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 主要