消防多功能消防閥體試驗裝置分析研究

暢通 聶來聰 陳現景

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

一、引言

消防產品屬于公共安全類產品，關系著國民生產、生活的安全。其中自動噴水系統廣泛應用于各類民用和工業建筑中，其質量的好壞直接影響到公共消防安全。目前絕大多數消防檢測單位和機構中自動噴水滅火系統閥類檢測設備大多是針對某一種產品，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、自動噴水滅火系統介紹

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

根據滅火和報警工作方式不同自動噴水滅火系統分為濕式、干式、雨淋、預作用滅火系統，其系統內分別使用著濕式報警閥、雨淋閥、干式報警閥、預作用裝置。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并在規定壓力、流量下驅動配套部件報警的一種單向閥。

干式報警閥：自動噴水滅火系統中的一種控制閥門。它是在其出口側充以壓縮氣體，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同時進行報警的一種控制閥。

預作用裝置：由預作用報警閥組、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稱。

水流指示器：用于自動噴水滅火系統中將水流信號轉換成電信號的一種報警裝置。

三、標準中試驗方法介紹

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

（一）將產品安裝在試驗管路中，并閥體開啟至“全開”位置，在產品兩側和進水管直管段分別設置兩個相同的取壓孔，產品兩側取壓孔之間的距離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）調節供水裝置，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、研究內容和關鍵技術

現設計一種多功能閥體試驗裝置，可滿足自動噴水滅火系統中的濕式報警閥、雨淋閥、干式報警閥、預作用裝置、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。軟件部分由試驗模塊和數據處理模塊組成。負責整個試驗的過程控制、參數設置、數據儲存、試驗數據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上放置好已經加工好的高度調整塊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閥門，開啟試驗操作軟件，通過軟件調整管路中流速至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，系統自動將數據記錄并計算，從而求得樣品的水力摩阻值為△P=△P32-△P21。

五、結束語

隨著科技日新月異的發展，檢測設備向著電氣化、微控化、專業性及多功能行發展的趨勢越來越明顯。本文順應這種趨勢，針對現在機構中現有檢測設備的不足，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水系統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，提高試驗速率和節省試驗空間。取得了一定的經濟效益。