消防供水设计方案.doc

杭锦旗亿嘉投资有限公司 消防供水系统消防泵站及生产消防水池设计方案 卷册号：F1207S-S0301 北京中电加美环保科技股份有限公司 设计：设计： 校核： 审核： 批注： 目录目录 1 项目概况项目概况1 2 设计依据设计依据1 2.1 标准规范标准规范1 2.2 设计合同及技术文件设计合同及技术文件1 2.3 设计范围设计范围1 3 设计原则设计原则1 4 工艺系统描述及工艺流程工艺系统描述及工艺流程2 5 系统设备选型系统设备选型2 5.1 消防水泵消防水泵 .2 5.2 生产消防水池生产消防水池2 5.3 吸水池吸水池3 5.4 持压泄压安全阀持压泄压安全阀 .3 5.5 消防水泵房消防水泵房3 6 自动控制系统自动控制系统4 6.1 消防供水系统内仪表消防供水系统内仪表 .4 6.2 PLC 控制系统和操作员站控制系统和操作员站.4 6.3 火灾报警系统火灾报警系统 .5 7 电气系统电气系统5 7.1 电机供电系统电机供电系统 .5 7.2 电动消防水泵变频控制系统电动消防水泵变频控制系统 .5 8 平面布置平面布置5 9 运行方式运行方式6 9.1 正常工况正常工况 .6 9.2 生产区或灌区发生火灾时生产区或灌区发生火灾时 .6 9.3 生产区和灌区同时发生火灾时生产区和灌区同时发生火灾时 .6 9.4 电动消防泵故障时电动消防泵故障时 .6 9.5 停电时停电时 .7 10 主要设备、建构筑物清册主要设备、建构筑物清册7 10.1 主要建构筑物主要建构筑物 .7 10.2 工艺、电气、热控设备清单工艺、电气、热控设备清单 .7 1 1 项目概况项目概况 项目名称：杭锦旗亿嘉投资有限公司消防供水系统 建设地址：内蒙古自治区鄂尔多斯市杭锦旗独贵塔拉工业园区 2 设计依据设计依据 2.1 标准规范 内蒙古自治区建筑消防设施检验规程 DB15-2009 建筑设计防火规范GB50016-2006 石油化工企业设计防火规范GB 50160-2008 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50058-92 火灾自动报警系统设计规范GB 50116-98 石油化工静电接地设计规范SH3097-2000 建筑内部装修设计防火规范GB 50222-95 工业企业总平面设计规范GB50187-93 化工企业总图运输设计规范HG/T 20649-1998 钢结构防火涂料应用技术规范CECS24:90 建筑钢结构防火技术规范CECS200:2006 建筑抗震设计规范 GB50011-2001 2.2 设计合同及技术文件 2.2.1 基础工程设计 2.2.2 总体设计统一规定 2.3 设计范围 本设计只包含消防供水系统，包含消防生产水池、消防水泵，消防水泵房以及 配套的电气，控制系统，不包含灭火等系统。 3 设计原则设计原则 消防供水系统消防泵站及生产消防水池是消防供水系统的心脏，担负着消防供 水的责任，因此，消防供水系统消防泵站和生产消防水池的设计遵循以下基本原则： 3.1 设计符合国标，地方消防验收检验规范 3.2 设计安全可靠，稳定。 3.3 经济合理，消防和生产水池合建，利用生产用水和补水保持消防生产水池的水 2 质，起到稳定水质，经济合理的用水的目的。 4 工艺系统描述及工艺流程工艺系统描述及工艺流程 生产消防水池不仅要满足全厂消防用水需要之外，还需要供给全厂生产水，并 应在水池内留有消防水量不被动用的措施。 消防水计算：生产区按消防水流量 1650m3/h（460L/s）、火灾持续时间 3 小时 计，消防水量为 4950m3，罐区按消防水量 1080 m3/h（300L/s）、火灾持续时间为 6 小时，消防水量为 6480m3，共需消防水量为 11430m3.设计消防水量为 1650+1080=2730m/h。 生产水计算：生产用水量正常为：2500 m3/h，最大为 3000 m3/h。生产水储水 应按 4h 计算，所需容积 12000 m3。 因此，生产消防水池总容积应为 23430 m3。可取 24000 m3。 本工程方案消防和生产水池合建，生产消防水池的水源由位于生产消防水池北 侧的原水处理站泵清水池内水用泵压力送入到生产消防水池，提供给生产消防水 池的生产供水，满足生产用水 2500-3000m3/h 的流量。 5 系统设备选型系统设备选型 5.1 消防水泵消防水泵 综合考虑消防水所需压力、消防水量，本设计设置一套独立的高压消防水系统， 设电动消防泵 5 台，单泵能力：Q=600m3/h，H=121m，P=355kW；同时设计柴油 泵 2 台，单泵能力：Q=1600m3/h，H=121m， P=820kW；电动稳压泵 2 台，1 用 1 备，单泵能力：Q=50m3/h，H=121m，P=37kW。管网压力平时由稳压泵担负，稳压 泵自动启停（管网压力降低至 1.15MPa 时开启，升高至 1.25MPa 时停泵） ，发生火 灾时，电动消防水泵启动供水，消防泵房停电时，柴油泵启动向消防系统供水。 每台电动消防水泵和柴油消防泵的进出口设计电动闸阀，用于阀门的自动开启 和调节流量，稳压泵的进出口设计手动闸阀，平时常开。 消防供水泵房内设计集水坑，内置潜污泵 Q=20m3/h H=15m 一台，用来排除 泵房可能的积水。 消防供水泵站内部全部采用碳钢管，小于 DN200 的管道采用无缝碳钢管，在 泵房内部采用法兰连接一段孔网复合钢管，便于和设计院室外管网相连。 3 5.2 生产消防水池生产消防水池 消防生产水池总有效容积为 24000m，按照设计规定，设计 2 组独立的生产消 防水池，每组有效容积 12000m，消防生产水池的水来源于清水池，由清水池泵房 的专用水泵（不在本设计范围内）压力流流入消防生产水池。 生产消防水池设计顶标高 1102.00，生产消防水池池底标高 1097.80m，设计长 度为 121m，有效容积 12000m3. 5.3 吸水池吸水池 为保障安全供水，保障生产消防水池有检修的时间，设计一座吸水池，吸水池 的有效容积按照柴油消防水泵的吸水口标高 1097.66m，考虑水泵吸入口必须配置的 弯头、吸水喇叭口、喇叭口支座等配管，吸水池池底标高 1095.50，设计有效容积 61.7x4x5.5m。吸水池和每座生产消防水池之间靠 2 根 DN1200 的联通管联通，联 通管上设计电动滑阀，平时电动滑阀打开，当其中某座生产消防水池需要检修时， 不影响另一座生产消防水池的正常使用。 5.4 持压泄压安全阀持压泄压安全阀 在消防水泵出口母管上设计持压泄压安全阀，当消防供水泵出口母管压力超出 设计压力时，超压泄压安全自动起跳打开一定的开度，保障阀前管网内压力稳定， 安全阀设计有旁路，根据实际需要，泄压安全阀的设定起跳压力 1.33MPa，高于 1.33MPa 时，泄压阀自动开启一定的开度，保持管网压力维持在 1.21MPa，设计回 座压力 1.21MPa，泄压安全阀的口径应满足一台柴油消防泵的全部流量通过，泄压 安全阀设计数据： 序号名称规格单位数量备注 1持压泄压安全阀 AX742X DN450，PN1.6 台1 设定起跳压力 1.33MPa，设定 回座压力 1.21MPa 4 5.5 消防水泵房消防水泵房 为满足安装需要，消防水泵房设计为 66mx10m，安装电动消防水泵 5 台，柴油 消防水泵 2 台，消防稳压泵 2 台，生产供水泵 4 台。为满足消防水容积的要求，柴 油高压消防水泵的吸入管安装高度为 1097.66m，电动消防水泵进水管中心标高 1097.6，为防止生产水泵动用消防水，低于消防水最低液,1097.80m，生产水泵的吸 入管位于生产消防水池消防水正常液位以上，消防水正常液位 1099.80m，生产水泵 吸入管标高设计为 1099.855m。 6 自动控制系统自动控制系统 消防供水系统由系统仪表、消防水泵和消防水泵进出口闸阀、生产消防水池进 水电动阀、出水电动滑阀、PLC 控制系统组成。 消防供水系统的主要仪表有设置在吸水池上的液位计，消防供水水泵出口母管 压力变送器和消防供水泵房的集水坑的液位计组成。 6.1 消防供水系统内仪表消防供水系统内仪表 序号仪表名称安装位置功能作用备注 1液位变送器吸水池池顶 监测吸水池液位，液位高出溢流 液位时或液位低于生产水正常液 位时，需报警，并检查调整预处 理站来补水系统，液位低于消防 水正常液位时，需报警并暂停生 产水泵供水，消防用水时，监测 消防水液位的变化，为消防用水 提供保证。 2压力变送器 消防供水泵出 口管网 监测消防供水泵出口压力，指导 消防供水泵的变频运行，保障消 防管网的压力稳定 3液位变送器 消防泵房集水 坑 监测液位，液位达到高液位时， 开启潜污泵，排除泵坑内积水 5 6.2 PLC 控制系统和操作员站控制系统和操作员站 PLC 系统作为消防供水系统的控制中心，接收全厂消防供水的信号指令，一旦 接收到消防供水指令，自动启动消防供水泵给管网供水，同时控制系统能监测到消 防供水系统内的设备运行工况，各仪表参数。 消防供水区设计操作员站，配置工控机，PLC 柜、显示器等设备，操作人员只 需在操作员站进行操作，就能有效的对消防供水系统进行操作。 6.3 火灾报警系统火灾报警系统 在消防供水泵站电缆夹层、柴油消防水泵柴油桶附近等易燃地点设计烟感，并 将信号接入火灾报警盘，同时将信号接入到全场火灾报警系统。 7 电气系统电气系统 7.1 电机供电系统电机供电系统 在消防供水区单独设计电气间，电气负荷为级负荷，电气间内设计 2500KVA 变压器 2 台，变压器内电源来源于污水处理、回用水处理站内高压配电 室，每台电动泵配软启动柜和变频控制柜各 1 台，实现双回路供电，同时供电采用 双电源系统，确保供电安全。 在电气室同时设计变频控制柜，电源分配柜等，给电动消防水泵、稳压泵、生 产水泵供电。 7.2 电动消防水泵变频控制系统电动消防水泵变频控制系统 为达到内蒙古自治区建筑消防设施检验规程(DB15-2009)的设计要求，消 防水泵中每台水泵均设计变频，变频器统一布置电气设备间。当稳压泵不能保证运 行压力时，第 1 台电动消防泵先变频启动，保证出口压力达到 1.21MPa，当第 1 台 泵工频运行仍然不能保证出水压力时，第 2 台电动消防泵变频运行，直至工频运行， 直到所有的电动消防泵都工频运行。 同时稳压泵设计变频控制柜，稳压泵稳定管网压力而启动时，可以变频启动， 逐步增大频率，直到管网压力达到 1.21MPa。 6 8 平面布置平面布置 平面布置祥见总图，生产消防水池、吸水池、消防泵房依次从北往南布置，生 产消防水池的进水由北边的原水预处理站内清水池接入。 消防供水泵房内水泵的布置满足水泵检修需要，生产水泵的吸水管位于消防水 正常液位以上，防止消防水被动用。 9 运行方式运行方式 9.1 正常工况正常工况 正常情况下，消防水管网内压力由稳压泵保持稳定，由设置在主管网上的压力 变送器控制，当压力低于 1.2MPa 时，稳压泵自动启动，保持管网内压力稳定在 1.21MPa。 9.2 生产区或灌区发生火灾时生产区或灌区发生火灾时 当生产区发生火灾时，PLC 接收到生产区火灾信号时，先低频启动 1 台电动消 防水泵，该水泵的频率由压力变送器控制，当消防用水量增加时，管网压力会剧降， 电动消防水泵由低于 50HZ 的频率直至工频运行，保障供水管网的压力，当第一台 电动消防水泵工频运行仍不能满足管网压力要求时，第 2 台电动消防泵低频启动， 直至工频运行，一直到第 3 泵工频运行；考虑到水泵并联运行有 5%的流量损失，3 台电动消防水泵并联运行能提供的总消防水量约 1710m3/h，满足生产区消防用水需 要。当罐区发生火灾时，先低频启动 1 台电动消防水泵，该水泵的频率由压力变送 器控制，当消防用水量增加时，管网压力会剧降，电动消防水泵由低于 50HZ 的频 率直至工频运行，保障供水管网的压力，当第一台电动消防水泵工频运行仍不能满 足管网压力要求时，第 2 台电动消防泵低频启动，直至工频运行， 2 台电动消防水 泵工频运行提供约 1140m3/h 的流量，满足罐区生产用水的需要。当系统失电时， 可以用柴油消防泵提供灭火水源。 9.3 生产区和灌区同时发生火灾时生产区和灌区同时发生火灾时 当生产区和灌区同时起火时，依次启动全部电动消防水泵，能提供约 2850m3/h 的流量，满足消防供水的需要。 7 9.4 电动消防泵故障时电动消防泵故障时 发生火灾时，任何一台或两台电动消防泵故障时，都可以启动其他电动消防泵 投入运行，但其他电动消防泵工频运行不能满足管网稳压在 1.21MPa 时，可以启动 柴油消防泵，维持管网压力。任何工况下，一旦管网发生超压时，都可以依靠持压 泄压阀保持管网压力稳定在 1.21MPa-1.33MPa. 9.5 停电时停电时 发生火灾停电时，依靠柴油消防泵本身的充电电源启动柴油泵，柴油泵的油桶 的柴油量能满足柴油机运行 6 小时使用。 10 主要设备、建构筑物清册主要设备、建构筑物清册 10.1