主頁 > 新聞動態(tài) > 自動噴淋滅火系統(tǒng)性能的分類、問題及測試方法 2021-11-24

自動噴淋滅火系統(tǒng)性能的分類、問題及測試方法

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、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)。由濕式報警閥組、閉式噴頭、水流指示器、控制閥門、末端試水裝置、管道和供水設(shè)施等組成。系統(tǒng)的管道內(nèi)充滿有壓水，一旦發(fā)生火災(zāi)，噴頭動作后立即噴水。
一、自動噴水滅火系統(tǒng)的分類：
依照采用的噴頭分為兩類：采用閉式灑水噴頭的為閉式系統(tǒng)；采用開式灑水噴頭的為開式系統(tǒng)。
1.閉式系統(tǒng)：閉式系統(tǒng)的類型較多，基本類型包括濕式、干式、預(yù)作用及重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)等。用量最多的是濕式系統(tǒng)。在已安裝的自動噴水滅火系統(tǒng)中，有70%以上為濕式系統(tǒng)。
（1）濕式系統(tǒng)：由濕式報警閥組、閉式噴頭、水流指示器、控制閥門、末端試水裝置、管道和供水設(shè)施等組成。系統(tǒng)的管道內(nèi)充滿有壓水，一旦發(fā)生火災(zāi)，噴頭動作后立即噴水。
（2）干式系統(tǒng)：準(zhǔn)工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)充滿用于啟動系統(tǒng)的有壓氣體的閉式系統(tǒng)。
（3）預(yù)作用系統(tǒng)：準(zhǔn)工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)不充水，由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)自動開啟雨淋報警閥后，轉(zhuǎn)換為濕式系統(tǒng)的閉式系統(tǒng)。
2.開式系統(tǒng)：采用開式灑水噴頭的自動噴水滅火系統(tǒng)，包括：雨淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)。
（1）雨淋系統(tǒng)：由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)或傳動管控制，自動開啟雨淋報警閥和啟動供水泵后，向開式灑水噴頭供水的自動噴水滅火系統(tǒng)。亦稱開式系統(tǒng)。
（2）水幕系統(tǒng)：由開式灑水噴頭或水幕噴頭、雨淋報警閥組或感溫雨淋閥，以及水流報警裝置（水流指示器或壓力開關(guān)）等組成，用于檔煙阻火和冷卻分隔物的噴水系統(tǒng)。
二、自動噴淋滅火系統(tǒng)存在問題：
自動噴淋滅火系統(tǒng)的可靠性已毋庸置疑,然而在設(shè)計施工和運(yùn)行維護(hù)中出現(xiàn)的問題卻影響到滅火的效果。例如在設(shè)計時,噴頭布置不當(dāng)或者在日后的使用中重新劃分防火分區(qū)而導(dǎo)致噴頭作用面積不足,出現(xiàn)噴水盲點(diǎn)；在施工過程中油漆、涂料等附著在噴頭熱敏元件上,延遲噴頭響應(yīng)時間；噴淋體統(tǒng)管網(wǎng)缺少減壓裝置,導(dǎo)致管道壓力過大,管道破裂漏水留下水漬；屋頂水箱直接連接到噴淋系統(tǒng)管網(wǎng)而沒有經(jīng)過報警閥等。種種問題影響到自動噴淋滅火系統(tǒng)控火、滅火的可靠性和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,其中最為嚴(yán)重的就是噴頭作用面積不足而存在的噴水盲點(diǎn)。因此探索測試自動噴淋滅火系統(tǒng)性能的方法,找出噴頭保護(hù)不到的區(qū)域就顯得尤為重要。
三、測試自動噴淋滅火系統(tǒng)性能的方法：
理論與實驗相結(jié)合,測試噴頭的保護(hù)面積,消除噴頭保護(hù)區(qū)域的盲點(diǎn),提高自動噴淋系統(tǒng)的可靠性在實際應(yīng)用上具有很大的意義。
國內(nèi)外針對噴頭噴水強(qiáng)度在空間上的分布已有過專門的研究。例如中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實驗室做過的噴淋液滴運(yùn)動軌跡及有效控制半徑的理論模型研究。研究通過對單個液滴水平和豎直方向上的速度建立數(shù)學(xué)模型,分析得出初始噴射角、初始速度和粒徑是決定噴頭保護(hù)面積的決定性因素。美國伊利諾州西北大學(xué)應(yīng)用粒子成像測速法(PIV)測量噴頭附近液滴運(yùn)行速度,得到幾個典型噴頭在不同角度和不同方位情況下的速度分布。相比較已經(jīng)得出的偏于理論的研究成果,如果可以建立一套簡單的實驗裝置直觀的反映出單個噴頭噴水液滴在空間的強(qiáng)度分布情況,并以此裝置為基礎(chǔ)得出整個噴淋系統(tǒng)噴水強(qiáng)度分布情況,就可以確定自動噴淋系統(tǒng)的噴水性能,找到噴頭作用面積保護(hù)不到的地方。這對自動噴淋系統(tǒng)的發(fā)展有著十分重要的作用。
建立一套實驗裝置,以測定噴頭噴水量在作用面積上的噴水強(qiáng)度與噴頭出流量、出流壓力、作用高度和噴水半徑關(guān)系來更好的確定自動噴淋系統(tǒng)的噴頭布置為實驗?zāi)康摹Ｒ粤髁孔鳛橹饕兞?因流量分布直接影響到自動噴淋系統(tǒng)的控火、滅火效果。以單個標(biāo)準(zhǔn)噴頭為主要研究對象,從單個噴頭得到的結(jié)論拓展研究兩個、多個噴頭共同作用下的噴水強(qiáng)度分布情況,以期結(jié)合計算機(jī)分析應(yīng)用于工程甚至在線監(jiān)測系統(tǒng),測試任意自動噴淋滅火系統(tǒng)是否可以達(dá)到滅火要求。
實驗通過水泵將水提升至實驗室屋頂水箱,之后自流供水經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥、蝶閥、壓力表和流量計至固定在支架上的標(biāo)準(zhǔn)噴頭。通過噴頭前設(shè)置的閥門控制噴頭出流水量、水壓,通過流量計、壓力表測出水量、水壓。另外,通過改變支架活動橫桿的位置來調(diào)節(jié)噴頭距離地面高度。這樣就可以做到在確定水量、水壓、高度三個變量中任意兩個變量的情況下,噴水強(qiáng)度和單一變量之間的關(guān)系。在噴頭噴水覆蓋面積內(nèi)放置一定數(shù)量的燒杯(配量筒),噴水強(qiáng)度的測試由在噴頭作用面積內(nèi)安裝的固定燒杯(配量筒)直觀得出結(jié)果。在作用面積上設(shè)置積水坑,收集噴灑下來的水,通過水泵再次提升至屋頂水箱實現(xiàn)水的循環(huán)使用。分析實驗數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描出噴水強(qiáng)度與水量、水壓、高度等變量的曲線,從而利用高等數(shù)學(xué)的知識分析數(shù)據(jù)得到噴水強(qiáng)度與變量的方程。實驗中主要調(diào)節(jié)的變量為,噴頭出水流量Q、噴頭出水壓力P和噴頭距地面作用高度H。采用單變量法,改變?nèi)我蛔兞繑?shù)值,固定其他變量,分別測量噴頭保護(hù)面積的半徑R及保護(hù)面積內(nèi)各點(diǎn)噴水強(qiáng)度qr具體步驟如下。
(1)固定噴頭出水流量Q和噴頭出水壓力P,移動固定噴頭的支架橫桿調(diào)節(jié)噴頭作用高度H,讀取壓力表和流量計讀數(shù),測量噴頭作用高度與噴頭保護(hù)面積半徑R及保護(hù)面積內(nèi)各點(diǎn)噴水強(qiáng)度qr。
(2)固定噴頭作用高度H和噴頭出水流量Q,調(diào)節(jié)蝶閥改變噴頭出水壓力P,讀取壓力表和流量計讀數(shù),測量噴頭作用高度與噴頭保護(hù)面積半徑R及保護(hù)面積內(nèi)各點(diǎn)噴水強(qiáng)度qr。
(3)固定噴頭作用高度H和噴頭出水壓力P,調(diào)節(jié)蝶閥改變噴頭出水流量Q,讀取壓力表和流量計讀數(shù),測量噴頭作用高度與噴頭保護(hù)面積半徑R及保護(hù)面積內(nèi)各點(diǎn)噴水強(qiáng)度qr。
具體實驗裝置如圖1。

圖1 實驗裝置

通過對單一標(biāo)準(zhǔn)噴頭的實驗,得到噴水強(qiáng)度與噴水水量、噴水水壓和噴頭作用高度的關(guān)系,應(yīng)用數(shù)學(xué)模型算出噴頭的保護(hù)面積,從而得到影響自動噴淋系統(tǒng)保護(hù)面積的因素。以本實驗為基礎(chǔ),找出多個噴頭共同作用下影響噴頭噴水強(qiáng)度的因素,測試自動噴淋滅火系統(tǒng)的性能,在今后的自動噴淋滅火系統(tǒng)的發(fā)展中無疑有著十分廣闊的空間。
四、教學(xué)設(shè)備的推薦與介紹：

MY-54A 噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)設(shè)備

一、自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)裝置,智能樓宇實訓(xùn)室設(shè)備,自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)設(shè)備產(chǎn)品概述：
本裝置主要依據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,該系統(tǒng)具有噴水滅火系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)，能夠完成火災(zāi)探測，火災(zāi)報警，現(xiàn)場滅火等演示性實訓(xùn)項目，同時還能清楚的展示噴淋滅火系統(tǒng)的典型設(shè)備構(gòu)成和系統(tǒng)工作原理，通過該裝置的操作學(xué)習(xí)，學(xué)生可以對樓宇中噴水滅火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有一個全面的了解，掌握建筑物內(nèi)部主要滅火設(shè)備的應(yīng)用，熟悉樓宇中濕式報警閥、水流指示器、壓力開關(guān)等滅火設(shè)備的結(jié)構(gòu)和原理，熟悉滅火系統(tǒng)的控制原理和工作過程。它適用于學(xué)習(xí)《建筑滅火系統(tǒng)》、《樓宇給排水系統(tǒng)》、《樓宇消防控制系統(tǒng)》等專業(yè)課的中職業(yè)院校的實訓(xùn)教學(xué)。
二、自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)裝置,智能樓宇實訓(xùn)室設(shè)備,自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)設(shè)備產(chǎn)品特點(diǎn)：
1.具有試驗性噴淋啟動功能，當(dāng)自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可手動啟動噴淋泵
2.本身自帶控制器，可實現(xiàn)本地控制，也可實現(xiàn)消防報警聯(lián)動控制
3.模型框架和水箱等主要部件全部使用不銹鋼器件，保證不生銹、不易老化
4.噴淋泵和氣壓罐等關(guān)鍵設(shè)備分別采用德國和瑞士進(jìn)口設(shè)備，穩(wěn)定型強(qiáng)
5.濕式報警閥、水流指示器、壓力開關(guān)等設(shè)備全部通過國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證
三、自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)裝置,智能樓宇實訓(xùn)室設(shè)備,自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)設(shè)備技術(shù)參數(shù)：
1.輸入電源：三相四線～380V±10% 50Hz
2.環(huán)境溫度：+4℃～+45℃
3.裝置容量：＜4kVA
4.外形尺寸：2170mm×720mm×1808mm
5.安全保護(hù)：具有漏電自動保護(hù)裝置
四、自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)裝置,智能樓宇實訓(xùn)室設(shè)備,自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)設(shè)備實訓(xùn)項目：
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備認(rèn)識
2.噴淋滅火系統(tǒng)仿真軟件安裝與使用
3.噴淋滅火系統(tǒng)伺應(yīng)狀態(tài)操作
4.噴淋滅火系統(tǒng)調(diào)試
5.火災(zāi)探測與火災(zāi)報警
6.噴淋滅火操作
7.噴淋滅火監(jiān)控軟件安裝與使用
8.噴淋系統(tǒng)系統(tǒng)綜合操作訓(xùn)練
9.噴淋滅火系統(tǒng)與消防報警系統(tǒng)聯(lián)動（選做）
五、自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)裝置,智能樓宇實訓(xùn)室設(shè)備,自動噴淋滅火系統(tǒng)實訓(xùn)設(shè)備基本配置及參數(shù)
1.噴淋滅火系統(tǒng)配置
2.模型框架和水箱等主要部件全部使用不銹鋼器件，保證不生銹、不易老化，模擬兩層大樓噴淋滅火系統(tǒng)；模型系統(tǒng)主要由噴淋水泵、氣壓罐、濕式報警閥、水力警鈴、延時器、壓力開關(guān)、水流指示器、封閉式噴頭、試驗閥、火災(zāi)探測器、火災(zāi)報警器等典型噴水滅火設(shè)備構(gòu)成，能生動模擬大樓內(nèi)水滅火系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)。
3.噴淋水泵：數(shù)量1臺功率 750W 揚(yáng)程：30米流量:8立方米/小時
4.高位水泵模擬氣壓罐：數(shù)量1臺容積50升，功率 750W揚(yáng)程：30米，0.3MP
5.濕式報警閥：數(shù)量1臺口徑：Ф100mm額定工作壓力1.2MPa
6.玻璃球噴頭：數(shù)量6個68℃溫級
7.水流指示器：數(shù)量2個靈敏度15L-37.5L/min
8.感煙探測器：1個，總線編碼型，報警電流小2MA普通煙霧體濃渡等級
9.感溫探測器：1個總線編碼型，報警電流小2MA、68℃溫級
10.電源控制屏：提供交流電源：單相交流電220V 50Hz，帶有過流保護(hù)
11.火災(zāi)報警控制器(聯(lián)動型)
（1）采用192×64點(diǎn)陣液晶顯示，可同屏顯示4行12列漢字信息
（2）可以現(xiàn)場編輯總線設(shè)備的區(qū)、層、狀態(tài)、類型、安裝位置等信息
（3）256條事件記錄，記錄控制器運(yùn)行中的各種事件，可隨時查閱
（4）可以現(xiàn)場編輯聯(lián)動公式
（5）2個總線回路，可連接254個現(xiàn)場器件
（6）1個 RS485 通訊口，用于同火災(zāi)顯示盤、設(shè)備操作盤、滅火控制盤進(jìn)行通訊，可接16臺火災(zāi)顯示盤；2臺設(shè)備操作盤；4臺（8區(qū)）滅火控制盤
（7）探測器
配備可燃?xì)怏w探測器、智能光電感煙探測器和差定溫火災(zāi)探測器等三種探測器。
（8）輸入模塊、控制模塊輸入模塊
主要用于壓力開關(guān)等信號檢測，控制模塊主要用于控制排煙閥、送風(fēng)閥、卷簾門等設(shè)備。
12.聯(lián)動盤現(xiàn)場接口
（1）三線控制，接線部分簡潔方便，輕松實現(xiàn)啟�；卮鸸δ埽�
（2）兩種輸出控制方式可供選擇，電平輸出和脈沖輸出。
13.手動報警按鈕
火災(zāi)發(fā)生時，按下有機(jī)玻璃片，按鈕的火警燈點(diǎn)亮，同時向控制器發(fā)出火警信號。
14.消防栓按鈕
火災(zāi)時按下壓片控制器報警，點(diǎn)亮火警指示燈(紅)，同時輸出一組外控空接點(diǎn)，啟動消防泵時，接入啟泵回答信號，啟泵指示燈點(diǎn)亮(綠色)，復(fù)位時，滑下滑動蓋，按下復(fù)位按鈕。
15.聲光報警器、警鈴
現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)接到控制信號后，發(fā)出強(qiáng)烈的聲音警報信號，以達(dá)到提醒現(xiàn)場人員注意的目的。
五、本實驗對于自動噴淋滅火系統(tǒng)的發(fā)展前景
自動噴淋滅火系統(tǒng)因其可靠的性能在當(dāng)今得到廣泛的應(yīng)用。然而,由于設(shè)計施工和運(yùn)行維護(hù)中存在的問題卻使自動噴淋滅火系統(tǒng)的性能不能得到最為有效地發(fā)揮。以單一標(biāo)準(zhǔn)噴頭的實驗為基礎(chǔ),拓展到由多個噴頭互相作用組成的自動噴淋滅火系統(tǒng),找到噴水強(qiáng)度的分布規(guī)律和影響噴頭噴水強(qiáng)度的因素,就可以確定噴淋系統(tǒng)中的噴水強(qiáng)度保護(hù)的最大面積是否達(dá)到建筑的防火要求。
以此種理論模型為依托,可以設(shè)計一種儀器應(yīng)用于工程。便攜的儀器作為客戶端可以輸入噴頭的水量水壓以及作用高度這些簡單的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)客戶端傳輸?shù)戒浫肓藝婎^保護(hù)面積與變量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型的計算機(jī)終端上進(jìn)行分析。分析得到噴頭作用面積返回至客戶端,由客戶端判斷自動噴淋滅火系統(tǒng)的噴頭布置是否達(dá)到建筑的防火要求。這樣可以避免因設(shè)計或者施工中存在的問題而影響到自動噴淋滅火系統(tǒng)的可靠性,并對其經(jīng)行實時的在線監(jiān)測。總之,自動噴淋滅火系統(tǒng)有著很大的發(fā)展空間需要我們來不斷地探索和發(fā)掘。

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