穩(wěn)壓消防水系統保持一定的壓力，其中作用有兩方面：一是提高供水速度，二是自動啟動消防給水泵，縮短水泵啟動時間。在穩(wěn)高壓系統設計中，高壓主泵及啟動工藝都是相同的，如圖1所示。不同的是系統穩(wěn)壓工藝設計。實際中主要有以下5種方案。



圖1消防系統高壓主泵及啟動控制系統

1、壓力控制穩(wěn)壓工藝

穩(wěn)壓泵壓力控制穩(wěn)壓工藝是當壓力控制系統檢測到系統壓力低于某一給定值（如0.6MPa）時，給穩(wěn)壓泵電源控制系統指令，自動啟動穩(wěn)壓泵電機。10秒（或更長時間）后慢慢打開出口電動閥，實現平穩(wěn)自動啟動穩(wěn)壓泵。當系統壓力超過某一給定值，壓力控制系統首先自動關閉穩(wěn)壓泵出口電動閥，隨后切斷穩(wěn)壓泵電機電源，實現平穩(wěn)自動停泵，通過自動啟動和自動關閉將消防水系統壓力控制在某一壓力范圍。其工藝流程如圖2所示。這種工藝的特點，不單是操作費用低，更主要的是能將系統壓力穩(wěn)定在0.7—1.2MPa內，為壓力式泡沫系統快速投用創(chuàng)造條件。但如果系統泄漏較大，穩(wěn)壓泵啟動和關閉壓力控制點差值很小，穩(wěn)壓泵容易出現頻繁的啟動和停泵動作，不利于設備管理，甚至會增加設備費用。



圖2 泵壓力控制穩(wěn)壓工藝

2、常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝

壓力控制穩(wěn)壓工藝一個最大的缺點是穩(wěn)壓泵頻繁啟動，尤其是系統管線泄漏量較大時，這種問題更加突出，容易引起設備損壞，不符合設備管理要求。采取常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝可以很好解決這個矛盾。其工藝原理是：穩(wěn)壓泵24小時運行，并通過壓力控制系統控制泵出口回流閥的開度來控制穩(wěn)定系統壓力。這種控制工藝同樣可以將系統壓力穩(wěn)定在0.7—1.2MPa，有利于撲滅初期火災，避免事故擴大，但最大的缺點是操作費用很高，能耗很大。其工藝如圖3所示。



圖3 常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝

在常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝中，當穩(wěn)壓泵流量遠遠大于消防水系統管網泄漏量時，系統壓力很快上升。壓力上升到穩(wěn)壓泵最大出口壓力（達到穩(wěn)壓泵最高揚程）時，水將在穩(wěn)壓泵葉輪間產生渦流，不利于穩(wěn)壓泵正常運行。為此，我們可以通過泵出口壓力調節(jié)閥開度調節(jié)回流量的大小來穩(wěn)定系統壓力。

3.變頻穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝

為了解決常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝操作費用高，能耗大的問題，在實際設計中，我們可以采用變頻穩(wěn)壓泵，通過調節(jié)穩(wěn)壓泵的流量對系統進行穩(wěn)壓，原理如圖4所示。工作過程：變頻穩(wěn)壓泵24小時運轉，系統壓力超過一定值時，電機轉速減低，流量減少，系統壓力下降。當系統壓力下降到一定值，電機轉速增加，流量增大，壓力上升，使系統壓力維持在一定的壓力范圍內。在火災時期，系統大量用水，穩(wěn)壓泵轉速加快，供水增加，但系統短時間內仍無法恢復設定壓力，主泵自動啟動，直接供水。系統壓力超過0.8MPa，變頻穩(wěn)壓泵轉速非常慢，不用停泵。

與常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝相比，變頻穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝的特點是：采用變頻穩(wěn)壓泵既可以省電，無需設置系統泄壓閥而可以避免系統逼壓，操作費用更低，設計更合理。這種工藝不僅能滿足系統壓力要求，而且能很好運解決穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝和常規(guī)穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓工藝存在的設備管理費或操作成本費高的突出問題，但不足的是變頻設備一次性投資較大，2臺18kW的變頻器大約3.6萬元。



圖4 變頻穩(wěn)壓泵控制工藝

4、新鮮水系統穩(wěn)壓工藝

利用穩(wěn)壓給水泵來穩(wěn)定系統壓力的工藝最大的不足是投資或操作成本大，或設備管理費高。為了解決這個問題，我們可以采用新鮮水系統穩(wěn)壓工藝。公用工程新鮮水系統壓力在0.4—0.45MPa，而且壓力相當穩(wěn)定。通過單向閥將新鮮水系統和消防水系統連通，由新鮮水系統對消防水系統進行穩(wěn)壓。當消防水系統壓力瞬間下降到給定值，在30秒鐘內無法恢復時，消防給水泵自動啟動進行補水。其工藝過程如圖5所示。



圖5 新鮮水系統穩(wěn)壓工藝

新鮮水與消防水系統連接單向閥的流量是新鮮水系統穩(wěn)壓工藝的關鍵。單向閥流量過大，即使消防水系統出水滅火，系統壓力下降不明顯，消防給水泵無法自動啟動，消防水系統壓力無法達到0.79MPa以上，不能滿足消防滅火要求，拖延救災時間，影響火災撲救工作。如果消防水系統由于投用時間長而泄漏量較大，單向閥流量過少，壓力容易波動，造成消防給水泵頻繁啟動，影響設備管理。在實際設計中，我們首先對消防水系統的泄漏量要進行測試、調查，力求得到較為準確的數據。另外，消防水系統壓力只能穩(wěn)定在0.4—0.45MPa，無法快速投用壓力式泡沫系統（壓力式泡沫系統投用條件是供水壓力在0.7MPa以上），限制了這種工藝的應用。

5.高位消防儲水罐液位穩(wěn)壓工藝

新鮮水系統穩(wěn)壓工藝能夠解決設備管理費、操作費高或投資費用大的問題，這是一種較好的設計方案。但采用新鮮水系統穩(wěn)壓工藝是有條件的，也有不足，如區(qū)域必須有新鮮水系統，而且新鮮水系統與消防水系統單向連通閥門開度要反復調試。一些大型單獨的罐區(qū)，由于遠離裝置區(qū)域，新鮮水系統穩(wěn)壓工藝就無法實施了。在這種情況下，大型罐區(qū)可以利用儲水罐與系統管線通過單向閥直接連通的方式對消防水系統進行穩(wěn)壓和控制消防給水泵自動開啟，系統平時壓力由儲水罐液位高度控制，其工藝如圖6所示。



圖6 高位消防儲水罐液位穩(wěn)壓工藝

一般5000m³儲水罐液位高度為15m。罐底靜壓可以達0.15MPa。當系統大量用水時，系統壓力急劇下降到某設定值，消防高壓泵自動啟動。

該設計的特點是操作費用低，投資省，設備管理簡單，但僅適用于有高位消防水罐的單獨罐區(qū)，而且設計過程中突出的難點是系統與儲水罐連通管線流量的設計。流量設計過大，消防泵啟動靈敏度低，影響給水泵啟動時間。流量設計小，系統管線出水量遠大于水罐供水量，消防給水泵啟動后，管線充水時間長，嚴重影響系統供水速度。同新鮮水系統穩(wěn)壓工藝一樣，這種液位穩(wěn)壓工藝受儲水罐液位高度的影響，壓力只能穩(wěn)定在0.15MPa左右，無法快速投用壓力式泡沫系統。