㈠ 消防设备检查自检时间与方法
消防给水是水灭火系统中的一个重要组成部分,而消防泵又是消防给水中的关键设备。在消防给水系统中,消防泵给水的可靠性直接决定了灭火的成功与否。
建筑消防给水设备在运行上具有一个普遍的特点,即这些设备平时很少运行,一旦灭火时却需要可靠地投入使用。但是,这些设备由于长期不用,灭火时却不一定能保证设备的正常运行。其中,消防泵也不例外。为加强消防泵给水的可靠性,上海市工程建设标准《民用建筑水灭火系统设计规程》(DGJ08-94-2001) 在国内首次提出了消防泵的自检问题。该规程规定,超高层建筑、一类高层公共建筑的消防泵宜设定时自检装置。另在修订中的《建筑设计防火规游吵范》也提出:消防给水设备必须具有自动巡检功能。
消防泵的自检即自动巡检,它是在设定的时间周期内自动地启动消防泵,对消防泵的运行进行检查。消防泵自检的目的在于增加消防泵的可靠性,保证消防给水系统整体的可靠。采用消防泵的定时自检装置,有利于及时了解消防泵的实际性能,解决消防泵的锈蚀卡死问题、保持消防泵良好的工况,也有利于消防系统管理的智能化。它对提高消防给水系统的安全可靠性有一定的意义。
1、消防泵自检方式
1.1常速自检方式
常速自检方式又称工频自检方式。它是定期将消防泵以额定转速运行一段时间后自动停泵。为保证自检时消防泵运行的压力对系统不造成破坏,必须对消防泵原有的进出水管路进行调整完善。
在消防泵从消防水池吸水的方式中,应在出水管上设旁通管。自检时打开旁通管上的电磁阀,消防泵自检运行的出水从旁通管排至消防水池,自检完成后关闭电磁阀,恢复原正常枝举工作状态。在消防泵从市政给水管网吸水的方式中,也应考虑自检运行时的超压。此时,在消防泵的进出水管上设旁通,自检时打开电磁阀,使出水又回到进水管路。运行超压后,从系统的泄压阀排至室外明沟。同时,为防止对市政给水的二次污染,在消防泵的吸水管路上须设置倒流防止器。
1.2低速自检方式
低速自检方式也是消防泵定期巡检的方式之一。消防泵在自检时是以独特的低速方式运行,它对消防给水管网不必作较大的改动。在低速自检方式中,消防泵的转速较神搭侍低,其出水压力较小。根据控制方法的不同,可分为软启动器方法和变频方法。
1.2.1软启动器方法
它利用软启动器来控制消防泵的自检,不考虑降压启动。在预先设定的周期内,按预先设定的软启动器运行方式进行消防泵的自检。这种运行方式是由软启动器来控制消防泵的启动阶段,即消防泵的定时软启动技术(SSD)。它时间较短,一般在10 s左右。整个过程运用可编程控制技术( PLC)来实现,以达到消防泵始终保持良好的准备状态。
现上海市建筑产品推荐性通用图集《XZW生活气压供水成套设备、XWG智能型无负压稳流给水设备安装》(2000沪S/T-102) 中,消防自检采用的就是软启动器方法。
1.2.2变频方法
这种方法是由微机控制器( PCL) 中的巡检周期时钟启动巡检子程序,从变频调速器中输出一个较低的频率去驱动消防泵。通常,控制消防泵的频率所产生的转速在300 r/ min 左右。因其转速远低于消防泵的额定转速,故系统中不会出现较大的增压,消防给水系统可采用原有的管路。在巡检过程中,变频器是从零Hz 开始馈电,消防泵的启动也就较平缓,消防泵无机械冲击,消防泵的转速使叶轮保持转动但不出水的临界状态,不致造成系统管网的超压。
2、消防泵的2种自检方式的分析和比较
2.1技术性
消防泵自检方式为消防给水系统中消防泵的日常检测提供了一种方法。在消防泵自检中,不仅可防止消防泵的锈蚀卡死,还可对电机过载、短路、过压、缺相、欠压、过热等作出报警。消防泵的自检对提高系统的管理水平不失为一种技术进步。
在2种消防泵自检方式中,均能体现出自检对消防泵的维护作用,但低速自检方式仅运行了消防泵启动中的一个初级阶段,不能完全反映出今后消防泵实际运行的工况。此外,消防泵自检的结果反馈到消防控制中心后,需要人工作出进一步的判断。故消防泵自检方式不能完全代替人工对消防泵的维护管理。
2.2 自检方式的分析
常速自检方式在一定的时间内模拟了消防给水的实际工况。其检测的是消防泵启动、正常运行的全过程。而在管路设计上需作改进。最重要的是要防止旁通管路上的电磁阀故障,必须做到在自检时打开,自检完成后及时关闭。
低速自检方式不需对消防泵的管路作改动,但其检测的仅是消防泵正常工况中的一个阶段。消防泵可分为直接启动和间接启动,功率较大的需要间接启动。而间接启动有Y/△降压启动、自耦降压启动、软启动器启动等方式。在消防泵运行中,软启动器启动仅是消防泵运行的一个前期阶段,其后才是正常的运行。变频方法也未能运行到工频阶段。但对于防止消防泵的锈蚀,低速自检方式还是有一定的作用。相对而言,它具有低频驱动、低速转动、设备低功耗运行的特点。
2.3自检方式的比较
在消防泵自检方式中,常速自检方式和低速自检方式均在消防泵的维护中起到了一定的作用。从维护管理的角度看,它们都可在消防给水系统中运用。相对而言,常速自检方式能反映出消防泵实际的运行工况。从消防泵故障原因的角度看,消防泵长期不用造成的故障主要是泵机组轴的咬合问题。电机启动不完全的工况问题较少,故过分强调消防泵完整工况的运行,其意义不是很大。常速自检方式适用于消防泵从消防水池吸水的情况,设计中应合理考虑管路的布置。图2 方法在运行中存在一定的问题,很快可造成超压,在工程中应用不是很合适。而常速自检方式和低速自检方式各有其特点。低速自检方式虽对消防泵的运行检测工况不全面,但对消防泵管路的设计无特殊要求,基本上可以适用于消防泵自检的技术要求。它较适用于消防泵直接从市政管网吸水的情况。
2种自检方式的主要特点对比见表1 。
通过分析比较可以看出,当消防泵从消防水池吸水时,宜选用常速自检方式或低速自检方式(见图1 和图3) ;当消防泵从市政给水管网吸水时,宜选用低速自检方式,采用变频方法或软启动器方法均可(见图3)。
3、消防泵自检的技术要求
消防泵自检作为消防给水系统中的新技术,无论是哪种自检方式,均需要有一定的技术要求作保障,才能使其完善、可靠。
(1)消防泵自检方式均需采用PLC 控制。自检的周期一般设定在10～15 d ,每次自检运行时间宜在5～10 min。消防给水系统每年宜进行一次全面的测试,消防泵也应进行出水(正常工况) 的试验。这是因为消防泵自检的最佳工况是能真实地反映消防泵实际运行的工况。
(2)消防泵自检方式应具有火灾时自动切换功能,并确保消防泵启动后不得自动停泵。在消防泵灭火运行时,对自检信号应不予响应。在消防泵自检期间,若遇到消防运行的命令时,应能立即中断正在进行的自检动作,及时关闭旁通管路上的电磁阀并加以确认,强行停止自检。系统自动将消防泵转入正常(工频)工况,使消防泵达到额定转速,确保消防泵的出水能满足系统的流量和扬程要求。
(3)在设有消防泵自检的消防给水系统中,从可靠的角度出发,均需设置泄压阀。无论是常速自检方式还是低速自检方式,都有可能出现系统的超压问题。若电磁阀未打开或软启动器、变频器运行不正常,就可能在闷泵。泄压阀可在系统中设一套共用。
(4)由于消防泵加强了平时的维护管理,消防泵需要经常运行,故消防泵机组也需考虑水泵和管路的隔振措施。作为消防泵还应防止被冰冻,保证系统的正常,不致设备失效和损坏。
除了满足以上的技术要求外,对于常速自检方式,还应能在消防泵自检前自动打开电磁阀,并必须在自检完成后自动关闭该阀门。其中的电磁阀也可用泄压阀代替。旁通管宜设在消防泵出水的止回阀前,便于各台消防泵分别检测,且可防止系统从高位消防水箱出水,达不到消防泵检验的目的,消防泵从消防水池吸水的自检方式应利用自检的排水,可将其回到消防水池再利用并可投加消毒剂。其排水管的管径宜与消防泵出水的管径相同。消防泵从市政管网吸水的自检方式应防止消防给水对市政给水的回流污染。对于低速自检方式,设置泄压阀也是必要的。
4、结论
(1)消防泵自检方式是消防给水系统中消防泵的性能检查方法之一。它是消防给水系统加强维护管理的技术进步。但消防自检方式不能完全代替人工消防设备的检查,消防泵仍需注意平时的定期人工维护保养,人工定期试车,以完善系统给水的可靠性。
(2)消防泵自检方式主要有2 种。常速自检方式可以较好地模拟消防给水的实际工况。低速自检方式主要反映了电机运行的状态,不能完全反映水泵运行的工况,低速自检方式的软启动器控制和变频控制的自检方法可起到防止消防泵机组的锈蚀卡死作用。
(3)常速(工频)自检方式是一种较好的自检方法。常速自检方式和低速自检方式均可在消防给水系统中运用。两者各有其特点。在消防泵机组的设计中应合理考虑管路的布置。对消防泵直接从市政管网吸水和消防泵从消防水池中吸水的形式,采用常速自检方式时,消防泵管路的布置方式应满足水源的卫生、水量的利用和系统超压的控制等要求。
(4)消防泵自检过程的评价标准除了能自动地运行消防泵,还宜能模拟消防实际的工况,满足消防泵机组在灭火时的需求。
消防配电系统的检测方法
1）查看消防控制室及各消防设施最末一级配电箱的标志，以及仪表、指示灯、开关、控制按钮。
2）核对配电箱控制方式及操作程序并进行试验：
①自动控制方式下，手动切断消防主电源，观察备用消防电源的投入及指示灯的显示；
②人为控制方式下，在低压配电室应先切断消防主电源，后闭合备用消防电源，观察备用消防电源的投入及指示灯的显示；
③查看最末一级配电箱运行情况。
火灾自动报警系统
点型感烟探测器的检测方法
1）采用发烟装置向探测器施放烟气，查看探测器报警确认灯、以及火灾报警控制器的火警信号显示。
2）消除探测器内及周围烟雾，报警控制器手动复位，观察探测器报警确认灯在复位前后的变化情况
点型感温探测器的检测方法
1）可复位点型感温探测器，使用温度不低于54℃的热源加热，查看探测器报警确认灯和火灾报警控制器火警信号显示；移开加热源，手动复位火灾报警控制器，查看探测器报警确认灯在复位前后的变化情况。
2）不可复位点型感温探测器，采用线路模拟的方式试验。
火灾报警控制器的检测方法
1）触发自检键，对面板上所有的指示灯、显示器和音响器件进行功能自检。
2）切断主电源，查看备用直流电源自动投入和主、备电源的状态显示情况。
3） 在备用直流电源供电状态下，进行断路故障报警及火警优先功能、二次报警功能检测：
①模拟探测器、手动报警按钮断路故障，查看故障显示。
②断路故障报警期间，采用发烟装置或温度不低于54℃的热源，先后向同一回路中两个探测器施放烟气或加热，查看火灾报警控制器的火警信号、报警部位显示及记录。每个探测器检测后，只消音，不复位。
4）用万用表测量火灾报警控制器的联动输出信号。
5） 系统复位，恢复到正常警戒状态。
消防联动控制设备的检测方法
1）对面板上所有的指示灯、显示器和音响器件进行功能自检。
2）切断主电源，查看备用直流电源自动投入和主、备电源的状态显示情况。
3）在备用直流电源供电状态下，进行下列检测：
①核对消防控制设备的联动控制功能和逻辑控制程序。
②在接线端子处，模拟消防联动控制设备与输入/输出模块间连线的断路、短路故障并用秒表计时，查看声、光故障报警信号。
③远程手动启动各联动控制消防设备，查看控制信号的传输；系统复位。
4）恢复至正常警戒状态。
室内消火栓系统的检测方法
1）选择最不利处消火栓，连接压力表及闷盖，开启消火栓，测量栓口静水压力。
2）连接水带、水枪，触发启泵按钮，查看消防泵启动和信号显示，测量栓口静水压力。
3）按设计出水量开启消火栓，测量最不利处消火栓出水压力。
4）按设计出水量开启消火栓，测量最有利处消火栓出水压力。
5）系统恢复正常状态
自动喷水灭火系统的检测方法
湿式系统的检测方法
1）开启最不利处末端试水装置，查看压力表显示；查看水流指示器、压力开关和消防水泵的动作情况及反馈信号。
2）测量自开启末端试水装置至消防水泵投入运行的时间。
3）用声级计测量水力警铃声强值。
4）系统恢复正常。
干式系统的检测方法
1）开启最不利处末端试水装置控制阀，查看水流指示器、压力开关和消防水泵、电动阀的动作情况及反馈信号，以及排气阀的排气情况。
2）测量自开启末端试水装置到出水压力达到0.05MPa的时间。
3）系统恢复正常。
预作用系统的检测方法
1）先后触发防护区内两个火灾探测器，查看电磁阀、电动阀、消防水泵和水流指示器、压力开关的动作情况及反馈信号，以及排气阀的排气情况。
2）报警后2min打开末端试水装置，测量出水压力。
3）用声级计测量水力警铃声强值。
4）系统恢复正常。
雨淋系统的检测方法
1）并联设置多台雨淋阀的系统，核对控制雨淋阀的逻辑关系。
2）先后触发防护区内两个火灾探测器或为传动管泄压，查看电磁阀、消防水泵及压力开关的动作情况及反馈信号。
3）用声级计测量水力警铃声强值。
4）不宜进行实际喷水的场所，应在试验前关严雨淋阀出口控制阀。
5）系统恢复正常。
气体灭火系统的检测方法
1）查看防护区内的声光报警装置，入口处的安全标志、声光报警装置，以及紧急启、停按钮。
2）系统设定在自动控制状态，拆开该防护区启动钢瓶的启动信号线、并与万用表连接。将万用表调节至直流电压档后，触发该防护区的紧急启动按钮并用秒表开始计时，测量延时启动时间，查看防护区内声光报警装置、通风设施、以及入口处声光报警装置等的动作情况，查看气体灭火控制器与消防控制室显示的反馈信号。完成试验后将系统恢复至警戒状态。
3）先后触发防护区内两个火灾探测器，查看气体灭火控制器的显示。在延时启动时间内，触发紧急停止按钮，达到延时启动时间后查看万用表的显示及相关联动设备。完成试验后将系统恢复至警戒状态。
4）当进行喷气试验时，应符合GB50263—97《气体灭火系统施工及验收规范》第5.4.3条要求。
机械排烟系统检测方法
1）自动控制方式下，分别触发两个相关的两个火灾探测器，查看相应排烟阀、排烟风机、送风机的动作和信号反馈情况。通风与排烟合用系统，同时查看风机运行状态的转换情况。
2）采用风速仪，按下列方法测量排烟风口的风速：
① 小截面风口（风口面积小于0.3m2），可采用5个测点，见图1所示。
② 当风口面积大于0.3m2时，对于矩形风口，见2所示，按风口断面的大小划分成若干个面积相等的矩形，测点布置在图每个小矩形的中心，小矩形每边的长度为200mm左右；对于条形风口见图3所示，在高度方向上，至少安排两个测点，沿其长度方向上，可取4－6个测点；对于圆形风罩，见图4所示，并至少取5个测点，测点间距≤200mm。
③ 若风口气流偏斜时，可临时安装一截长度为0.5－1m，断面尺寸与风口相同的短管进行测定。
3）按下列公式计算排烟风口的平均风速：
Vp＝（V1＋V2＋V3＋……Vn）／n
式中：Vp—风口平均风速，m/s；
V1、V2、V3、……Vn—各测点风速，m/s；
n—测点总数
4）按下列公式计算排烟量。
L＝3600Vp·F(m3/h)
式中：
L＝排烟量(m3/h)
Vp=排烟口平均风速m/s
F＝排烟口的有效面积m2
5）分别触发两个相关的火灾探测器或触发手动报警按钮，查看相应区域电动排烟窗动作情况及反馈信号。
6）全部复位，恢复到正常警戒状态。
疏散指示标志的检测方法
1）查看外观和位置,核对指示方向。
2）关闭正常照明，查看发光疏散指示标志的自发光情况,测试亮度。
3）切断正常供电电源，在灯光疏散指示标志前通道中心处，用照度计测量地面照度；达到规定的应急工作状态持续时间时，重复测量上述测点的照度。
4）系统复位。
应急广播系统的检测方法
1）在消防控制室用话筒对所选区域播音，检查音响效果。
2）自动控制方式下，分别触发两个相关的火灾探测器或触发手动报警按钮后，核对启动火灾应急广播的区域、检查音响效果。
3）公共广播扩音机处于关闭和播放状态下，自动和手动强制切换火灾应急广播。
4）用声级计测试启动火灾应急广播前的环境噪音，当大于60dB时，重复测量启动火灾应急广播后扬声器播音范围内最远点的声压级，并与环境噪音对比。
防火门的检测方法
1）查看外观、关闭效果，双扇门的关闭顺序。
2）关闭后，分别从内外两侧开启。
3）开启常闭防火门，查看关闭效果。
4）分别触发两个相关的火灾探测器，查看相应区域电动常开防火门的关闭效果及反馈信号。
5）疏散通道上设有出入口控制系统的防火门，自动或远程手动输出控制信号，查看出入口控制系统的解除情况及反馈信号。
6）全部复位，恢复正常状态。
防火卷帘的检测方法
1）查看外观。
2）按下列方式操作，查看卷帘运行情况反馈信号后复位。
① 机械操作卷帘升降。
②触发手动控制按钮。
③消防控制室手动输出遥控信号。
④分别触发两个相关的火灾探测器。
3）恢复至正常状态。
消防电梯的检测方法
1）触发首层的迫降按钮，查看消防电梯运行情况。
2）在轿厢内用专用对讲电话通话，并控制轿厢的升降。
3）用秒表测量自首层升至顶层的运行时间。
4）具有联动功能的消防电梯，分别触发两个相关的火灾探测器，查看电梯的动作情况和反馈信号。
5） 触发消防控制设备远程控制按钮，重复试验。
6）恢复正常状态。
㈢ 消防管道试压方法
1、 水压试验
1.系统压力测试原理
系统压力试验应按先主管、后主管、后支管的原则进行；管道试压应按系统分段进行。消防总管各区域为单体，消防喷淋支管地下室各区域为单体。隐蔽和埋地管道在隐蔽前应单独进行水压试验，管道系统安装后应进行整体水压试验。
2.分段压力试验
分段试压前，根据现场情况确定供水点。试压后的排水应有组织地排放，不得污染其他已建管道和设备。系统试压时，应先绘制试压系统图，并按规定设置盲板和排放口。
3.测试点设置
水力强度试验的试验点设在管网的最低点。试验压力应为工作压力的1.5倍，且不小于1.5MPa。向管网注水时，应先排出管网中的空气，并缓慢升压。消防给水管道系统达到试验压力后，在试验压力下10min内压降不大于0.02MPa，然后降至工作压力进行检查。压力应保持不变，无泄漏。
2、 水冲洗
1.管道试压完毕后，可进行冲洗。正式移交前，可使用市政自来水连续冲洗。观察水箱内的出水口和水箱口，直到浊度、透明度和颜色与进水口基本一致。冲洗顺序为先室外后室内，先地下后地上。室内管网分为多个回路进行冲洗。
2.调节阀、过滤器滤网及相关仪表应在管道试压、冲洗后安装。冲洗时，水不得通过所有设备。冲洗后的管道应及时封堵，防止污物进入。
3、 水源试验
检查消防水箱的容积和标高是否符合设计要求。核实消防水泵合流器的数量和供水能力。通过移动式消防水泵合流器进行供水试验，验证供水能力是否满足设计要求。
4、 消防泵试验
手动或自动启动时，应在5min内正常运行。备用电源切换后，水泵应在90秒内投入正常运行。
5、 稳压泵试验
模拟设计启动条件，立即启动稳压泵；当达到系统设计压力时，稳压泵应自动停止运行。
6、 报警阀试验
1.湿式报警阀
当试水装置出水时，应及时打开报警阀，液压警铃应在5~90s内报警。同时水流指示器输出报警电信号，压力开关接入报警回路，启动消防泵。
2.预作用报警阀
打开系统测试阀后，测试报警系统的启动时间和水流至测试装置出口所需的时间应符合设计要求。
7、 排水装置试验
试验根据系统最大设计喷水量，确定系统压力是否能达到设计压力，从而得出在火灾中喷头全开后，喷水效果是否能得到保证。
试验时，全开排水装置排水总阀，按系统最大设计灭火水量进行排水试验，使压力稳定。试验过程中，应及时将排水系统中的水排出。
8、 联动试验
用专用测试仪器或其他方法输入火灾信号，了解自动报警控制器的响应能力，是否能及时发出报警信号并启动系统。
另外，用一个喷嘴的流量（0.94~1.33l/s）从末端试水装置放水，观察水流指示器、压力开关、液压警铃、消防泵是否能及时发出相应的信号和动作。