消防系统压力、管道壁厚及连接方式

内容提要 依据消防系统压力 管道壁厚及连接方式的要求 对薄壁 普通 加厚及无缝钢管的管道 壁厚进行了比较 提出了消火栓系统及自动喷水灭火系统在不同的给水分区下 宜采用经 济的管材及连接方式 一 消防给水常用管材的连接技术要点 一般要求 1 消火栓给水系统管道当采用内外壁热浸镀锌钢管时 不应采用焊接 系统管道采 用内壁不防腐管道时 可焊接连接 但管道焊接应符合相关要求 自动喷水灭火系统 指 报警阀后 管道不能采用焊接 应采用螺纹 沟槽式管接头或法兰连接 2 消火栓给水系统管径 100mm 的镀锌钢管 应采用法兰连接或沟槽连接 自动喷 水灭火系统管径 100mm 未明确不能使用螺纹连接 仅要求在管径 100mm 的管段上应 在一定距离上配设法兰连接或沟槽连接点 3 消火栓给水系统与自动喷水灭火系统管道 当采用法兰连接时推荐采用螺纹法兰 当采用焊接法兰时应进行二次镀锌 4 任何管段需要改变管径时 应使用符合标准的异径管接头和管件 5 有关消防管道连接方式及相关技术要求可参照 全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水 中的有关规定 沟槽式 卡箍 连接 1 沟槽式连接件 管接头 和钢管沟槽深度应符合 沟槽式管接头 CJJ T156 2001 的规定 公称直径 DN 250mm 的沟槽式管接头的最大工作压力为 2 5MPa 公称 直径 DN 300mm 的沟槽式管接头的最大工作压力为 1 6MPa 2 有振动的场所和埋地管道应采用柔性接头 其它场所宜采用钢性接头 当采用钢 性接头时 每隔 4 5 个钢性接头应设置一个柔性接头 螺纹连接 1 系统中管径 DN100 的内外壁热镀锌钢管或内外壁热镀锌无缝钢管均可采用螺纹 连接 当系统采用内外壁热镀锌钢管时 其管件可采用锻铸铁螺纹管件 GB3287 3289 当系统采用内外壁热镀锌无缝钢管时 其管件可采用锻钢螺纹管件 GB T14626 2 钢管壁厚小于 Sch30 DN 200mm 或壁厚小于 Sch40 DN 200mm 均不得使用螺纹连接件连接 3 当管道采用 55 锥管螺纹 Rc 或 R 时 螺纹接口可采用聚四氟带密封 当管道采 用 60 锥管螺纹 NPT 时 宜采用密封胶作为螺纹接口的密封 密封带应在阳螺纹上施 加 4 管径 DN50 的管道不得使用螺纹活接头 在管道变径处应采用单体异径接头 焊接或法兰接头 1 法兰类型根据连接形式可分为 平焊法兰 对焊法兰和螺纹法兰等 法兰选择必 须符合钢制管法兰 GB9112 9131 钢制对焊无缝管件 GB T12459 管法兰用聚四 氟乙烯包覆垫片 GB T13404 标准 2 热浸镀锌钢管若采用法兰连接 应选用螺纹法兰 系统管道采用内壁不防腐管道 时 可焊接连接 管道焊接应符合 现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范 GB5036 二 管材 管件的选择 在消防给水设计中 常常依据 全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水 2003 及 自动喷水灭火系统设计手册 2004 以下分别简称 措施 及 手册 的要求选择 管材 当工作压力 P 1 2Mpa 时 采用普通内外壁镀锌焊接钢管 当 P 1 2Mpa 时 采用 内外壁镀锌焊接加厚钢管或内外壁镀锌无缝钢管 在自动喷水灭火系统中 当 DN 80 并 采用螺纹连接时 最小管壁序列号要求为 sch40 钢管 而薄壁与普通钢管管壁较薄 需采 用加厚钢管或无缝钢管 用钢量较多 因此探讨压力 管道壁厚与连接方式 很有经济意 义 1 管材 管件与连接方式 液体输送用镀锌焊接钢管 流体输送用镀锌焊接钢管按壁厚分为薄壁 普通和加厚镀锌焊 接钢管 按接管形式分为不带螺纹和带螺纹镀锌焊接钢管 碳素钢 合金钢无缝钢管 热轧 挤压 扩 无缝钢管 冷拔 冷轧 无缝钢管 最小管壁序列号 我国现行的钢管标准 对碳素钢 合金钢无缝钢管的规格范围推荐有最 小管壁序列号 最小管壁序列号分为 sch20 sch30 sch40 sch60 sch80 等 序列号越 高 管道壁厚越大 由于管道压力与连接方式的不同 措施 及 手册 要求不同规格 钢管的最小壁厚应符合相应的最小管壁序列号 管件 系统中管径 DN 100 的热浸镀锌钢管或热浸镀锌无缝钢管均可采用螺纹连接 但系 统采用热浸镀锌钢管时 其管件采用可锻铸铁螺纹管件 当系统采用热浸锌镀锌无缝钢管 时 其管件采用锻钢制螺纹连接 螺纹管件产品标准参照锻铸螺纹管件 GB3287 3289 锻钢制螺纹管件参照 GB T14626 连接方式 管道连接形式分为卡箍连接 螺纹连接 焊接和法兰连接 2 管道壁厚的选择 1 焊接法兰或卡箍连接 且当工作压力 焊接法兰或卡箍连接 且当工作压力 2 0Mpa 时 时 依据 措施 及 手册 的要求 a 当 DN 125 薄壁及普通钢管的管壁厚度均小 于最小管壁序列号 sch20 钢管的要求 因而需采用加厚钢管 b 当 DN 150 普通钢 管的壁厚为 4 5mm 大于 手册 要求的最小管壁厚度为 3 4mm 可满足要求 c 当 DN200 或 DN250 时 因低压流体输送用镀锌普通钢管无此规格 需采用热轧 挤压 扩 无缝钢管 冷拔 冷轧 无缝钢管 同时需要满足 手册 要求的最小管壁厚度为 4 78mm 的要求 详表 1 2 螺纹连接时 螺纹连接时 且当工作压力且当工作压力 2 0Mpa 时时 依据 措施 及 手册 的要求 采用螺纹连接时 a 当 DN 65 最小管壁序列号要 求为 sch40 钢管 普通钢管因壁厚较小 需要采用加厚钢管方可满足使用要求 b 当 65 DN 80 最小管壁序列号要求为 sch40 钢管 需采用满足最小壁厚要求的无缝钢管 c 当 100 DN 150 最小管壁序列号要求为 sch30 钢管 需采用满足最小壁厚要求的无缝钢 管或加厚钢管 三 系统供水图式与对应管材探讨 1 消火栓系统 a 因系统分区方式通常为并联消防给水泵分区系统 串联消防给水泵分区给水系统 减压阀减压分区给水系统 减压水箱减压分区给水系统及重力水箱消防给水系统 系统分 区时按消火栓栓口的静水压力不大于 1 0Mpa 其动水压力一般不会超过 1 6 Mpa 消火栓 支管 DN65 当采用丝扣连接时 最小管壁序列号要求为 sch40 钢管 壁厚为 5 0mm 如 采用卡箍式连接 最小管壁序列号要求为 sch20 钢管 壁厚为 4 5mm 当 100 DN 125 采用普通钢管卡箍式连接 最小管壁序列号要求为 sch20 钢管 壁厚为 5 0mm 当 DN 150 采用普通钢管 卡箍式连接 壁厚为 4 5mm b 消防给水系统的供水立管在任何时间和地点系统的压力不宜超过 2 4 Mpa 消防 水泵供水至系统高区的两条输入管 应采用无缝钢管或加厚钢管 卡箍式连接 2 自动喷水灭火系统 a 当建筑高度 120m 时 消防竖向分区宜采用减压阀 分区水泵 多出口泵并联消防 泵给水系统 当建筑高度 120m 时 消防给水竖向分区宜采用多台消防泵直接串联 并联 或设中间水箱转输的串联消防泵给水方式 依据 自动喷水灭火系统设计规范 GB50084 2001 第 8 0 5 条规定 配水管道的布置 应使配水管入口的压力均衡 轻危险级 中危险级场所中各水流指示器入口的压力均不宜大于 0 4 Mpa 由于压力较小 所以当配水支 管 DN 65 采用螺纹连接时是可以用普通钢管 当 65 DN 150 采用卡箍式连接时也可用 普通钢管 b 自动喷水灭火系统报警阀的工作压力不大于 1 2Mpa 因此报警阀与水流指示器之 间的管道可采用普通钢管 卡箍式连接 由于消防水泵在供水至任何时间和地点系统的压 力不宜超过 2 4 Mpa 因此消防水泵与报警阀之间的管道应采用无缝钢管或加厚钢管 卡 箍式连接 3 钢管的工作压力范围尚需明确 根据 给水排水设计手册材料设备续册 1 普通钢管的试验压力为 245N cm2 稳 压时间为