Installation, Field Testing, and Maintenance of Fire Hydrants pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Water Works Assn

作者:American Water Works Association (NA)/ Awwa Staff

出品人:

页数:123

译者:

出版时间:

价格:$ 123.17

装帧:Pap

isbn号码:9781583214145

丛书系列:

图书标签:

• Fire Hydrants
• Installation
• Testing
• Maintenance
• Plumbing
• Fire Protection
• Water Supply
• Municipal Engineering
• Emergency Services
• Hydraulic Systems

消防水力系统的设计、规范与实践 本书全面深入地探讨了现代城市供水管网中消防水力系统的设计、规范的遵循与实际工程中的应用。 本书旨在为水利工程师、市政规划者、结构设计人员以及消防安全专业人士提供一个关于如何构建高效、可靠、符合最新行业标准的消防供水基础设施的权威指南。 全书结构严谨，内容覆盖了从宏观的区域水资源规划到微观的管道水力性能分析的各个层面。我们将重点关注确保在火灾发生时，消防系统能够持续、稳定地提供设计流量和压力所需的复杂技术细节。 第一部分：消防水力系统基础理论与规范框架 本部分奠定了理解消防供水系统的理论基础，并系统梳理了全球和地方层面的关键规范。 第一章：水力学原理在消防系统中的应用 本章从流体力学和水力学基本原理出发，详细阐述了水在复杂管网中流动时产生的能量损失、水头计算、以及压力波的产生与控制。内容包括： 管道摩擦阻力模型： 深入分析 Darcy-Weisbach 方程与 Hazen-Williams 公式在不同流速和水质条件下的适用性与局限性。讨论粗糙度系数的实际测定与修正方法。 局部水头损失计算： 对弯头、三通、阀门、缩放管件等典型元件的局部阻力系数进行详尽的实验数据分析与查表。 动态水力分析： 介绍瞬态流（Water Hammer）的产生机理、评估方法（如特征线法），以及设计减压阀、缓冲罐等抑制措施的工程参数确定。 第二章：全球与地方消防水力设计规范解析 本章对比分析了国际上最具影响力的消防设计标准，并强调了在不同司法管辖区进行工程实践时必须遵守的关键要求。 NFPA 14 与 13 的衔接： 详细解读 NFPA 14（室内消火栓和喷淋系统管道）和 NFPA 13（自动喷水灭火系统）中对水源、输配系统容量和压力净值的具体规定。重点分析水泵性能曲线与系统阻力曲线的匹配原则。 城市供水管网设计标准（如 AWWA C600 系列）： 探讨市政供水管网如何为消防系统提供可靠的初始水量和持续供给能力。分析最小设计口径、环网冗余度要求以及区域水压保持策略。 特定风险场所规范差异： 针对高层建筑、危险品仓库、数据中心等特殊场所，水压和流量的增量要求及对水泵冗余性的特殊规定。 第二部分：消防水源的获取、处理与优化 有效的消防系统依赖于稳定、足量且水质适宜的初始水源。本部分聚焦于水源的工程化处理。 第三章：市政供水系统的容量评估与接入点选择 本章指导工程师如何准确评估现有市政管网的“剩余可用容量”，以确保对消防系统独立供水需求的影响最小化。 区域供水模型校准： 利用 GIS 数据和实际水泵测试数据，建立区域水力模型，模拟最大设计消防流量下的压力衰减。介绍如何使用最小容许压力（Minimum Residual Pressure）作为设计约束。 接入点优化： 分析多点接入（Multiple Interconnections）对提高系统可靠性的优势，并探讨在接入点选择时必须考虑的交叉污染风险与流量限制。 消防水专项计量与监测： 讨论安装独立流量计和压力记录仪的必要性，以及数据采集的频率与存储要求，以满足合规性审计。 第四章：非常规消防水源的工程化利用 对于市政供水不足或对水质要求极高的场所，需要依赖替代水源，如消防水池、储水箱和消防水泵房。 消防水池与水箱设计： 确定所需有效容积的计算方法，考虑火灾持续时间、多重火灾情景以及季节性蒸发和沉降因素。讨论混凝土、玻璃钢和钢板水池的结构选择与防腐蚀处理。 水质控制与维护： 详细阐述水池的循环换水、消毒（如氯化或紫外线处理）的频率与剂量控制，以防止管道腐蚀和微生物滋生。 水泵房的流体动力学设计： 分析吸水条件对水泵性能的影响。重点讨论淹没式和干式安装的优缺点，吸水管路设计中的允许真空度和防止气蚀的设计策略。 第三部分：消防输配网络的设计与组件选择 本部分深入探讨水流从水源输送到保护区域的管道、阀门、泵组等关键组件的设计与布局。 第五章：管道系统布局与水力平衡 本章侧重于输配管道的网络拓扑结构选择和管道水力特性的优化。 拓扑结构选择（树状 vs. 环状）： 比较分析不同网络结构在冗余性、水力损失和造价上的权衡。在高风险区域，如何强制性采用环网设计。 管道材质的耐压性与腐蚀防护： 对比分析球墨铸铁管、钢管、高强度塑料管（如 CPVC/PEX，特定应用下）的适用性。详细说明内外防腐涂层（如环氧树脂、水泥砂浆衬里）的选择标准与施工质量控制。 水泵系统配置与并联/串联设计： 详细分析并联消防泵组（提供高流量）与串联泵组（提供高扬程）的性能曲线叠加原理。讨论如何利用变频驱动（VFD）技术在满足系统恒压需求的同时，优化能耗和泵的运行周期。 第六章：控制与隔离组件的可靠性设计 消防系统中的每一个阀门和监测点都必须在需要时可靠地工作。本章强调了这些“静止”组件的可靠性设计。 隔离阀门的选择与安装： 深入研究 OS&Y（带指示器的升降杆阀）和蝶阀（Butterfly Valves）在消防主干线上的应用标准。强调其“处于开启位置”的锁定和监控机制，防止误操作造成的系统失效。 水力测试与压力释放： 设计泄压阀（Pressure Relief Valves）以保护敏感设备免受水锤损坏。讨论如何设计和安装测试接口（Test Connections），以满足年度系统流量测试要求。 干式系统与预作用系统的水力挑战： 针对冰冻地区或对水渍敏感区域，深入分析干式系统（Dry Pipe System）中空气压缩、水流启动延迟（Surge）的处理技术，以及如何精确计算系统内空气压力的平衡点。 第四部分：系统集成、性能验证与长期管理 设计完成后，系统必须经过严格的测试以确保其符合性能指标，并制定长期的维护策略。 第七章：系统水力性能的现场验证 本章是全书操作性最强的部分，聚焦于竣工后的现场测试程序。 最终流量与压力测试（Flow Testing）： 详细步骤指导如何进行“系统设计流量测试”（System Design Flow Test），包括选择测试点（通常是最不利点，End-of-Line）、计算所需消防栓的流量当量以及记录系统压力下降曲线。 消防水泵的性能验收测试： 规范泵组从零流量（Shutoff Head）到设计流量的全性能曲线验证过程，包括对启动时间、VFD 切换平滑度的监测。 水锤冲击测试与减振措施验证： 在敏感管段，介绍如何使用高速数据记录仪捕捉水锤峰值压力，并验证安装的膨胀罐或水锤吸收器的实际衰减效果。 第八章：长期维护、故障诊断与寿命周期管理 消防水力系统是一个动态的资产，持续的维护至关重要。 管道内腐蚀的预防与监测： 介绍管道内壁的微生物腐蚀（MIC）和电化学腐蚀的机理。讨论使用电化学噪声技术或定期取样分析水质参数（如溶解氧、pH 值、微生物计数）来预测管道寿命。 水泵与控制系统的校准周期： 制定基于运行小时数和时间的维护计划，确保所有压力传感器、流量计和控制逻辑在年度检查中得到重新校准。 系统老化与再评估： 讨论在城市用水负荷增加或规范更新后，如何对现有消防水力系统进行“承载力再评估”（Capacity Reassessment），必要时提出升级改造的工程建议。 本书的最终目标是确保每一个参与消防基础设施建设与运营的专业人员，都能掌握从理论计算到现场验证的完整知识体系，从而构建出经得起时间考验、并在最关键时刻绝对可靠的消防供水系统。

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