柴油機消防泵動(dòng)力單元技術(shù)方案
一、 執行相關(guān)條款的技術(shù)實(shí)現
根據《中華人民共和國消防法》第九條:建設工程的消防設計、施工必須符合國家工程建設消防技術(shù)標準。建設、設計、施工、工程監理單位依法對建設工程的消防設計、施工質(zhì)量負責。
第二十四條:消防產(chǎn)品必須符合國家標準;沒(méi)有國家標準的,必須符合行業(yè)標準。禁止生產(chǎn)、銷(xiāo)售或者使用不合格的消防產(chǎn)品以及國家明令淘汰的消防產(chǎn)品。
我司針對貴單位柴油機消防泵動(dòng)力單元項目,均依據國家標準和行業(yè)標準進(jìn)行設計制造,以下列舉部分國家和行業(yè)的工程建設消防技術(shù)標準:
GB 6245-2006 《消防泵》
GB 27898.5-2011 《固定消防給水設備第5部分:消防雙動(dòng)力給水設備》
GB 50974-2014 《消防給水及消火栓系統技術(shù)規范》
GB 50160-2008 《石油化工企業(yè)設計防火標準》
GB 50151-2021 《泡沫滅火系統技術(shù)標準》
GB 55036-2022 《消防設施通用規范的要求》
GB 50116-2013 《火災自動(dòng)報警系統設計規范》
GB 13365-2005 《機動(dòng)車(chē)排氣火花熄滅器》
GB 20800.1-2006 《爆炸性環(huán)境用往復式內燃機防爆技術(shù)通則第1部分》
GB 16806-2006 《消防聯(lián)動(dòng)控制系統》
GB 50284-2008 《飛機庫設計防火規范》
T/CECS 718-2020 《柴油機消防泵組技術(shù)規程》
SH T 3218-2022 《石油化工消防設施維護保養技術(shù)標準》
SH/T 3219-2022 《石油化工消防泵站設計規范》
二、啟動(dòng)系統
2.1柴油機消防泵的機電強啟(手磁一體直流接觸器)
動(dòng)力單元標配手磁一體直流接觸器,當自動(dòng)控制回路發(fā)生故障,而主回路的蓄電池與啟動(dòng)電機均完好的情況下,可采用手動(dòng)操作的接觸器以機械方式(直接將蓄電池與啟動(dòng)電機電氣連接)強啟柴油機消防泵。
手動(dòng)操作原理:不通過(guò)二次控制回路,人工直接操作機械儲能手柄,可快速電氣連接蓄電池與啟動(dòng)電機,啟動(dòng)成功,松開(kāi)手柄,電路快速分斷,啟動(dòng)結束。另外,當兩組蓄電池均發(fā)生虧電,可雙手同時(shí)操作兩臺接觸器,采用雙蓄電池組并聯(lián)給啟動(dòng)電機供電,應急啟動(dòng)柴油機消防泵。
★GB6245-2006 《消防泵》P12 9.9.1.11在控制線(xiàn)路故障時(shí),為蓄電池供電的主蓄電池接觸器應能人工機械合上。
★GB50151-2021 《泡沫滅火系統技術(shù)標準》P39 7.1.4第5款柴油機應具備2組蓄電池并聯(lián)啟動(dòng)功能、機械啟動(dòng)與手動(dòng)盤(pán)車(chē)功能。 …..當電控回路發(fā)生故障或蓄電量不足的應急情況下,可雙手同步操作雙接觸器實(shí)施雙蓄電池組并聯(lián)供電啟動(dòng),提高柴油機的啟動(dòng)成功率。
★GB55036-2022 《消防設施通用規范的要求》實(shí)施指南 P7 3.0.12第3款 消防水泵控制柜應具有機械應急啟泵功能。
★T/CECS718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P3 3.3.1柴油機消防泵組應至少具備一種自動(dòng)啟動(dòng)裝置,啟動(dòng)裝置應具備運行狀態(tài)監測功能和手動(dòng)啟動(dòng)功能。
★GB27898.5-2011《固定消防給水設備第5部分:消防雙動(dòng)力給水設備》P3 5.4.2.4發(fā)動(dòng)機消防泵組應配有機械應急啟動(dòng)裝置。
★GB50974-2014《消防給水及消火栓系統技術(shù)規范》P71 11.0.12消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能,……在緊急時(shí)啟動(dòng)消防水泵。
★SH/T3219-2022《石油化工消防泵站設計規范》P8 9.2.2柴油機宜采用電啟動(dòng)方式,并宜同時(shí)配置機械啟動(dòng)方式。
2.2柴油機消防泵的盤(pán)車(chē)與巡檢(應急機械儲能啟動(dòng)裝置)
動(dòng)力單元具備手動(dòng)機械盤(pán)車(chē)功能,能方便設備的成套、安裝調試、日常保養維護。采用機械盤(pán)車(chē)替代電啟動(dòng)的空車(chē)檢查對設備更為有利:慢速盤(pán)車(chē)可滿(mǎn)足柴油機消防泵不出流巡檢的要求,更便于對柴油機消防泵的軸系(柴油機的曲軸、連桿、皮帶….與水泵的聯(lián)軸器、水泵的軸承與密封等)進(jìn)行低成本高效率的維護、保養??蓽p少柴油機冷啟動(dòng)、冷停車(chē)導致積碳而延長(cháng)設備壽命(包括啟動(dòng)蓄電池的壽命)。
功能1:機械儲能啟動(dòng),保證發(fā)動(dòng)機在電啟動(dòng)回路發(fā)生故障時(shí)仍能應急啟動(dòng)柴油機。
功能2:手動(dòng)(機械)慢速盤(pán)車(chē),方便發(fā)動(dòng)機的盤(pán)車(chē)檢查及日常的巡檢調試。
相關(guān)標準要求:
★T/CECS718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P4 3.3.2 柴油機消防泵組應至少具備一種應急儲能啟動(dòng)裝置。
★T/CECS718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P4 3.3.8-3 機械彈簧儲能應急啟動(dòng)裝置應具備慢速盤(pán)車(chē)功能。注:慢速的機械盤(pán)車(chē)便于柴油機消防泵組的組裝、調試及日常的維護保養。
★T/CECS718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P8 3.9.2 柴油機消防泵組巡檢操作裝置應具備手動(dòng)盤(pán)車(chē)功能。
★GB27898.5-2011《固定消防給水設備第5部分:消防雙動(dòng)力給水設備》P3 5.4.2.4 發(fā)動(dòng)機消防泵組應配有機械應急啟動(dòng)裝置。
★GB50151-2021《泡沫滅火系統技術(shù)標準》P39 7.1.4第5款柴油機應具備……機械啟動(dòng)與手動(dòng)盤(pán)車(chē)功能。
★SH/T3219-2022《石油化工消防泵站設計規范》P23 9.2.2 柴油機宜采用電啟動(dòng)方式。并宜同時(shí)配置機械啟動(dòng)方式。條文解釋?zhuān)寒?/font>……導致電啟動(dòng)失敗,可選擇機械儲能啟動(dòng)柴油機。
★SH/T3218-2022《石油化工消防設施維護保養技術(shù)標準》P4 5.2.2b)每周檢查維護保養如下內容確保符合要求:1)應對備用機泵軸承盤(pán)車(chē)1次,不得少于一圈半(即540°),盤(pán)車(chē)應靈活自如無(wú)偏重現象……。
三、超速停機保護
3.1柴油機消防泵的超速保護(手磁一體超速斷氣閥)
動(dòng)力單元標配手磁一體超速斷氣閥,當閥門(mén)接收控制信號后,電磁鐵驅動(dòng)閥門(mén)的脫扣裝置,迅速關(guān)閉閥門(mén)并機械鎖定,切斷發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣回路,使發(fā)動(dòng)機轉速馬上下降并停機。另外,閥門(mén)被觸發(fā)關(guān)閉動(dòng)作后必須進(jìn)行人工機械復位,符合國家標準機械復位的要求。(普通的電停車(chē)設計存在安全隱患:當柴油機泵組斷電后就自動(dòng)復位)
系統安全運行:
1、獨立檢測、獨立電源、獨立設定與控制。
2、運行狀態(tài)顯示與保護驗證。
3、機械鎖定與手動(dòng)機械復位。
4、任何情況下都可以控制發(fā)動(dòng)機緊急停車(chē)。
5、硬密封設計,禁止軟材料掉進(jìn)發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣管道。
6、內燃機行業(yè)公認有效的超速保護裝置。
相關(guān)標準要求:
★T/CECS 718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P7 3.7.1 柴油機消防泵組超速停機保護裝置應具備獨立檢測與控制功能。
★T/CECS 718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P7 3.7.2 柴油機消防泵組超速停機保護裝置應具備切斷進(jìn)氣功能,且只能人工手動(dòng)復位。在切斷進(jìn)氣時(shí)應同時(shí)切斷燃油供給。
★GB 6245-2006《消防泵》P12 9.9.3 超速斷路裝置:設備應配有超速斷路裝置,當柴油機轉速超過(guò)其額定轉速15%-20%時(shí),該裝置能使柴油機停車(chē),并且只能人工復位。
★GB50151-2021《泡沫滅火系統技術(shù)標準》P183 7.1.4 第4款 柴油機應安裝人工機械復位的超速空氣切斷閥。
★SH/T 3219-2022《石油化工消防泵站設計規范》P25 9.2.10柴油機消防泵不應反轉,柴油機應配有獨立檢測的超速停機保護裝置。
四、冷卻系統
4.1柴油機消防泵的冷卻散熱系統(水/水熱交換器)
此動(dòng)力單元采用閉式循環(huán)的熱交換冷卻系統,水/水熱交換器。熱交換器的冷卻水取自消防泵的出口。柴油機冷卻系統按49℃的環(huán)境溫度設計,并滿(mǎn)足消防泵150%流量工況下的散熱量。
熱交換型冷卻系統冷卻水管路中間設有自動(dòng)和手動(dòng)兩條通道,每條通道有獨立的手動(dòng)閥、濾網(wǎng)、減壓閥,自動(dòng)通道設有自動(dòng)閥以保證柴油機消防泵在自動(dòng)起動(dòng)運行時(shí),冷卻水管路保持暢通,減壓閥與泵之間的冷卻管路和部件的承壓等級大于消防泵額定壓力的 2 倍以上并不得低于 1.6MPa。
熱交換器雙冷卻管路圖
相關(guān)標準要求:
★GB50151-2021《泡沫滅火系統技術(shù)標準》P39 7.1.4 第1款柴油機應采用閉式循環(huán)熱交換型發(fā)動(dòng)機……。(考慮到采用散熱器在封閉泵房較難操作,因此本標準要求采用熱交換器。)
★SH/T 3219-2022《石油化工消防泵站設計規范》P9 9.2.7a)布置在泵房?jì)鹊牟裼蜋C消防泵應選用熱交換器水冷卻系統,露天或半露天布置的柴油機消防泵組宜選用熱交換器水冷卻系統。
★T/CECS 718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P4 3.4.1柴油機消防泵組冷卻系統應按 49℃環(huán)境溫度設計,并應滿(mǎn)足泵性能曲線(xiàn)上任一點(diǎn)工況下的散熱需求。
★T/CECS 718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P4 3.4.2柴油機消防泵組安裝在地下泵房時(shí),宜采用熱交換器型冷卻系統,柴油機消防泵組安裝在地上泵房時(shí)可采用散熱器型的冷卻系統。
★GB6245-2006 《消防泵》P13 9.9.6柴油機冷卻系統
9.9.6.1應采用熱交換器或散熱器型的系統;
9.9.6.6散熱器的設計應保證在空氣濾清器處進(jìn)氣溫度為49℃時(shí)仍能保證柴油機不超過(guò)其最大允許操作溫度。散熱器應包含至柴油機的管路及排氣側的法蘭盤(pán),撓性管路可通過(guò)從該法蘭盤(pán)將風(fēng)扇排氣側與排氣通風(fēng)口/設備連接起來(lái)。”
五、排氣系統
5.1柴油機消防泵動(dòng)力單元的火花熄滅器(低阻力火花熄滅消聲器)
動(dòng)力單元標配低阻力火花熄滅消聲器,柴油機機經(jīng)過(guò)長(cháng)期使用,排氣管會(huì )積累大量碳粒,當脫落碳粒遇到高溫氣體時(shí),碳粒會(huì )燃燒并產(chǎn)生火花(火星)從排氣管飛出。如果排氣口現場(chǎng)存在可燃氣體或有機粉塵,就會(huì )引起火災或爆炸等嚴重危害公共安全的事故。為了避免事故發(fā)生,危險區域內(如:棉花收運、糧食加工、煤礦動(dòng)力、石油開(kāi)采、石油化工、油氣儲運……)運行的柴油機排氣出口必須安裝火花熄滅器,可有效防止火花飛出。
免維護型柴油機低阻力火花熄滅消聲器,安裝在發(fā)動(dòng)機排氣管的出口,用于攔阻、熄滅排氣管排出的火花、火焰及降噪裝置。
功能1:低阻力熄滅火花。
功能2:排氣降噪,可同時(shí)替代普通工業(yè)級的排氣消聲器。
相關(guān)標準要求:
★GB13365-2005 《機動(dòng)車(chē)排氣火花熄滅器》。
★GB20800.1 -2006 《爆炸性環(huán)境用往復式內燃機防爆技術(shù)通則》第1部分:可燃性氣體和蒸汽環(huán)境用Ⅱ類(lèi)內燃機P6 4.10火星熄滅器。
★SH/T3218-2022 《石油化工消防設施維護保養技術(shù)標準》P6 5.2.2k)柴油機排氣管路在應設置火花熄滅器的地方設置了普通的儲罐阻火器時(shí),會(huì )對柴油機的正常運行帶來(lái)很大的影響,應及時(shí)更換。條文說(shuō)明:柴油機消防水泵房排氣出口有易燃易爆氣體風(fēng)險的,排氣管道應安裝火花熄火器。
★SH/T3219-2022《石油化工消防泵站設計規范》P9 9.2.8d)排氣管出口宜安裝火花熄滅器等阻火設施,并宜采用不發(fā)火花的消聲器兼做阻火功能。
★T/CECS718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P6 3.6.1每臺柴油機消防泵組應設置獨立的排氣系統,且綜合排氣阻力不得超過(guò)柴油機制造商規定的限值,并應符合下列規定:……6排氣管道應有防止雨水灌入和小動(dòng)物進(jìn)入的措施,出口宜采取火花消除措施,并應遠離可燃物;……。
六、連接要求
6.1柴油機消防泵的聯(lián)軸器(萬(wàn)向節聯(lián)軸器)
萬(wàn)向節聯(lián)軸器是無(wú)彈性元件的全金屬撓性聯(lián)軸器,不僅能傳遞運動(dòng)和轉矩,而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補償性能,比較適合震動(dòng)較大的柴油機動(dòng)力驅動(dòng)的水泵,是重型機械與柴油機消防泵的標準配置。
相關(guān)標準要求:
★T/CECS 718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P7 3.8.1 柴油機與消防泵應采用撓性連接方式連接,當柴油機與水泵水平連接時(shí),應符合下列規定:
1.柴油機應通過(guò)撓性聯(lián)軸器或撓性傳動(dòng)軸與水泵連接。撓性聯(lián)軸器應直接安裝在柴油機飛輪盤(pán)適配器或外伸軸上;
2.聯(lián)軸器的結構應滿(mǎn)足在不拆卸柴油機和水泵的情況下可完全分離的要求;
3.聯(lián)軸器的結構應滿(mǎn)足在無(wú)須分離水泵與柴油機的情況下更換彈性件的要求;
七、消防泵用柴油機控制箱
7.1控制箱的組成
控制箱由柴油機控制器SY-DEC-F010、水泵協(xié)調模塊SY-WPC-F090、信息顯示模塊SY-DCP-F070以及其他相關(guān)指令開(kāi)關(guān)、按鈕組成,是專(zhuān)為適應消防和應急供水而設計的自動(dòng)控制器??刂破鞑捎梅植际桨惭b的架構,由多個(gè)模塊選配組成,模塊之間通過(guò)CAN總線(xiàn)方式連接。
集成了數字化、智能化,用于柴油機組消防供水自動(dòng)化及監控系統,實(shí)現自動(dòng)開(kāi)機/停機、數據測量、報警保護功能。檢測數據與狀態(tài)可以通過(guò)RS485或SAEJ1939發(fā)送到PC,適用于各類(lèi)型柴油機消防供水自動(dòng)化系統。
性能特點(diǎn)
1、32位ARM單片機。
2、工作電壓DC8~35V電壓。
3、MODBUS通信協(xié)議,可實(shí)現遙控、遙測、遙信、多機組并網(wǎng)。
4、具有實(shí)時(shí)日歷、時(shí)鐘及運行時(shí)間累積功能,數據存儲功能可現場(chǎng)翻閱。PC導入功能。
5、具有自動(dòng)巡檢功能,巡檢周期時(shí)長(cháng)可設置(警告、報警停機)。
6、具有調速功能,可通過(guò)調速穩定出水壓,具有恒速與恒壓可選模式。
相關(guān)標準要求:
★T/CECS 718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P7 3.9.1 柴油機消防泵組控制系統或控制柜應具備巡檢提示、信息記錄、數據傳輸功能,并應符合現行國家標準《固定消防給水設備 第 5 部分:消防雙動(dòng)力給水設備》GB 27898.5 的有關(guān)規定。
★T/CECS 718-2020《柴油機消防泵組技術(shù)規程》P8 3.9.2 柴油機消防泵組巡檢操作裝置應具備手動(dòng)盤(pán)車(chē)功能。
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