室外给水设计规范---泵房 10页

'室外给水设计规范---泵房GB50013-2006总则1.0.1为使给水工程设计符合国家方针、政策、法律法规，统一工程建设标准，提高工程设计质量，满足用户对水量、水质、水压的要求，做到安全可靠、技术先进、经济合理、管理方便，制定本规范。1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的城镇及工业区永久性给水工程设计。1.0.3给水工程设计应以批准的城镇总体规划和给水专业规划为主要依据。水源选择、净水厂位置、输配水管线路等的确定应符合相关专项规划的要求。1.0.4给水工程设计应从全局出发，考虑水资源的节约、水生态环境保护和水资源的可持续利用，正确处理各种用水的关系，符合建设节水型城镇的要求。1.0.5给水工程设计应贯彻节约用地原则和土地资源的合理利用。建设用地指标应符合《城市给水工程项目建设标准》的有关规定。1.0.6给水工程应按远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计。近期设计年限宜采用5～10年，远期规划设计年限宜采用10～20年。1.0.7给水工程中构筑物的合理设计使用年限宜为50年，管道及专用设备的合理设计使用年限宜按材质和产品更新周期经技术经济比较确定。1.0.8给水工程设计应在不断总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极采用行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，提局供水水质，保障供水安全，优化运行管理，节约能源和资源，降低工程造价和运行成本。1.0.9设计给水工程时，除应按本规范执行外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。在地震、湿陷性黄土、多年冻土以及其他地质特殊地区设计给水工程时，尚应按现行的有关规范或规定执行。泵房6.1一般规定6.1.1工作水泵的型号及台数应根据逐时、逐日和逐季水量变化、水压要求、水质情况、调节水池大小、机组的效率和功率因素等，综合考虑确定。当供水量变化大且水泵台数较少时，应考虑大小规格搭配，但型号不宜过多，电机的电压宜一致。 6.1.2水泵的选择应符合节能要求。当供水水量和水压变化较大时，经过技术经济比较，可采用机组调速、更换叶轮、调节叶片角度等措施。6.1.3泵房一般宜设1～2台备用水泵。备用水泵型号宜与工作水泵中的大泵一致。6.1.4不得间断供水的泵房，应没两个外部独立电源。如不能满足时，应设备用动力设备，其能力应能满足发生事故时的用水要求。6.1.5要求启动快的大型水泵，宜采用自灌充水。非自灌充水离心泵的引水时间，不宜超过5min。6.1.6泵房应根据具体情况采用相应的采暖、通风和排水设施。泵房的噪声控制应符合现行国家标准《城市区域环境噪声标准》GB3096和《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87的规定。6.1.7泵房设计宜进行停泵水锤计算，当停泵水锤压力值超过管道试验压力值时，必须采取消除水锤的措施。6.1.8使用潜水泵时，应遵循下列规定：1水泵应常年运行在高效率区；2在最高与最低水位时，水泵仍能安全、稳定运行；3所配用电机电压等级宜为低压；4应有防止电缆碰撞、摩擦的措施；5潜水泵不宜直接设置于过滤后的清水中。6.1.9参与自动控制的阀门应采用电动、气动或液压驱动。直径300mm及300mm以上的其他阀门，且启动频繁，宜采用电动、气动或液压驱动。6.1.10地下或半地下式泵房应设排水设施，并有备用。6.2水泵吸水条件6.2.1水泵吸水井、进水流道及安装高度等应根据泵型、机组台数和当地自然条件等因素综合确定。根据使用条件和维修要求，吸水井宜采用分格。6.2.2非自灌充水水泵应分别设置吸水管。设有3台或3台以上的自灌充水水泵，如采用合并吸水管，其数量不宜少于两条，当一条吸水管发生事故时，其余吸水管仍能通过设计水量。6.2.3 吸水管布置应避免形成气囊，吸水口的淹没深度应满足水泵运行的要求。6.2.4吸水井布置应满足井内水流顺畅、流速均匀、不产生涡流，且便于施工及维护。大型混流泵、轴流泵宜采用正向进水，前池扩散角不宜大于40°。6.2.5水泵安装高度应满足不同工况下必需气蚀余量的要求。6.2.6湿式安装的潜水泵最低水位应满足电机干运转的要求。干式安装的潜水泵必须配备电机降温装置。6.3管道流速6.3.1水泵吸水管及出水管的流速，宜采用下列数值：1吸水管：直径小于250mm时，为1.0～1.2m/s；直径在2501000mm时，为1.2～1.6m/s；直径大于1000mm时，为1.5～2.0m/s。2出水管：直径小于250mm时，为1.5～2.0m/s；直径在250～1000mm时，为2.0～2.5m/s；直径大于1000mm时，为2.0～3.0m/s。6.4起重设备6.4.1泵房内的起重设备，宜根据水泵或电动机重量按下列规定选用：1起重量小于0.5t时，采用固定吊钩或移动吊架；2起重量在0.5～3t时，采用手动或电动起重设备；3起重量大于3t时，采用电动起重设备。注：起吊高度大、吊运距离长或起吊次数多的泵房，可适当提高起吊的操作水平。6.5水泵机组布置6.5.1水泵机组的布置应满足设备的运行、维护、安装和检修的要求。6.5.2卧式水泵及小叶轮立式水泵机组的布置应遵守下列规定：1单排布置时，相邻两个机组及机组至墙壁间的净距：电动机容量不大于55kW时，不小于1.0m；电动机容量大于55kW时，不小于1.2m 。当机组竖向布置时，尚需满足相邻进、出水管道间净距不小于0.6m。2双排布置时，进、出水管道与相邻机组间的净距宜为0.6～1.2m。3当考虑就地检修时，应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。注：地下式泵房或活动式取水泵房以及电动机容量小于20kW时，水泵机组间距可适当减小。6.5.3叶轮直径较大的立式水泵机组净距不应小于1.5m，并应满足进水流道的布置要求。6.6泵房布置6.6.1泵房的主要通道宽度不应小于1.2m。6.6.2泵房内的架空管道，不得阻碍通道和跨越电气设备。6.6.3泵房地面层的净高，除应考虑通风、采光等条件外，尚应遵守下列规定：1当采用固定吊钩或移动吊架时，净高不应小于3.0m；2当采用单轨起重机时，吊起物底部与吊运所越过的物体顶部之间应保持有0.5m以上的净距；3当采用桁架式起重机时，除应遵守本条第2款规定外，还应考虑起重机安装和检修的需要。4对地下式泵房，尚需满足吊运时吊起物底部与地面层地坪间净距不小于0.3m。6.6.4设计装有立式水泵的泵房时，除应符合本节上述条文中有关规定外，还应考虑下列措施：1尽量缩短水泵传动轴长度；2水泵层的楼盖上设吊装孔；3设置通向中间轴承的平台和爬梯。6.6.5管井泵房内应设预润水供给装置。泵房屋盖上应设吊装孔。6.6.6泵房至少应设一个可以搬运最大尺寸设备的门。室外给水设计规范条文说明---泵房 泵房6.1一般规定6.1.1关于选用水泵型号及台数的原则规定。选用的水泵机组应能适应泵房在常年运行中供水水量和水压的变化，并满足调度灵活和使水泵机组处在高效率情况下运行，同时还应考虑提高电网的功率因数，以节省用电，降低运行成本。若供水量变化较大、选用水泵的台数又较少时，需考虑水泵大小搭配。为方便管理和减少检修用的备件，选用水泵的型号不宜过多，电动机的电压也宜一致。当提升含沙量较高的水时，宜选用耐磨水泵或低转速水泵。6.1.2规定选用水泵应符合节能要求。泵房设计一般按最高日最高时的工况选泵，当水泵运行工况改变时，水泵的效率往往会降低，故当供水水量和水压变化较大时，宜采用改变水泵运行特性的方法，使水泵机组运行在高效范围。目前国内采用的办法有：机组调速、更换水泵叶轮或调节水泵叶片角度等，要根据技术经济比较的结论选择采用。6.1.3关于设置备用水泵的规定。备用水泵设置的数量应考虑供水的安全要求、工作水泵的台数以及水泵检修的频率和难易等因素，在提升含沙量较高的水时，应适当增加备用能力。6.1.4关于设置备用动力的规定。不得间断供水的泵房应有两个独立电源。由一个发电厂或变电所引出的两个电源，如每段母线由不同的发电机供电或变电所中两段互不联系的母线供电，也可认为是两个独立电源。若泵房无法取得两个独立电源时，则需自设备用动力或设柴油机拖动的水泵，以备事故之用。6.1.5关于水泵充水时间的规定。据调查，电厂和化工厂的大型泵房，当供水安全要求高或便于自动化运行时，往往采用自灌充水，以便及时启动水泵且简化自动控制程序。为方便管理，使水泵能按需要及时启动，对非自灌充水的离心泵引水时间规定不宜超过5min。对于城市给水工程较少采用的虹吸式出水流道轴流泵站和混流泵站的流道抽气时间宜为10～20min。对于取水泵站，若能满足运行调度要求，引水时间也可适当延长。6.1.6关于泵房采暖、通风和排水设施的规定。为改善操作人员的工作环境和满足周围环境对防噪的要求，应考虑泵房的采暖、通风和防噪措施。6.1.7 关于停泵水锤防护及消除的规定。根据调查，近年来由于停泵水锤或关阀水锤导致泵房淹没、输水管破裂的事故时有发生。国内在消除水锤措施方面有不少的成功经验。常规做法是根据水锤模拟计算结果对水泵出水阀门进行分阶段关闭以减小停泵水锤，并根据需要，在输水管道的适当位置设置补水、排气补气等设施，以期消除弥合水锤。泵站设计时，对有可能产生水锤危害的泵站宜进行停泵水锤计算：①求出水泵机组在水轮机工况下的最大反转数，判断水泵叶轮及电机转子承受离心应力的机械强度是否足够，并要求离心泵的最大反转速度不超过额定转速的1.2倍；②求出泵壳内部及管路沿线的最大正压值，判断发生停泵水锤时有无爆裂管道及损害水泵的危险性，要求最高压力不应超过水泵出口额定压力的1.3～1.5倍；③求出泵壳内部及管道沿线的最大负压值，判断有无可能形成水柱分离，造成断流水锤等严重事故。水锤消除装置宜装设在泵房外部，以避免水锤事故可能影响泵房安全，同时宜库存备用，以便及时更换。6.1.8本条规定了潜水泵的使用原则。1要求水泵在高效率区内运行。2在满足泵站设计流量和设计扬程的同时，要求在整个运行范围内，机组安全、稳定运行，并有较高效率，配套电动机不超载。3由于电动机绝缘保护的原因，潜水泵配套电动机一般为低压，如电动机功率过大，会导致动力电缆截面过大或电缆条数过多，安装不便，故作此规定。4由于水泵间水流扰动的原因，已有多起工程实例发生了潜水泵动力、信号电缆与潜水泵起吊铁链互相碰撞、摩擦，致使动力或信号电缆破损渗水的事故。实践经验证明，采取适当措施可以避免类似事故。5近年来有使用潜水泵直接置于滤后水中作为滤池反冲洗泵的实例，经过征询自来水企业和潜水泵制造企业的意见，认为潜水泵的这种使用方式是不妥的。为确保饮水安全，防止污染，建议尽量不采用。6.1.9关于水泵配套阀门控制方式的原则规定。阀门的驱动方式需根据阀门的直径、工作压力、启闭的时间要求及操作自动化等因素确定。根据对泵房内阀门驱动方式的调查，近年来给水泵站多为自动化或半自动化控制，人工控制的泵站已很少见，故规定泵房内直径300mm及300mm以上的阀门宜采用以电动或液压驱动为主，但应配有手动的功能。6.1.10关于地下式或半地下式泵房排水设施的规定。6.2水泵吸水条件 6.2.1关于泵房吸水井、进水流道及安装高度等方面的原则规定。水泵吸水条件良好与否，直接影响水泵的运行效率和使用寿命。各种水泵对吸水条件的要求差异很大，同时机组台数及当地的水文、气候、海拔等自然条件的影响也不可忽视。前池、吸水井是泵站的重要组成部分。吸水井内水流状态对水泵的性能，特别是对水泵吸水性能影响很大。如果流速分布不均匀，可能出现死水区、回流区及各种漩涡，发生淤积，造成部分机组进水量不足，严重时漩涡将空气带入进水流道(或吸水管)，使水泵效率大为降低，并导致水泵汽蚀和机组振动等。吸水井分格有利于吸水井内设备的检修和清理。6.2.2关于水泵合并吸水管的规定。自灌充水水泵系指正水头吸水的水泵。非自灌充水水泵系指负水头吸水的水泵。非自灌充水水泵如采用合并吸水管，运行的安全性差，一旦漏气将影响与吸水管连接的各台水泵的正常运行。对于自灌充水水泵，如采用合并吸水管，吸水管根数不宜少于两条，并应校核其中一条吸水管发生事故时，其余吸水管的输水能力。6.2.3关于吸水管布置要求的规定。卧式水泵和叶轮直径较小的立式水泵，其吸水管宜采用带有喇叭口的吸水管道。喇叭口吸水管的布置一般符合下列要求：1吸水喇叭口直径DN不小于1.25倍的吸水管直径dn。2吸水喇叭口最小悬空高度正：1)喇叭口垂直布置时，E＝0.6～0.8DN；2)喇叭口倾斜布置时，E＝0.8～1.0DN；3)喇叭口水平布置时，E＝1.0～1.25DN。3吸水喇叭口在最低运行水位时的淹没深度F：1)喇叭口垂直布置时，F＝1.0～1.25DN；2)喇叭口倾斜布置时，F＝1.5～1.8DN；3)喇叭口水平布置时，F＝1.8～2.0DN。4吸水喇叭口与吸水井侧壁净距G＝0.8～1.0DN；两个喇叭口间的净距H＝1.5～2.0DN；同时满足喇叭口安装的要求。5设有格网或格栅且安装有多台水泵的吸水井，格网或格栅至吸水喇叭口的流程长度不小于3DN。 6.2.4关于吸水井(前池)布置要求的原则规定。前池的作用是使水流平顺地扩散分布，避免形成漩涡。采用侧向进水时，前池及吸水井易出现回水区，流态很不好，流速分布极不均匀。因此应尽量采用正向进水，如受条件限制必须采用侧向进水时，宜在前池内增设分水导流设施，必要时应通过水工模型试验验证。前池理想的扩散角为9°～11°，而工程中常难以做到。扩散角越大，越易在前池产生脱壁回流及死水区，所以规定扩散角不宜大于40°。当上述要求难以达到时，采取在前池适当部位加设1～2道底坎或再加设若干分水立柱等措施，也能有效地改善流态，使机组运行平稳，提高效率。6.2.5关于水泵安装高度的规定。水泵安装高度必须满足不同工况下必需气蚀余量的要求。同时应考虑电机与水泵额定转速差、水中的泥沙含量、水温以及当地的大气压等因素的影响，对水泵的允许吸上真空高度或必需气蚀余量进行修正。轴流泵或混流泵立式安装时，其基准面最小淹没深度应大于0.5m。深井泵必须使叶轮处于最低动水位以下，安装要求应满足水泵制造厂的规定。水泵安装高度合理与否，影响到水泵的使用寿命及运行的稳定性，所以水泵安装高程的确定需要详细论证。以往对泥沙影响水泵汽蚀余量的严重程度认识不足，导致安装高程确定得不够合理。近年来我国学者进行了不少实验与研究，所得的结论是一致的：泥沙含量对水泵汽蚀性能有很大的影响。室内实验证明，泥沙含量5～10kg/m3时，水泵的允许吸上真空高度降低0.5～0.8m；泥沙含量100kg/m3时，允许吸上真空高度降低1.2～2.6m；泥沙含量200kg/m3时，允许吸上真空高度降低2.75～3.15m。所以水泵安装高程应根据水源设计含沙量进行校核修正。由于水泵额定转速与配套电动机转速不一致而引起汽蚀余量的变化往往被忽视。当水泵的工作转速不同于额定转速时，汽蚀余量应按下式换算：[NPSH]＇＝NPSH(n＇/n)(1)轴流泵、带导叶的立式混流泵和深井泵，叶轮应淹没在水下，其安装高度通常不进行计算，直接按产品样本规定设计。6.2.6关于湿式安装潜水泵最低水位和干式安装的潜水泵配备电机降温装置(一般为冷却夹套)的规定。6.3管道流速 6.3.1关于泵房内管道采用流速的规定。根据技术经济因素的考虑，规定水泵吸水管及出水管的流速范围。6.4起重设备6.4.1关于泵房内起重设备操作水平的规定。关于泵房内起重设备的操作水平，在征求各地意见过程中，一般认为考虑方便安装、检修和减轻工人劳动强度，泵房内起重设备的操作水平宜适当提高。但也有部分单位认为，泵房内的起重设备仅在检修时用，设置手动起重设备就可满足使用要求。6.5水泵机组布置6.5.1关于水泵机组布置的原则规定。机组布置直接影响到泵房的结构尺寸，对安装、检修、运行、维护有很大的影响。6.5.2关于卧式水泵及小叶轮立式水泵机组布置的规定。水泵机组布置时，除满足其构造尺寸的需要外，还要考虑满足操作和检修的最小净距。由于在就地拆卸电动机转子时，电动机也需移位，因此规定了考虑就地检修时，应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。在机组一侧设水泵机组宽度加0.5m的通道。设备布置应整齐、美观、紧凑、合理。考虑到地下式泵房平面尺寸的限制，以及对于小容量电机，水泵机组的间距可适当减小。6.5.3随着城市供水规模的扩大，以往在给水工程中较少采用的大叶轮立式轴流泵和混流泵，近年来在不少工程中得到了应用，因此增加了对大叶轮立式轴流泵和混流泵机组布置的规定。6.6泵房布置6.6.1关于泵房主要通道宽度的规定。6.6.2关于泵房内架空管道布置的规定。考虑安全运行的要求，架空管道不得跨越电，气设备。为方便操作，架空管道不得妨碍通道交通。 6.6.3关于泵房地面层以上净空高度的规定。泵房高度应能满足通风、采光和吊运设备的需要。6.6.4规定设计装有立式水泵的泵房时应考虑的特殊要求。若立式水泵的传动轴过长，轴的底部摆动大，易造成泵轴填料函处大量漏水，且需增加中间轴承及其支架的数量，检修安装也较麻烦。因此应尽量缩短传动轴长度，降低电动机层楼板高程。6.6.5规定设计管井泵房时应考虑的特殊要求。6.6.6规定设计泵房的门需考虑最大设备的进出。'