1 引言
室外消防輸配水管道材質(zhì)的選擇,應(yīng)根據(jù)管徑、內(nèi)壓、外部荷載和管道敷設(shè)區(qū)的地形、地質(zhì)、管材的供應(yīng),按照運(yùn)行安全、耐久、減少漏損、施工和維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)合理的原則,進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等綜合分析確定。目前,國內(nèi)消防室外輸水管道管材一般采用鋼管、球墨鑄鐵管、PE給水管及鍍鋅管等。本文通過對(duì)消防管網(wǎng)常用管道產(chǎn)品的性能特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析,重點(diǎn)對(duì)聚乙烯(PE)管道用于室外消防管網(wǎng)的可行性進(jìn)行了分析和論證。
<關(guān)鍵詞> 管材 消防給水 選用 連接
2消防給水管材的選用
3.1 室外消火栓給水系統(tǒng)(埋地應(yīng)完善除銹防腐措施)
(1)當(dāng)室外消防為生活、消防合用管道系統(tǒng)或低壓消防給水系統(tǒng)時(shí),可選用允許壓力較低的承插直管的球墨給水鑄鐵管(滑入式、機(jī)械式),焊接鋼管,內(nèi)外壁熱鍍鋅焊接鋼管等(部分工程可嘗試采用PE給水管)。
(2)當(dāng)室外消防給水系統(tǒng)為臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)和常高壓給水系統(tǒng)時(shí),當(dāng)系統(tǒng)工作壓力較低時(shí),在管材允許的壓力范圍內(nèi)可采用上述相同管材;當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力較大時(shí),應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)工作壓力情況,分別采用法蘭式球墨鑄鐵管、焊接鋼管、內(nèi)外熱鍍鋅普通或加厚焊接鋼管以及無縫鋼管。
3 可用于室外消防管網(wǎng)的常見管道產(chǎn)品性能及連接方式對(duì)比
鍍鋅鋼管:最難于解決的是鍍鋅鋼管的接頭防腐問題。無論是絲扣連接還是法蘭連接,管道接頭鍍鋅層都受到破壞。失去鍍鋅層的鋼管化學(xué)腐蝕嚴(yán)重,由于鋅和鐵的電極電位差較大,電化學(xué)腐蝕更加嚴(yán)重。這兩種腐蝕隨著地下水和土壤污染程度的加大而加重。雖然溝槽式接頭可以解決上述問題,但接頭費(fèi)用比普通接頭高許多,建設(shè)單位特別是房產(chǎn)開發(fā)商不樂意使用,比較難于推廣。
銅管:埋地的消防給水管道,既要承受管內(nèi)的水壓力,又要承受地面荷載的壓力。管內(nèi)壁要耐水的腐蝕,管外壁要耐地下水及土壤的腐蝕。金屬管道防腐處理非常重要,它將直接影響水體的衛(wèi)生安全以及管道使用壽命和運(yùn)行可靠。當(dāng)使用鋼管做消防管道時(shí),需對(duì)鋼管內(nèi)外做防腐處理。同時(shí)銅管在敷設(shè)在腐蝕性土中以及電氣化鐵路附近或其他有雜散電流存在的地區(qū)時(shí),為防止發(fā)生電化學(xué)腐蝕,還需取陰極保護(hù)措施(外加電流陰極保護(hù)或犧牲陽極)。用銅管做消防管時(shí)綜合成本非常高。
球墨鑄鐵管:當(dāng)采用球墨鑄鐵管時(shí),因球墨鑄鐵管采用柔性承插連接,對(duì)安裝施工的要求特別高,稍有不慎,極易造成接口漏水隱患。從施工角度來說,要求更嚴(yán),同時(shí)后期維修需保持警惕。
聚乙烯(PE)管道:近年來,聚乙烯(PE)管道以其優(yōu)越的性能特點(diǎn),已在市政給水、農(nóng)林灌溉、排污等及消防管道工程中得到了廣泛的應(yīng)用,主要性能特點(diǎn)如下:
1、良好的衛(wèi)生性能:PE管加工時(shí)不添加重金屬鹽穩(wěn)定劑,材質(zhì)無毒性,無結(jié)垢層,不滋生細(xì)菌,很好地解決了城市飲用水的二次污染。 2、卓越的耐腐蝕性能:除少數(shù)強(qiáng)氧化劑外,可耐多種化學(xué)介質(zhì)侵蝕,無電化學(xué)腐蝕。 3、長久的使用壽命:在額定溫度、壓力狀況下,PE管道可安全使用50年以上。 4、較好的耐沖擊性:PE管韌性好,耐沖擊強(qiáng)度高,重物直接壓過管道,不會(huì)導(dǎo)致管道破裂。 5、可靠的連接性能:PE管熱熔或電熔接口的強(qiáng)度高于管材本體,接縫不會(huì)由于土壤移動(dòng)或載荷的作用斷開。 6、良好的施工性能─管道質(zhì)輕,焊接工藝簡單,施工方便,工程綜合造價(jià)低。
綜合比較,PE管道用在消防管道系統(tǒng)中具有一定的特點(diǎn)。
3 設(shè)計(jì)施工規(guī)范對(duì)消防管道的要求
聚乙烯管材本身不阻燃,但由于國家標(biāo)準(zhǔn)本身要求必須埋地安裝,當(dāng)PE管道安裝在室外并且埋于地下,在正常情況下不存在管材著火及外力破壞的情況,應(yīng)此,在室外消防管網(wǎng)中可以考慮使用,在采用PE管道做消防管時(shí),一般有以下要求:
1、市政消火栓給水系統(tǒng)應(yīng)采用環(huán)狀管網(wǎng),但當(dāng)城鎮(zhèn)人口小于2.5萬人時(shí),宜采用環(huán)狀給水管網(wǎng)。
2、市政消火栓給水系統(tǒng)管網(wǎng)應(yīng)符合《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013的有關(guān)規(guī)定。
3、接市政消火栓的市政環(huán)狀給水管道的管徑不應(yīng)小于D160,當(dāng)枝狀管網(wǎng)時(shí)管徑不應(yīng)小于D200。
4、但當(dāng)城鎮(zhèn)人口不大于2.5萬人時(shí),接市政消火栓的市政給水管道的管徑可適當(dāng)降低,但環(huán)狀給水網(wǎng)不得小于D110,當(dāng)枝狀管網(wǎng)時(shí)管徑不得小于D160。
5、區(qū)域消防給水系統(tǒng)和聯(lián)合消防給水系統(tǒng)應(yīng)采用環(huán)狀消防給水管網(wǎng)。
6、室外消防給水管道應(yīng)布置成環(huán)狀,管道直徑不應(yīng)小于DN100向環(huán)狀管網(wǎng)輸水的進(jìn)水管不應(yīng)少于2條,當(dāng)其中一條發(fā)生故障時(shí),其余的進(jìn)水管應(yīng)能滿足消防用水總量的供水要求,同時(shí)環(huán)狀管道應(yīng)采用閥門分成若干獨(dú)立段,每段內(nèi)室外消火栓的數(shù)量不宜超過5個(gè)。
7、市政給水系統(tǒng)供水的常高壓消防給水系統(tǒng)其工作壓力為市政給水管網(wǎng)的供水壓力。
8、消防給水系統(tǒng)工作壓力不大于1.2MPa時(shí),埋地管道部分需采用PE100公稱壓力1.25Mpa 以上的PE給水管,但當(dāng)系統(tǒng)工作壓力大于1.2MPa時(shí),宜采用無縫鋼管。
9、消防給水系統(tǒng)埋地管道的埋深應(yīng)符合下列規(guī)定。
(1)管道的埋深應(yīng)考慮地面、埋深荷載和冰凍線對(duì)消防給水管道的影響;
(2)管道最小埋深不應(yīng)小于0.8m;
(3)在機(jī)動(dòng)車道下時(shí)最小埋深不應(yīng)小于0.9m;
(4)在寒冷地區(qū)管道的埋深最小應(yīng)在冰凍線以下0.3m;
(5)寒冷地區(qū)室外閥門井應(yīng)設(shè)置防凍措施。
10、PE管材的使用壽命和打壓試驗(yàn)同管材內(nèi)介質(zhì)溫度的高低有著密切的關(guān)聯(lián),介質(zhì)水溫的高低和管材正常工作壓力的高低是影響PE管道能否使用安全使用的主要影響因素。按照國家《埋地聚乙烯給水管道工程施工技術(shù)規(guī)程CJJ101-2004》相關(guān)條款要求,選用的管材最大允許工作壓力或試壓壓力應(yīng)考慮外界溫度對(duì)管道實(shí)際承壓能力的影響,實(shí)際壓力應(yīng)乘以溫度對(duì)管材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工作壓力的折減系數(shù)F,壓力隨溫度折減系數(shù)具體見下表:
溫度范圍 |
T≤20℃ |
20℃<T ≤20℃ |
30℃<T ≤40℃ |
折減系數(shù)f |
1.0 |
0.87 |
0.74 |
11、PE管不阻燃,嚴(yán)禁將PE給水管道用作室內(nèi)消防管。
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