远程大流量供水系统的应用构想_陈炜 (1)

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[摘要]在海峡西岸经济区大发展和国家新兴能源建设规划出台的背景下,近年来,我省石油化工产业得到迅猛发展,这些项目的易燃易爆
化危品储量巨大,对我省消防部队提出了新的挑战。远程大流量供水系统作为新兴消防装备进入我们的视野,它所具有的远距离、长时间、大流量供水特点可有效支撑部队面对重特大火灾时的作战行动。针对目前国内尚无统一技术标准,市场上进口与国产产品并存,功能参数也不尽相同的前提下,根据部队及驻地实际和操作需求来确定配备系统的主要性能和功能需求。[关键词]远距离;大流量;供水模块;水带收放模块;定制构想远程大流量供水系统的应用构想
陈炜
(福建省消防总队装备运输处,福建福州
方艺蒙350001)
福建地处我国东南沿海,全省陆地面积12.14万平方公里,海域面积13.6万平方公里,区域内良港多且交通公路网发达。在海峡西岸经济区大发展和国家新兴能源建设规划出台的背景下,近年来,我省石油化工产业得到迅猛发展,省内已有泉州泉港、莆田湄州湾、漳州古雷等大型石化项目聚集区,同时,“十二
五”期间我省还将上马一批大型石化工程。这些项目的易燃易爆化危品储量巨大,若发生火灾事故,必然需要大量供水供液。水能克火,并且是最普遍、最廉价、最有效的天然灭火剂,从国内外灭火统计资料看,90%以上的火灾可用水扑救,而扑救失利的主要因素是供水强度不足。因此,为有效应对石化等大型火灾,就必须具备足够的供水强度。
目前,大功率、大流量消防车以及移动式消防炮基本上已经全面进入各地消防部队,但往往受到现场环境因素的制约,包括:火场及周边水源限制,市政供水管网压力严重不足,甚至缺乏市政供水设施,移动取水距离较远等。由于现场供水强度不足,导致灭火效能不能完全发挥。远程大流量供水系统作为新兴消防装备进入我们的视野,在近年来的几次大型火灾扑救中雄姿初展,其所发挥的巨大的、无可替代的作用已经得到广泛的认同,成为消防部队处理重特大火灾的有力保障。在大连“7.16”火灾事故中,远程大流量供水系统实现火场不间断远距供水近6.5万吨,为扑灭火灾发挥了功不可没的作用。
1远程大流量供水系统的主要构成
远程大流量供水系统主要由大功率供水模块、水带收放模块以及器材附件等三部分构成,其中:大功率供水模块或称自装卸式供水泵车主要负责远距离、大落差水源的吸供水;水带收放模块或称水带自动收放车负责灭火供水线路铺设与回收。
1.1大功率供水模块
混凝土隧道湿喷机大功率供水模块由浮艇泵(即漂浮式潜水泵)和与其串联使用(远距离供水状态下)的离心增压泵构成。
传统消防泵是采取负压吸水模式,当水位提升到一定高度后,能量大幅下降,因此,传统消防泵的吸水落差只有3~6米。而大功率供水模块则将吸水任务交予了浮艇泵,以解决大落差环境下的引水难题。
浮艇泵主要有两种不同的构成方式:一是采取由独立潜水异步电机驱动的吸水泵,通俗的讲就是泵和电机合二为一的输转机械,它结构简单,使用方便;二是采取由柴油机、液压泵、液压发动机和泵体的组合型式。目前市场上的主要采用第二种方式,这种方式具有吸水能量损耗小,构件整体布置简单,扬程大等优点,但总体造价较高。其工作原理是由柴油机驱动液压泵带动液压发动机,由液压发动机提供动力来驱动潜水泵工作,水泵开动前,泵体灌满水,叶轮运转后,在高速旋转产生的离心力的作用下,将水提升到高位。
显而易见的是,浮艇泵的输出压力必然会随着引水源与工作平台间落差的增加而降低。从系统的设计思路看,浮艇泵在大落差下的出口压力将无法克服远距离的水带输水压力损失(水带内输送阻力)而到达火场位置。要实现大流量、远距离的供水,就必须为其串联加压装置(即离心增压泵),对管路
水进行中继加压,最终实现远程大流量供水的目标,由于增压泵输出压力较高,因此必须采用高强度结构与材料。
在实际操作中需要注意的是,浮艇泵放入水源后,应先于增压泵开启,避免增压泵空转造成构件损坏。
目前,远程大流量供水系统的垂直吸水深度已达到30至60米。系统的供水流量至少不低于400L/s 的平均灭火供水强度,否则就弱化了其存在的价值。
1.2水带收放模块
远程大流量供水系统采用的是大口径、耐高压、耐腐蚀的供水水带,作为远距离供水干线的输水管路,目前,主要使用的有120、150、250、300mm 等口径的水带,其主要特点决定了自身较普通水带重量大,由人工铺设和回收将极大地降低灭火作战效能。因此,在远程大流量供水系统中,将供水干线的铺设与回收这一功能赋予了水带收放模块。使之成为系统功能实现的重要组成部分。
该模块主要由水带收放车辆底盘、自动收放机构、水带厢以及低速行走控制机构组成。其主要功能有:干线水带的存储、运输;水带自动铺设、回收;正常行驶与作业状态下的低速行走。
由于作业地形复杂,因此,要求车辆具有较高的通过能力和在复杂地形下的水带铺设和回收能力。水
带管线的铺设速度一般情况下控制在10KM/H 左右,回收速度控制在4KM/H 左右,同时,还应具备在特殊情况下的可控(增加或降低)调速功能。
1.3器材附件
远程大流量供水系统应根据使用单位需求配置相应的器材附件,以实现其远距离、大流量供水,主要器材附件包括有:不同直径的干线水带、水带接口、扳手、分水器、水带厢及其储运装置;水带护桥、垂直供水护管、液压软管护管;折叠式移动水池;浮艇泵清淤装置、维护工具组等相关配套器材。
2远程大流量供水系统的功能应用
远程大流量供水系统作为一种新兴消防装备,进入消防部队战备执勤时间较短,其高昂的价格决定了其不可能像普通消防车辆一样进行普及型装备,因此,应根据其主要特点、功能和应用场合对它的配备应用进行科学论证,确保系统有用武之地,避免大量的投资损失。
2.1系统的主要功能
远程大流量供水系统的设计初衷决定了系统的作业功能和适用范围主要有以下几个方面:
2.1.1大流量远距离灭火供水
大流量灭火供水功能是系统的最主要功能,即发生各类重、特大火灾,如:石化油罐区,大空间、大跨度建构筑物,高层建筑等大型火灾事故时,现场及周边市政消防用水、可用水源有限或固定供水设施遭到严重损毁导致消防供水不足的情况下,系统可提供将几公里甚至几十公里半径范围内水源以大流量、高速度、不间断地引入火灾扑救现场,进行高强度、高效率的灭火作业。
2.1.2排涝、抗旱
基于系统的大流量、远距离、不间断引水特点,当城市发生重大洪涝灾害时,系统可以作为城市排涝的有效辅助手段,特别是对于地下空间,如:地下停车场、地下商场、地铁、矿井等,可以最大限度满足排涝救援需要。反之,系统也可作为抗旱引水的辅助装备。
2.1.3生活用水输送
远程大流量供水系统还可以作为城市应急生活用水输送辅助设备,在发生重大灾害事故导致城市生活用水短缺情况下,系统可承担一定的
应用科技
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信道均衡2012年9月(上)[参考文献]
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(上接第68页)
内部和外部压力、自身的重量、与外界的温度差以及附加零件带来的重量等,虽然种类繁多,但它们在容器上产生的应力都只有三种:初次应力、二次应力以及峰值应力。三种应力或许同时存在,或许零星作用,不论什么情况,我们都要区分对待,针对解决。
3.2.4注重细节
热处理常应用于中温成型或冷成型的压力容器元件中,在进行设计的时候,设计者一般在对设备主体筒体的工艺编排中都能考虑到,但往往忽略了对封头、接管等附件的热处理工艺的编排,致使其称为设备设计的短板,减低了设备的使用寿命,提高了设备的危险系数,给设备带来了安全隐患。
4结语
总的来说,无论对何种压力容器进行设计,我们都要有一个清醒的头脑,严格按照现行标准设计,保持一个正确的思路,在考虑各种因素的基础上,综合分析、优中选优,才能使其性能、安全、经济都达到一个合理的平衡点。在满足其设备功能的前提下,最大程度地为企业创收。在设计过程中,我们要虚心学习、总结经验、积极沟通和吸取教训,才能不断进步,尽快提高我们的业务水平。
应急供水功能,在短时间内将居民生活用水从城市周边引入城市,满足生活应急保障的需要。
2.2系统的应用特性
系统的使用必须要有足够的水源供给,因此,要提前确定取水点和取水位置。同时,应注意水带铺设设置要求,由于系统铺设的干线水带直径大,水带护桥的使用和安放是铺设过程中必须重点关注的,避免由于干线水带的铺设造成其他灭火救援车辆无法通过或碾压水带致水带爆裂等情况发生。
2.3系统的操作方式
根据系统增压泵与浮艇泵两种泵并存,可以根据作战现场的实际情况和需要来灵活确定供水操作方式,包括:以双泵并联的形式实现近中距离浅水位大流量(流量大幅增加)供水、以双泵串联的形式实现远距离深水位大流量供水,如果增压泵与浮艇泵采用独立模块设计,则可以选择性地单独使用,但应注意增压泵只能用于浅水位汲水。
3远程大流量供水系统的定制构想沙画制作
目前,远程大流量供水系统已经在我国的大连、太原、东莞、三亚、北京等地消防部队配备使用,按照福建省人民政府办公厅《关于进一步加强消防车辆装备建设的通知》要求,我省至2013年底,福州、厦门、泉州、三明四地市要各配备一套远程供水系统,其中:福州、厦门、泉州三市已完成政府招标采购程序,确定中标单位。同时,全国还有更多有实际需求的地市消防部队都将装备该系统纳入近期装备建设计划。从各地配备情况看,市场上主要还是以进口产品为主流,部分采用国产系统,其价格从1000多万到3000多万相差巨大,且实现功能参数也不尽相同。在目前国内尚无统一技术标准的前提下,必须根据自身实际和操作需求来确定系统的主要性能和功能需求。
3.1耐腐蚀、耐高压、轻量化
高扬程的特点决定了系统的各个子模块、水带等部件及其接口密封位置必须加强结构强度,确保耐高压、耐磨损、防渗漏,同时,福建省内的大型石化项目都是沿海岸、沿港口分布,这一地理特征要求
一旦需要系统供水时,海水是主要的,甚至是唯一的供液选择,由于海水具有的腐蚀性,因此,系统各个输转部件必须经过一定的表面强化处理,使之具有抗腐蚀性的特点。此外,系统水带、接口、分水器、扳手等附件产品尺寸较大,在结构强度和耐压、耐腐蚀性满足的前提下,要尽量进行轻量化设计,减轻战斗员在战场上的负担,加快干线铺设进度。
3.2易通过、易展开、易操作
由于大型石化项目均临近海岸,取水地点地形难以预测,因此要求系统的供水模块应使用通过性强、能适应复杂地形(大坡度、海滩、泥泞地带)和恶劣气候条件下正常运行的车辆底盘,此外,还要保证水带干线铺设、供水模块展开以及阀门、水压控制等易展开、易操作(只需确定供水距离、水压、模式),满足火场快速供水需要。
3.3自适应变频恒压供水
火场用水量一般是动态的,用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上,保持供水压力的恒定,可使供水和用水之间保持平衡。在研发过程中,考虑采用变频恒压供水,以现场设定的压力为参数,通过微机控制变频器的输出频率从而自动调节电机转速,实现管网水压的闭环调节,使系统自动恒稳于设定的压力值:即用水量增加时,频率升高,水泵转速加快,供水量相应增大;用水量减少时,频率降低,水泵转速减慢,供水量亦相应减小,保证供水效率和水量的要求。
3.4合理的性能设计及价格区分
厂家要充分考虑不同的性能设计及价格区分,根据消防部队驻地重大危险源和地方财政情况,有针对性地开发不同配置、区分价格的产品。福建省各地市经济发展极不平衡,同时,几个石化项目聚集区所处地理位置、与取水点距离各不相同,因此,不能仅追求汲水深度、供水距离,而应根据具体环境,合理制定技术指标,包括:汲水深度、供水距离、最大流量、模块组成等,并根据驻地财政情况,进行适当的价格区分,使确有需求的部队买得起、用得上,实现有力的供水保障。
rs232 ttl
远程大流量供水系统是适应消防部队灭火救援任务需要与职能拓展的一种新兴消防装备,其针对的灭火作战规模、环境以及操作条件明确,各地应根据驻地重大灾害危险源、水源分布和财政状况科学研究系统配备的可行性。同时,国家应尽快针对系统研究制定相应的具有前瞻性、适应性、通用性的技术规范,并纳入3C认证范围,从源头上把握好系统的研发和使用,同时也为国产远程大流量供水系统的发展明确方向,培育具有我国自身特的消防装备。
作者简介:陈炜,男,汉族,1980年生,福建福州人,大学本科,十级助理工程师,主要从事消防车辆装备及战勤保障管理工作。
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