消防管道安裝施工技術(shù)綜述

蓋 溦

銀川碧誠房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 寧夏 銀川 750001

對于建筑工程而言，采暖以及排水都是至關(guān)重要的一部分，與人們的日常生活息息相關(guān)，如果在質(zhì)量方面采暖和排水無法達到要求，不僅會對居民的生活產(chǎn)生影響，還會對建筑物的使用有所影響。通過合理的布局設(shè)計方式的應(yīng)用，在工程的各個階段都能很好地應(yīng)對，保證建筑的不同階段都能夠依據(jù)規(guī)范要求進行施工。

1 排水采暖消防管道的建筑施工方法

1.1 消防管道施工

李小龍[1]提到在對消防管道施工過程中的側(cè)重點包括：首先，在設(shè)置消防栓時需要符合我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在建筑消防電梯室的前室設(shè)置消防栓，以保證人們的生命安全。與此相對，在實際設(shè)計消防方案時，需要充分重視消火栓的重要性，需要將多方面因素考慮在內(nèi)，防止存在泄漏問題。其次，對水柱長度進行計算。進而更大程度上降低發(fā)生火災(zāi)過程中消防人員滅火的難度，在實際配置消防栓時需要合理科學(xué)的保證，合理設(shè)置位置以及對沖水柱長度進行準(zhǔn)確計算，防止對實際滅火過程產(chǎn)生影響，同時掌握能夠保護建筑結(jié)構(gòu)的區(qū)域。最后，需要認(rèn)真開展測試管網(wǎng)強度的工作，在當(dāng)前施工過程中，存在較多企業(yè)在對管網(wǎng)設(shè)計時對施工方案不嚴(yán)格遵守，導(dǎo)致最終無法達到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，影響供水系統(tǒng)的安全性。因此，在結(jié)束安裝管網(wǎng)施工之后，要求立即組織人員找原因解決。

1.2 消防安裝施工問題

1.2.1 消防管道連接問題

王軍慶[2]根據(jù)進行管網(wǎng)安裝的實踐經(jīng)驗分析，在焊接消防管路時，最可能出現(xiàn)生銹腐蝕的地方就是接口位置，由于腐蝕形成的氧化鐵在受到徹底腐蝕，會出現(xiàn)脫落，進而會腐蝕管路頭部位置，進而影響管路的正常使用。因為施工安裝人員需要參與長時間施工[3]，對焊接技術(shù)完全掌握，但是仍然存在一些消防安裝工程在焊接上出現(xiàn)問題，影響消防安全工程的使用年限。

1.2.2 消防供水設(shè)施安裝問題

《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》第四章明確規(guī)定，消防泵出水管道的位置應(yīng)安裝壓力計、控制閥、逆止閥，總出水管除前三種裝置外，還應(yīng)安裝泄漏壓力閥。在對壓力計進行安裝時，首先要安裝緩沖設(shè)備，同時要將插頭安裝在壓力計和緩沖設(shè)備之間。而且不可以將生活排水系統(tǒng)以及消防水管相互連接。然而，根據(jù)實際情況分析，一部分消防供水設(shè)備存在大量問題，比如沒有嚴(yán)格按照規(guī)定進行緩沖設(shè)備和逆止閥的安裝，消防水箱的儲水量達不到規(guī)范要求，消防水箱和其他用水共同使用等，造成消防系統(tǒng)的運行存在安全隱患。

1.2.3 消防管網(wǎng)的壓力問題

在安裝消防管網(wǎng)結(jié)束之后，要依據(jù)嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)對其強度以及嚴(yán)密性進行測試，同時要清洗管網(wǎng)，消防系統(tǒng)的設(shè)計壓力低于1.0MPa的情況下，試壓強度為工作狀態(tài)下強度的1.5倍，最少不得低于1.4MPa才可保證不會出現(xiàn)泄露問題。另一方面，如果消防系統(tǒng)的設(shè)計壓力高于1.0MPa的情況下，那么最小的試壓強度為1.8MPa。對上述參數(shù)進行檢查符合要求后才能正式應(yīng)用，然而一些消防安裝工程在強度以及壓力嚴(yán)密性方面都達不到要求，嚴(yán)重影響消防系統(tǒng)的運行安全。

2 消防管道安裝要點

2.1 消防用水管道的連接

消防供水管道在施工過程中，當(dāng)整體建筑消防工程的安裝施工量大、工程質(zhì)量最容易出現(xiàn)問題時，消防供水管道的設(shè)置直接影響消防系統(tǒng)的正常運行和系統(tǒng)的使用壽命。在消防供水管帶的施工過程中，施工方為了節(jié)約施工成本，節(jié)約人力、物力方面的支出，沒有加強對消防管的安裝施工的重視，導(dǎo)致工程在施工過程中出現(xiàn)了豆腐渣和材料削減的情況。根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定，消防供水管在施工時需要用法蘭連接，或者用溝槽、螺紋管連接[5]。上述的一些連接方式能夠有效地保障管道連接部的耐壓能力，能夠有效地控制消防供水管整體的可靠性。但是，在消防安裝施工過程中，很多施工部門采用以下方式焊接管道：（1）破壞常用供水鋼管的鍍鋅層，降低供水管的抗氧化能力，不良焊接方式加快了管道的焊接腐蝕過程，降低了消防供水管的使用壽命。（2）采用焊接方式時，無法有效保證管道安裝施工質(zhì)量的要求，降低供水管道的耐壓能力。

2.2 提高現(xiàn)場檢查的能力

有關(guān)部門也加強了施工現(xiàn)場的檢查，對消防安裝工程施工過程中出現(xiàn)的部分人員的責(zé)任執(zhí)行不明確，部分法律法規(guī)沒有有效執(zhí)行。這些需要進行嚴(yán)格的懲罰，提高施工部門的消防法律法規(guī)的執(zhí)行力。對施工現(xiàn)場可能發(fā)生的建筑結(jié)構(gòu)的隨意變更、施工過程中不遵守施工圖紙、不遵守各種規(guī)范的施工給予嚴(yán)厲懲罰，并命令相關(guān)負責(zé)人變更。對消防供水系統(tǒng)的安裝工程人員也需要全面檢查，對員工組織不明確的隊伍需要嚴(yán)格檢查。對于不能按規(guī)定時間施工的項目，要求停止施工，加強經(jīng)濟方面的懲罰，保證消防法律的嚴(yán)肅性，對于部分竣工驗收完成的工程，也要積極進行消防設(shè)施的檢查，保證消防設(shè)施處于良好的工作環(huán)境下。對于消防設(shè)施發(fā)生故障或不能正常運行的設(shè)備，需要及時修改和維護，在消防設(shè)施設(shè)置過程中，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定施工，可以有效保證消防系統(tǒng)的正常運行。

3 消防管道系統(tǒng)的氧腐蝕問題及對策

3.1 消防管道系統(tǒng)的特殊性

首先，與一般管道相比，消防管道的承壓要求要高得多。這是因為噴射滅火需要強度更高、濃度更高、長度更長的水柱，所以噴射滅火具有很大的特殊性。其次，管道維護比一般管道維護更困難。一是由于消防的需要，在消防設(shè)置的需要范圍內(nèi)，二是消防管道系統(tǒng)有長期的戰(zhàn)備和突發(fā)使用，但人們對其日常管理相對松懈，特別是在沒有發(fā)生火災(zāi)事故的情況下，很容易粗心大意，不予重視，導(dǎo)致消防管道日常維護不足；三是管道外部環(huán)境相對較差。在設(shè)置管道時，考慮到其安裝和使用的安全性和技術(shù)性，消防管道通常設(shè)置在較為惡劣的外部環(huán)境中，其內(nèi)部介質(zhì)對管道有很大的腐蝕作用。例如，在室內(nèi)消防給水系統(tǒng)的設(shè)置中，主要從屋頂水箱取水。屋頂水箱中的水含有大量雜質(zhì)。這些沉淀在水中的雜質(zhì)對消防管線具有很強的腐蝕性，很容易對消防管線產(chǎn)生氧腐蝕反應(yīng)[6]。

3.2 加強消防管道氧腐蝕防范與治理的有效措施

3.2.1 做好管材及閥件的選用

選擇管道和閥門件時，必須遵守規(guī)范要求。例如，普通鋼管適用于低膨脹泡沫滅火系統(tǒng)，鍍鋅鋼管一般用于氣體滅火。從鍍鋅鋼管的角度來看，其內(nèi)表面和外表面的鍍鋅層牢固不允許生銹、脫落等問題。一般來說，電鍍處理后的鍍鋅鋼管外觀較好，但由于鍍鋅層較薄，應(yīng)使用較厚的熱熔鍍鋅鋼管。從鑄鐵鋼管的角度來看，它具有很強的耐腐蝕性，但材料易碎，承壓能力很弱。主要用于室外低壓消防。從金屬塑料復(fù)合管和塑料管等其他新型管道來看，雖然它們的防腐能力相對較強，但由于不具備滅火的完整性和穩(wěn)定性，它們在保護區(qū)內(nèi)的應(yīng)用普遍不廣泛。從閥門的角度來看，它主要通過改變管道的橫截面積來控制管道中介質(zhì)的流動和方向。由于局部電阻相對較大，因此也容易發(fā)生腐蝕。因此，在選擇閥門部件時，二氧化碳滅火系統(tǒng)一般宜使用不銹鋼、鑄鐵等，因為二氧化碳濃度較高，閥門部件容易泄漏。一旦泄漏，就會造成嚴(yán)重腐蝕。因此，應(yīng)選用不銹鋼閥門。

3.2.2 加強防腐處理

管道腐蝕防護指的是為減緩或防止管道在內(nèi)外介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下或由微生物的代謝活動而被侵蝕和變質(zhì)的措施。當(dāng)管道的防腐處理得到加強時，可以將管道與外部環(huán)境隔離?？刹捎贸P、除油、酸洗等方法，并可采用刮管涂襯、噴漆等表面處理。管道再鍍鋅也是一種常見的防腐處理措施。埋地鋼管防腐處理時，可采用瀝青保溫防腐處理。結(jié)合不同的土壤腐蝕性，可采用三種防腐涂層，即普通防腐涂層、增強防腐涂層和特殊增強防腐涂層。用防腐涂層處理管道內(nèi)壁，可以保證防腐涂層與管道內(nèi)壁的附著力。防腐處理前，應(yīng)清除管道基底表面的水、油、灰塵、污染物、鐵銹和水垢。通常采用手工除銹，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達到ST3，噴砂或化學(xué)除銹標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達到Sa2.5。防腐層施工時，環(huán)境溫度應(yīng)高于5C，氣體的空濕度應(yīng)小于80%。稀釋劑比例為5%，玻璃布壓邊圈為20-25mm，布頭長度為1m至1.5m。檢查防腐層電壓：正常水平為2000V；加強2500V；特殊電壓等級3000V。防腐層檢查：測量低壓音頻信號泄漏的探測器每10km設(shè)置一個泄漏點。管道外部防腐設(shè)計初始用的是石油瀝青防腐層，目前，石油瀝青取代已成為鋼制輸水管道的防腐層，而環(huán)氧煤瀝青系列涂層的防腐蝕性能優(yōu)，價格也低。

3.2.3 加強管道內(nèi)介質(zhì)的處理

為了有效減少微生物對管道的腐蝕，可以使用氯。由于高壓汽水含有化學(xué)成分和氧氣，因此在選擇系統(tǒng)用水時必須嚴(yán)格控制含氧量、硬度和pH值等影響因素。

4 拉管技術(shù)在消防管道施工中的應(yīng)用

4.1 工程特點

本工程屬于哈爾濱經(jīng)濟開發(fā)區(qū)哈平路區(qū)域改造消防管網(wǎng)項目，在本項目施工過程中應(yīng)用非開挖拔管施工技術(shù)。（1）對于該范圍內(nèi)之前存在的消防管線已經(jīng)被嚴(yán)重腐蝕，失去作用。之前的鋼管道以及鑄鐵管道也被嚴(yán)重腐蝕，管道內(nèi)壁厚度減小，強度降低，無法達到消防用水要求；同時還存在大范圍泄露問題，在尋找泄漏位置時存在難度。所以，急切要求更換該區(qū)域內(nèi)的消防管網(wǎng)。選擇應(yīng)用的管材為鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管，該管材的壓力強度等級達到1.60MPa，而且具有較強抗拉能力，韌性較好，同時還能抗刮痕等存在一系列優(yōu)勢，完全能夠達到拉管施工工藝提出的高要求。（2）本項目改造區(qū)域：向西到雙擁路，向東到威海一路，從南到北涵蓋從新疆大街到哈平西路全部區(qū)域。整體管線長度達到9468m，管道直徑規(guī)格有DN225，DN250以及DN100。管線需要穿越的區(qū)域包括建筑物、城市道路、廣場等[4]。

4.2 施工方法比較

與之前敷設(shè)消防管道的情況相結(jié)合，對下述兩種方案進行對比：首先是開槽；其次是拉管。對于開槽施工就是將管溝挖開安裝消防及水管道，通過這種方式施工，選擇使用的管道直徑為DN30的消防管網(wǎng)，每秒鐘水力流動速度達到1.219m，據(jù)估計計算投入6870.25萬元費用。對于拉管施工方案則是基于之前存在的消防管道，結(jié)合應(yīng)用拉管施工技術(shù)。之前管道內(nèi)部直徑規(guī)格為DN300，所以新鋪設(shè)的管道選擇內(nèi)部直徑為DN225的管材，兩種管道之間需要存在直徑差值，只有這樣才能進行拉管施工，每秒鐘水力流動速度達到2.422m，完全能達到消防要求標(biāo)準(zhǔn)，流動速度不超過每秒2.5m，因此拉管施工方案具有可行性。對于新建設(shè)的消防管道，選擇應(yīng)用拉管施工技術(shù)，選擇應(yīng)用的管道直徑規(guī)格為DN250，每秒鐘水力流動速度達到2.033m，預(yù)計投資2908.97萬元費用。綜合上述分析，因為本次施工項目建設(shè)區(qū)域較大，而且之前的管線通過了較多的硬化道路、新建設(shè)道路和一些建筑物。基于原管道采取拔管施工方案能夠達到標(biāo)準(zhǔn)要求，最終選擇第2種方案。通過采用此施工工藝能夠減少在修復(fù)路面以及土壤方面投入的成本，減短施工時間，減少整體費用等優(yōu)勢；而且，大多數(shù)施工都在路面進行，更有助于保障施工人員的安全。

4.3 施工工藝流程及難點

對于本施工工程而言，大多數(shù)施工段都屬于之前的消防管線位置。因為最近20年的初始資料不全，在進行施工之前需要以當(dāng)前掌握的資料作為依據(jù)完成現(xiàn)場勘查。當(dāng)前在對管線進行探測時主要選擇應(yīng)用電磁方式，其中包括夾鉗法、直接方式以及示蹤探測法等：其中的直接法主要對內(nèi)部存在失蹤金屬線的管道進行探測，比如燃氣管道或給水管道等，夾鉗法則主要對通訊類管道進行探測，其中通常都存在電纜，示蹤探測方式探測的管道通常都存在開口，其中有通訊或排水管道等。在施工之前，依據(jù)現(xiàn)存資料以及現(xiàn)場勘查資料，明確不同類型的地下管線具體位置，不但能夠?qū)崿F(xiàn)施工的高效性，還能夠防止施工時破壞其他管線。在進行施工時，首先以測量定位軸線作為參考對鉆機進行操控，使其能在水平方向工作，同時結(jié)合導(dǎo)向儀設(shè)備對鉆頭轉(zhuǎn)入的深度以及方向進行控制，以確保拔管管道的檢測精度。對于改造部分，如果孔徑合適的情況下，打磨管道外表面，使其保持光滑，并推到之前管道內(nèi)；針對新施工部分，在鉆井過程中選擇應(yīng)用輕壓慢轉(zhuǎn)，對于水平直線則選擇應(yīng)用輕壓快速轉(zhuǎn)動，通過這種方式保證鉆機運行的穩(wěn)定性以及導(dǎo)向性。

當(dāng)前，通過何種方式避免土體發(fā)生沉降是非開挖拔管施工技術(shù)亟待解決的較大問題。鉆頭可在路表面直接施工，回擴頭的大小以及質(zhì)量都存在差異。如果存在質(zhì)量較差的土壤時，在交叉口穿越過程中有可能會導(dǎo)致沉降問題。本課題進行的工程的施工是在之前消防管線上完成的，因此基本不會存在土壤擾動產(chǎn)生的影響，便于進行施工操作。針對新施工的管線路段，需要多次進行擴管處理，盡最大可能將土體形狀的改變產(chǎn)生的影響減小，防止土體坍塌；為了間隙最小化，選擇使用的刀頭應(yīng)盡可能和管道直徑一致。針對可能會發(fā)生沉降的部分，需要使用一定方式進行補救?？蛇x擇使用管道以及聚合物加固泥漿進行澆筑。砌筑的墻體具有較好性能，并存在顯著性潤滑減扭效果，可以防止出現(xiàn)坍塌，路面沉降問題。

4.4 冬季拉管施工問題

本次施工項目位于哈爾濱，由于該區(qū)域冬季溫度極低，因此針對該方面問題進行研究討論。首先，管材在冬天也會存儲在室外，因此易于霜凍和暴露，因此必須在連接時不受各種雜質(zhì)接觸以直接影響焊接質(zhì)量。它導(dǎo)致管道泄漏。HDPE管在低溫環(huán)境中增強了脆弱性。在繪制施工圖紙操作時，很容易破解或斷開連接，并且很難確保項目的質(zhì)量。其次，由于本次施工相對特殊，是在之前管道基礎(chǔ)上完成，在割斷之前管道的過程中，其中可能會存在冰或水，而且新舊管道兩者無法較好契合，存在極小間隙，如果在間隙內(nèi)部產(chǎn)生冰塊，就不能穿越新管道。周圍溫度小于-10°C，需要絕緣材料，并在白天建造。 哈爾濱冬季加熱店室外計算溫度為-24.2°C。在冬季，成本需要顯著增加，有效的工作時間很短，不能保證施工按期交付，而且也一定程度上會影響項目質(zhì)量。所以在溫度極低的環(huán)境中HDPE管不適合進行構(gòu)造連接。

5 結(jié)語

給排水采暖消防管道是現(xiàn)今建筑建設(shè)中的一項重點，要在實際工作中把握重點，通過制定和實施科學(xué)的施工方案，確保工程質(zhì)量。