對濕式自動噴水滅火系統(tǒng)防凍防漏問題的探討

李建敏

(河北省消防總隊 培訓基地，河北 石家莊 050800)

對濕式自動噴水滅火系統(tǒng)防凍防漏問題的探討

李建敏

(河北省消防總隊 培訓基地，河北 石家莊 050800)

濕式自動噴水滅火系統(tǒng)因操作簡單、維護方便、價格便宜，應(yīng)用廣泛。但是，在北方寒冷地區(qū)，由于種種原因，會導致受寒的管道系統(tǒng)損壞漏水甚至誤噴，影響系統(tǒng)的正常使用，也導致一些單位因停用這些設(shè)施而存在消防安全隱患。為此，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，可應(yīng)用在低溫和局部怕水漬損失區(qū)域，避免出現(xiàn)因凍或故障而造成漏水、誤噴現(xiàn)象，并探討了該系統(tǒng)的操作控制方法及注意事項，對系統(tǒng)的應(yīng)用進行了展望。

消防；自動噴水滅火系統(tǒng)；防凍；防漏

濕式自動噴水滅火系統(tǒng)由于投資省、操作簡單、維護方便，應(yīng)用十分廣泛。通過建(構(gòu))筑物消防員職業(yè)技能培訓的初級技能消防員，能基本掌握濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的原理和操作方法，會操作末端試水裝置的測試，而且測試后系統(tǒng)恢復較容易。但在北方地區(qū)常有因凍而造成系統(tǒng)漏水、跑水的現(xiàn)象，一些倉儲、商貿(mào)等場所在使用中發(fā)生滲漏，會導致不應(yīng)有的水漬損失，因此有些單位違章關(guān)閉了水噴淋系統(tǒng)，從而產(chǎn)生嚴重火災隱患?？梢姡鉀Q濕式自動噴水滅火系統(tǒng)防凍防漏問題極其重要。

1 產(chǎn)生凍管的原因分析

濕式自動噴水滅火系統(tǒng)因管道中自始至終充滿有壓力的水，當環(huán)境溫度低于0 ℃時，管道內(nèi)結(jié)冰會產(chǎn)生滲漏；有時玻璃球閉式噴頭產(chǎn)品不符合要求，遇到低溫時產(chǎn)生爆裂，導致系統(tǒng)誤噴。所以濕式自動噴水滅火系統(tǒng)在北方地區(qū)應(yīng)用，多用于有采暖設(shè)備的環(huán)境，但在有些情況下，例如大型商場、賓館、飯店的一樓大廳，單位的首層停車庫，由于人員經(jīng)常走動進出，導致靠門口部位溫度較低，或遇到采暖設(shè)備檢修或故障，也容易出現(xiàn)短期低溫現(xiàn)象，會導致受寒的管道系統(tǒng)損壞漏水甚至誤噴。

2 預防凍管的解決方法

2.1 用干式自動噴水系統(tǒng)

干式自動噴水系統(tǒng)能很好地解決系統(tǒng)防凍問題，但這類系統(tǒng)啟動速度慢，著火后如果噴頭動作，要把管道內(nèi)有壓氣體排出后再噴水，在管理方面因系統(tǒng)增加了空氣壓縮機給系統(tǒng)報警閥后管道不斷充氣補壓，特別是每次試水后都要將管道內(nèi)水排空，然后讓報警閥后管道充氣，報警閥前管道充水，操作較為復雜，檢查測試難度大，維護費用高。也可以考慮干濕兩用式，即冬季用干式、其他季節(jié)用濕式，但操作和維護都比較復雜。

2.2 用預作用系統(tǒng)

預作用自動噴水滅火系統(tǒng)結(jié)合了干式噴水滅火系統(tǒng)和濕式噴水滅火系統(tǒng)的優(yōu)點，克服了兩個系統(tǒng)的不足，是未來自動噴水滅火系統(tǒng)發(fā)展的方向。但這類系統(tǒng)比干式系統(tǒng)操作更加復雜，增加了自動報警系統(tǒng)的配合，是在火災自動報警系統(tǒng)啟動后，報警閥后管道臨時由干式變?yōu)闈袷?，噴頭達到動作溫度時啟動，噴出有壓力的水滅火。預作用系統(tǒng)的操作和維護復雜，而且預作用報警閥組一般為雨淋閥與濕式報警閥的組合，每次測試后恢復都較困難。如果僅因為個別給水管道需要防凍而整體采用預作用系統(tǒng)非常不經(jīng)濟。

2.3 添加防凍液

給系統(tǒng)添加防凍液也可以達到防凍目的，但是僅給某個需要防凍的支管充裝防凍液不容易控制。因為整個系統(tǒng)都處于連通狀態(tài)，防凍液本身也是溶于水的物質(zhì)，所以需要對整個系統(tǒng)至少在濕式報警閥后的管道都應(yīng)添加足量的防凍液。而且防凍液不能采用可燃液體，這就需要提高成本。系統(tǒng)在維護中要定期打開末端試水裝置測試系統(tǒng)的運行情況，這就要求不斷補充新的防凍液，操作繁瑣，成本較高，最主要的是防凍液的使用量多少才能達到防凍效果，而且不影響滅火效果，還需要深入研究。

2.4 增加電伴熱系統(tǒng)

電伴熱系統(tǒng)一般由電伴熱變壓器、電伴熱控制盤、電伴熱帶及附件組成。其工作原理是：電伴熱帶的內(nèi)芯兩側(cè)為銅導線，正常工作時，線間加有220 V電壓，兩線之間產(chǎn)生熱量的部分由半導電塑料制成，其導電率隨環(huán)境溫度的變化而變化。當環(huán)境溫度升高時，其阻值上升，產(chǎn)生的熱量降低，當環(huán)境溫度升高到一定值時，半導電塑料內(nèi)電流降到最小值，伴熱帶產(chǎn)生的熱量接近于零[1]。自動水噴淋系統(tǒng)可以增加電伴熱系統(tǒng)解決局部管路防凍問題，但系統(tǒng)本身需要加電運行，一方面提高了運行成本；另一方面伴熱電路存在一定的安全隱患。

2.5 用電磁閥控制

對于濕式水噴淋系統(tǒng)易受凍的樓層支管，進水部位設(shè)置電磁閥控制，其他不易受凍的支管仍采用濕式水噴淋系統(tǒng)原有的控制方式。到冬季取暖期，將電磁閥關(guān)閉，放空電磁閥后的管道存水。假如電磁閥控制的區(qū)域著火，因火災自動報警系統(tǒng)報警在先，可預先打開電磁閥，讓管道充水，系統(tǒng)臨時改變?yōu)闈袷?，不影響系統(tǒng)正常滅火。這樣做的好處是最大化發(fā)揮濕式水噴淋系統(tǒng)的優(yōu)點，克服了局部易受凍管道采用濕式系統(tǒng)的不足。另外對于一些倉儲、商貿(mào)等場所擔心水漬損失的部位，也可以在相應(yīng)支管采用電磁閥控制。

3 設(shè)計方法

3.1 防凍管路閥門控制設(shè)計

如圖1所示，在易凍管路支管上設(shè)置電磁閥，電磁閥、信號閥、水流指示器信號均與消防控制室火災報警控制器相連。一般情況下，在環(huán)境平均溫度大于4 ℃時，把信號閥2打開，信號閥1關(guān)閉，這時系統(tǒng)使用與濕式系統(tǒng)方法相同。當有可能出現(xiàn)凍管現(xiàn)象時，信號閥2關(guān)閉，信號閥1打開，電磁閥關(guān)閉，同時將電磁閥后管道內(nèi)的水放空，這時電磁閥后管道里沒水，不會因凍受到損壞。當該支管所保護的區(qū)域發(fā)生火災時，首先由該區(qū)域火災報警控制器發(fā)出報警，經(jīng)人工確認后，手動啟動電磁閥，該電磁閥前的水進入閥后管道，該管道臨時由干式變?yōu)闈袷?，當某個噴頭達到動作溫度時開始噴水滅火。

圖1 防凍管路閥門控制示意圖

3.2 防漏管路閥門控制設(shè)計

如圖2所示，在怕水漬損失場所(例如倉儲、商場等)的水噴淋系統(tǒng)支管上設(shè)置電磁閥控制，平時信號閥打開，電磁閥關(guān)閉，同時將電磁閥后管道內(nèi)的水放空。這時電磁閥后管道里沒水，不會出現(xiàn)漏水或誤噴現(xiàn)象。當該支管所保護的區(qū)域發(fā)生火災時，首先由該區(qū)域火災報警控制器發(fā)出報警，經(jīng)人工確認后，手動啟動電磁閥，該電磁閥前的水進入閥后管道，該管道臨時由干式變?yōu)闈袷?，當某個噴頭到達動作溫度時開始噴水滅火。

圖2 防漏管路閥門控制示意圖

4 操作控制

4.1 電磁閥手動控制

當收到火災報警信號后，由控制室值班人員對火災進行確認，然后手動開啟電磁閥按鈕，這時電磁閥后管路開始充水，水流指示器報警，表示電磁閥打開成功，支管水流動。濕式報警閥動作，壓力開關(guān)和水力警鈴報警，表示有啟動噴淋泵要求，由值班員手動啟動噴淋泵。電磁閥后支管由干式變?yōu)闈袷?，類似于預作用系統(tǒng)。如果火勢變大，噴頭動作，則壓力水噴出，開始滅火。如果噴頭沒有動作，則當管道壓力達到設(shè)計壓力時由控制室值班人員關(guān)閉噴淋泵。

4.2 電磁閥自動控制

當有兩個探測器信號報警后自動啟動電磁閥，水流指示器報警，表示電磁閥打開成功，支管水流動。濕式報警閥動作，壓力開關(guān)和水力警鈴報警，在自動狀態(tài)下噴淋泵打開，電磁閥后系統(tǒng)由干式變?yōu)闈袷?。因單個探測器易發(fā)生誤報，導致電磁閥誤動作，為保證可靠性，選擇兩個探測器同時報警才能啟動電磁閥。如果火勢變大，啟動噴頭，則壓力水噴出，正常滅火。如果噴頭沒有動作，當管道壓力達到設(shè)計值時由控制室值班人員關(guān)閉噴淋泵。

4.3 測試維護的操作

電磁閥控制的管路測試時將電磁閥用手動方式或自動方式打開，打開末端試水裝置放水，測試水流指示器和壓力開關(guān)報警情況和聯(lián)動啟動水泵情況。測試完成后將電磁閥關(guān)閉，利用末端試水裝置把支管中的存水放干凈，然后關(guān)閉末端試水裝置，系統(tǒng)恢復正常工作狀態(tài)。

4.4 操作注意事項

電磁閥在消防控制室應(yīng)設(shè)置多線制操作盤按鍵，標明電磁閥編號和對應(yīng)的控制區(qū)域，值班人員應(yīng)明確電磁閥所能控制的場所，以及發(fā)生火情時操作要領(lǐng)，根據(jù)報警的地點判斷是否在電磁閥控制區(qū)域內(nèi)，擇機打開相應(yīng)的電磁閥。電磁閥打開后，報警閥動作，噴淋泵可能在自動狀態(tài)下啟動，如果噴頭沒有動作，應(yīng)及時關(guān)閉噴淋泵以防噴淋系統(tǒng)損壞。在打開電磁閥后，同時打開末端放氣裝置放氣，提高消防用水進入電磁閥后管道的速度，使系統(tǒng)較快轉(zhuǎn)入濕式水噴淋方式。

5 系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)想

2015年1月29日，某商場由于縱火發(fā)生火災，由于倉庫內(nèi)7、8層自動噴水系統(tǒng)閥門關(guān)閉(違規(guī)單獨設(shè)置控制開關(guān))，火災發(fā)生時沒有發(fā)揮作用，過火面積約900 m2。關(guān)閉支管控制閥門可能是因為擔心水噴淋漏水，而商場內(nèi)庫房的貨物一般都怕水漬。用電磁閥控制倉儲樓層的管路就可以解決這個問題，安裝電磁閥的支管在火災自動報警系統(tǒng)報警后及時打開閥門充水，火著大后不影響噴淋系統(tǒng)噴水滅火，日常維護也較為簡單。

2015年4月9日凌晨5時許，某批發(fā)市場突發(fā)大火，由于現(xiàn)場商鋪相連，火勢蔓延快，燃燒了27 h才控制了火勢，過火面積約19 000 m2，給商戶造成重大財產(chǎn)損失。事后查明，該市場自動水噴淋系統(tǒng)因為沒水而沒有發(fā)揮任何作用。大多數(shù)批發(fā)市場出于經(jīng)營的考慮把商品銷售和倉儲安排在同一建筑內(nèi)，設(shè)在建筑內(nèi)的自動水噴淋系統(tǒng)多采用濕式，而由于施工質(zhì)量問題或管理不善等原因會導致局部漏水現(xiàn)象發(fā)生，北方地區(qū)也有批發(fā)市場發(fā)生過冬天因凍管而引起水噴淋系統(tǒng)誤噴，造成商戶的貨物意外受損的不良后果。所以有些市場管理者擅自把自動水噴淋系統(tǒng)停用，從而產(chǎn)生重大安全隱患。如果在這類市場的水噴淋系統(tǒng)使用防漏管路閥門控制技術(shù)，在每一個分區(qū)支管進水處設(shè)置電磁閥，在消防控制室集中控制，就解決了平時濕式水噴淋系統(tǒng)的漏水、誤噴問題，也不影響火災時水噴淋系統(tǒng)的正常使用，達到兩全其美的效果。

[1] 詳解電伴熱系統(tǒng)的作用及組成[EB/OL].(2012-08-14).http://club.ganji.com/4690047.html.

(責任編輯 李 蕾)

On an Anti-freeze Leak Proof of a Water Automatic Sprinkler System

LI Jianmin

(FireTrainingBase，F(xiàn)ireCropsofHebeiProvince，Shijiazhuang050800，China)

A water automatic sprinkler system is widely used due to its simple operation, easy maintenance, low price as building fire control facilities. However, in the cold northern regions, due to various reasons, a pipeline system leads to cold damage leakage even wrong sprays, which affect the normal use of the system, and also cause fire control risks. This article suggests a design of a water sprinkler system, which can avoid the frozen water and wrong sprays.

fire; automatic sprinkler system; anti-freeze; anti-leak

2015-05-28

李建敏(1968— )，男，河北邢臺人，高級工程師。

TU892

A

1008-2077(2015)10-0054-03