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實用技術

2023 年第 5 期（總刊第 173 期）2023 年 10 月 10 日出版

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宋為民

趙 鋰 秦永新 陳寶旭 劉 杰 程宏偉

王冠軍 王 研 劉巍榮 黃曉家 黃建設

關興旺 任向東 蔡昌明 鄭長華 黃顯奎

馬 龍 何明清 劉志君 武齊永 都的箭

曹 捩 劉豐年 高勝華 陳英華

秦永新

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譚 青 葛 欣 賈曉薇

熊志權

基于仿尼古拉茲光滑管公式而建立的排水立管水膜流水力光滑區(qū)終限流量隱

性公式/張之立 ……………………………………………………………………………………1

閥門球墨鑄鐵件質量控制技術方法應用 /張燕 等…………………………………………………10

穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)消防穩(wěn)壓泵選型探討 / 祁芬茹 等…………………………………………14

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本刊聲明

● 封面 浙江金洲管道科技股份有限公司

● 產(chǎn)品介紹索引

上海冠龍閥門節(jié)能設備股份有限公司

寧波一機閥門制造有限公司

廈門海源泵業(yè)有限公司

南京尤孚泵業(yè)有限公司

吉博力（上海）貿(mào)易有限公司

埃梯梯智慧水務科技有限公司

博納斯威閥門股份有限公司

山東華立供水設備有限公司

寧波市佳音機電科技有限公司

上海凱泉泵業(yè)（集團）有限公司

上海上龍供水設備有限公司

三墾力達電氣（江陰）有限公司

浙江福蘭特有限公司

荏原機械（中國）有限公司

上海標一閥門有限公司限公司

CAL-VAL

金申密封技術（上海）有限公司

玫德集團有限公司

普聯(lián)力量流體控制（上海）有限公司

信泰閥門集團有限公司

廣東永泉閥門科技有限公司

北京華夏源潔水務科技有限公司

河北興華鑄管有限公司

江蘇中煤電纜有限公司

南方智水科技有限公司

遠大閥門集團有限公司

Defense Electromechanical

2023 年第 5 期（總刊第 173 期）2023 年 10 月 10 日出版 Editor Group of Water Field（In no particular order）

Chief Director： Song Weimin

Deputy Director：Zhao Li Qin Yongxin Chen Baoxu Liu Jie

Editorial Board：Cheng Hongwei Wang Guanjun Wang Yan

Liu Weirong Huang Xiaojia Huang Jianshe Guan Xingwang

Ren Xiangdong Cai Changming Zheng Changhua

Huang Xiankui Ma long He Mingqing Liu Zhijun

Wu Qiyong Du Dejian Cao lie Liu Fengnian

Gao Shenghua Chen Yinghua

Chief Editor：Qin Yongxin

Associate Editor：Li kai Ruan Xianglin

Editor：Tan Qing Ge Xin Jia Xiaowei

Overseas consultant：Henry Hung

Edited and published: Water Field Editor Group

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Branch of China Construction Metal Structure

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An implicit formula for the final limit flow rate in the smooth zone of the water film flow force in a water

holding riser based on the formula of imitating the Nikolai Ran smooth tube./ Zhang Zhili…………1

Application of Quality Control Technology and Methods for Valve Ductile Iron Castings./ Zhang Yan…10

Discussion on the selection of fire stabilizing pumps for stable high-pressure fire water supply systems

/Qi Fenru……………………………………………………………………………………14

實用技術

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基于仿尼古拉茲光滑管公式而建立的

排水立管水膜流水力光滑區(qū)

終限流量隱性公式

張 之 立

中煤科工集團北京華宇工程有限公司

摘 要： 基于第二種類型水力光滑區(qū)摩擦阻力系數(shù)猜想公式（仿尼古拉茲光滑管公式），分別推導建立

排水立管水膜流水力光滑區(qū)終限流量隱性公式和最準確終限流量隱性公式。

關鍵詞： 排水立管；水膜流；水力光滑區(qū)；終限流量隱性公式；最準確終限流量隱性公式

- 2 -

實用技術

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實用技術

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參考文獻

[1] 張之立 . 關于排水立管水膜流摩擦阻力系數(shù)公式之探索［J］. 水務世界，2022, (4)：7-10.

[2] 張之立 . 關于懷利—伊頓公式之推導與分析［J］. 水務世界，2021, (6)：37-45.

[3] 張之立 . 關于排水立管水膜流水力半徑、水力直徑表達式的確定［J］. 水務世界，2022, (1)：9-14.

- 10 -

實用技術

閥門球墨鑄鐵件質量控制技術方法應用

張燕 1

劉豐年 2

趙杰 1

1. 上海冠龍閥門節(jié)能設備股份有限公司，2. 上海冠龍閥門自控有限公司

摘 要： 目前，隨著制造技術水平的不斷提高，球墨鑄鐵件技術在多個領域內得到了廣泛的應用。對于

供水閥門的生產(chǎn)加工而言，如何運用有效的球墨鑄鐵件質量控制技術，保障供水閥門的使用性能，是一個

值得深思的問題。為此，本文論述了供水閥門球墨鑄鐵件質量控制技術的要點，希望通過文章闡述能夠為

相關從業(yè)人員提供參考。

關鍵詞：閥門；球墨鑄鐵；質量控制；機械性能；金相檢驗

0 引言

在供水閥門球墨鑄鐵件質量控制技術中，通過采

取相應的操作方法，使球墨鑄鐵件的機械性能及硬度

等方面得以保障，是當前供水閥門球墨鑄鐵件鑄造工

作中面臨的首要問題。在供水閥門使用過程中，時常

會出現(xiàn)球墨鑄鐵的力學性能變差、結構不穩(wěn)定及抗沖

擊性減弱等現(xiàn)象。因此，本文通過對供水用閥門使用

情況的研究，闡述了球墨鑄鐵件質量控制技術方法。

1 項目概況

在供水用閥門使用工況中，閥門常用的主體材料

為球墨鑄鐵，其在機械性能、耐腐蝕性、抗氧化性、

展延性、耐磨性和抗沖擊性等方面相比較于鑄鐵、鑄鋼，

具有更為優(yōu)良的物理性能。在應用過程中，為了充分

保障球墨鑄鐵件獲得更好的物理性能，文章結合具體

項目實例，將日常檢驗過程中積累的大量測試數(shù)據(jù)結

果作為依據(jù)，從機械性能、金相檢驗、硬度、化學成

分等多個方面對于球墨鑄鐵件開展質量控制工作。

2 球墨鑄鐵材料性能與優(yōu)勢

球墨鑄鐵材料性能與優(yōu)勢如下：在強度方面，相

比于片狀石墨鑄鐵，因球墨鑄鐵在結構上為球狀石墨，

因此具有較高的強度。一般情況下，其抗拉強度是高

于鑄鐵的，其屈服強度也是較高的，在使用過程中，

不會輕易斷裂。在耐腐蝕性與抗氧化性方面，球墨鑄

鐵表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢，優(yōu)于鑄鐵或鑄鋼，并且

在多種介質中均適用，如水介質、蒸汽介質及鹽水介

質等。在展延性、耐磨性及抗沖擊性方面，由于球墨

鑄鐵中含有珠光體或鐵素體，珠光體會結合熱處理技

術，使球墨鑄鐵件硬度得到增強，進而提升了其耐磨

性，另外，鐵素體具有較好的韌性，因此使其展延性

得以保障。球狀石墨微觀結構能夠有效地提高其穩(wěn)定

性，防止因外力沖擊而造成的損傷。在生產(chǎn)成本方面，

由于球墨鑄鐵在鑄造方面具有較高的效率，因此，能

夠節(jié)約各方面的成本，基于該特點，在閥門的生產(chǎn)工

作中得到了廣泛的應用 [1]。

3 技術難點分析

在建筑工程、市政工程等諸多領域中供水用閥是

一個較為關鍵的部件，尤其是在給排水、暖通、消防

等系統(tǒng)的建設工作中，而大多數(shù)情況下，這些系統(tǒng)

中所采用的閥門分為中壓及低壓閥門，并且以低壓

閥門為主。因此，在上述應用環(huán)境中，閥門球墨鑄鐵

件通常會面臨以下幾個技術難點：首先是壓力問題，

由于閥門為低壓閥門，通常情況下公稱壓力不會大于

4.0Mpa，并且大多數(shù)低壓閥門的公稱壓力為 1.6Mpa

或小于 1.6Mpa；其次是介質溫度方面存在的問題，閥

門器件應用在暖通及給排水等工程中時，其主要的介

質為水，并通常情況下水的溫度是不會超過 100℃的；

最后，球墨鑄鐵件在公稱壓力小于 4.0Mpa、介質溫度

為 -30℃至 350℃的環(huán)境中較為適用，并且其使用壽

命可達 60 至 80 年。

綜上所述，如果在設計供水閥門元器件時，采用

球墨鑄鐵作為承壓部件與非承壓部件的生產(chǎn)材料，除

實用技術

- 11 -

了要滿足上述條件外，還要考慮到球墨鑄鐵材料鑄造

工藝及方法方面的缺陷，如果沒有采取良好的鑄造技

術，就難以對球墨鑄鐵件的質量進行控制，這是影響

球墨鑄鐵應用的主要因素，也是供水閥門生產(chǎn)過程中

的技術難點。因此，嚴格控制球墨鑄鐵件的鑄造過程，

提升產(chǎn)品整體使用性能是閥門球墨鑄鐵件生產(chǎn)過程中

較為重要的工作 [2]。

4 閥門球墨鑄鐵件質量控制技術方法應用

4.1 機械性能測試

對于閥門球墨鑄鐵件的質量控制工作，機械性能

是首要檢測項目。在該項工作中，主要檢測的指標有

以下幾個方面：一是球墨鑄鐵件的抗拉強度；二是其

屈服強度；三是伸長率。另外，關于球墨鑄鐵件的鑄

件材料牌號，則可以通過力學性能測試方法，對試樣

的力學性能進行測試，進而得知其參數(shù)。在力學性能

測試中，分為兩個測試指標，分別是抗拉強度與伸長

率，因此整個機械性能測試的過程是以試樣為基礎來

進行的。在選取試樣時，要根據(jù)鑄件的具體情況來進

行，試樣能夠在最大程度上符合鑄件的特征，一方面

要考慮到鑄鐵件的重量，另一方面也要對其壁厚及鑄

件的形狀等因素進行研究，以保證球墨鑄鐵件機械性

能測試結果的精確性。

經(jīng)過細致的研究，最終決定采取以下六個步驟

來完成測試工作：（1）根據(jù)取樣原則，將附鑄試棒

從鑄件上切除，以備后用。（2）進行樣品的制作工

作，工作人員按照《金屬材料 拉伸試驗 第 1 部分 :

室溫試驗方法》（GB/T 228.1-2010）標準中的相關

規(guī)定，將切割下來的試棒進行加工，使其符合標準試

棒的要求。（3）進行打標距工作，通過使用外徑千

分，對試棒的直徑進行測量并以直徑為依據(jù)，按照《金

屬材料拉伸試驗第 1 部分 : 室溫試驗方法》（GB/T

228.1-2010）中的相關標準，將標點打于打點機上。（4）

開展測試工作，將試棒緊固在液壓萬能試驗機上（見

圖 1），啟動機器，對試棒進行拉伸，直至將其拉斷。

（5）對標距進行測量，工作人員先取下拉斷的試棒，

然后將其拼接起來，通過使用游標卡尺，對其斷后的

標距進行測量，將測量的數(shù)據(jù)輸入電子計算機。（6）

測試數(shù)據(jù)的評判、導出與匯總，經(jīng)過上述操作，測得

的數(shù)據(jù)被輸入到電子計算機中，工作人員將其轉化為

EXCEL文件，并將其進行匯總保存起來，在這個過程中，

嚴格按《球墨鑄鐵件》（GB/T1348-2019）中的要求

來進行操作 [3]。

4.2 金相檢驗

金相檢驗工藝的步驟如下：

（1）進行取樣與制樣工作，工作人員通過在鑄件上

圖 1 液壓萬能試驗機（WEW-300）

- 12 -

實用技術

進行切割，得到試塊，并對其進行加工，使其直徑小

于或等于小試塊的直徑。進行制樣工作時，要進行六

個方面的工作，一是試塊鑲嵌，二是使用 60 目砂紙

進行手工粗磨，三是使用預磨機進行粗磨，四是使

用預磨機進行細磨，五是拋光機進行拋光，六是使用

2% ～ 5% 硝酸酒精溶液進行侵蝕。在這個過程中，要

注意不要破壞球墨鑄鐵中的石墨結構。

（2）使用顯微鏡進行觀察，工作人員以倒置的形式

將試樣置于載物臺上，將顯微鏡的倍數(shù)調至 100 倍，

然后對球墨鑄鐵的組織進行觀察，其中，球化級別、

球化率與石墨大小評判用 100 倍顯微鏡，對于球墨鑄

鐵的基體組織，要先使用 2% ～ 5% 硝酸酒精溶液進行

侵蝕，再使用 100 倍的顯微鏡進行觀察。

（3）利用軟件進行評判，將在顯微鏡內觀察到的圖

像傳輸?shù)诫娮佑嬎銠C，通過計算機上的 JX-2000 金相

評判軟件，評判球化級別、球化率、石墨大小、珠光

體及鐵素體的數(shù)量。

（4）進行數(shù)據(jù)整理及保存工作，在對每個試樣進行

三次圖像采集、三次評判后，要計算其平均值，將其

作為最終測試結果，保存到電子計算機中。

球墨鑄鐵是由球狀石墨和金屬基體組成，石墨形

狀的微觀結構（石墨球化率）決定著鑄鐵的力學性能，

石墨形態(tài)分為球狀、團狀、團絮狀、蠕蟲、聚集片狀、

蟹狀、片狀石墨，石墨球化率對于球墨鑄鐵件的力學

性能有著很大的影響。根據(jù)球墨鑄鐵件檢驗過程中積

累的大量金相分析結果和力學性能測試數(shù)據(jù)，總結如

下所述：球化率為 2 級（90%）、3 級（80%）、4 級（75%）

以上時，球鐵具有較好的力學性能，而且每級之間的

力學性能差別不大；但同樣在 4 級 75% 和 70% 之間差

別變大。這是因為球化率為 4 級時，組織中有較多的

團絮狀石墨、蠕蟲狀石墨的產(chǎn)生，形狀不規(guī)則的石墨，

在分枝處，比球狀石墨更容易引起應力集中，球化率

越低，即石墨形狀越差，由于應力集中嚴重而導致力

學性能降低；球化率 5 級石墨為蠕蟲狀且聚集分布或

混合分布；球化率 6 級石墨呈片狀出現(xiàn)且分散分布，

對基體產(chǎn)生割裂，力學性能不合格；石墨漂浮，石墨

呈花苞狀或開花狀態(tài)，石墨漂浮會降低鑄件的力學性

能，亦為不合格 [4]。

4.3 硬度

對于球墨鑄鐵件的硬度測試，主要采取以下幾個

步驟來進行：一是進行制樣工作，以金相檢驗的試樣

作為硬度測試的試樣，在進行拉伸試驗時，要將試棒

進行車加工處理，使其表面粗糙度小于或等于 1.6um，

并且在厚度方面，要確保其保持在壓痕深度的 8 倍左

右；二是進行測試工作，將制作好的試樣（如圖 3 所

示）放在電子布氏硬度計上，隨后進行加載，按照《金

屬材料 布氏硬度試驗 第 1 部分 : 試驗方法》（GB/

T231.1-2018）中的標準，將布氏硬度壓痕打出來；

三是進行壓痕直徑的讀取工作，將打好布氏硬度壓痕

的試樣放置在讀數(shù)顯微鏡下，獲取壓痕直徑，并與《布

圖 2 金相顯微鏡及 JX-2000 分析軟件 圖 3 試樣

實用技術

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表 1 閥門球墨鑄鐵件化學測試標準值

常用牌號

化學成分 力學性能指標

基體組織 C

(%)

Si

(%)

S

(%)

P

(%)

Mn

(%)

Rm

(Mpa)

Rp0.2

(Mpa)

A

(%) HBW

QT400-15(EN) ≥ 3.0 ≤ 2.5 ＜

0.025

＜

0.08

＜ 0.5 ≥ 415 ≥ 275 ≥ 18 143-187 鐵素體

QT450-10(GB) 3.4-3.9 2.3-2.7 ＜

0.025

＜

0.08

＜ 0.5 ≥ 450 ≥ 310 ≥ 10 160-210 鐵素體

QT500-7(GB) 3.6-3.8 2.5-2.9 ＜

0.025

＜

0.08

＜ 0.6 ≥ 500 ≥ 320 ≥ 7 170-230 鐵素體 +

珠光體

氏硬度對照表》進行對照，從而得到最終的測試結果。

4.4 化學成分分析

在此項目中，進行閥門球墨鑄鐵件化學測試工作

時，通過采取在鑄件本體上取樣，并將樣品送入相關

儀器進行分析的方式來完成測試工作。在實際操作過

程中，首先將取來的試樣進行切割，使其形成細小的

微粒，以便于進行化學成分的分析。在這個過程中，

通過相關的化學儀器，對其中所含的化學成分進行檢

測，所要檢測的對象主要包括碳、硅、硫、磷、錳，

具體標準值如表 1 所示。

4.5 其他控制方法

對于閥門球墨鑄鐵件的質量進行控制，還可以采

取以下方法：一是對表面質量進行檢測；二是對其幾

何尺寸進行測量；三是對其尺寸公差進行測量；四是

對可能存在缺陷的部位進行檢測。通過上述操作，能

夠有效地保障球墨鑄鐵件的力學性能，避免閥門在生

產(chǎn)的過程中產(chǎn)生質量問題，從而影響其使用性能。因

此，若要降低閥門制造的成本，提升其整體性能，可

以參考上述方法，對球墨鑄鐵件的質量進行控制 [5]。

5 結論

綜上所述，若要提高供水閥門球墨鑄鐵件的質量，

就要掌握正確的質量控制方法。本文從機械性能測試、

金相檢驗、硬度檢驗、化學成分分析及其他控制方法

等方面，詳細闡述了相應的工藝操作步驟，從而充分

保障供水閥門球墨鑄鐵件的質量，使其抗腐蝕性、抗

沖擊性及耐磨性等方面的性能得以保證，滿足各項使

用需求。

參考文獻

[1] 蘇少靜， 宋亮， 何媛 . 虛擬檢驗技術在大型厚壁耐高溫球墨鑄鐵件的應用 [J]. 鑄造技術，

2019(4):4.

[2] 方作勝 . 一種閥門鑄造用的球墨鑄鐵及其制備方法：, CN112680649A[P]. 2021.

[3] 方作勝 . 一種高抗拉強度球墨鑄鐵及其閥門制備方法 :, CN112662937A[P]. 2021.

[4] 許景峰 , 巍巍 , 吳雅茹 , 等 . 喂線技術在蠕墨鑄鐵與球墨鑄鐵生產(chǎn)中的開發(fā)應用 [J]. 鑄造設備與工藝 ,

2022(3):4.

[5] 楊麟 , 趙益鋒 , 王惠兵 , 等 . 鎳在厚大斷面低溫球墨鑄鐵件中的應用 [J]. 現(xiàn)代鑄鐵 , 2022, 42(2):6.

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實用技術

穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)消防穩(wěn)壓泵

選型探討

祁芬茹 衛(wèi)文波

北京保利達工程設計有限公司

摘 要： 本文為了確定穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵揚程與流量的準確取值，通過分析研究國內的相關

標準、規(guī)范與國外的《固定消防泵安裝標準》NFPA20 和《消防泵》FNDS0307 設計標準。對目前較為

常用的四種計算方法進行了逐一的計算，并對每種計算結果進行對比與分析，選出兩種較為合適的計算方

法，為穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵的選型提供有效的參數(shù)指導。

關鍵詞：穩(wěn)壓泵；揚程；流量；穩(wěn)高壓消防系統(tǒng)

0 引言

化企業(yè)近幾年蓬勃發(fā)展、陸續(xù)建成投產(chǎn)，工藝裝

置和儲罐也隨之向大型化發(fā)展，要求增加消防用水量。

穩(wěn)高壓消防供水系統(tǒng)的用途更加廣泛，隨之而來對系

統(tǒng)穩(wěn)定、安全運行的性能要求也越來越高。

1 穩(wěn)壓高壓消防給水系統(tǒng)控制原理

穩(wěn)壓高壓消防給水系統(tǒng)，平時通過穩(wěn)壓設施維持

管網(wǎng)的消防用水壓力，在滅火時卻達不到用水量的要

求。當火災發(fā)生時，啟動消防用水設施，靠管網(wǎng)壓力

聯(lián)鎖自動啟動消防水泵，管網(wǎng)系統(tǒng)壓力下降。設置穩(wěn)

定的高壓消防給水系統(tǒng)，比臨時高壓系統(tǒng)給水速度快，

能及時將水送到火場，使初期火災能盡快撲滅或得到

有效控制，適用于石油化工企業(yè)等，火災較迅速，可

燃物、易燃物儲量較大，消防用水量較多的場景。

穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)可不設高滅火水箱。同時具

有穩(wěn)定可靠的水壓和水量、啟動迅速等優(yōu)點。

2 穩(wěn)壓泵設計依據(jù)

石油化工行業(yè)穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)的主要設計依

據(jù)是 《石油化工企業(yè)設計防火標準 (2018 年版 )》

（GB50160-2008）。

(1)8.5.1、“大型石油化工企業(yè)的工藝裝置區(qū)、

罐區(qū)等，應設置獨立的穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)，其壓力

應在 0.7MPa ～ 1.2MPa 之間 [1]”；8.5.1 條，條文說

明中解釋到，“穩(wěn)壓泵的設計水量，應考慮消防水管

網(wǎng)系統(tǒng)的漏水量以及一支水槍 (5L/s) 的出水量?！?/p>

（2）3.2.34 條，“穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)，采用穩(wěn)

壓泵維護管網(wǎng)的消防用水壓力大于等于 0.7MPa 的消

防用水系統(tǒng) [1]。”

除此之外，在設計中還可參考《消防設施通用

規(guī)范》（GB55036）、《民用建筑滅火系統(tǒng)設計規(guī)

程》（DGJ08-94）、《固定消防泵安裝標準》（NFPA

20） 和《消防泵》（FNDS0307）中的相關條文規(guī)定。

3 穩(wěn)壓泵設計方案

依據(jù)《石油化工企業(yè)設計防火標準》的相關條文，

穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵的養(yǎng)成和流量的具體取值

較為含糊，因為穩(wěn)壓泵的選型是否合理直接影響穩(wěn)高

壓消防給水系統(tǒng)火災時的反應速度和撲救效果。除過

《石油化工企業(yè)設計防火標準》之外的其它相關的規(guī)

范及規(guī)程中有對穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵的設計

計算有較為詳細的要求，本文對穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)設

計中如何取值消防穩(wěn)壓泵的流量以及消防穩(wěn)壓泵的揚

程如何讓取值等問題展開討論。

穩(wěn)壓泵在穩(wěn)壓高壓消防給水系統(tǒng)中的揚程、流量

等均無明確規(guī)定。在實際的生產(chǎn)和使用中有多種計算

方法，綜合對穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)有較為詳細要求的

相關規(guī)范及規(guī)程，如，《消防設施通用規(guī)范》（GB55036）、

《民用建筑滅火系統(tǒng)設計規(guī)程》（DGJ08-94）、《固

實用技術

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定消防泵安裝標準》（NFPA 20） 和《消防泵》

（FNDS0307）8 中闡述的計算方法也略有不同，到底

哪一種較為合理，更有利于消防系統(tǒng)的正常運行，利

于日常管理和火災撲救，本人認為需要逐一探討。針

對以上兩個設計問題，我們進行如下探討，設消防主

泵的額定流量 80L/s，額定壓力 0.8MPa，零流量時壓

力 0.95MPa；吸水管處城鎮(zhèn)管網(wǎng)最低靜水壓力 0.3MPa，

最高靜水壓力 0.4MPa；其穩(wěn)壓泵的選型有以下幾種算

法。

3.1 方案一

依據(jù)《消防設施通用規(guī)范》(GB55036-2022) 第

3.0.13 條的規(guī)定執(zhí)行。穩(wěn)壓泵的公稱流量不應小于消

防給水系統(tǒng)管網(wǎng)正常泄漏量，且應小于系統(tǒng)自動啟動流

量，公稱壓力應符合系統(tǒng)自動啟動要求，管網(wǎng)充盈 [2]。

針對本條，《消防設施通用規(guī)范》(GB55036-2022) 的

實施指南中，對此條有詳細的解釋，主要概括為以下

幾點：（1）穩(wěn)壓泵的設計壓力不應小于消防水泵零

流量是的揚程。當消防水泵為單臺工作泵，或功率不

是很大時，臨時高壓穩(wěn)壓泵的設計壓力不應小于消防

水泵揚程加上 0.1MPa 的值；當工作泵為 2 臺及以上時，

臨時高壓穩(wěn)壓泵的設計壓力不應小于消防水泵的零流

量時的揚程加上 0.1MPa 的值，以增強消防泵的起動

可靠性。減少對配電系統(tǒng)的干擾。

(2) 穩(wěn)壓泵設計流量不得小于臨時高壓消防給水

系統(tǒng)管網(wǎng)的下泄流量。以確保系統(tǒng)始終處于充滿水的

狀態(tài)。同時，穩(wěn)壓泵的設計流量應小于臨時高壓消防

給水系統(tǒng)管網(wǎng)泄流量與臨時高壓消防給水系統(tǒng)中水力

最不利處噴頭或消火栓的出水水槍等一個滅火單元的

最小出流量之和。

根據(jù)上述規(guī)定，穩(wěn)壓泵的設計流量應根據(jù)以下 2

點確認。

①設計流量不得小于消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的滲漏流

量；

②設計流量不應小于最不利處噴頭或消火栓的出

水水槍等一個單元的最小出流量之和。

其中，最小出流量根據(jù)《石油化工企業(yè)設計防火

標準 (2018 版 )》(GB50160-2008) 的規(guī)定可取 5L/s。

管網(wǎng)泄漏量《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》

(GB50268-2008) 中 9.2.11 條給出壓力管道滲漏量的

統(tǒng)計表格和計算公式：

q=0.05 ，L/min·km[6]（式 1）

式中各項：q—允許滲水量（L/min·km）；

—管道內徑（mm）。

例如 DN200 的焊接鋼管的泄漏量 q=0.707L/

min·km，以管長 8000m 計算，管網(wǎng)總的泄漏量

Q=q×L=0.707L/min·km×8km=0.09L/s。

故，方案一：穩(wěn)壓泵流量的取值為 5L/s；穩(wěn)壓泵

揚程的取值為 1.05MPa。

3.2 方案二

依據(jù)《民用建筑滅火系統(tǒng)設計規(guī)程》(DGJ08-94-

2007) 第 9.1.6 條規(guī)定執(zhí)行。消防穩(wěn)壓泵的流量、揚

程按以下規(guī)定執(zhí)行：

(1) 消防穩(wěn)壓泵流量滲漏流量為計量依據(jù)；消火

栓給水系統(tǒng)以 5L/s 為宜，自動噴水滅火系統(tǒng)以 1L/s

為宜，消火栓給水系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)合用的消

防穩(wěn)壓泵以 3L/s 為宜 [3]；

(2) 穩(wěn)壓高壓消防的消防穩(wěn)壓泵，其升程應比消防

泵的升程大一些。局部穩(wěn)壓設施的消防穩(wěn)壓泵，其揚程

要保證室內消火栓和頂樓最不利處噴頭水壓要求 [3]。

9.1.6 的條文解釋中提出，對于消防泵揚程不高

（一般不大于 1.0MPa）的情況，穩(wěn)壓泵的揚程也可以

按消防泵的 1.05 ～ 1.1 倍進行估算。

按照上述要求計算，穩(wěn)壓泵揚程為，

1.1×0.8MPa=0.88MPa

故，方案二：穩(wěn)壓泵流量的取值為，5L/s（消火

栓系統(tǒng)）、1L/s（自噴系統(tǒng)）、3L/s（消火栓系統(tǒng)與

自噴系統(tǒng)合用）；穩(wěn)壓泵揚程的取值為 0.88MPa。

3.3 方案三

依據(jù)《固定消防泵安裝標準》（NFPA 20-2019）

A.14.2.6 第（4）條中（f）規(guī)定：

穩(wěn)壓泵停機壓力 = 攪動壓力 + 市政管網(wǎng)最小靜壓 [4]

穩(wěn)壓泵啟動壓力 = 穩(wěn)壓泵停機壓力 -10psi[4]

[ 注，100psi（磅 / 平方英寸）=0.69MPa（帕斯卡）]

即：

穩(wěn)壓泵的停泵揚程為 0.95MPa+0.3Mpa=1.25MPa；

穩(wěn)壓泵的啟泵揚程為 1.25MPa-0.0345MPa=1.2155MPa。

《固定消防泵安裝標準》（NFPA 20-2019）中僅

對穩(wěn)壓泵壓力確定有明確的計算公式，但對穩(wěn)壓泵流

量計算沒有明確闡述，綜合其他相關規(guī)范和規(guī)程中的

要求，穩(wěn)壓泵流量設計最基本的要求就是，“穩(wěn)壓泵

流量在正常情況下不應小于消防系統(tǒng)的漏水量”。如

果管道建設符合國家有關規(guī)范和標準的要求，則管

道滲漏量應該很小，參見方案一中管道滲漏量僅為

0.09L/s，規(guī)范施工的管道工程滲漏量太小，所以穩(wěn)

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實用技術

壓泵流量的設計按照不應小于一支水槍 (5L/s) 的出

水量設計。

故，方案三：穩(wěn)壓泵流量的取值為 5L/s；穩(wěn)壓泵

的啟泵揚程的取值為 1.2155MPa；穩(wěn)壓泵的停泵揚程

的取值為 1.25MPa。

3.4 方案四

依據(jù)《消防泵》（FNDS0307-2008）第 2.6.4.6

條中的規(guī)定：

穩(wěn)壓泵啟動壓力 = 攪動壓力 + 市政管網(wǎng)最大靜壓

+5psi[5]

穩(wěn)壓泵停機壓力 = 穩(wěn)壓泵啟動壓力 +10psi[5]

【注，100psi（磅 / 平方英寸）=0.69MPa（帕斯卡）】

即：

穩(wěn)壓泵的啟泵揚程為 0.95MPa+0.4MPa+0.0345MPa=1.3

845MPa；

穩(wěn)壓泵的停泵揚程為

1.3845MPa+0.0345MPa=1.4535MPa。

《消防泵》（FNDS0307-2008）中僅對穩(wěn)壓泵壓

力確定有明確的計算公式，但對穩(wěn)壓泵流量計算沒有

明確闡述，綜合其他相關規(guī)范和規(guī)程中的要求，穩(wěn)壓

泵流量設計最基本的要求就是，“穩(wěn)壓泵流量在正常

情況下不應小于消防系統(tǒng)的漏水量”。如果管道建設

符合國家有關規(guī)范和標準的要求，則管道滲漏量應該

很小，參見方案一中管道滲漏量僅為 0.09L/s，規(guī)范

施工的管道工程滲漏量太小，所以穩(wěn)壓泵流量的設計

按照不應小于一支水槍 (5L/s) 的出水量設計。

故，方案四：穩(wěn)壓泵流量的取值為 5L/s；穩(wěn)壓泵

的啟泵揚程的取值為 1.3845MPa；穩(wěn)壓泵的停泵揚程

的取值為 1.4535MPa。

3.5 四種方案對比

綜合以上不同規(guī)范的要求，得到的結果有以下 4

種：

方案一，穩(wěn)壓泵的流量為 5L/s；穩(wěn)壓泵的揚程為

1.05MPa。

方案二，穩(wěn)壓泵的流量為，5L/s（消火栓系統(tǒng)）、

1L/s（自噴系統(tǒng)）、3L/s（消火栓系統(tǒng)與自噴系統(tǒng)合用）；

穩(wěn)壓泵揚程為 0.88MPa。

方案三，穩(wěn)壓泵的流量為 1L/s；穩(wěn)壓泵的停泵揚

程為 1.25MPa，穩(wěn)壓泵的啟泵揚程為 1.2155MPa。

方案四，穩(wěn)壓泵的流量為 1L/s；穩(wěn)壓泵的啟泵揚

程為 1.3845MPa，穩(wěn)壓泵的停泵揚程為 1.4535MPa。

對比以上四種計算結果，方案一、三、四的穩(wěn)壓

泵的壓力計算都是基于消防主泵的攪動壓力（零流量

時壓力）來計算的，我國的兩種計算方法方案一、方

案二，其中方案一與 NFPA 和 FM DS0307 的結果較為

相近。穩(wěn)壓泵流量應根據(jù)系統(tǒng)滲漏量來判定的，既不

能小于管道滲漏量，也不能大于火災發(fā)生時一支水槍

出水量。

4 結論

綜上所述，選擇較為合理的穩(wěn)壓泵參數(shù)對于保

證消防系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行至關重要，穩(wěn)壓泵流量

合理選型應為 5L/s（消火栓系統(tǒng)）、1L/s（自噴系統(tǒng)）、

3L/s（消火栓系統(tǒng)與自噴系統(tǒng)合用）；穩(wěn)壓泵揚程

合理選型可以按照上述方案一、方案二和方案三計

算確定。

參考文獻

[1] GB 50160-2008 石油化工企業(yè)設計防火標準（2018 年版）.[S]

[2] GB55036-2022 消防設施通用規(guī)范 .[S]

[3] DGJ08-94-2007 民用建筑滅火系統(tǒng)設計規(guī)程 .[S]

[4] NFPA 20-2019 固定消防泵安裝標準 .[S]

[5] FNDS0307-2008 消防泵 .[S]

[6] GB50268-2008 給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范 .[S]

[7] 彭立春 . 穩(wěn)高壓消防系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵設計參數(shù)確定的探討 [J]. 工業(yè)用水與廢水 ,2010,41(04):89-92.