消防水泵空轉(zhuǎn)和零流量運(yùn)轉(zhuǎn),概念、危害及防范措施
一、離心式水泵的空轉(zhuǎn),通常是指水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),泵殼內(nèi)無水或進(jìn)入較多空氣的情況,空氣進(jìn)入水泵會造成氣蝕損害,無水運(yùn)轉(zhuǎn)更導(dǎo)致水泵干磨發(fā)熱,造成軸承或密封損壞。因此,須采取防止水泵空轉(zhuǎn)的措施。
由于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(《消防泵》GB6245)沒有防止水泵空轉(zhuǎn)過熱的措施要求,因此出廠產(chǎn)品通常也不會具備防止空轉(zhuǎn)損害的功能(實(shí)施成本太高),實(shí)際應(yīng)用中并無有效解決方法。(防止水泵空轉(zhuǎn)的有效措施是在消防水池設(shè)置停泵水位,停泵水位不應(yīng)高于最低有效水位,并應(yīng)保證水泵不會吸入空氣或?qū)е驴辙D(zhuǎn)。但本方案被《水規(guī)》條文11.0.2禁止,詳見文末備注)。
二、《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》簡稱《水規(guī)》)5.1.16要求“臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)應(yīng)采取防止消防水泵低流量空轉(zhuǎn)過熱的技術(shù)措施”,這里的所指的“空轉(zhuǎn)”,應(yīng)該并不是常規(guī)的“水泵空轉(zhuǎn)”概念,更可能是指水泵滿水時(shí)低流量(零流量)運(yùn)行的情況。
在消防系統(tǒng)中,系統(tǒng)調(diào)試和日常測試、維護(hù)管理等,都可能有水泵低流量(零流量)運(yùn)行的情況。比如《水規(guī)》14.0.4要求每月手動(dòng)啟動(dòng)消防水泵運(yùn)轉(zhuǎn)一次,每周模擬消防水泵自動(dòng)控制的條件自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵運(yùn)轉(zhuǎn)一次等;又比如自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)測試末端試水裝置時(shí),一個(gè)灑水噴頭的流量就要連鎖啟動(dòng)消防泵。
水泵低流量(零流量)運(yùn)行時(shí),泵殼內(nèi)充滿水,與前后管網(wǎng)相通,有足夠的潤滑,通常的調(diào)試、測試等短時(shí)間運(yùn)行并不會導(dǎo)致水泵過熱等危害,而且這時(shí)的電機(jī)功率(電流)較小,也不會導(dǎo)致電機(jī)過熱。
由于泵殼內(nèi)的水缺少循環(huán),較長時(shí)間運(yùn)行也可能導(dǎo)致過熱等危害,而且水泵低流量(或零流量)運(yùn)轉(zhuǎn)會導(dǎo)致?lián)P程偏高,為防止意外發(fā)生,通常在消防水泵出口的主管路上安裝超壓泄壓閥,泄壓值以滿足功能為準(zhǔn),但不應(yīng)小于設(shè)計(jì)揚(yáng)程的120%。(按規(guī)范圖示,也可釆用旁通管等技術(shù)措施,但并不建議這種方式)
以安裝超壓泄壓閥為例,泄壓閥安裝在消防水泵出口的主管路上,超過安全值時(shí)自動(dòng)開啟泄壓(泄壓后的水一般回流至消防水池),壓力正常后自動(dòng)關(guān)閉,維持管網(wǎng)設(shè)備在設(shè)定的安全值之下運(yùn)行,還可以緩解水錘沖擊。
備注:
1、消防水泵的工況點(diǎn)中,空轉(zhuǎn)和零流量運(yùn)轉(zhuǎn)的功率(電流)最小,其中前者功率(電流)更小,因此,這兩種工況下都不存在電機(jī)過熱的問題。
2、空轉(zhuǎn)的主要危害是干磨造成軸承或密封損壞(僅部分空氣進(jìn)入時(shí)的主要危害是氣蝕),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線(或臥式泵殼頂部放氣孔),因此極少會發(fā)生空轉(zhuǎn),除非出現(xiàn)消防水池水位低于最低有效水位且接近抽空的情況。解決空轉(zhuǎn)的有效方法就是設(shè)定停泵水位,但根據(jù)規(guī)范要求11.0.2,消防水泵不應(yīng)設(shè)置自動(dòng)停泵的控制功能,因此,實(shí)際中并無有效的解決方案。
3、按設(shè)計(jì)規(guī)則:消防給水系統(tǒng)的系統(tǒng)工作壓力不會低于水泵零流量時(shí)的壓力,因此,嚴(yán)格意義來說,水泵零流量運(yùn)轉(zhuǎn)并不會造成超壓危害。但考慮水泵低流量(或零流量)運(yùn)行的情況可能較多(系統(tǒng)調(diào)試和日常測試、維護(hù)管理,都可能出現(xiàn)水泵零流量或低流量運(yùn)行),而且較長時(shí)間運(yùn)行可能導(dǎo)致泵體過熱(泵殼內(nèi)的水缺少循環(huán))等危害。因此,通常還是會消防水泵出口的主管路上安裝超壓泄壓閥(并不建議規(guī)范圖示的旁通管方式),以防意外發(fā)生。
由于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(《消防泵》GB6245)沒有防止水泵空轉(zhuǎn)過熱的措施要求,因此出廠產(chǎn)品通常也不會具備防止空轉(zhuǎn)損害的功能(實(shí)施成本太高),實(shí)際應(yīng)用中并無有效解決方法。(防止水泵空轉(zhuǎn)的有效措施是在消防水池設(shè)置停泵水位,停泵水位不應(yīng)高于最低有效水位,并應(yīng)保證水泵不會吸入空氣或?qū)е驴辙D(zhuǎn)。但本方案被《水規(guī)》條文11.0.2禁止,詳見文末備注)。
二、《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》簡稱《水規(guī)》)5.1.16要求“臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)應(yīng)采取防止消防水泵低流量空轉(zhuǎn)過熱的技術(shù)措施”,這里的所指的“空轉(zhuǎn)”,應(yīng)該并不是常規(guī)的“水泵空轉(zhuǎn)”概念,更可能是指水泵滿水時(shí)低流量(零流量)運(yùn)行的情況。
在消防系統(tǒng)中,系統(tǒng)調(diào)試和日常測試、維護(hù)管理等,都可能有水泵低流量(零流量)運(yùn)行的情況。比如《水規(guī)》14.0.4要求每月手動(dòng)啟動(dòng)消防水泵運(yùn)轉(zhuǎn)一次,每周模擬消防水泵自動(dòng)控制的條件自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵運(yùn)轉(zhuǎn)一次等;又比如自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)測試末端試水裝置時(shí),一個(gè)灑水噴頭的流量就要連鎖啟動(dòng)消防泵。
水泵低流量(零流量)運(yùn)行時(shí),泵殼內(nèi)充滿水,與前后管網(wǎng)相通,有足夠的潤滑,通常的調(diào)試、測試等短時(shí)間運(yùn)行并不會導(dǎo)致水泵過熱等危害,而且這時(shí)的電機(jī)功率(電流)較小,也不會導(dǎo)致電機(jī)過熱。
由于泵殼內(nèi)的水缺少循環(huán),較長時(shí)間運(yùn)行也可能導(dǎo)致過熱等危害,而且水泵低流量(或零流量)運(yùn)轉(zhuǎn)會導(dǎo)致?lián)P程偏高,為防止意外發(fā)生,通常在消防水泵出口的主管路上安裝超壓泄壓閥,泄壓值以滿足功能為準(zhǔn),但不應(yīng)小于設(shè)計(jì)揚(yáng)程的120%。(按規(guī)范圖示,也可釆用旁通管等技術(shù)措施,但并不建議這種方式)
以安裝超壓泄壓閥為例,泄壓閥安裝在消防水泵出口的主管路上,超過安全值時(shí)自動(dòng)開啟泄壓(泄壓后的水一般回流至消防水池),壓力正常后自動(dòng)關(guān)閉,維持管網(wǎng)設(shè)備在設(shè)定的安全值之下運(yùn)行,還可以緩解水錘沖擊。
備注:
1、消防水泵的工況點(diǎn)中,空轉(zhuǎn)和零流量運(yùn)轉(zhuǎn)的功率(電流)最小,其中前者功率(電流)更小,因此,這兩種工況下都不存在電機(jī)過熱的問題。
2、空轉(zhuǎn)的主要危害是干磨造成軸承或密封損壞(僅部分空氣進(jìn)入時(shí)的主要危害是氣蝕),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線(或臥式泵殼頂部放氣孔),因此極少會發(fā)生空轉(zhuǎn),除非出現(xiàn)消防水池水位低于最低有效水位且接近抽空的情況。解決空轉(zhuǎn)的有效方法就是設(shè)定停泵水位,但根據(jù)規(guī)范要求11.0.2,消防水泵不應(yīng)設(shè)置自動(dòng)停泵的控制功能,因此,實(shí)際中并無有效的解決方案。
3、按設(shè)計(jì)規(guī)則:消防給水系統(tǒng)的系統(tǒng)工作壓力不會低于水泵零流量時(shí)的壓力,因此,嚴(yán)格意義來說,水泵零流量運(yùn)轉(zhuǎn)并不會造成超壓危害。但考慮水泵低流量(或零流量)運(yùn)行的情況可能較多(系統(tǒng)調(diào)試和日常測試、維護(hù)管理,都可能出現(xiàn)水泵零流量或低流量運(yùn)行),而且較長時(shí)間運(yùn)行可能導(dǎo)致泵體過熱(泵殼內(nèi)的水缺少循環(huán))等危害。因此,通常還是會消防水泵出口的主管路上安裝超壓泄壓閥(并不建議規(guī)范圖示的旁通管方式),以防意外發(fā)生。