现阶段仓库、厂家消防灭火系统主要是消防水炮,但是消防水炮使用多大口径的管网,在规范中没有明确的要求,但是《自动跟踪定位射流灭火系统技术标准》(GB51427-2021)规定了系统流量,根据流量计算及满足规程的工程实践,从支管与环管两个维度,系统梳理不同流量消防水炮的管道口径选择规范,为施工提供技术依据。
一、支管口径选择:流速控制是核心
支管作为连接消防水炮与主管网的末端,其口径需平衡流量需求与水损。根据工程实践与规范要求,支管口径选择常用以下原则:
1. 5L/10L水炮:常用DN50口径。
流量需求:5L/s(18m³/h)与10L/s(36m³/h)水炮的支管流速需控制在经济流速范围内。
规范依据:GB51427-2021第4.6.8条明确,管道内流速宜采用经济流速,必要时可大于5m/s,但不应大于10m/s。以DN50支管为例,10L/s流量下流速为5.1m/s,符合规范要求;若采用DN32支管,流速将超10m/s,导致涡流与压力损失,影响水炮射程。
2. 20L/30L水炮:DN80为主流
流量需求:20L/s(72m³/h)与30L/s(108m³/h)水炮需更大口径支管以减少沿程阻力。
依据:DN80支管在30L/s流量下流速为6.0m/s,满足规范要求。若采用DN65支管,流速将达9m/s,虽未超限但水损显著增加。
3. 30L/40L/50L防爆水炮:DN100为标配
防爆型特殊要求:防爆水炮安装易燃易爆危险场景,支管口径通常使用DN100,以确保安全裕量。
流量需求:30L(108m³/h)、40L/s(144m³/h)、50L/s(180m³/h)水炮需DN100支管以控制流速在7m/s以内。
二、环管口径选择:流量叠加是关键
环管作为消防水炮系统的“主动脉”,需满足至少两台水炮同时喷水的流量需求。其口径选择需通过水力计算确定,并兼顾经济性与可靠性。
1. 5L、10L水炮:DN100是常用管网口径;
2. 流量计算:两台5L水炮同时开启流量为10L/s(36m³/h),两台10L水炮同时开启流量为20L/s(72m³/h),DN100环管在2.6m/s流速下可承载72m³/h流量,满足需求。
规范依据:GB51427-2021第4.2.5条要求,灭火装置设计同时开启数量应按2台确定,环管流量需据此叠加。
3. 20L、30L水炮:常用DN150口径环管
流量计算:两台20L水炮同时开启流量为40L/s(144m³/h)、60L/s(216m³/h)DN150环管在3.6m/s流速下可满足需求。
4. 40L、50L水炮:建议选择DN200或者更大规格管网,
流量计算:两台40L水炮同时开启流量为80L/s(288m³/h),两台50L水炮同时开启流量为1000L/s(360m³/h),DN200环管在3.2m/s流速下可满足需求。
争议点:部分厂家为降低成本采用DN150环管,但流速达5.7m/s,水损增加,会导致水炮射程降低。
规范建议:GB51427-2021虽未明确环管最小口径,但强调“管道水头损失应经计算确定”,设计方需通过水力计算验证DN150环管的可行性。
三、设计施工要点:规范与实战结合
口径匹配原则:支管口径不应小于水炮进水口口径,且需通过流速校验。例如,30L水炮支管采用DN100→DN80变径时,射程不受影响;但DN80→DN100变径会导致流速骤降,射程缩短。
经济流速控制:支管流速宜控制在5-7m/s,环管流速宜控制在2-3m/s,以平衡造价与水损。
消防水炮管道配置是系统工程,需综合流量、流速、水损与经济性。设计应严格遵循GB51427-2021规范,通过水力计算确定口径,避免“小管径大流量”的不合理设计。施工方需严格把控管道材质、连接方式与防腐措施,确保系统长期可靠运行。唯有如此,方能筑牢消防安全的“最后一道防线”。