢時(shí)是以*的低速方式運(yùn)行，它對(duì)消防給水管網(wǎng)不必作較大的改動(dòng)(見(jiàn)圖3) 。在低速自檢方式中，消防泵的轉(zhuǎn)速較低，其出水壓力較小。根據(jù)控制方法的不同，可分為軟啟動(dòng)器方法和變頻方法。
1.2.1 軟啟動(dòng)器方法
它利用軟啟動(dòng)器來(lái)控制消防泵的自檢，不考慮降壓?jiǎn)?dòng)。在預(yù)先設(shè)定的周期內(nèi)，按預(yù)先設(shè)定的軟啟動(dòng)器運(yùn)行方式進(jìn)行消防泵的自檢。這種運(yùn)行方式是由軟啟動(dòng)器來(lái)控制消防泵的啟動(dòng)階段，即消防泵的定時(shí)軟啟動(dòng)技術(shù)(SSD) 。它時(shí)間較短，一般在10 s左右。整個(gè)過(guò)程運(yùn)用可編程控制技術(shù)( PLC) 來(lái)實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到消防泵始終保持良好的準(zhǔn)備狀態(tài)。
現(xiàn)上海市建筑產(chǎn)品*性通用圖集《XZW 系列消防自檢和穩(wěn)壓給水設(shè)備、XW 系列消防穩(wěn)壓設(shè)備安裝》(2000 滬S/ T - 102) 中，消防自檢采用的就是軟啟動(dòng)器方法。
1.2.2 變頻方法
這種方法是由微機(jī)控制器( PCL) 中的巡檢周期時(shí)鐘啟動(dòng)巡檢子程序，從變頻調(diào)速器中輸出一個(gè)較低的頻率去驅(qū)動(dòng)消防泵。通常，控制消防泵的頻率所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速在300 r/ min 左右。因其轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于消防泵的額定轉(zhuǎn)速，故系統(tǒng)中不會(huì)出現(xiàn)較大的增壓，消防給水系統(tǒng)可采用原有的管路。在巡檢過(guò)程中，變頻器是從零Hz 開始饋電，消防泵的啟動(dòng)也就較平緩，消防泵無(wú)機(jī)械沖擊，消防泵的轉(zhuǎn)速使葉輪保持轉(zhuǎn)動(dòng)但不出水的臨界狀態(tài)，不致造成系統(tǒng)管網(wǎng)的超壓。倒流防止器的設(shè)置與圖2 同。
2、消防泵的2 種自檢方式的分析和比較
2.1 技術(shù)性：
消防泵自檢方式為消防給水系統(tǒng)中消防泵的日常檢測(cè)提供了一種方法。在消防泵自檢中，不僅可防止消防泵的銹蝕卡死，還可對(duì)電機(jī)過(guò)載、短路、過(guò)壓、缺相、欠壓、過(guò)熱等作出報(bào)警。消防泵的自檢對(duì)提高系統(tǒng)的管理水平不失為一種技術(shù)進(jìn)步。
在2 種消防泵自檢方式中，均能體現(xiàn)出自檢對(duì)消防泵的維護(hù)作用，但低速自檢方式僅運(yùn)行了消防泵啟動(dòng)中的一個(gè)初級(jí)階段，不能*反映出今后消防泵實(shí)際運(yùn)行的工況。此外，消防泵自檢的結(jié)果反饋到消防控制中心后，需要人工作出進(jìn)一步的判斷。故消防泵自檢方式不能*代替人工對(duì)消防泵的維護(hù)管理。
2.2 自檢方式的分析：
常速自檢方式在一定的時(shí)間內(nèi)模擬了消防給水的實(shí)際工況。其檢測(cè)的是消防泵啟動(dòng)、正常運(yùn)行的全過(guò)程。而在管路設(shè)計(jì)上需作改進(jìn)。zui重要的是要防止旁通管路上的電磁閥故障，必須做到在自檢時(shí)打開，自檢完成后及時(shí)關(guān)閉。
低速自檢方式不需對(duì)消防泵的管路作改動(dòng)，但其檢測(cè)的僅是消防泵正常工況中的一個(gè)階段。消防泵可分為直接啟動(dòng)和間接啟動(dòng)，功率較大的需要間接啟動(dòng)。而間接啟動(dòng)有Y/ △降壓?jiǎn)?dòng)、自耦降壓?jiǎn)?dòng)、軟啟動(dòng)器啟動(dòng)等方式。在消防泵運(yùn)行中，軟啟動(dòng)器啟動(dòng)僅是消防泵運(yùn)行的一個(gè)前期階段，其后才是正常的運(yùn)行。變頻方法也未能運(yùn)行到工頻階段。但對(duì)于防止消防泵的銹蝕，低速自檢方式還是有一定的作用。相對(duì)而言，它具有低頻驅(qū)動(dòng)、低速轉(zhuǎn)動(dòng)、設(shè)備低功耗運(yùn)行的特點(diǎn)。
2.3 自檢方式的比較：
在消防泵自檢方式中，常速自檢方式和低速自檢方式均在消防泵的維護(hù)中起到了一定的作用。從維護(hù)管理的角度看，它們都可在消防給水系統(tǒng)中運(yùn)用。相對(duì)而言，常速自檢方式能反映出消防泵實(shí)際的運(yùn)行工況。從消防泵故障原因的角度看，消防泵*不用造成的故障主要是泵機(jī)組軸的咬合問(wèn)題。電機(jī)啟動(dòng)不*的工況問(wèn)題較少，故過(guò)分強(qiáng)調(diào)消防泵完整工況的運(yùn)行，其意義不是很大。常速自檢方式適用于消防泵從消防水池吸水的情況，設(shè)計(jì)中應(yīng)合理考慮管路的布置。圖2 方法在運(yùn)行中存在一定的問(wèn)題，很快可造成超壓，在工程中應(yīng)用不是很合適。而常速自檢方式和低速自檢方式各有其特點(diǎn)。低速自檢方式雖對(duì)消防泵的運(yùn)行檢測(cè)工況不全面，但對(duì)消防泵管路的設(shè)計(jì)無(wú)特殊要求，基本上可以適用于消防泵自檢的技術(shù)要求。它較適用于消防泵直接從市政管網(wǎng)吸水的情況。
2 種自檢方式的主要特點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表1 ：
通過(guò)分析比較可以看出，當(dāng)消防泵從消防水池吸水時(shí)，宜選用常速自檢方式或低速自檢方式(見(jiàn)圖1 和圖3) ;當(dāng)消防泵從市政給水管網(wǎng)吸水時(shí)，宜選用低速自檢方式，采用變頻方法或軟啟動(dòng)器方法均可(見(jiàn)圖3) 。
3、消防泵自檢的技術(shù)要求：
消防泵自檢作為消防給水系統(tǒng)中的新技術(shù)，無(wú)論是哪種自檢方式，均需要有一定的技術(shù)要求作保障，才能使其完善、可靠。
(1) 消防泵自檢方式均需采用PLC 控制。自檢的周期一般設(shè)定在10～15 d ，每次自檢運(yùn)行時(shí)間宜在5～10 min。消防給水系統(tǒng)每年宜進(jìn)行一次全面的測(cè)試，消防泵也應(yīng)進(jìn)行出水(正常工況) 的試驗(yàn)。這是因?yàn)橄辣米詸z的zuijia工況是能真實(shí)地反映消防泵實(shí)際運(yùn)行的工況。
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