临时高压消防给水系统稳压泵设流量开关设定值分析

临时高压消防给水系统稳压泵设流量开
关设定值分析
摘要：在“双循环”新发展格局下，我国建立了统一大市场，推动了消防事
业的快速发展。

为了在新时期进一步推动临时高压消防给水系统的高质量发展、
高水准应用，应充分认识到该系统在工业生产与日常生活中的重要性，并提升稳
压泵的管理水平，保障其安全运行。

本文以此为出发点，概述了稳压泵的工作原理，剖析了稳压泵的运行工况及设计流量，并在此基础上，对流量开关设定值进
行了具体讨论。

关键词：临时高压消防；稳压泵；流量开关；设定值
我国从上世纪70年代已经引入了高压消防给水系统，经过近半个世
纪的应用及发展，一方面积累了诸多成功应用经验，另一方面提高了临时高压消
防给水系统的管理水平。

尤其是进入新时代后，在新一轮工业化改革浪潮推动下，我国在该领域出台了一些法律、法规，配套的开展了互联网加改革、物联网改革，通过配置技术要素为该系统应用赋能的方式，提高了其应用效果。

当前正值“十
四五”时期高质量发展阶段，应进一步加强对该系统的研讨。

下面先对该系统中
的稳压泵工作原理做出简要概述。

1、稳压泵的原理概述
当临时高压消防给水系统出现不利点位置的静水工作压力条件时，消防水箱
难于满足系统要求，需要对稳压装置进行设置。

根据现行《消防给水及消火栓系
统技术规范》第5.3.2条、12.2.8条要求看，稳压泵设计流量需大于系统管网
“系统自动启动流量”与正常泄漏量，同时保障管道流量开关的正常开启。

从稳压泵的工作原理方面看，临时高压消防给水系统应用时，要求区分未发
生火灾与发生火灾后两种情况。

在前一种情况下，稳压泵的工作原理如下：（1）当管网压力下降至初充水容积的低水位压力P s1时，稳压泵进入自动开启状态。

（2）当管网压力上升到高压水位P s2的条件下，稳压泵进入停止状态。

在后一种情况下，稳压泵的工作原理如下：（1）管网压力因消防用水量的增多而下降，稳压泵不能达到临时高压给水系统补水量需求。

（2）随着压力下降量的增加，达到缓冲水容积的低水位压力P2后，消防泵进入自动开启状态。

2、稳压泵运行工况及设计流量
临时高压消防给水系统中的稳压泵，在不同的运行工况下，其设计流量存在差异，为了对其设计流量进行合理控制，并在此基础上完成流量开关设定值的科学设置。

从实践经验看，在具体操作过程中，一方面需要区分未发生火灾与发生火灾条件下，稳压泵的运行工况。

另一方面则需要根据运行工况下的不同情况，确认其设计流量范围。

具体如下：
2.1运行工况分析
2.1.1未发生火灾
在未发生火灾的条件下，假定稳压泵中的管网正常泄漏量、实时压力、流量开关设定值，分别为q1、P、q0，那么，在不同的条件下其工况存在差异。

分述如下：
（1）当P在P s1~P s2之间时，稳压泵处于停止状态，此时气压罐向管网进行补水；稳压泵处于运行状态，稳压泵向管网补水，同时充水至气压罐。

（2）当P≤ P s1时，稳压泵进入开启状态，此时稳压泵向管网进行补水，同时充水至气压罐。

（3）当P≥P s2时，稳压泵进入停止状态，此时气压罐向管网补水，保障管网压力的可持续性。

结合上述三种情况，假定稳压泵的设计压力为P0，稳压泵的设计流量为Q0，稳压泵的启泵瞬时流量与停泵瞬时流量分别为Q s1、Q s2，可以得到稳压泵流量Q—扬程H性能曲线，P s2
0< P s1、Q s20< Qs1。

进一步分析可以得到：
（1）气压罐压力要上升至P s2并保障稳压泵正常运行，应该保障Q s2≥q1，才
能使其进入停止状态。

（2）气压罐压力下降至P s1时，为了满足稳压泵向管网与气压罐补水与充水，需要保障Q s1>q1。

（3）由于流量开关设定值不合理时，不排除发生误报警的可能性，为了预
防此类情况，应将其设定值控制在q1>q0条件下。

2.2.2发生火灾
在发生火灾的条件下，给水系统在灭火过程中需要保障水灭火设施进入出水
状态，同时使管网泄漏处于进行状态。

假定水灭火设施的出水量为q2，那么，会
出现两种情况：
（1）当P在P s1~P s2之间时，稳压泵处于停止状态，气压罐出水量=管网正常
泄漏量+水灭火设施出水量之和=q1+ q2。

（2）当P2≤P< P s2时，稳压泵处于运行状态，此时稳压泵流量=气压罐充水
量+气压罐出水量=气压罐充水量+ q1+ q2，对该公式进行变化，可以得到另一种
情况稳压泵流量+气压罐出水量= q1+ q2。

由此可见，消防给水系统中与生活给水系统不同，为了满足稳压泵正常运行，需要稳压泵流量控制在不大于q1+ q2的条件下，此时稳压泵的实际开启时的点位
于P s1，且Q s1不大于q1+ q2，最终，可确定其范围为q1+ q2≥Q s1>q1。

2.2设计流量分析
稳压泵的设计流量以稳压泵的Q—H性能曲线为基础，根据该曲线显示的结
果看，已知Q s2≥q1，而且，从Q s20< Qs1可知Qs2< Qs1，此时可以得到q1≤Qs2s1。

根据Qs2、Qs1的范围，能够进
一步得到（Qs1+Qs2）/2在q1到（q1+ q2+ Qs1）/2之间。

当Qs1达到最大值时，等于q1+ q2，可以将其设计流量设置为（Qs1+Qs2）/2，那么，可以得到q1+ q2>Q0> q1，并能够将其值确定为（q1+q1+q2）/2。

3、流量开关的设定值分析
临时高压给水系统中，稳压泵的设计流量与流量开关设定值是否合理，直接
影响着整个系统的稳定运行。

结合以上分析可知，在Q s2、Q s1控制点下，设计流
量与稳压泵流量开关相关联，但是，无论在未发生火灾，还是发生火灾的情况下，均可以在设计流量确定的基础上，进一步对流量开关设定值的范围进行缩小并加
以确定。

具体如下：
根据临时高压给水系统稳压泵的运行工况看，稳压泵流量开关设定值的范围
在Q s1位置，而且，稳压泵的设计流量大于稳压泵的流量开关设定值，此时，可
以将稳压泵的流量开关设定值进行缩小为稳压泵设计流量的范围以内，表示为
（q1+q1+q2）/2< q0< q1+ q2。

按照取中间值的方法，对其进行计算并确定其值，
那么可以得到q0= q1+ 。

在这情况下，稳压泵的启动瞬时流量已知，而且不小于稳压泵的流量开关设
定值，会造成流量开关发生误报警现象。

为了预防其发生误报警，可以选择电气
自动控制技术，将其中的消防泵启动时间进行延时处理。

从实践经验看，延时时
间设置为10s即可满足其条件。

进一步讲，在未发生火灾的情况下，通过设置的
延时可以确保水灭火设施不出水并完成向气压罐的充水工作。

如果发生了火灾，
也可以在延时10s后保障其出水。

结束语
总之，临时高压消防给水系统是保障未发生火灾与发生火灾时的有
效设施，一旦发生问题会造成一定的危害。

在新时期高质量发展阶段，需要做好
该系统管理工作。

结合上述分析可以看出，稳压装置的工作原理相对简单，借助
对正常状态与火灾状态下的稳压泵运行工况的分析发现，选取中间值有利于设计
流量的设置，并在此条件下确定流量开关的设定值范围，同时，应借助管网正常
泄漏量与实时压力，做好误报警的控制与稳压泵流量控制。

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