消防多功能消防閥體試驗裝置分析研究

暢通 聶來聰 陳現(xiàn)景

（山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院、國家消防及阻燃產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，山東 濟南 250102）

一、引言

消防產(chǎn)品屬于公共安全類產(chǎn)品，關(guān)系著國民生產(chǎn)、生活的安全。其中自動噴水系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各類民用和工業(yè)建筑中，其質(zhì)量的好壞直接影響到公共消防安全。目前絕大多數(shù)消防檢測單位和機構(gòu)中自動噴水滅火系統(tǒng)閥類檢測設(shè)備大多是針對某一種產(chǎn)品，且因為管路公稱直徑不同，閥體和管路安裝困難繁瑣，密封效果不好，效率較低，難以保證在整個試驗過程中裝夾的快捷性和密封完好性。因此研制一種多功能的閥體試驗裝置勢在必行。

二、自動噴水滅火系統(tǒng)介紹

自動噴水滅火系統(tǒng)是一種能夠?qū)馂?zāi)的發(fā)生形成自動感應(yīng)，并及時噴水滅火和報警的滅火系統(tǒng)，對撲滅非油料、非化學(xué)品等物質(zhì)的初期火災(zāi)有著非常高的成功率。其滅火率能達到99%，是最經(jīng)濟和高效的滅火系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于各種人員密集場所和其他工業(yè)場所。自動噴水滅火系統(tǒng)由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置(水流指示器或壓力開關(guān))等組件，以及管道、通用閥門、供水設(shè)施組成，并能在發(fā)生火災(zāi)時噴水的自動滅火系統(tǒng)。

根據(jù)滅火和報警工作方式不同自動噴水滅火系統(tǒng)分為濕式、干式、雨淋、預(yù)作用滅火系統(tǒng)，其系統(tǒng)內(nèi)分別使用著濕式報警閥、雨淋閥、干式報警閥、預(yù)作用裝置。各種閥體和部件定義為：

濕式報警閥：只允許水流入濕式滅火系統(tǒng)并在規(guī)定壓力、流量下驅(qū)動配套部件報警的一種單向閥。

干式報警閥：自動噴水滅火系統(tǒng)中的一種控制閥門。它是在其出口側(cè)充以壓縮氣體，當氣壓低于某一定值時能使水自動流入噴水系統(tǒng)并進行報警的單向閥。

雨淋報警閥：通過電動、機械、氣動或其他方法進行開啟，使水能夠自動單方向流入噴水系統(tǒng)同時進行報警的一種控制閥。

預(yù)作用裝置：由預(yù)作用報警閥組、控制盤、氣壓維持裝置和空氣供給裝置組成，通過電動、氣動、機械或其他方法進行開啟，使水能夠單方向流入噴水系統(tǒng)同時進行報警的一種單向閥組裝置。

通用閥門：在自動噴水滅火系統(tǒng)中使用的消防閘閥、消防蝶閥、消防球閥、消防截止閥、消防電磁閥、消防信號閥、消防單向閥和消防地埋閘閥等閥門的統(tǒng)稱。

水流指示器：用于自動噴水滅火系統(tǒng)中將水流信號轉(zhuǎn)換成電信號的一種報警裝置。

三、標準中試驗方法介紹

以上六種消防產(chǎn)品的在自動噴水滅火系統(tǒng)國家標準GB5135.1-GB5135.21中都對水力摩阻參數(shù)有著明確的要求，其試驗方法描述如下：

（一）將產(chǎn)品安裝在試驗管路中，并閥體開啟至“全開”位置，在產(chǎn)品兩側(cè)和進水管直管段分別設(shè)置兩個相同的取壓孔，產(chǎn)品兩側(cè)取壓孔之間的距離h3-2與直管段取壓孔之間的距離h2-1相等，管徑相同。見下圖1，流量測量和壓差測量的精度均不低于±2%。

（二）調(diào)節(jié)供水裝置，使通過閥門的水流速保持在4.5m/s。由壓差測量裝置，同時分別測出h3-2間的壓差△P32和h2-1間的壓差△P21。

（三）由下面計算公式計算出閥門的水力摩阻△P。所有單位均為兆帕（MPa）△P=△P32-△P21……（1）式中：△P：水力摩阻值；△P32：h3-2之間的壓差；△P21：h2-1之間的壓差。

四、研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)設(shè)計一種多功能閥體試驗裝置，可滿足自動噴水滅火系統(tǒng)中的濕式報警閥、雨淋閥、干式報警閥、預(yù)作用裝置、通用閥門、水流指示器的水力摩阻試驗，并縮短管路和閥體安裝的螺栓螺母安裝時間，提高密封完好性。提高試驗速率和節(jié)省試驗空間。

試驗裝置包括軟件部分和硬件部分。軟件部分由試驗?zāi)K和數(shù)據(jù)處理模塊組成。負責(zé)整個試驗的過程控制、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)儲存、試驗數(shù)據(jù)處理以及圖形處理和報告生成等，硬件部分的布局圖見圖2和圖3，整個試驗裝置由水池或水箱、水泵、多功能閥體試驗裝置、測量儀器儀表及操作軟件組成。

圖4 為多功能閥體試驗裝置主要工裝，其中各部件為1、液壓缸；2、整體框架；3、上壓塊；4、短壓力測量管；5、P3測壓孔；6、高度調(diào)整塊；7、試驗樣品；8、P2測壓孔；9、長壓力測量管；10、P1測壓孔；11、直角彎頭；12、進水排水管。

試驗過程（部件見圖4）為：將試驗樣品7放置在長壓力測量管9上，在試驗樣品7上放置好已經(jīng)加工好的高度調(diào)整塊6，使P3和P2測壓孔間距等于P1和P2測壓孔間距。開啟液壓站下降液壓桿，使上壓塊3壓緊短壓力測量管4，繼而從上到下壓緊所有管路并密封。

開啟消防水泵和相關(guān)閥門，開啟試驗操作軟件，通過軟件調(diào)整管路中流速至4.5m/s，此時通過壓差變送器1和壓差變送器2分別測得壓差△P32和壓差△P21，系統(tǒng)自動將數(shù)據(jù)記錄并計算，從而求得樣品的水力摩阻值為△P=△P32-△P21。

五、結(jié)束語

隨著科技日新月異的發(fā)展，檢測設(shè)備向著電氣化、微控化、專業(yè)性及多功能行發(fā)展的趨勢越來越明顯。本文順應(yīng)這種趨勢，針對現(xiàn)在機構(gòu)中現(xiàn)有檢測設(shè)備的不足，研制出一種多功能閥體試驗裝置。該裝置除了可滿足大多數(shù)水系統(tǒng)中閥門水力摩阻試驗的要求，而且可以樣品安裝時間，改善試驗密封完好性，提高試驗速率和節(jié)省試驗空間。取得了一定的經(jīng)濟效益。