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9.3 消防水源和消防泵


9.3.1 当消防给水由煤化工工厂水源直接供给时,工厂生产给水管网的进水管不应少于2条,且每条均应能满足火灾延续时间内100%的消防给水设计流量和70%的生产给水设计流量的要求。生产给水设计流量应按最大小时用水量计算,消防给水设计流量应按最大秒流量计算。
9.3.2 当煤化工工厂水源直接供给不能满足消防用水量、水压和火灾延续时间内消防用水总量要求时,应建消防水池(罐),并应符合下列规定:
    1 水池(罐)的容量应满足火灾延续时间内消防用水总量的要求;当发生火灾能保证向水池(罐)连续补水时,其容量可减去火灾延续时间内的补充水量;
    2 水池(罐)的总容量大于1000m³时,应设置能独立使用的2座(格)消防水池(罐),并设带切断阀的连通管;
    3 水池(罐)的补水时间,不宜大于48h,当水池(罐)有效总容积大于2000m³时,不应大于96h;
    4 当消防水池(罐)与生活或生产水池(罐)合建时,应有消防用水不作他用的措施;
    5 严寒和寒冷地区应设防冻措施;
    6 消防水池(罐)应设液位检测、高低液位报警及自动补水设施。
9.3.3 消防水泵应远离爆炸危险源,并宜布置在地上;消防水池(罐)最低液位应满足水泵自灌引水要求。
9.3.4 消防水泵的吸水管、出水管应符合下列规定:
    1 每台消防水泵宜有独立的吸水管;2台以上成组布置时,其吸水管不应少于2条,当其中1条检修时,其余吸水管应能确保吸取全部消防用水量;
    2 成组布置的水泵,至少应有2条出水管与环状消防水管道连接,两连接点间应设阀门;当1条出水管检修时,其余出水管应能输送全部消防用水量;
    3 泵的吸水管上不应设置管道过滤器,出水管道应设防止超压的安全设施;
    4 直径大于300mm的出水管道不应选用手动阀门;
    5 进出口阀门的启闭应有明显标志;
    6 埋地管道外防腐等级不应低于加强级,并应符合现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的有关规定。
9.3.5 消防水泵组的性能应满足消防给水系统所需流量和压力的要求,同一泵组的消防水泵型号宜一致,并应以室内外消防给水的最高水压校核消防水泵的工作工况。消防水泵的主泵应采用电动泵,备用泵应采用柴油机消防泵,且备用泵应按100%供水能力设置。
9.3.6 当全厂消防给水系统供水压力不能满足粉煤气化、油煤浆制备等高层厂房内消防系统最不利点消防设备的供水压力时,应设置区域消防给水增压泵,并应符合下列规定:
    1 增压泵的供水能力应满足室内消防用水总量及压力要求;增压泵的启动宜在火灾确认后远距离手动启动,并应具有现场启动功能,且泵、控制阀等工作状态及报警信号应能在消防控制室显示;
    2 宜设置独立吸水池(罐),其容积应满足消防供水增压泵10min的供水水量;
    3 消防补水应可靠,补水能力不应小于增压泵供水能力;系统应设置防水倒流的措施;
    4 消防给水增压泵的主泵应采用电动泵,备用泵应采用柴油机泵,且备用泵应按100%供水能力设置;
    5 不同消防系统的增压泵可合并设置,增压泵及系统控制阀均应布置在泵房内。
9.3.7 稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏量和系统自动启动流量。稳压泵的设计压力应满足煤气化等高层厂房室内消火栓系统最不利点消火栓的静水压力不低于0.15MPa。稳压泵应采用电动泵,并应设置备用泵:备用泵的供水能力应与主泵一致。
9.3.8 稳高压消防给水系统,其消防水泵应在接到报警后2min以内投入运行。消防水泵应依管网压降信号自动启动,多台消防泵应根据系统压力按程序依次启动,且应具备就地手动启动和远程手动启动功能。
9.3.9 煤化工工厂消防水泵站可采用安全可编程序控制器(PLC)独立控制,系统压力、水位及报警信号、水泵运行及控制阀启闭状态信号应实时显示并记录。

条文说明
9.3.1 本条对工厂生产给水管网进水管提出数量和管径的设计要求,目的是提高消防给水由工厂水源直接供给时,工厂生产给水管网的进水管的供水能力。
9.3.3 本条规定是要求工厂布置消防水泵时,应尽可能远离爆炸危险源,提高消防设施可靠性,同时也是因为消防水泵作为重要设施,火灾时会有人员操作的可能性,远离爆炸危险源可减少人员伤害,如设有消防值班室时,应通过消防安全评估解决。
9.3.4 本条第4款,所指阀门不包括管路上设置的专用于检修的阀门。
9.3.5 本条要求消防泵站设置的消防水泵组应在火灾时满足保护区域内稳高压消防给水系统所需流量和压力的要求,同一泵组型号一致,可提高供水效率。
9.3.6 目前全厂占地面积不超过1000000㎡、设置1个消防泵站的工厂很多,消防给水系统均按照现行国家标准《石油化工企业设计防火标准》GB50160进行设计,采用稳压泵维持系统压力大于或等于0.7MPa。但粉煤气化、煤直接液化的油煤浆制备等高层厂房按本标准要求设置室内消火栓等灭火设施时,系统压力可能不满足室内有可燃物的最不利点处消火栓或固定消防系统灭火需要,若为了满足粉煤气化等高层厂房最不点消防要求的水压,需要提高整个系统的管网压力等级,对于已建项目改造非常困难,因此,本标准提出当受条件限制时,应考虑设置区域消防给水增压泵,当发生火灾并确认后,及时启动该泵,使室内管网的压力和流量达到设计要求。
    本条第2款的规定,主要是为了在全厂消防给水系统的消防水泵启动之前满足室内初期灭火所需的水量。
9.3.7 本条规定了稳压泵的设计压力和设计流量,稳压泵设计流量过小会导致稳压泵频繁启动,过大会影响消防主泵的启动时间;稳压泵的设计压力应满足煤气化等高层厂房室内消火栓系统充满水,最不利点消火栓的静水压力不低于0.15MPa。
9.3.8 煤化工工厂稳高压消防给水系统供水能力大,往往是3台水泵依次启动,消防水泵在接到报警后2min以内全部投入运行可满足灭火救援要求。强调消防水泵依管网压降信号自动启动,是为了使系统尽快达到最大供水能力。
9.3.9 目前国内消防控制柜主要针对380V低压泵控制柜提出的相关技术要求,煤化工工厂消防水主泵均为6000V以上高压电机驱动泵,无对应的消防产品标准可采用。目前煤化工工厂大都采用DCS、PLC或F&S系统控制,为了规范消防控制系统,本标准首次提出消防水泵站可采用安全可编程序控制器(PLC)独立控制,系统压力、水位及报警信号、水泵运行及控制阀启闭状态信号应实时显示并记录。目前市场上用于安全可编程序控制器失效概率(PFD)一般要求不小于0.01%,主要技术要求为:
    (1)控制器、电源模块、网络通信模块均1:1冗余设计;
    (2)当AC220V电源出现故障时,控制系统连续工作时间不少于3h;
    (3)需要联锁启动控制的I/O卡1:1冗余配置。
    此外,还要求控制系统具备与厂区计算机监控管理系统通信的功能,具备接收火灾报警控制器的报警信号等要求。
 

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煤化工工程设计防火标准 GB51428-2021
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