消防给水及消火栓系统技术规范及施工质量验收规范

主要创新理念：

1、标准存在矛盾，落后于时代。

2.尽量避免使用PN2.5大直径卡箍连接

3、对于超高层消防水池溢流管、雨水立管，需要逐层缩小管径，以降低管内压力。 也可使用PN2.5夹钳。

4、通过具体案例表明，规范不需要限制所使用的连接方式。 只需要控制安全要求，设计者根据技术原理分析选择具体方法。

使用以下缩写：

1、《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）简称：《水消毒规定》

2、《建筑给排水设计标准》（GB 50015-2019）简称：《建筑给排水规范》

3、《建筑给水、排水、供热工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）简称：《施工规范》

4、《自动喷水灭火系统第11部分：沟槽管件》（GB5135.11-2006）简称：《自喷水灭火系统沟槽管件》

5、《沟槽管接头》（CJ/T156-2001）简称：《沟槽管接头》

6、《钢制管法兰 第1部分：PN系列》（GB/T9124.1-2019）简称：《钢制法兰》

前言：民用建筑中，架空敷设管道、采暖空调常用焊接钢管、无缝钢管和焊接连接方式，几十年来一直保持一致； 消防给水管道基本上只采用热镀锌焊接钢管和热镀锌无缝钢管。 、连接方式一般有螺纹、法兰、焊接、槽口卡箍等； 生活给水主管也常用衬塑镀锌钢管，一般采用螺纹、法兰、沟槽卡箍等。 在设计和施工中，经常会出现具体连接方式的选择问题，包括标准化的应用。 笔者对此类问题进行分析和探讨，以期提供一些启示。

1、螺纹、法兰、焊接、沟槽卡箍四种方式的适用范围

一、相关规定

《水消毒规定》8.2.9：架空管道应采用沟槽连接件（卡箍）、螺纹、法兰、卡箍等连接方式，不得采用焊接连接。 当管道直径小于或等于DN50时，宜采用螺纹和卡箍连接。 当管道直径大于DN50时，宜采用沟槽连接件和法兰连接。 当安装空间较小时，应采用沟槽连接器。

《施工规范》4.1.3：管径小于或等于100mm的镀锌钢管宜采用螺纹连接。 镀锌层表面及穿螺纹时损伤的外露螺纹部分应进行防腐处理； 管径大于100mm的镀锌钢管应采用法兰或卡套式专用管件连接，镀锌钢管与法兰的焊接接头应进行两次镀锌。

2.螺纹（螺纹）连接器产品标准及应用范围

根据现行国家标准《可锻铸铁管道连接件》GB3287、《可锻铸铁管道连接件验收规则》GB3288、《可锻铸铁管道连接件型式和尺寸》GB3289的相关规定，可锻铸铁的最高压力等级铁螺纹连接器为PN1.6。 最大管道直径为DN150； 现行国家标准《锻钢螺纹管件》GB/T14626规定，锻钢件最大压力等级为PN2.5，最大管径为DN100。

3、卡箍连接器产品标准混乱

可根据需要生产更大压力等级和更大管径的沟槽管件。 在采矿系统中，由于普通泵的扬程超过千米，因此需要十兆帕级以上的沟槽管件，如下图所示：

在建筑行业中，PN≤2.50MPa，常用的卡箍也与上图有明显不同。 一般情况下，除了普通和高压消防系统的吸水管和合流管可能超过DN200外，其他管道一般都是≤DN200，即>DN200的管道，压力等级一般很小。 建筑行业相关标准有《自喷沟槽管件》，6.2.1规定PN有1.2MPa、1.6MPa、2.5MPa三种类型，公称通径范围为DN25～300。该规定未规定非常明确，对于管径和高压等级产品还没有较大的制造标准。 “凹槽接头”是比较清楚的。 3.2.1.1以表格的形式，明确了在标准产品范围内，DN25~DN200的刚性接头最大为PN2.5，DN250、DN300的最大刚性接头为PN1.6（见下表）。 《水消毒规程》要求8.2.5：≤DN250的沟槽管接头系统工作压力≤2.50MPa，≧DN300的沟槽管接头系统工作压力不应大于1.60MPa。

“自喷涂沟槽管件”如果是DN250或DN300，最大为PN2.5。 《水消毒规程》8.2.5不应限制DN300沟槽式管接头PN≤1.60MPa。 若无，则产品标准按《沟槽接头》执行。 没有DN250、PN2.5的产品。 《水消毒规程》根据规程8.2.5规定，≤DN250的沟槽管接头系统的工作压力不应要求≤2.50MPa。

DN250、PN2.5需求量不大，应用较少。 虽然市场上有DN250、PN2.5产品，但厂家在选型、备货、价格等方面并不具备优势。

4、焊接或焊接法兰连接的最大压力和最大管径没有限制。 但焊接或焊接法兰连接需要二次镀锌，导致安装成本急剧增加，一般只用于特殊场所。

5.螺纹法兰

螺纹法兰连接需要在管道上打螺纹，因此最大管道直径为DN150（见下图，来自《钢制法兰》）。

2、卡箍连接应用存在问题

卡箍连接特别省力，维修拆卸方便，占用安装空间小。 20世纪80年代中期，世界上大多数发达国家和地区普遍采用卡箍连接。 它于 20 世纪 90 年代末开始在我国使用。 然而，这一时期，一个卡箍的价格比中国工人一天的工资还要高，这使得它的推广难度极大。 然而，随着工人工资的上涨，材料价格基本停滞。 近十几年来，情况发生了颠覆性的变化，卡箍基本取代了螺纹连接和焊接。

然而，夹具的寿命受到橡胶材料的限制。 当橡胶老化时，界面开始渗水，然后溅满板子。 是我国消防系统漏水率居高不下的主要原因之一。

同时，卡箍产品质量良莠不齐，接头经常出现爆裂现象。 因此，卡箍连接不适合在高压泵房使用。 高扬程、零流量压力、水锤等都容易造成卡箍损坏。 的元素.

3、卡箍连接的广泛应用是商品经济的必然选择。 2002年的规定已经不再适合今天的情况。

《水消毒规程》8.2.9要求，当管道直径小于或等于DN50时，应采用螺纹和卡箍连接。 当管道直径大于DN50时，应采用沟槽连接件连接。 其实没必要规定，这基本上就是选择，原因就是经济考虑。 但2002年颁布的《施工规范》，当时的经济状况不允许使用卡箍。 《施工规范》要求≤DN100才能使用螺纹。 设计结果一直都是基于这样的描述，与当前社会的具体情况不符。 笔者认为，《施工规范》需要修订，无需明确连接方式。 任何措施只要不存在隐患都是可行的。 具体方法应由设计者根据技术经济比较来选择。

4、尽量避免使用PN2.5大直径卡箍连接

基本上，建筑物很少有DN250或以上需要PN2.5管道的管道。 但在240米以上高度的高层屋顶水池、常高压输水池的溢流管道中，大多数工程设计并没有减小管径，也没有要求管径达到DN250以上。 如果不采取其他降压措施，溢流管底部压力超过2.5MPa，甚至高达3~4MPa，存在严重的爆管风险。

解决方案很简单。 溢流管下降到一定楼层后，高差形成足够的流量水头，逐渐减小管径，增加水力损失，降低溢流管下端压力，减少对地下水池的影响。 例如，300米高的DN100立管，最大溢流量为70L/S，沿途损失高达1.92MPa。 溢流管内无动压高于1.6MPa的管段。 其次，立管内有虹吸管（更容易形成缩孔），立管顶部为负压段，从溢流钟吸入大量空气。 立管实际上是水和气的两相流，密度比水低。 实际流量大于70L/S，沿途实际损失较大，因此最小管径可按DN150选择。

溢流量越小，空气混合比越大。 因此，溢流量较小，虽然沿途损失较小，但低密度的水气两相流也会对管道下端产生有限的压力。 例如溢流量为30L/S，则沿途纯水损失为0.40MPa。 曝气后流量增加一倍，实际流量为60L/S。 一路上的损失就更大了（目前只能做定性分析）。 下端最大水压只有一半，即1.5兆帕。

以上仅是定性分析。 定量分析和发现规律需要多次实验测试。 通过定性分析可以发现，通过逐渐收缩管道，不仅允许使用PN2.5卡箍连接的管件来保证钢管的强度，而且增加了压力降，使得压力在立管下部较小，确保安全。

5、塔顶雨水立管卡箍连接

同上，如果高度在240米以上，如果采用87型雨水斗或虹吸式雨水斗，雨水立管很难进入空气。 如果雨水量较大，立管内部也会形成压力流，也会造成立管下部压力过大。 风险。 一些超高层建筑出于安全考虑，常采用截流水箱（减压水箱），但截流水箱占用空间。 笔者建议在350m高度内，可逐层减小管径以增加阻力，宜采用PN2.5卡箍。 ，禁用87型雨水斗和虹吸式雨水斗，可替代截水箱。

六、消防泵房安装问题及建议

消防泵房需要经常维护和测试，不宜采用焊接或螺纹连接。 常规设计均表明采用法兰连接。 《水消毒规程》12.3.11.4规定，热镀锌钢管法兰连接时，应采用螺纹法兰。 需要焊接时，法兰焊接应符合现行国家标准《现场设备及工业管道焊接工程施工规范》GB 50236和GB 50235《工业金属管道工程施工规范》的相关规定（即需二次镀锌）。

《水消毒条例》12.3.11.4的规定无效。 如上所述，螺纹法兰最大只有DN150，而泵房内的管径往往超过这个规格，即大多采用焊接法兰，没有人知道如何使用两种连接方式，更不用说螺纹法兰的成本。 人工、材料也昂贵，低价中标的安装单位不可能采用。 同样，由于低价招标和疏于管理，焊接法兰没有进行两次镀锌。 有的安装单位甚至私自改变安装方式，采用卡箍连接，以节省人工成本，同时给泵房带来隐患。

这个问题的解决办法。 笔者认为，只有推广和倡导可在工厂加工各种连接器的撬装成套设备，减少现场安装，才能有效、永久地解决这一问题。

7、标准不应限制具体方法，只需保证安全即可。 当设计中出现一些具体问题时，技术人员应灵活运用不同的连接方法来解决问题，审图公司也应给予技术认可。

某工程中，消火栓立管位于200mm墙垛处。 从平面图上看是没有问题的。 但实际上，廊道结构梁突出电动井壁100mm。 笔者向设计院提出，每层DN100消火栓立管不能靠墙安装。 突出，造成防火门无法打开的严重问题。 由于没有其他可行的位置安装消火栓箱及其立管，建筑师提出门可上移50mm，靠梁安装的立管有150个墙垛，加上门框为40mm，距横梁的距离为190mm，应能避开门扇。

笔者认为，由于DN65支管与立管的连接距离地面800mm，所以卡箍的长度方向不能与墙面平行，而至少与墙面成45°。 DN100x65机械三通的L约为190mm（见下图）。 即使其他位置的立管也可安装在靠近梁面的位置。 管子中心距梁面距离约60mm，卡箍距梁面最远距离约160mm。 这些数据是理想状态下的数学计算结果。 30mm的余量不足以考虑波纹层。 和施工错误。 但如果将立管改为螺纹连接，DN100x65的三通，外径约120mm，距梁面最远距离约120mm，剩下的70mm可考虑施工误差和板厚。抹灰层，在严格控制施工质量的前提下。 如果可行的话，可以避免放弃原来的施工图设计而重新修改建筑方案。 但这种想法与《水消毒条例》8.2.9的要求相冲突。 现行标准不允许DN100用螺纹连接。

这个具体情况与规范冲突，但规范是正确的。 标准往往有“应该”的规定，一般设计应以此为基础。 特殊情况下，应根据技术原理选择具体方法。 但我国的产业机制与基于技术原理分析的设计方法有时会存在冲突。

作者最后呼吁技术工作要多分析，少标准。 只有这样，整个行业才能进步，才能提高我国设计行业的竞争力。