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消防稳压水罐计算
消防系统中稳压水罐的容积和运行
参数应如何计算
摘要 2014年10月1日，《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）正式实施，此次颁布实施的规范对消防稳压水罐提出新的要求，现在对消防稳压水罐的选型不同于以前。结合其他现行规范，阐述消防系统中稳压水罐的容积和运行参数应如何计算。 关键词 消防稳压水罐；隔膜式气压水罐；临时高压消防给水系统
Calculation of voltage stabilizing tank fire
How to calculate the volume and operation parameters of stabilizing tank
in fire control system
Abstract 《Technical code for fire protection water supply and hydrant systems》（GB50974-2014）formally implemented in October 1,2014.The promulgation of the standard put forward new requirements for voltage stabilizing tank fire.The selection of voltage stabilizing tank on fire now is different from the previous.Combined with other current specifications, expounds the volume and operation parameters of the pressure stabilizing tank in fire control system should be how to calculate.
Key words voltage stabilizing tank fire；Diaphragm pneumatic tank；fire protection water supply system of temporary high pressure.
0 引言
在火灾发生时，消防系统对人类生命及财产安全起到至关重要的作用。目前大多数工程采用临时高压消防给水系统，增压稳压设备为该系统中不可缺少的组成部分。本文将对增压稳压设备中稳压水罐的容积和运行参数应如何计算，做简短阐述。本文以隔膜式消防稳压水罐示例。 1 计算原理
本文计算过程中主要依据玻意耳定律（玻—马定律），PV=nRT；当n、T一定时 V、P成反比。根据玻—马定律，可推知气压罐在不同充水量的状态时，气压罐内空气体积和罐内压强的关系。 将规范要求作为已知条件或是限定条件，代入到计算过程中，最终可得到气压罐满足要求时的运行状态以及运行参数。 2 消防气压水罐容积计算 2.1 计算前设定所需的参数 2.1.1 qh——稳压泵设计流量
稳压泵流量可根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014（以下简称《消规》）5.3.2条计算：
《消规》5.3.2条内容为：“1.稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄露量和系统自动启动流量；2.消防给水系统管网的正常泄漏量应根据管道材质、接口形式等确定，当没有管网泄漏量数据时，稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的1%~3%计，且不宜小于1L/s；3.消防给水系统所采用报警阀压力开关等自动启动
流量应根据产品确定。”根据以上要求计算稳压泵流量，单位为m3/h。 2.1.2 Vs1——通过稳压泵设计流量计算所需消防气压罐的稳压水容积（此值区别于2.1.3中稳压水容积Vs）
《消规》5.3.4“设置稳压泵的临时高压消防给水系统应设置防止稳压泵频繁启停的技术措施，当采用气压水罐时，其调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h计算确定”
Vs1=2.1.1
Vs1 通过稳压泵设计流量计算所需消防气压罐的稳压水容积（m3）；
qh 稳压泵的计算流量（m3/h）； c 安全系数（宜采用1.0~1.3）； n 水泵在一小时内启动次数。
将qh值带入式2.1.1可计算出Vs1值，Vs1为已知数。 2.1.3 气压罐工作状态时的运行参数
P1——稳压罐保持系统最不利点处水灭火设施在准工作状态的最低静水压力（表压），
P2——稳压罐压力降至系统自动启泵时的压力（表压）， Ps1——稳压泵启泵压力（表压）， Ps2——稳压泵停泵压力（表压）。 右图2.1为隔膜式气压水罐示意图： Vx——消防贮水容积
cqh 4n
Vap——缓冲水容积 Vs——稳压水容积
V效——隔膜式气压水罐总有效容积 V总——隔膜式气压罐总容积
β——气压水罐的容积系数，隔膜式气压水罐β取1.05
图2.1 隔膜式气压罐
α——气压水罐的工作压力比，宜在0.5～0.9范围内取值。 2.2 计算 2.2.1计算过程：
先选择气压水罐型号，可将气压水罐容积做为已知量，利用玻意耳定律，推导出气压水罐运行参数P1、P2、PS1、PS2、α值。 2.2.2 计算：
V2.2.1
根据玻意耳定律（玻—马定律），当n、T一定时 V、P成反比，则有：
（P1+0.098）V效=（P2+0.098）（V效－Vx） 整理得: P2=
V效(P1+0.098）－0.098 2.2.2
V效－Vx总
=βV
效
注：本次计算中压力值单位均为MPa。
《消规》5.3.4“有效储水容积不宜小于150L”，计算时可指定Vx 值，P1值跟据工程计算得到，V效通过式2.2.1计算得到，将以上值带入式2.2.2中，可得到P2值。
根据《消规》5.3.3.2“稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵