
一种是公共供水能提供足够水量,但其压力太低而不能满足消防需要。假设一个供水系统经过测试,其静压为58psi(4.06k9/cm2),在流放l4509pm(5480L/rain)时,残存压力仅22psi(1.54k9/cm2)。如果在测试地点附近有一所安装了自动喷水灭火系统的房屋,要求流量为l2009pm(4536L/rain),压力为48psi(3.36k9/cm2),原有的供水便不能满足消防需要.要求点远在供水曲线图上供水曲线的上方。(见图l)
在这种情况下,利用消防泵可将该供水系统的压力提高到适用于自动喷水设备的要求。用于这种情况的消防泵通常叫做加压泵。如果在该供水系统上安装上一台容量为l0009pm(3785L/min),压力为40psi(2.8k9/cm2)的消防泵.加压泵和供水系统两者结合可提供如图2
所示的供水曲线。这条联合的供水曲线远处于自动喷水设备要求点之上,因此可认为供水适当。
至此,应该认识到消防泵并不能制造水。它仅能大大提高原有供水系统的水压。
另一情况是没有公共供水系统,或者虽有供水系统,但所提供的水量与压力都不能满足消防用水的需求,也可利用消防泵。然而一个能备足消防需用量的贮水设备是必不可少的,这种贮水设备可以建在地面上或地面下。水源可以是水塘、井、湖、河、渠道,甚至海洋。从以上任何一种水源,配置能量适当的消防泵并加以维护保养.就能提供适当的消防用水量。
美国消防协会和工厂相互保险组织对消防泵的工况标准都有基本规定。一个新的企业消防泵必须能满足以下三个测试点。
1.X一个测试点:当消防泵处于不放水的运转状态时t其产生的压力不许X越140%的额定压力,然而对l987年以前出厂的卧式泵,规定不许X越120%的额定压力。
离心泵的压力与流量的关系是:压力愈大,流量愈小,因此水泵在不放水运转的情况下自然会使压力达到X高。规定一个X大的可接受的压力增加值,其用意是提供某种程度的X压保护,以防止泵的组成部分受损害。如果一台泵的额定压力定为lOOpsi(7k9/cm2)则其在不出水运转时的压力不应X越l40psi(9.8k9/cm2)
2.X二个测试点试点要求水泵在输送其额定流量时,水泵的压力至少为100%的额定压力。因此。如水泵的额定压力为lOOpsi,额定流量为10009pm(3785L/min);则该泵在输出流量10009pm时。必须达到lOOpsi的压力。
3.X三个测试点要求水泵的容量有一定的X额口具体的规定是,它必须能在输出l50%的额定流量时产生至少65%的额定压力。因此,上述的水泵必须在输出l5009pm时,其压力至少能达65psi。
应当了解上述三个试验中所提到的压力指的是净压力。简言之,净压力就是由泵增加到系统内的压力。因此如果城市供水系统已有一定的压力时.这个压力必须被减去以获得泵的净压。
在卧式或立式涡轮泵上,净压力可从出口压力减去进口压力而取得。水泵在靠近进出口两端均安装有压力表。
为使技术上准确。应该注意进出El两端的口径是否一致,如果不等,由于直径的不同产生流速的不同.因而其净压也有某些差别,准确的计算公式见下:
水泵进出口直径相同时。上面公式右边的X二个括弧便可略去.在有速度压力不同情况下也只是相差几磅而已。
例1:一台水泵在输出l2009pm时.进IZl压力呈出口压力
算净压
:殳其进出口直径相等。
在为立式泵计算其净压时。取用的公式有所不同,因为立式泵上仅在出口处装有压力表。进Vl处由于立式泵一般都从无压水源处(如并)取水,推进翼轮与入水El均淹没于水面下口立式泵产生的压力应是其出El压力(显示于表上)加上从水源处将水吸到表位处所需的压力。高程压力的计算方法是将出口压力表距水面的垂直距离英尺乘上0.433psi/ft而取得。要使技术上正确。不应忽视出口压力表处的速度压力口其准确_计算公式如下:
这里有必要弄清楚为什么在大多数的情况下速度压力在计算中可被略去。假设一台泵出水20009pnll.输入于6in管。其速度压力仅约3psi。如粜输出管管径更大.则速度压力还将减低.而输水流量达20009pm的管道取用小于6in直径的管子是很少见到的。
表1对有代表性的速度压力的数值提供较清楚的概念:
下面是计算立轴式泵的净压例子:
例2:设一台立式泵向8in管内输出l5009pm的流量,当高于水面65ft的出口压力表上显示107psi时。如果不考虑速度压力,它的净压有多少?
如包括速度压力。其净压亦只是
回到前面叙述的对新的企业消防泵要求的三个性能点口每台标有美国保险商协会研究所或美国工厂相互保险组织标牌的泵是被证明新泵能达到上述测试点的。这就能预期当这样的泵应用于现有的供水系统上可取得的流量与压力。因此可【,_预制供水系统所能取得的流量与压力曲线。找们可以参考每种泵型所表现的例子。先以立式泵作例子。
例3:假定一台新立式泵的额定功能为
20009pm时达95psi。从一个地下储罐取水,其进水的水面在距出口压力表下的lOft处。可以绘出该泵在不同的流量下所预期可达的出水压力减去抽水高程的压力损失的三个测试点标志在一张压力X量图表上。(见图3)
X一个点是在不出水状态下的压力X高点.此点为按其额定压力的l40%。
的ft,得出地面压力约为
把它定在图上Ogpm的线上(见图3)·此净压表示该泵在运转不出水时位于地面的放水表上的X大压力。它是不允许该新泵X越的。如果X越了便认为不台格。实际上一般都能达到标准。
X二个点是在额定压力为100%时,其额定容量至少为l00%。在流量为20009pm时·出水口的压力表所呈的压力减去4psi的高程差·地面压力观察为9lpsi,此点标于图上。低于此标准便认为不合格。实际上一般都显示高于此标准。‘
X三个点规定在输送150%的额定流量时·其压力应为额定压力的65%,这意味该泵在输出30009pm时,其地面压力表至少为58psi,把这三点用实线联接起来·应是该泵尚属新的状态时所能达到的功能标准。实际上经美国保险商协会研究所或美国工厂相互保险组织登记过的额定为95psi、20009pm功能的新泵·其工况能比图上实线所示的好·一般能抵达图上的虚线所示。然而用这三个持点作为泵的安
全工况际准来与消防供水要求作对照是相当可靠的。
转到测试卧式涡轮泵的问题上.采取三种测试数据点和上述的一样.然而在计算净压时有一个重要的不同点.即:卧式泵常自有压水源取水。泵的净压基本上是进El和出El压力表上读数的差额。因此利用一个消防泵形成的总的供水是由消防泵的压能加上水源的压能联合提供的。用下面的例子加以说明:
例4:假设我们要使用一台额定功能为5009pm、60psi的水泵于供水系统上.如图4所表达的那样。这种型式的供水系统原来的压力是低的,是典型的需用加压泵的场合。如果在上面的图表上标志一台卧式泵的三个规格点如图5所示.我们将看到泵和供水双方的持点。
现将水泵所产生在不同流量的压力加入于供水系统原有的压力上,它们所联合的供水压力将如图6所示。
在09pm处标定联合供水的X一点,即由水泵的X高限84psi的压力加上原供水系统的32psi静压所构成的ll6psi。
联合供水的X二点是由水泵工作于额定功能5009pm、60psi时加上供水系统残存的27psi所构成的87psi。
联合供水的X三点是当水泵流量达7509pm时的压力加上供水系统残存压力所构成的60psi。情况见图6。
其他测点可随意算出和定于图上,但只需进行这三点的测试就足以掌握水泵从任何水源取水所能提供的功能,以之来和消防供水的要求相对照是可靠的,况且一台新泵实际上还能比图示的工况略胜一筹。
在确定卧式消防泵大小时,需要考虑以下几点:
1.水泵结合水源所能提供的水压与流量必须大于消防供水需要,换言之供水要求点必须落在联合供水的曲线上或低于该曲线;
2.登记注册的泵要求能以其额定流量的150%进行输水,因此有可能确定一个泵的大小.使其在输送额定以上流量时符合流量要求,这只需要供水要求点不X过该泵额定流量的150%,便合格了。例如消防用水要求15009pm的流量,可采用额定流量为l0009pm的泵,但X好要取得管辖当局和保险公司的同意;
3.公共供水系统的平时供水压力必须不低于20psi(虽然一般水泵能在进口压力不低于lOpsi时。能提供l50%额定流量的)。低于20psi的供水压力,当在水泵抽水的情况下,有可能使老的管道管壁破坏或将污水吸入公共供水系统。低的吸入压力也有可能在泵内造成气穴现象,使泵受到损害a因此要求公共供水系统维持的安全压力不低于20psi。这20psi压力要求应能确定用于公共供水系统上的泵浦的X大容量.也即是说,在泵浦l50%的额定流量时,供
水系统给予泵浦的压力不少于20psi。基于这项要求,下面的公式是用来计算为原有供水系统加压用的加压泵所需X大额定流量gpm。
计算完毕后·Qmax数字应往下修正到X靠近的实际能得到的水应额定流量。
例5:在一公共供水系统,当供l2309pm流量时·残剩压力为20psi,应选多大的泵合适?用
由于泵额定容量的分档没有8209pm,在此苛况下,选用的X大的泵其容量为7509pm。
针对立式泵的供水问题时,主要考虑的是水源与气候的关系。如果井、湖、河等在气候干燥时有干涸现象·就不足赖以为消防水源。如果由贮水池供水,则X关键问题是适当容量。NFPA的大多数标准规定了供水储罐的流量时间要求。储水罐的大小必需符合标准要求·
在火灾记录中·有不少的例子是由于消防泵在需用时不能起动而酿成火灾的·消防泵的失灵往往由于平时缺乏测试、检查和保养。因此在防火工作中,X重要的措施之一是定期测试这种设备,确定其处于良好的运转状态·建议每周操作泵浦一次。如果有自动起动装置的,让它以自动发动开始直至在输出相当大的水流下达到全速运转为止。
(一)水泵设施的测试
水泵的地上与地下水管均应用200psi静压或高于X大静压的50psi,以两者中的较高标准进行静压测试2小时。地上水管如有渗漏即视为不合格,地下水管允许少量渗漏,如一小时内仅几个夸脱之多(1夸脱一1/4加仑),视管线长度和阀门、零件的式样和数量而定。
水泵的地下管道在与消防系统的管道相联接前,应经冲洗以免有小动物尸体、石块、碎木块等物留在里面影响输水功效。
消防泵应具有生产厂和销售商店的测试曲线图表,显示流量与净压的工况关系和马力与流量的对照。这些特性曲线是生产厂对该泵的功效担保。接受水泵时要证实至少能符合所示的特性,并且也须符合前面所叙述的三个标准测试点的要求。
(二)试泵需用的工具
1.为测试试集水器的每个联接口准备一根水带和水枪
2.预先计划好固定水枪的办法
3.毕托管和压力表
4.预定测水泵转速的办法
5.电压表
6.安培计