循環(huán)冷卻水作工廠消防水源技術(shù)探討

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簡介： 針對循環(huán)冷卻水作中小型工廠消防水源的技術(shù)可行性及在工程設(shè)計中需要采取的技術(shù)措施等方面的問題進(jìn)行了探討和分析，并給出循環(huán)冷卻水作為消防水源不同情況下循環(huán)水泵房與消防泵房的平面布置方式。
關(guān)鍵字：消防 循環(huán)冷卻水 泵房

中圖分類號：TQ086.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　文章編號： 1009-2455(2000)02-0048-03

A Technical Approach to the Use of Circulatinｇ Cooling Water for Plant Fire Water Supply
YUAN Zhi-quan

　　Abstract：The technical feasibility of usinｇ circulating cooling ｗater for fire water supply in small and medium-sized plants as well as the necessary measures to be taken in engineering design are studied and discussed while layouts of circulating water pumping house and fire water pumping house are given for different cases in using circulating cooling water for fire water source.
　　Key words： fire-fighting；?circulating cooling water；?pumping house

問題的提出

　　根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GBJ－87）（簡稱《建現(xiàn)》）中第8.3.3條“具有下列情況之一者應(yīng)設(shè)消防水池：一、當(dāng)生產(chǎn)、生活用水量達(dá)到最大時，市政給水管道、進(jìn)水管或天然水源不能滿足室內(nèi)外消防用水量，二、市政給水管道為枝狀或只有一條進(jìn)水管，且消防用水量之和超過 25L／s。”因此新建中小型工廠一般應(yīng)設(shè)消防水池，為解決水池的死水問題和減少基建投資，通常情況下將消防水池和生活水池合并建設(shè)。這樣以來，水池容積很大，而生活用水相對合建水池容積偏小，從而使水池內(nèi)水循環(huán)周期過長，水質(zhì)易發(fā)生變化，造成生活用水的二次污染。一般情況下，工廠生產(chǎn)均用到循環(huán)冷卻水，并建循環(huán)水池，如考慮將循環(huán)水池和消防水池合并，將循環(huán)水作為消防水源，不但可以節(jié)省自來水和基建投資，還可以避免生活用水因停留時間過長而造成的水質(zhì)污染。

1 可行性分析

1.1 水質(zhì)問題
　　《建規(guī)》中規(guī)定：“消防用水可由給水管網(wǎng)，天然水源或消防水池供給。利用天然水源時，應(yīng)確保枯水期最低水位時消防用水的可靠性，且應(yīng)設(shè)置可靠的取水設(shè)施”。循環(huán)冷卻水與生活用水主要區(qū)別；兩者所含礦物質(zhì)離子成份不同，水溫不同。循環(huán)水水質(zhì)處理，可以概括為上除懸浮物、控制污垢及結(jié)垢?？刂聘g及微生物四個方面，循環(huán)水水溫在32－42℃之間。自來水中含機(jī)微量的鈣、鎂離子和其它離子，水溫為18℃左右。一般情況下，消防管網(wǎng)都充滿壓力水，使用自來水或循環(huán)水作消防水源，從產(chǎn)生氧化腐蝕和電化學(xué)腐地方面考慮，用循環(huán)水比用自來水腐蝕要輕的多。因此，循環(huán)冷卻水用作消防水源是完全可行的。
1.2 技術(shù)問題
　　循環(huán)冷卻水作為消防水源在技術(shù)上最大的問題是安全可靠，滿足消防的一些特殊要求。如消防泵房耐火等級、消防用水量、消防用水量平常不作他用、消防水泵吸水方式、寒冷地區(qū)水池防凍措施等等。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是動力的心臟，其本身的布置。運(yùn)行的安全可靠性等要求都很高。所以循環(huán)冷卻水用作消防水源在技術(shù)卜是可行的。

2 工程技術(shù)措施

2.1 消防泵房耐火等級

　　《建規(guī)》規(guī)定“消防水泵房應(yīng)采用一、二級耐火等級的建筑，附設(shè)在建筑內(nèi)的消防水泵房，應(yīng)用耐火極限不低于1h的非燃燒體墻和樓板與其他部位隔開。消防水泵房應(yīng)設(shè)直通室外的出口。設(shè)在樓層上的水泵房應(yīng)靠近安全出口”。工廠中循環(huán)水泵房一般都獨(dú)立設(shè)置，與廠房合建的大規(guī)模循環(huán)水泵房均設(shè)在首層，當(dāng)循環(huán)水泵房耐火等級符合消防規(guī)范要求或者采取了必要的安全措施時，二者合建能滿足消防要求。
2.2 消防用水量
　　《建規(guī)》規(guī)定：“消防水池的容量應(yīng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)室外消防用水總量的要求，在火災(zāi)情況下能保證連續(xù)補(bǔ)水時，消防水池的容量可減去火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)補(bǔ)充的水量?！毖h(huán)水系統(tǒng)規(guī)模少則幾千噸，多則幾萬噸，其有效容量為單位時間內(nèi)循環(huán)水量的1／3，一般情況下可以滿足消防水量的要求。特殊情況下，若循環(huán)水有效容量不能滿足消防要求，可以通過自來水儲水池來解決，可將消防水泵的一條或幾條吸水管從儲水池中吸水。但不能增大循環(huán)水池的容積來滿足消防水量的要求。因?yàn)椤豆I(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》（GB5550－95）規(guī)定：“循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)容積宜小于小時循環(huán)水量的1／3，當(dāng)按規(guī)定的公式計算出的系統(tǒng)容積超過上述規(guī)定時，應(yīng)調(diào)整水池容積。”另外，還基于系統(tǒng)加藥方面考慮，循環(huán)水在系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)計停留時間不應(yīng)超過藥劑的允許停留時間，否則，就會影響循環(huán)水水質(zhì)。
2.3 消防水量平常不作它用
　　循環(huán)水系統(tǒng)本身運(yùn)行要求其處于一個相對穩(wěn)定的環(huán)境中，如定時投加水處理藥劑，進(jìn)行水質(zhì)分析化驗(yàn)，及時補(bǔ)充系統(tǒng)由風(fēng)吹、蒸發(fā)和定期排污造成的水量損失，使循環(huán)水系統(tǒng)能在有效容積區(qū)域運(yùn)行；為控制其濃縮倍數(shù)，還要求系統(tǒng)進(jìn)行閉路循環(huán)，一般不允許中途截流，所以能滿足消防水量不作它用的消防規(guī)范要求。同時還應(yīng)考慮，一旦發(fā)生火災(zāi)消防用水的使用不致于長時間影響循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行，因此設(shè)計時須采取短時間內(nèi)迅速補(bǔ)水措施。
2.4 消防水泵吸水方式
　　《建規(guī)》規(guī)定：“一組消防水泵的吸水管不應(yīng)少于兩條，當(dāng)其中一條損壞時，其余的吸水管仍能通過全部用水量。消防水泵宜采用自灌式引水”。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計有其重要性，同時考慮冷卻塔通風(fēng)和本身荷載的要求，在具體設(shè)計中，通常建地上式循環(huán)水池，冷卻塔放在池頂上，水泵采用自港式吸水，節(jié)省了充水時間，啟動迅速，運(yùn)行可靠。
　　當(dāng)處于特殊情況，循環(huán)水池為地下式配備了無密封自吸泵，其水壓和流量均滿足消防要求，自吸泵能否作為消防水泵7本人理解，只要吸水安全可靠，自吸泵可作為消防水泵使用，同時《建挪規(guī)定：“消防水泵應(yīng)保證在火警后5min內(nèi)開始工作”，從大量使用無密封自吸泵的實(shí)例來看，自吸泵啟動吸水到出水，所需時間30－90S，顯而易見，絕對能滿足消防水泵在火警后5min內(nèi)開始工作的要求。況且，消防規(guī)范在對上述相關(guān)條文解釋說明中指出，若采用自灌式引水有困難，應(yīng)有可靠迅速的充水設(shè)備。其實(shí)，核心就是只要吸水安全可靠，非自灌式也未嘗不可。
2.5 寒冷地區(qū)消防水池防凍措施
　　《建規(guī)》規(guī)定：“寒冷地區(qū)的消防水池應(yīng)有防凍措施?！痹谘h(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計過程中，循環(huán)水池都作保溫層，又因循環(huán)水在生產(chǎn)中的重要性，除非停產(chǎn)檢修，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)都一刻不停地運(yùn)行，水一直處于流動狀態(tài)，不會結(jié)冰。

3 消防泵房與循環(huán)冷卻水泵房布置

3.1 循環(huán)水泵房作消防水泵
　　當(dāng)廠區(qū)室外消防為低壓給水系統(tǒng)，循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程滿足消防流量和壓力要求時，本人認(rèn)為循環(huán)水泵可以作為消防水泵使用。因?yàn)?，?guī)范對消防水泵沒有提出特殊要求，若發(fā)生火災(zāi)能按規(guī)定的流量和壓力供水滅火即可：循環(huán)水泵一刻不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，更增加了供水的安全可靠性，同時，還克服了單獨(dú)設(shè)置消防水泵長期不運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵銹蝕問題?，F(xiàn)實(shí)很多事例，單獨(dú)設(shè)置的消防水泵，由于長期不運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了嚴(yán)重的銹蝕，一旦發(fā)生火災(zāi)，又不能迅速啟動進(jìn)行供水滅火，消防水泵成廠十足的擺設(shè)；單獨(dú)設(shè)置還增加了設(shè)備投資。循環(huán)水泵作為消防水泵使用，既經(jīng)濟(jì)又可靠，不愧是一種值得推廣的方法。泵房布置形式見圖1。
3.2 單獨(dú)設(shè)置消防水泵
　　當(dāng)廠區(qū)室外消防為臨時高壓給水系統(tǒng)時，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置消防水泵。規(guī)范規(guī)定，臨時高壓給水系統(tǒng)指管網(wǎng)內(nèi)最不利點(diǎn)周圍平時水壓和流量不滿足滅火的要求，在泵房內(nèi)設(shè)有專用消防水泵，在發(fā)生火災(zāi)時啟動消防水泵，使管網(wǎng)內(nèi)的壓力和流量達(dá)到滅火時的要求。此種情況下，不能將循環(huán)水泵用作消防水泵，因?yàn)?，臨時高壓給水系統(tǒng)要求壓力很高，相對而言水泵的功率就很大，若以此大功率運(yùn)轉(zhuǎn)，就會浪費(fèi)大量的電能；同時循環(huán)水供水不需要如此高的壓力。泵房布置形式見圖2。

4　結(jié)束語

4.1　循環(huán)冷卻水作為中小型工廠消防水源是可行的，本人在以往的設(shè)計中曾作過嘗試。
4.2　從現(xiàn)有這種作法的工廠實(shí)際運(yùn)行情況來看，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。

參考文獻(xiàn)

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　?4?中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部.工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范[S].

作者簡介：
　　原芝泉?(1970－)，男，工程師，學(xué)士，山東省給水排水技術(shù)情報網(wǎng)理事。