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8.2 管道设计


8.2.1 消防给水系统中采用的设备、器材、管材管件、阀门和配件等系统组件的产品工作压力等级,应大于消防给水系统的系统工作压力,且应保证系统在可能最大运行压力时安全可靠。
8.2.2 低压消防给水系统的系统工作压力应根据市政给水管网和其他给水管网等的系统工作压力确定,且不应小于0.60MPa。
8.2.3 高压和临时高压消防给水系统的系统工作压力应根据系统在供水时,可能的最大运行压力确定,并应符合下列规定:
    1 高位消防水池、水塔供水的高压消防给水系统的系统工作压力,应为高位消防水池、水塔最大静压;
    2 市政给水管网直接供水的高压消防给水系统的系统工作压力,应根据市政给水管网的工作压力确定;
    3 采用高位消防水箱稳压的临时高压消防给水系统的系统工作压力,应为消防水泵零流量时的压力与水泵吸水口最大静水压力之和;
    4 采用稳压泵稳压的临时高压消防给水系统的系统工作压力,应取消防水泵零流量时的压力、消防水泵吸水口最大静压二者之和与稳压泵维持系统压力时两者其中的较大值。
8.2.4 埋地管道宜采用球墨铸铁管、钢丝网骨架塑料复合管和加强防腐的钢管等管材,室内外架空管道应采用热浸锌镀锌钢管等金属管材,并应按下列因素对管道的综合影响选择管材和设计管道:
    1 系统工作压力;
    2 覆土深度;
    3 土壤的性质;
    4 管道的耐腐蚀能力;
    5 可能受到土壤、建筑基础、机动车和铁路等其他附加荷载的影响;
    6 管道穿越伸缩缝和沉降缝。
8.2.5 埋地管道当系统工作压力不大于1.20MPa时,宜采用球墨铸铁管或钢丝网骨架塑料复合管给水管道;当系统工作压力大于1.20MPa 小于1.60MPa时,宜采用钢丝网骨架塑料复合管、加厚钢管和无缝钢管;当系统工作压力大于1.60MPa时,宜采用无缝钢管。钢管连接宜采用沟槽连接件(卡箍)和法兰,当采用沟槽连接件连接时,公称直径小于等于DN250的沟槽式管接头系统工作压力不应大于2.50MPa,公称直径大于或等于DN300的沟槽式管接头系统工作压力不应大于1.60MPa。
8.2.6 埋地金属管道的管顶覆土应符合下列规定:
    1 管道最小管顶覆土应按地面荷载、埋深荷载和冰冻线对管道的综合影响确定;
    2 管道最小管顶覆土不应小于0.70m;但当在机动车道下时管道最小管顶覆土应经计算确定,并不宜小于0.90m;
    3 管道最小管顶覆土应至少在冰冻线以下0.30m。
8.2.7 埋地管道采用钢丝网骨架塑料复合管时应符合下列规定:
    1 钢丝网骨架塑料复合管的聚乙烯(PE)原材料不应低于PE80;
    2 钢丝网骨架塑料复合管的内环向应力不应低于8.0MPa;
    3 钢丝网骨架塑料复合管的复合层应满足静压稳定性和剥离强度的要求;
    4 钢丝网骨架塑料复合管及配套管件的熔体质量流动速率(MFR) ,应按现行国家标准《热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》GB/T 3682 规定的试验方法进行试验时,加工前后MFR变化不应超过±20%;
    5 管材及连接管件应采用同一品牌产品,连接方式应采用可靠的电熔连接或机械连接;
    6 管材耐静压强度应符合现行行业标准《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ 101 的有关规定和设计要求;
    7 钢丝网骨架塑料复合管道最小管顶覆土深度,在人行道下不宜小于0.80m,在轻型车行道下不应小于1.0m,且应在冰冻线下0.3m;在重型汽车道路或铁路、高速公路下应设置保护套管,套管与钢丝网骨架塑料复合管的净距不应小于100mm;
    8 钢丝网骨架塑料复合管道与热力管道间的距离,应在保证聚乙烯管道表面温度不超过40℃的条件下计算确定,但最小净距不应小于1.50m。
8.2.8 架空管道当系统工作压力小于等于1.20MPa 时,可采用热浸锌镀锌钢管;当系统工作压力大于1.20MPa 时,应采用热浸镀锌加厚钢管或热浸镀锌无缝钢管;当系统工作压力大于1.60MPa 时,应采用热浸镀锌无缝钢管。
8.2.9 架空管道的连接宜采用沟槽连接件(卡箍)、螺纹、法兰、卡压等方式,不宜采用焊接连接。当管径小于或等于DN50时,应采用螺纹和卡压连接,当管径大于DN50时,应采用沟槽连接件连接、法兰连接,当安装空间较小时应采用沟槽连接件连接。
8.2.10 架空充水管道应设置在环境温度不低于5℃的区域,当环境温度低于5℃时,应采取防冻措施;室外架空管道当温差变化较大时应校核管道系统的膨胀和收缩,并应采取相应的技术措施。
8.2.11 埋地管道的地基、基础、垫层、回填土压实密度等的要求,应根据刚性管或柔性管管材的性质,结合管道埋设处的具体情况,按现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收标准》GB 50268 和《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332 的有关规定执行。当埋地管直径不小于DN100 时,应在管道弯头、三通和堵头等位置设置钢筋混凝土支墩。
8.2.12 消防给水管道不宜穿越建筑基础,当必须穿越时,应采取防护套管等保护措施。
8.2.13 埋地钢管和铸铁管,应根据土壤和地下水腐蚀性等因素确定管外壁防腐措施;海边、空气潮湿等空气中含有腐蚀性介质的场所的架空管道外壁,应采取相应的防腐措施。

条文说明

8.2 管道设计
 
 8.2.1 本条要求消防给水系统中管件、配件等的产品工作压力不应小于管网的系统工作压力,以防火灾时这些部位出现渗漏或损坏,影响消防供水的可靠性。
8.2.2 本条规定了低压给水系统的管网工作压力要求。低压给水系统灭火时所需水压和流量要由消防车或其它移动式消防水泵加压提供。一般是生产、生活和消防合用给水系统。阀门的最低产品等级是0.60MPa或1.0MPa,而普通管道的压力等级通常是1.2MPa,因此规定低压给水系统的系统工作压力不应低于0.60MPa。
8.2.3 本条规定了高压和临时高压给水系统的系统工作压力要求,并给出了不同情况下系统工作压力的计算方法。
8.2.4 本条规定了消防给水系统的管道材质选择要求。对于埋地管道采用的管材,应具有耐腐蚀和承受相应地面荷载的能力,可采用球墨铸铁管、钢丝网骨架塑料复合管和经可靠防腐处理的钢管等。对于室内外架空管道,应选用耐腐蚀、有一定耐火性能且安装连接方便可靠的管材,可采用热浸镀锌钢管、无缝钢管等。
8.2.5 本条规定了不同系统工作压力下消防给水系统埋地管道的管材和连接方式选择要求。
8.2.6 本条规定了室外金属管道埋地时的管顶覆土深度要求。管顶覆土应考虑埋深荷载以及机动车荷载对管道的影响,在严寒、寒冷地区还应考虑冰冻线的位置,以保证管道防冻。因消防给水管道平时不流动,所以与冰冻线的净距比自来水管线要求大。
8.2.7  本条规定了钢丝网骨架塑料复合管作为埋地消防给水管时的要求,包括对其强度、连接方式、工作压力、覆土深度、与热力管道间距等。钢丝网骨架塑料复合管的复合层应符合以下要求:
    静压稳定性:随机取两端长度为600mm±20mm的管材,在管端下封口的情况下用电熔管件连接,且在连接组合试样两端距管件端口150mm处,沿管材外表面圆周切一宽为1.5mm±0.5mm,深度至钢丝缠绕层表面的环形槽。试样试验在20℃,公称压力乘以1.5,时间为165h条件下进行,切割环形槽不破裂、不渗漏。
    剥离强度:管材按现行国家标准《胶粘剂T剥离强度试验方法  挠性材料对挠性材料》GB/T 2791规定的试验方法进行试验时,剥离强度值大于或等于100N/cm。
    静液压强度:应符合表3和表4的规定。80℃静液压强度165h,试验只考虑脆性破坏;在要求的时间(165h)内发生韧性破坏时,则应按表4选择较低的破坏应力和相应的最小破坏时间重新试验。
表3 管材耐静液压强度
表3 管材耐静液压强度
表4 80℃时静液压强度(165h)再实验要求
表4 80℃时静液压强度(165h)再实验要求
8.2.8 本条规定了不同系统工作压力下的室内外架空管道管材的选择要求。
8.2.9 本条规定了室内外架空管道的连接方式,包括沟槽连接、螺纹连接和法兰、卡压连接等。这四种连接方式都不用明火,不会产生施工火灾;且螺纹连接、沟槽连接(卡箍)和卡压占用空间少,法兰连接占用空间大。焊接连接施工要求空间大,不便于维修,且存在产生施工火灾的隐患,为减少施工时火灾,在室内架空管道的连接中不宜使用。
8.2.10 室外架空管道因不同季节和昼夜温差的影响,会发生膨胀和收缩,从而影响室外架空管道的稳定性,因此应校核管道系统的膨胀和收缩长度,并采取相应的安装方式和技术膨胀节等。

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消防给水及消火栓系统技术规范 GB50974-2014
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