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          自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置的作用和功能

          來源:北京朋利馳科技有限公司   2011年03月24日 19:04  

          自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置的作用和功能

           

            近年來水消防學(xué)術(shù)界對自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置的功能爭論較為激烈[ 1 4 ] , 其爭論焦點(diǎn)是: 

            功能一:“末端試水裝置僅是為了檢驗(yàn)水流指示器、壓力開關(guān)、水力警鈴在噴頭開放時(shí)能否動(dòng)作和報(bào)警的功能”;

            功能二:“末端試水裝置還具有其輔助檢驗(yàn)系統(tǒng)水力狀態(tài)的作用”。

            文獻(xiàn)[1]強(qiáng)調(diào)末端試水裝置僅具有功能一,

            文獻(xiàn)[ 2 ] [ 3 ]強(qiáng)調(diào)末端試水裝置除具有功能一外,還具有功能二。幾次規(guī)范和學(xué)術(shù)會(huì)議上大家的觀點(diǎn)也不盡相同, 各說其詞,本文試圖通過報(bào)警閥、水流指示器的功能與系統(tǒng)性能的測試試驗(yàn)方法的不同, 以及國內(nèi)外的末端試水裝置的圖式的對比, 來說明系統(tǒng)末端試水裝置的功能, 以及水流指示器、報(bào)警閥性能的檢測方式與系統(tǒng)供水能力的檢測方法等,從而確定末端試水裝置的功能和系統(tǒng)供水能力的測試。 

            2 末端試水裝置的安裝圖式和設(shè)置末端試水裝置圖式的主要區(qū)別是有沒有壓力表、自動(dòng)控制功能2 項(xiàng)區(qū)別, 設(shè)置的區(qū)別在于僅濕式系統(tǒng)設(shè)置, 還是閉式系統(tǒng)都可以設(shè)置。美國N FPA末端試水裝置無壓力表, 強(qiáng)調(diào)除濕式系統(tǒng)以外的干式和預(yù)作用系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置, 我國規(guī)范對于末端試水裝置的設(shè)置僅規(guī)定應(yīng)在系統(tǒng)zui不利點(diǎn)噴頭處、每個(gè)防火分區(qū)每層應(yīng)設(shè)置, 但對于什么樣的系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置沒有明確的規(guī)定,帶有自控功能的末端試水裝置是我國開發(fā)出來的。 

          2.1 末端試水裝置的安裝圖式 末端試水裝置的安裝圖式國內(nèi)外略有差異.

            圖1(a) 為過去我國在工程中經(jīng)常采用的末端試水裝置[4] , 1(b)是文獻(xiàn)[5]推薦的安裝圖式, 2是文獻(xiàn)[6]推薦的濕式和干式系統(tǒng)的安裝圖式。圖3 是目前我國開發(fā)的2 種末端試水裝置圖式。

            2.2 末端試水裝置的設(shè)置 我國“噴規(guī)”推薦圖1(b) 的形式, 是考慮能夠準(zhǔn)確測量出噴頭處的壓力。文獻(xiàn)[6]推薦的圖2 并沒有設(shè)置壓力表, 但分為濕式系統(tǒng)和干式系統(tǒng)。文獻(xiàn)[6]4-2.3.1條規(guī)定末端試水裝置60s內(nèi)能出水的干式系統(tǒng), 其系統(tǒng)管道容積可擴(kuò)大為2839 L 以上; 4-3.2.2 條規(guī)定, 預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng), 一個(gè)預(yù)作用報(bào)警閥控制的噴頭數(shù)不應(yīng)大于1000 個(gè), 但當(dāng)末端試水裝置60s 內(nèi)能出水的預(yù)作用系統(tǒng), 其系統(tǒng)管道容積可擴(kuò)大為2839 L以上。根據(jù)上述的分析, 文獻(xiàn)[1]提出的末端試水裝置不宜用于濕式系統(tǒng)以外的系統(tǒng), 似乎不太合理, 所以末端試水裝置可以用于閉式系統(tǒng)的干式和預(yù)作用系統(tǒng)。開式系統(tǒng)因管道系統(tǒng)是開啟的, 其末端試水裝置開啟與否都不因此而出水, 因此末端試水裝置在開式系統(tǒng)中不能起到檢驗(yàn)水流指示器、報(bào)警閥的壓力開關(guān)和水力警鈴在噴頭開放時(shí)能否及時(shí)動(dòng)作和報(bào)警的功能,如雨淋系統(tǒng)、開式水幕系統(tǒng)和水噴霧系統(tǒng)等。 綜上所述, 末端試水裝置僅適用于閉式系統(tǒng)有傳導(dǎo)管系統(tǒng)的開式系統(tǒng), 可在傳導(dǎo)管系統(tǒng)上設(shè)置) , 而不應(yīng)用于開式系統(tǒng)。末端試水裝置應(yīng)具有試水接頭和壓力表。 

            2.3 有自控功能的末端試水裝置    我國開發(fā)的具有自動(dòng)控制功能的末端試水裝置,如圖3 (a) , 可用于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的自動(dòng)檢測,這種具有自動(dòng)控制功能的末端試水裝置能定期定時(shí)頻繁自動(dòng)檢測, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障, 從而大大的提高了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的可靠性, 所以開發(fā)能自動(dòng)檢測的末端試水裝置是有意義的。故此在一些有條件的場所為提高系統(tǒng)的可靠性, 可安裝具有自動(dòng)控制功能的末端試水裝置, 以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測。 

            3 末端試水裝置的功能     末端試水裝置的功能可分為顯性功能和潛在功能, 顯性功能顧名思義就是直接顯示的、由肉眼能看得見的性能,末端試水裝置檢驗(yàn)水流指示器、報(bào)警閥的壓力開關(guān)和水力警鈴能否及時(shí)動(dòng)作和報(bào)警是現(xiàn)場可觀察的, 顯而易見, 因此為顯性功能,其實(shí)際是檢驗(yàn)水流指示器、報(bào)警閥的性能。潛在功能是指不能現(xiàn)場直接觀察, 或者經(jīng)過系統(tǒng)以外的其他輔助儀表或水力計(jì)算來完成的, 其實(shí)際是檢測水流指示器、報(bào)警閥以外的系統(tǒng)其他功能和性能。對于臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng), 末端試水裝置的顯性功能通常是在報(bào)警閥壓 啟動(dòng)消防泵以前完成, 即測得的是臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)壓裝置對系統(tǒng)的影響和作用性能, 而潛在功能是在消防泵啟動(dòng)以后完成。 

            3. 1 末端試水裝置的顯性功能    末端試水裝置的顯性功能是檢驗(yàn)水流指示器、報(bào)警閥的壓力開關(guān)和水力警鈴能否及時(shí)動(dòng)作和報(bào)警, 檢驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性, 末端試水裝置可以定期或不定期的,啟動(dòng)或人工隨時(shí)抽檢系統(tǒng)是否處于工作狀態(tài), 以便及時(shí)排除故障, 提高系統(tǒng)的可靠性。文獻(xiàn)[7 ]提出報(bào)警閥的作用和功能有3 個(gè), ①提高系統(tǒng)的可靠性和滅火成功率; ②自動(dòng)直接啟動(dòng)消防泵。③就地或遠(yuǎn)距離報(bào)警, 提醒人員盡快疏散。測試這些功能有2 種方法, 一是在報(bào)警閥的試驗(yàn)排水管, 二是在系統(tǒng)末端的末端試水裝置, 顯然末端試水裝置僅是系統(tǒng)報(bào)警閥性能試驗(yàn)的1 種方式, 不是全部, 這也是為什么開式系統(tǒng)可以沒有末端試水裝置, 而采用報(bào)警閥本身的試驗(yàn)排水管來確定系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)文獻(xiàn)[5 ]的有關(guān)規(guī)定, 水流指示器的功能僅是具有報(bào)警功能和指示著火的具體位置, 不具備自動(dòng)啟動(dòng)消防泵的功能。水流指示器上述功能的檢測可通過末端試水裝置, 也可通過文獻(xiàn)[ 6 ]提供的圖式檢測, 見圖4, 可見水流指示器也可通過2 種方式來檢測其性能的可靠性。 可見無論是報(bào)警閥, 還是水流指示器其功能的檢測都有2 種方式, 末端試水裝置不是系統(tǒng)水流指示器、報(bào)警閥功能的*的檢測途徑。檢測報(bào)警閥和水流指示器的功能在末端試水裝置上是不需要設(shè)置壓力表, 為此NFPA13 推薦的圖式中沒有壓力表, 見圖2, 但圖4具有文獻(xiàn)[5]末端試水裝置的功能。 所以末端試水裝置顯性功能僅需要在末端試水裝置設(shè)置與系統(tǒng)噴頭相等的流量系數(shù) 值的試水接頭。因此末端試水裝置顯性功能就是測試水流指示器和報(bào)警閥的可靠性和功能, 末端試水裝置僅設(shè)置試水接頭和啟閉閥門即可。 

            3. 2 末端試水裝置的潛在功能   文獻(xiàn)[2][3]對于末端試水裝置檢測系統(tǒng)的水力狀態(tài)基本一致, 即檢測系統(tǒng)的供水能力, 如壓力和流量,文獻(xiàn)[3]還進(jìn)行了詳細(xì)的水力計(jì)算, 論述末端試水裝置具有測試系統(tǒng)供水能力即——壓力和流量。但本人認(rèn)為這似乎不充分, 嚴(yán)格地講應(yīng)該是檢測系統(tǒng)管網(wǎng)的水力阻力, 而不是系統(tǒng)的供水能力——壓力和流量。末端試水裝置的潛在功能應(yīng)是借助系統(tǒng)以外的儀表或通過進(jìn)一步水力計(jì)算得出的結(jié)果, 目前可以初步確定的有3項(xiàng)潛在功能: NFPA13 提出的干式、預(yù)作用系統(tǒng)末端放水試驗(yàn)的出水時(shí)間不大于60s 是系統(tǒng)容積放大到2839 L以上的先決條件, 其附加檢測儀表是計(jì)時(shí)器或秒表; ②我國《噴規(guī)》5.0.8 *款規(guī)定。當(dāng)采用閉式自動(dòng)噴水—泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)時(shí), 濕式系統(tǒng)自噴水至噴泡沫的轉(zhuǎn)換時(shí)間, 4 L/s 流量計(jì)算, 不應(yīng)大于3min; 此時(shí)為檢驗(yàn)系統(tǒng)是否合格應(yīng)在末端增設(shè)多個(gè)末端試水裝置, 檢測時(shí)還應(yīng)附加計(jì)時(shí)器等計(jì)量裝置; ③系統(tǒng)管網(wǎng)的阻力, 這要借助于水力計(jì)算。潛在功能①②一般在檢測中借助計(jì)時(shí)器檢驗(yàn)是沒有什么問題的, 潛在功能③要借助水力計(jì)算才能完成,下面將著重論述。末端試水裝置的潛在功能與末端試水裝置的顯性功能在測試時(shí)間段上不盡相同, 顯性功能是在消防水泵啟動(dòng)以前完成, 而潛在功能①②是從打開末端試水裝置的閥門起, 到出水為止的一段時(shí)間??赡軉?dòng)消防泵, 也可能不啟動(dòng)消防泵。對于潛在功能③, 則是必須啟動(dòng)消防泵后才能測試等。端試水裝置壓力表的安裝不能滿足系統(tǒng)測壓的要求, 1 中壓力表的安裝僅測管道的余壓, 而不是管道的全壓, 因末端試水裝置管徑為DN25, 此時(shí)管道內(nèi)水的速度產(chǎn)生的壓力——即動(dòng)壓對壓力表影響較大, 作者曾作過多次試驗(yàn), 發(fā)現(xiàn)末端試水裝置在試驗(yàn)時(shí)往往是零, 究其原因是壓力表的安裝測靜壓較為準(zhǔn)確,而在水流動(dòng)時(shí)僅能測系統(tǒng)的余壓, 而不是全壓,若要測全壓應(yīng)放大管徑, 壓力表的安裝應(yīng)把測壓管引至管中心。圖4 因配水干管管徑較大, 可測全壓。 根據(jù)末端試水裝置測得準(zhǔn)確的末端壓力, 經(jīng)水力計(jì)算可以確定末端試水裝置的出流量。再經(jīng)過管網(wǎng)水力計(jì)算來確定管網(wǎng)水頭損失, 文獻(xiàn)[3]己經(jīng)作了詳細(xì)的計(jì)算, 本文不再贅述。NFPA20 是不用末端試水裝置來校驗(yàn)消防水泵的供水能力, 在本文3.3 中詳細(xì)論述,因此末端試水裝置檢驗(yàn)系統(tǒng)的供水能力主要是檢測系統(tǒng)管道是否被堵塞或者減壓設(shè)施是否正確, 即系統(tǒng)管網(wǎng)的阻力。但因?yàn)榇藭r(shí)噴頭的出流量較少, 文獻(xiàn)[3 ]計(jì)算結(jié)果出流量為1.72 L/s, 盡管因系統(tǒng)不同, 其出流量計(jì)算結(jié)果不盡相同, 但不可否認(rèn)的是有較多的系統(tǒng),末端試水裝置的出流量較小, 如文獻(xiàn)[3]的計(jì)算結(jié)果,此時(shí)對于作用面積以外的給水干管, 因管道直徑較大,而流速較小, 即使有局部堵塞也因流速太小可能測試不出來, 因此該功能受到一定的限制。末端試水裝置的潛在功能①②不需要在末端試水裝置上設(shè)置壓力表, 末端試水裝置的潛在功能③必需在末端試水裝置上設(shè)置壓力表, ①②通過秒表來完成,③通過后水力計(jì)算來完成, 但有局限性。

            3.3 系統(tǒng)給水性能的檢測   文獻(xiàn)[2][3]提出的檢驗(yàn)系統(tǒng)的供水能力, 即系統(tǒng)的供水壓力和流量不是*由末端試水裝置來完成的,末端試水裝置測得準(zhǔn)確的末端壓力, 經(jīng)水力計(jì)算可以確定末端試水裝置的出流量, 再經(jīng)過管網(wǎng)水力計(jì)算來確定和推求系統(tǒng)的供水能力——管網(wǎng)水頭損失、壓力和流量, 但這很難確定系統(tǒng)消防水泵的性能是否滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。美國NFPA20[8]規(guī)定消防泵零流量時(shí)的壓力不應(yīng)超過系統(tǒng)設(shè)計(jì)額定壓力的140% , 當(dāng)水泵流量為額定流量的150% 時(shí), 此時(shí)水泵的壓力不應(yīng)低于額定壓力的65%。末端試水裝置很難測試這樣大范圍的水泵性能, NFPA20 是不用末端試水裝置來校驗(yàn)消防水泵的供水能力, 所以末端試水裝置檢驗(yàn)系統(tǒng)的供水能力主要是檢測系統(tǒng)管道是否被堵塞或者減壓設(shè)施是否正確, 即系統(tǒng)管網(wǎng)的阻力。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的消防給水系統(tǒng)性能的測試,必須在系統(tǒng)中增設(shè)必要的儀表, 通常是流量計(jì)和精密級的壓力表。 文獻(xiàn)[ 9 ]8.8.3 條規(guī)定消防水泵出水管上宜設(shè)檢查用的放水閥。文獻(xiàn)[10]7.5.4 條規(guī)定消防供水管上應(yīng)裝設(shè)試驗(yàn)和檢查用壓力表和65mm 的放水閥門。因此我國規(guī)范對于消防水泵的性能試驗(yàn)有一定的規(guī)定,只是過于粗, 在實(shí)際驗(yàn)收中無法應(yīng)用該裝置準(zhǔn)確檢測出水泵的壓力和流量。 文獻(xiàn)[ 8 ]2-14.1.2 條提出消防水泵應(yīng)設(shè)置檢測裝置, 見圖5。流量計(jì)的量程應(yīng)至少為能測試消防水泵額定流量的175% 的出流量。 對于臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng), 測試得消防水泵的供水性能就是系統(tǒng)的供水性能。 

            4 結(jié)論 通過本文的分析和論證, 作者認(rèn)為末端試水裝置具有顯性功能和潛在功能。 

            1) 顯性功能是檢驗(yàn)水流指示器、報(bào)警閥的壓力開關(guān)和水力警鈴能否及時(shí)動(dòng)作和報(bào)警。 

            2) 潛在功能是 ①檢驗(yàn)干式、預(yù)作用系統(tǒng)末端放水試驗(yàn)的出水時(shí)間不大于60s 時(shí), 系統(tǒng)容積允許放大到2839L ; ②檢驗(yàn)濕式閉式自動(dòng)噴水——泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)自噴水至噴泡沫的轉(zhuǎn)換時(shí)間, 4 L/s 流量計(jì)算,不應(yīng)大于3min; ③可以測試系統(tǒng)管網(wǎng)阻力, 但有一定的局限性。 

            3) 系統(tǒng)的供水能力應(yīng)采用裝置進(jìn)行測試。 

            4) 測量末端試水裝置的顯性功能和潛在功能的時(shí)間段不同, 測量水流指示器、報(bào)警閥的功能應(yīng)在消防水泵啟動(dòng)以前完成, 測量末端試水裝置的潛在功能①②是從打開末端試水裝置的閥門起, 到出水為止的一段時(shí)間,可能啟動(dòng)消防泵, 也可能不啟動(dòng)消防泵。對于潛在功能③, 則是必須啟動(dòng)消防泵后才能測試。 

            5) 為提高系統(tǒng)的可靠性可采用有自動(dòng)控制功能的末端試水裝置。

           

           HL-MD水噴淋末端試水裝置

           

          末端試水裝置 end water-test equipments,水噴淋系統(tǒng)試水檢測裝置(噴水末端試水接頭/水噴淋末端試水裝置)可用于模擬一支噴頭開放進(jìn)行滅火功能試驗(yàn),安裝在系統(tǒng)管網(wǎng)或分區(qū)管網(wǎng)的末端,檢驗(yàn)系統(tǒng)啟動(dòng)、報(bào)警及聯(lián)動(dòng)等功能的裝置。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置是噴灑系統(tǒng)的重要組成部分。規(guī)范所給末端試水裝置圖示有不妥之處。根據(jù)我國現(xiàn)行國家規(guī)范要求,進(jìn)行模擬滅火功能試驗(yàn),應(yīng)檢測如下項(xiàng)目:

          • 報(bào)警閥動(dòng)作報(bào)警時(shí)間,距水力警鈴3m遠(yuǎn)處的聲強(qiáng);
          • 水流指示器動(dòng)作報(bào)警時(shí)間,消防控制中心應(yīng)有信號顯示;
          • 壓力開關(guān)動(dòng)作,信號閥開啟,空氣壓縮機(jī)或排氣閥開啟,消防控制中心有信號顯示;
          • 消防水泵完成啟動(dòng)的時(shí)間;
          • 加速排氣裝置投入運(yùn)行;
          • 其它消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)投入運(yùn)行;
          • 區(qū)域報(bào)警器,集中報(bào)警控制盤有信號顯示;
          • 高位水箱供水的zui不利點(diǎn)噴頭的壓力;
          • 噴淋消防泵供水時(shí)zui不利點(diǎn)噴頭的工作壓力;

          水流指示器,壓力開關(guān)的復(fù)位。

           

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