聚乙烯（PE）管道用于室外消防管网可行性探讨与分析

浙江中财管道科技股份有限公司

1 引言

室外消防输配水管道材质的选择，应根据管径、内压、外部荷载和管道敷设区的地形、地质、管材的供应，按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经济合理的原则，进行技术、经济、安全等综合分析确定。目前，国内消防室外输水管道管材一般采用钢管、球墨铸铁管、PE给水管及镀锌管等。本文通过对消防管网常用管道产品的性能特点进行对比分析，重点对聚乙烯（PE）管道用于室外消防管网的可行性进行了分析和论证。

[关键词] 管材  消防给水  选用  连接

2消防给水管材的选用

3.1 室外消火栓给水系统(埋地应完善除锈防腐措施)

(1)当室外消防为生活、消防合用管道系统或低压消防给水系统时，可选用允许压力较低的承插直管的球墨给水铸铁管(滑入式、机械式)，焊接钢管，内外壁热镀锌焊接钢管等(部分工程可尝试采用PE给水管)。

 (2)当室外消防给水系统为临时高压给水系统和常高压给水系统时，当系统工作压力较低时，在管材允许的压力范围内可采用上述相同管材；当系统的工作压力较大时，应根据系统工作压力情况，分别采用法兰式球墨铸铁管、焊接钢管、内外热镀锌普通或加厚焊接钢管以及无缝钢管。

3 可用于室外消防管网的常见管道产品性能及连接方式对比

镀锌钢管：最难于解决的是镀锌钢管的接头防腐问题。无论是丝扣连接还是法兰连接，管道接头镀锌层都受到破坏。失去镀锌层的钢管化学腐蚀严重，由于锌和铁的电极电位差较大，电化学腐蚀更加严重。这两种腐蚀随着地下水和土壤污染程度的加大而加重。虽然沟槽式接头可以解决上述问题，但接头费用比普通接头高许多，建设单位特别是房产开发商不乐意使用，比较难于推广。

铜管：埋地的消防给水管道，既要承受管内的水压力，又要承受地面荷载的压力。管内壁要耐水的腐蚀，管外壁要耐地下水及土壤的腐蚀。金属管道防腐处理非常重要，它将直接影响水体的卫生安全以及管道使用寿命和运行可靠。当使用钢管做消防管道时，需对钢管内外做防腐处理。同时铜管在敷设在腐蚀性土中以及电气化铁路附近或其他有杂散电流存在的地区时，为防止发生电化学腐蚀，还需取阴极保护措施（外加电流阴极保护或牺牲阳极）。用铜管做消防管时综合成本非常高。

球墨铸铁管：当采用球墨铸铁管时，因球墨铸铁管采用柔性承插连接，对安装施工的要求特别高，稍有不慎，极易造成接口漏水隐患。从施工角度来说，要求更严，同时后期维修需保持警惕。

聚乙烯（PE）管道：近年来，聚乙烯（PE）管道以其优越的性能特点，已在市政给水、农林灌溉、排污等及消防管道工程中得到了广泛的应用，主要性能特点如下：

1、良好的卫生性能：PE管加工时不添加重金属盐稳定剂，材质无毒性，无结垢层，不滋生细菌，很好地解决了城市饮用水的二次污染。
    2、卓越的耐腐蚀性能：除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质侵蚀，无电化学腐蚀。
    3、长久的使用寿命：在额定温度、压力状况下，PE管道可安全使用50年以上。
    4、较好的耐冲击性：PE管韧性好，耐冲击强度高，重物直接压过管道，不会导致管道破裂。
    5、可靠的连接性能：PE管热熔或电熔接口的强度高于管材本体，接缝不会由于土壤移动或载荷的作用断开。
　  6、良好的施工性能─管道质轻，焊接工艺简单，施工方便，工程综合造价低。

综合比较，PE管道用在消防管道系统中具有一定的特点。

3 设计施工规范对消防管道的要求

聚乙烯管材本身不阻燃，但由于国家标准本身要求必须埋地安装，当PE管道安装在室外并且埋于地下，在正常情况下不存在管材着火及外力破坏的情况，应此，在室外消防管网中可以考虑使用，在采用PE管道做消防管时，一般有以下要求：

1、市政消火栓给水系统应采用环状管网，但当城镇人口小于2.5万人时，宜采用环状给水管网。

2、市政消火栓给水系统管网应符合《室外给水设计规范》GB50013的有关规定。

3、接市政消火栓的市政环状给水管道的管径不应小于D160，当枝状管网时管径不应小于D200。

4、但当城镇人口不大于2.5万人时，接市政消火栓的市政给水管道的管径可适当降低，但环状给水网不得小于D110，当枝状管网时管径不得小于D160。

5、区域消防给水系统和联合消防给水系统应采用环状消防给水管网。

6、室外消防给水管道应布置成环状,管道直径不应小于DN100向环状管网输水的进水管不应少于2条，当其中一条发生故障时，其余的进水管应能满足消防用水总量的供水要求，同时环状管道应采用阀门分成若干独立段，每段内室外消火栓的数量不宜超过5个。

7、市政给水系统供水的常高压消防给水系统其工作压力为市政给水管网的供水压力。

8、消防给水系统工作压力不大于1.2MPa时，埋地管道部分需采用PE100公称压力1.25Mpa 以上的PE给水管，但当系统工作压力大于1.2MPa时，宜采用无缝钢管。

9、消防给水系统埋地管道的埋深应符合下列规定。

（1）管道的埋深应考虑地面、埋深荷载和冰冻线对消防给水管道的影响；

（2）管道最小埋深不应小于0.8m；

（3）在机动车道下时最小埋深不应小于0.9m；

（4）在寒冷地区管道的埋深最小应在冰冻线以下0.3m；

（5）寒冷地区室外阀门井应设置防冻措施。

10、PE管材的使用寿命和打压试验同管材内介质温度的高低有着密切的关联，介质水温的高低和管材正常工作压力的高低是影响PE管道能否使用安全使用的主要影响因素。按照国家《埋地聚乙烯给水管道工程施工技术规程CJJ101-2004》相关条款要求，选用的管材最大允许工作压力或试压压力应考虑外界温度对管道实际承压能力的影响，实际压力应乘以温度对管材产品标准规定的工作压力的折减系数F，压力随温度折减系数具体见下表：

11、用于消防管网的管材产品质量符合国家GB/T13663-2000标准。

12、PE管不阻燃，严禁将PE给水管道用作室内消防管。

4 目前可用于消防管网系统的产品

1、执行标准：GB/T13663-2000

2、产品规格：PE100系列 SDR13.6(1.25MPa)、SDR11(1.6MPa)

             口径：D90-D400

3、产品颜色：正常PE给水管为黑色加蓝色线条，消防管要求为黑色加红色条纹以示区分。

4、连接方式：主要为热熔对接连接、电熔承插连接。

5  PE给水管道用于室外消防工程应用实例

案例1：西安BYD汽车生产基地消防系统，采用PE100 D200和D160 SDR11 PE给水管

案例2：温州泰顺县彭月生产基地消防系统，采用D200和D160 SDR13.6 PE给水管材

案例3：河北唐山开平区东城绿亭小区工程消防系统，采用PE100 D225、D160和D110 SDR13.6 PE给水管材。

案例4：富阳市地下停车场消防系统，采用PE100 D110和D90 SDR13.6 PE给水管材

案例5：杭州临平图书市场消防系统消防系统，采用PE100 D110和D90 SDR11 PE给水管材。

案例6：金华经济开发区塑料天膜厂消防系统，采用PE100  D160和D110 SDR13.6 PE给水管材。

6 结论及建议

综上所述，我们认为，PE管道可以用于室外消防管道系统，当消防给水系统工作压力不大于1.2MPa时，埋地管道部分需采用公称压力1.25MPa 以上的PE给水管，但当系统工作压力大于1.2MPa时，宜采用无缝钢管。

参考文献：

  

[1]《全国民用建筑工程设计技术措施(给水排水)》，北京：中国计划出版社，2003

[2]《自动喷水灭火系统设计手册》，黄晓家、等，中国建筑计划出版社，2002

[3] GB50084-2001《自动喷水灭火系统设计规范》，北京：中国计划出版社，2001

[4] GB50402-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》，北京：中国计划出版社，2002

[5] GB50261-96(20##年版)《自动喷水灭火系统施工及验收规范》，北京：中国计划出版社，2003

                               

第二篇：室外消防给水管道、室外消火栓和消防水池

第三节 室外消防给水管道、室外消火栓和消防水池

第8.3.1条 室外消防给水管道的布置应符合下列要求：

一、室外消防给水管网应布置成环状，但在建设初期或室外消防用水量不超过15L/S时，可布置成枝状；

二、环状管网的输水干管及向环状管网输水的输水管均不应少于两条，当其中一条发生故障时，其余的干管应仍能通过消防用水总量；

三、环状管道应用阀门分成若干独立段，每段内消火栓的数量不宜超过5个；

四、室外消防给水管道的最小直径不应小于100mm。

第8.3.2条 室外消火栓的布置应符合下列要求：

一、室外消火栓应沿道路设置，道路宽度超过60m时，宜在道路两边设置消火栓，并宜靠近十字路口；

二、甲、乙、丙类液体储罐区和液化石油气罐罐区的消火栓，应设在防火堤外。但距罐壁15m范围内的消火栓，不应计算在该罐可使用的数量内。消火栓距路边不应超过2m，距房屋外墙不宜小于5m；

三、室外消火栓的间距不应超过120m；

四、室外消火栓的保护半径不应超过150m；在市政消火栓保护半径150m以内，如消防用水量不超过15L/S时，可不设室外消火栓；

五、室外消火栓的数量应按室外消防用水量计算决定，每个室外消火栓的用水量应按10～15L/S计算；

六、室外地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为65mm的栓口；

七、室外地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各一个，并有明显的标志。

第8.3.3条 具有下列情况之一者应设消防水池：

一、当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量；

二、市政给水管道为枝状或只有一条进水管，且消防用水量之和超过25L/S。

第8.3.4条 消防水池应符合下列要求：

一、消防水池的容量应满足在火灾延续时间内室内外消防用水总量的要求。 居住区、工厂和丁、戊类仓库的火灾延续时间应按2h计算；甲、乙、丙类物品仓库、可燃气体储罐和煤、焦炭露天堆场的火灾延续时间应按3h计算；易燃、可燃材料露天、半露天堆场（不包括煤、焦炭露天堆

场）应按6h计算；甲、乙、丙类液体储罐火灾延续时间应按本规范第8.2.6条的规定确定；液化石油气储罐的火灾延续时间应按本规范第8.2.7条的规定确定；自动喷水灭火延续时间按1h计算；

二、在火灾情况下能保证连续补水时，消防水池的容量可减去火灾延续时间内补充的水量。消防水池容量如超过1000m3时，应分设成两个；

三、消防水池的补水时间不宜超过48h，但缺水地区或独立的石油库区可延长到96h；

四、供消防车取水的消防水池，保护半径不应大于150m；

五、供消防车取水的消防水池应设取水口，其取水口与建筑物（水泵房除外）的距离不宜小于15m；与甲、乙、丙类液体储罐的距离不宜小于40m；与液化石油气储罐的距离不宜小于60m。若有防止辐射热的保护设施时，可减40m。供消防车取水的消防水池应保证消防车的吸水工不超过6m；

六、消防用水与生产、生活用水合并的水池，应有确保消防用水不作他用的技术设施；

七、寒冷地区的消防水池应有防冻设施。

第四节 室内消防给水

第8.4.1条 下列建筑物应设室内消防给水：

一、厂房、库房、高度不超过24m的科研楼（存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品除外）；

二、超过800个座位的剧院、电影院、俱乐部和超过1200个座位的礼堂、体育馆；

三、体积超过5000m3的车站、码头、机场建筑物以及展览馆、商店、病房楼、门诊楼、图书馆、书库等；

四、超过七层的单元式住宅，超过六层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商业网点的单元式住宅；

五、超过五层或体积超过10000m3的教学楼等其他民用建筑；

六、国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑。

注：在一座一、二级耐火等级的厂房内，如有生产性质不同的部位时，可根据各部位的特点确定设置或不设置室内消防给水。

第8.4.2条 下列建筑物可不设室内消防给水：

一、耐火等级为一、二级且可燃物较少的丁、戊类厂房和库房（高层工业建筑除外）；耐火等级为三、四级且建筑体积不超过3000m3的丁类厂房和建筑体积不超过5000m3的戊类厂房；

二、室内没有生产、生活给水管道，室外消防用水取自储水池且建筑体积不超过5000m3的建筑物。