泵组式高压细水雾工法讲解.doc

泵组式高压细水雾灭火系统施工工法
工法编号：RJGF（闽）-45-2012
完成单位：福建省九龙建设集团有限公司
主要完成人：陈加才 商中辉 吴国来 邬硕 洪涛

1 前 言
泵组式高压细水雾灭火系统是世纪之交异军突起的一项新技术，作为一项新技术革命，它在人类以战胜火灾、保护环境为追求的过程中具有里程碑的意义。随着泵组式高压细水雾灭火系统技术的不断发展，它在各个领域的应用将会展现更广阔的前景。
泵组式高压细水雾灭火系统在福建省首次应用，我司组织专门人员对泵组式高压细水雾灭火系统的施工方法进行技术攻关与规范操作，实现各工序交叉综合作业，提高了工作效率，提升了工作质量。通过工程实践，总结施工经验形成本工法。
2 工法特点
2.0.1 泵组式高压细水雾灭火系统施工在福建省尚无施工经验可以借鉴，本工法总结了其他工程施工经验，并在此基础进行创新，编制了针对性的施工工法，在保证了工程质量的前提下提高了安装效率。
2.0.2 本工法的成功应用，为拟建类似项目提供重要参考依据，具有推广应用价值。
3 适用范围
本工法适用于古建筑、档案馆、商业民用建筑、地铁、隧道、大型交通车辆、水面船舶、航空航天、电力行业等消防系统采用泵组式高压细水雾灭火系统的安装施工。
4 工艺原理
泵组式高压细水雾灭火系统是利用高压水泵形成高压水，通过区域控制阀组分流到各灭火分区后从分区的喷嘴喷出，从而形成比表面积极大的高密度雾状细水滴，均匀覆盖到保护区域，通过冷却、窒息等作用而达到灭火、抑制火势和冷却保护的目的。

5 施工工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
5.1.1 施工工艺流程见图5.1所示。
施工准备
阀组、喷枪部件预制 支架、管路预制、清洗 泵组部件预制
阀组、喷枪部件安装 支架安装 泵组部件安装
阀组、喷枪水管冲洗 管路安装 泵组管路冲洗

设备与管路连接
系统强度试验
系统气密性试验
系统冲洗
系统吹扫
喷头安装
系统调试
消防验收
交接

图5.1 施工工艺流程图
5.2 操作要点
5.2.1 施工准备
1 高压细水雾系统的施工人员应通过专业培训、考核合格，持证进行施工；
2 施工前配备必要的机具、量具和工具；
3 对采用的组件、管件、管材及其他设备材料施工前进行检验，符合设计要求和高压细水雾系统质量保证大纲的规定，相关检测报告、质量证明书、合格证和检验等记录应保持；
4 施工前预制图、施工图等有关技术文件齐全， 施工人员熟悉施工图纸，明确施工要
求及注意事项；
5 施工现场清理干净，保持适宜的施工环境。
5.2.2 施工过程
1 管路的预制
1）管路预制须在工场按预制图要求进行；
2）管材、管件所用的材料符合质量保证大纲的规定，管路采用的冷切割方式(诸如带锯、可低温冷却带金属刀片切割设备、割管机等)，不允许用砂轮片切割，不允许损伤钢管材质，切割后应去除锯屑、毛刺；
3）施工前矫直管材，管道按照要求清除干净，封堵开口等必要的防护，至安装完成不允许管道内有杂质、异物；
4）管路宜采用弯管方式，弯管半径不小于管外径二倍，不宜采用弯头焊接，弯管后不得有裂痕、变径、变形等现象；
5）在卡套不宜连接的工况下才能采取管件的焊接，焊接使用的设备、工装及夹具要符合焊接所需的基本要求，管道焊接采用氩弧焊，管内充氩气并焊透，具体焊接过程参见《高压细水雾不锈钢管道焊接工艺规程》，批量生产时每周一次抽样送检，焊后按技术要求表面处理，清除管道杂质进行防护；
6）管径小于等于28mm时还适用螺纹卡套或扩口式卡套的方式接管，当管径大于28mm时还适用焊接活接方式接管或无螺纹液压卡套连接，具体按照工程实际情况配合使用；
7）零部件加工制作应采用适宜的设备、工具和工装夹具，保证加工质量；
8）管路连接后不能减小过水横断面面积；
9）支架和吊架预制符合施工图和图集的要求，表面不允许有锐角、毛刺、锈斑等缺陷；

10）预制零部件应有标识和搬运防护措施。
2 管路的安装
1）安装管路先安装支架和吊架；
2）支架和吊架安装须按施工图要求进行；
3）支架和吊架之间距离、形式和采用的材料应符合设计要求；
4）管道与支吊架的安装应有良好的防震性能，安装时请在每个吊架与管位之间用3mm橡胶板隔开，并用U型螺栓紧固；
5）支吊架安装后应按照相应规范和图纸要求做好防腐处理；
6）管道的安装应符合施工图的要求；
7）管道连接时，不得用强力对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷；
8）管道穿过墙壁处应安装套管。穿墙套管长度应和墙厚相等，管道与套管间的空隙应采用柔性不燃材料填塞密实；
9）现场安装管径小于等于28mm时适用螺纹卡套或扩口式卡套的方式接管，当管径大于28mm时适用焊接活接方式或无螺纹液压卡套连接；
10）螺纹卡套或扩口式卡套连接时应确保连接处无杂质和毛刺，按《高压细水雾不锈钢管道现场安装作业指导书》要求操作；
11）焊接活接或无螺纹液压卡套连接时应确保连接处无杂质和毛刺；
12）需要法兰连接时，密封面应完整光洁，不得有毛刺和径向沟槽，非金属密封垫片应质地柔韧，无老化变质或分层现象；
13）排水管的支管与主管连接时、宜按介质流向稍有倾斜，末端试验放水装置外接管道应引入排水沟、地漏等排水设施；
14）埋地钢管的防腐层应在安装前做好，焊缝部位未经试压合格不得防腐，在运输和安装时应防止损坏防腐层；
15）当阀门与管道以焊接方式连接时，阀门不得关闭，安装阀门前必须复核产品合格证和试验记录；
16）管路安装时不宜使用临时支、吊架，当使用临时支、吊架时，不得与正式支、吊架位置冲突，并应有明显标记，在管道安装完毕后应予拆除。
3 管路清洗
1）分段预置管路应在安装前进行管路清洗，采用清水清洗，清洗用水须通过10μm过滤器的干净水；
2）管路安装后须进行管路清洗，清洗后确认泵组和阀组连接的进水管路内无杂质方为合格，将已清洗过的管路开口用塑料塞堵住，防止杂质进入；
3）适合用水清洗的管路采用清水清洗，清洗用水须通过10μm过滤器的干净水（氯离子含量不得超过25ppm）；
4）若现场条件不允许用清水清洗则用气体清洗管路，可采用压缩空气或工业氮气进行清洗；
5）泵组和阀组往管路上连接之前，必须检查进水口前管路的塞子是否完好，确认进水口前的管路均已清洗，管道内无杂质，否则，必须重新进行清洗，不允许有杂质、异物进入泵组和阀组；
6）完成清洗的标准：在开放口处放置白色方巾，直至方巾上无任何杂质、污渍等出现。
4泵组的安装
1）泵组为全套进口产品，安装时应小心轻放，防止碰撞和损伤，泵组除需要与外部连接的部件外，严禁拆装；
2）根据建设单位提供的安装图纸中的要求确定泵组的位置；
3）泵组安装时应在建筑物四周和顶部留有足够的检修空间，操作正面至少预留1m，消防供水压力不宜低于0.2MPa且不高于0.6MPa；
4）泵组基础周围应有良好排水沟或排水设施，泵组排水阀和溢流管都应与排水设施连接，连接管道内径应不小于泵组排水阀和溢流管的通径，可采用PVC管或镀锌钢管；
5）保持泵组安装场地干净，泵组接口等开口处应作必要的防护，防止杂质、异物进入泵组；
6）泵组管路连接时，先与泵组管口连接，然后再与外部连接。不允许发生与泵组管件错位连接的现象；
7）连接后的泵组应进行防护，不允许有杂质、异物进入泵体内；
8）泵组安装应符合图纸和技术要求的规定；
9）焊接时严禁焊机电缆接地线直接搭在泵组机架上；
10）泵组未经清洗前严禁起动泵
5 区域阀组的安装
1）阀组为成套产品，安装时应小心轻放，防止碰撞和损伤，阀组除需要与外部连接的部件外，严禁拆装；
2）阀组安装位置应符合设计要求的规定；
3）安装前确认区域阀组内水流方向与外接管道上箭头方向一致；
4）阀组进出水管应先连接，然后向外部水管连接，不允许与阀组接口有错位连接的现象；
5）连接后的阀组应进行防护，不允许有杂质、异物进入阀体内；
6）焊接时严禁焊机电缆接地线直接搭在阀组箱内管道上。
6 喷枪装置的安装
1）喷枪装置为成套产品，安装时应小心轻放，防止碰撞和损伤，阀组除需要与外部连接的部件外，严禁拆装；
2）喷枪装置安装位置应符合设计要求的规定；
3）安装前确认喷枪装置内水流方向与外接管道上箭头方向一致；
4）喷枪装置进水管应先连接，然后向外部水管连接，不允许与喷枪装置接口有错位连接的现象；
5）连接后的阀组应进行防护，不允许有杂质、异物进入管路内。
7 喷头的安装
1）喷头的规格型号、安装方向、距离、均应符合设计要求；
2）喷头安装应在系统吹扫合格后进行；
3）安装时应检查连接处无杂质和异物，按说明书要求进行操作；
4）喷头安装时不得对喷头进行拆装、改动，并严禁给喷头附加任何装饰性涂层；
8 系统试压和冲洗
1）当管路系统、阀组和泵组安装完毕后，对系统按规定进行强度试验，冲洗、严密性试验和吹扫；
2）试验前应对管道组成件进行外观检验，外观检验应包括对各种管道组成件、管道支吊架的检验以及在管道施工过程中的检验；
3）管路焊缝的外观检验质量应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的有关规定；
4）管路若需要无损探伤试验，应符合现行国家标准《工业金属管道施工及验收规范》第7条之规定；
5）分段预置管路应在安装前进行管路试压；
6）系统试压前应对管道的位置、管道基础、支架等经复查符合设计要求，按要求配备好试压和冲洗的器具和工具，对不能参与试压的设备、仪表、阀门应加以隔离或拆除，加设的临时盲板（堵塞）应作明显标志，并记录临时盲板（堵塞）的数量；
7）当现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验时，经业主或总包单位同意，可同时采用下列方法代替：
(1)所有焊缝(包括附着件上的焊缝)，用液体渗透法或磁粉法进行检验；
(2)对接焊缝用100%射线照相进行检验；
8）当进行压力试验时，应划定禁区，无关人员不得进入
9）压力试验完毕，不得在管道上进行修补；
10）试验用压力表已经校验，并在周检期内，其精度不得低于1.5级，表的满刻度值应为被测最大压力的1.5～2倍，压力表不得少于两块；
11）强度试验
（1）强度试验所用的水应通过10μm过滤器的干净水（氯离子含量不得超过25ppm），环境温度低于5度时应采用防冻措施，试验压力应是系统设计工作压力的1.5倍，按逐步加压至试验压力后稳压30分钟，目测管网应无泄漏和变形，其压力降不大于0.05MPa；
（2）对于水压强度试验条件不具备时，可采用气压强度试验代替，气压强度试验压力应是系统设计工作压力的1.15倍，试验前必须用加压进行预试验，预试验压力宜为0.2MPa，试验时应逐步增加压力，当压力升至试验压力的50%时，如未发现异状或泄漏，继续按照试验压力的10%逐级升压，每级稳压3min，直至试验压力，保压检查管路各处无变形、无泄漏为合格；
（3）对于较大的管路系统，可分区域进行压力试验；
（4）试验前，注水试压时应排尽空气；
（5）系统试压过程中，当出现泄漏时，应停止试压，释放压力消除泄漏后，重新再试；
（6）系统试压完成后，应及时拆除所有临时盲板（堵塞）及试验用的管道，打开排水阀将各部分的水放空。与记录核对无误，填写的试压记录应保持。
12）气密性试验在强度试验完成后进行，试验压力为系统设计工作压力，进行气密性试验时，应以不大于0.5MPa/s的升压速率缓慢升至试验，关掉试验气源3min内压力降不超过试验压力的10%为合格；
13）气压强度试验和气密性试验必须采取有效的安全措施；
14）系统冲洗与吹扫
（1）在强度试验和气密性试验合格后，进行系统冲洗与吹扫；
（2）不允许吹洗的设备及管道应与吹洗系统隔离；
3）吹洗的顺序应按主管、支管、排水管依次进行，吹洗出的脏物，不得进入已合格的管道；
（4）每一区域须单独进行清洗；
（5）吹扫时应设置禁区；
（6）管道吹洗合格并复位后，不得再进行影响管内清洁的其他作业；
（7）进行清洗的区域内，连接在配水支管上的喷头都应换成堵塞，出水口应与排水系统连接；
（8）冲洗所用水为通过10μm过滤器的干净水（氯离子含量不得超过25ppm），冲洗应连续进行，流速不应小于1.5m/s；
（9）每一区域约清洗5分钟，当出水口出来的水其颜色、透明度与入口处的水颜色透明度基本一致确认无杂质和异物时方为合格，不允许有杂质、异物在系统管路内；
（10）采用空气吹扫则应利用生产装置的大型压缩机，也可利用装置中的大型容器蓄气，进行间断性的吹扫，流速不宜小于20m/s；
（11）吹扫管道时气体中不得含油；
（12）空气吹扫过程中，当目测排气无烟尘时，应在排气口设置贴白布或涂白漆的木制靶板检验，5min内靶板上无铁锈、尘土、水分及其他杂物，应为合格。
9 系统调试
1）在系统调试前，检查下列设备安装状态：
（1）管路、泵组、阀组、喷枪装置、喷头安装的正确性；
（2）阀门启闭位置、仪器仪表安装的正确性；
（3）电缆联结与电缆线路敷设。
2）系统调试应由公司专业调试工程师负责调试；
3）按照以下程序进行检查和调试：
（1）检查主电源和应急电源有效连接；
（2）检查清水供应正常；
（3）检查泵的旋转方向；
（4）检查紧急停止按钮；
（5）测试主出水阀启闭；
（6）测试阀启闭；
（7）水箱的放水阀启闭；
（8）系统通过进水阀和过滤器将水箱充满水；
（9）高压泵排气；
（10）逐个地接通高压泵电动机的接触器，检验每台高压泵的性能；
（11）放开紧急停止按钮，按下开始按钮，依次启动每台高压泵
（12）所有的泵同时启动工作,按下紧急停止按钮泵停止；
（13）系统与外接控制信号联动调试。
4）系统调试完成后应进行清理，做好防护工作。

5.3 劳动力组织
本工法劳动力需求见表5.3
表5.3劳动力组织一览表
序号
工序名称
技工人数
普工人数
1
施工准备
5
3
2
阀组、喷枪、支架、管路、泵组部件预制
30
20
3
阀组、喷枪、支架、管路、泵组部件安装
40
20
4
阀组、喷枪、泵组管路清洗
5
5
5
设备与管路连接
15
10
6
系统强度、气密性试验
10
5
7
系统冲洗、吹扫
5
5
8
喷头安装
20
10
9
系统调试、验收
10
5

6 材料与设备
6.1 材料
本工法无需特别说明的材料。
6.2 设备
本工法所需机具设备如表6.2
表6.2.1 机具设备一览表
序号
名称
型号及规格
单位
数量
产地
序号
名称
型号及规格
单位
数量
产地
1
交流弧焊机
BX1-300
台
3
国产
11
调试检测设备
/
套
2
国产
2
氩弧焊机
SWM-315
台
8
国产
12
接地表
500型
台
2
国产
3
钢管切割机
400
台
3
国产
13
绝缘表
500V
台
2
国产
4
台钻
Z516-1A
台
3
国产
14
对讲机
T6200C
台
6
国产
5
直磨机
BOSCH
把
3
国产
15
配电柜
380V
台
7
国产
6
切割机
J3G-400
台
2
国产
16
配电箱
220V
台
6
国产
7
电锤
BOSCH
把
8
国产
17
水平仪
D2S28
台
2
国产
8
麻光机
CZM-01
把
4
国产
18
激光投线仪
PPL506
台
4
国产
9
手枪钻
SZM-02
把
6
国产

19
试压泵
4DY25
台
1
国产
10
焊条烘箱
751/min
台
2
国产
20
弯管机
/
台
3
国产
7 质量控制
7.1 质量控制标准
本工法执行的国家和行业有关标准和规范主要有：
1) GB50016-2006《建筑设计防火规范》
2) DBJ 01-74-2003《细水雾灭火系统设计、施工、验收规范》
3) NFPA750《细水雾灭火系统标准》2003版
4) GB 50275-1998《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》
5) GB50235-1997《工业金属管道施工及验收规范》
6) GB50231-2009《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
7) GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
8) GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》
9) GB50166-2007《火灾自动报警系统施工及验收规范》
7.2 质量保证措施
按照质量体系的标准，努力实现公司的质量目标和质量方针，在本工程项目中坚持“质量第一，以质量赢信誉”的原则。坚持“以人为核心”，把人做为控制质量的动力，树立质量第一的观念，以人的工作质量，保工序质量，促进工程质量。
7.2.1 编制泵组式高压细水雾专项施工方案，经专家论证，相关单位审核通过后实施。
7.2.2在分部、分项工程施工前，技术人员按专业编制施工方案，对施工班组进行技术交底，使每位施工人员都明确工程内容、施工方法、顺序、质量标准、安全要求等。
7.2.3 对影响工序质量的因素加强控制，在某些部 位对工艺本身有特殊要求的，则设置质量控制点，通过对质量控制点的质量监控，确保工序质量。
7.2.4 每道工序完成后，班组作业人员先按照标准、规范进行自检。自检合格后通知质量检查员进行专检。专检合格后，质量检查员在检验和试验状态标识卡上签字， 方能转入下道工序。
7.2.5 为提高广大施工人员的积极性，同时也为引起项目全体施工人员对工程质量工作的足够重视，项目经理部建立奖励机制，设立奖励基金。对质量工作做得好的个人、集体进行精神上及物质上的奖励，对施工管理混乱、质量问题不断的个人、集体进行处罚。
8 安全措施
8.0.1 贯彻“安全第一，预防为主”的安全控制方针；杜绝生产过程中的安全事故，保证人员健康安全和财产免受损失。
8.0.2 严格按照各项安全法规，施工现场临时用电安全技术规范安全技术规范和建筑机械使用安全技术规程等规定组织施工，施工前应编制有针对性的应急预案。
8.0.3 对作业人员进行安全教育，做好安全技术交底，掌握安全操作规程，严禁违章作业。
8.0.4 施工现场临时用电采用TN-S接零保护系统，严格要求使用五芯电缆配电，系统采用三 级配电两级保护”，实行“一机、一闸、一漏、一箱”制度，配电箱进出线设在配电箱下端。
8.0.5 由于泵组式高压细水雾灭火系统高空作业较多，在站台、泵房等部位其最高度高达五米，施工难度较大，对所有参与高空作业人员必须严格按施工技术交底和安全技术交底进行施工，同时必须先进行安全防护，认为安全可靠时，再进行作业。
8.0.6 针对泵组式高压细水雾灭火系统的特点，在进入实际施工阶段后，在高压细水雾管道安装时，高度在五米内的，拟采用三个移动式操作平台，在有人员在操作平台上施工时，将移动部件锁死。并要求操作人员使用安全带与顶棚固定件固定。

9 环保措施
9.0.1 成立相关的施工环保管理机构，在施工过程中，严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护法律法规，加强环境、卫生、文明、安全的施工管理。
9.0.2 根据有关法律法规、规章和施工方案，合理布置临时施工场地，施工场地做到整洁文明。施工过程中的建筑垃圾及生活垃圾、弃渣应及时清理和运走，并按政府有关部门的规定进行处理。
9.0.3 在施工过程中，调节好作业时间，严格控制施工噪音在65分贝以下，噪音较大的工序禁止夜晚作业。在基础施工与清运垃圾时，严格控制扬尘高度不得大于1.5m。
9.0.4 施工现场设立专门的废弃物临时贮存场地，废弃物应分类存放，对有可能造成二次污染的废弃物必须单独贮存，设置安全防范措施，且有醒目标识。废弃物的运输不散撒、不混放，送到政府批准的单位或场所进行处理，对可回收的废弃物应回收利用。
10 效益分析
10.0.1 社会效益：该工法有效地缩短工期，而且安装质量好，各工序之间交叉作业少并有序进行。所施工的泵组式高压细水雾灭火系统安装项目质量、进度、安全得到业主的好评，为开拓同类业务奠定了坚实的基础，提高了企业的知名度。
10.0.2 经济效益：以福建省档案馆新馆项目泵组式高压细水雾灭火系统安装为例：采用此工法节省工期15天，减少人工费支出10.5万元（35人×200元/天×15天=10500元），减少机械费支出4.2万元，减少材料和其他费用支出0.7万元，合计减少支出15.4万元。
11 工程实例
本工法成功应用于“福建省档案馆新馆”项目。
11.0.1 工程概况
福建省档案馆新馆位于闽侯上街大学城中心共享区，总建筑面积约40918平方米，建筑总高度为39.2m，是我国屈指可数的现代化档案馆。本工程消防工程采用了先进的泵组式高压细水雾灭火系统，该系统在福建省首次使用。
11.0.2 施工情况
该工程在施工中工序较多，交叉作业频繁，现场的施工场地较小，且施工工种多，现场土建单位施工进度也慢，以上各个方面影响了施工工期。通过及时总结施工过程中的经验，改进施工工艺，加快了施工进度，提高施工了效率，减少了施工误差。达到节约成本和提高效益的目的。
11.0.3 工程评价
在福建省档案馆新馆的施工管理过程中,由于较好的控制了泵组式高压细水雾灭火系统的施工质量，取得了较好的社会效益、经济效益。得到了建设单位、监理单位的一致好评（见图11.0.3-1、图11.0.3-2、图11.0.3-3、图11.0.3-4）。

图11.0.3-1 泵组 图11.0.3-2 区域阀

图11.0.3-3 水箱 图11.0.3-4 喷头