自动喷水灭火系统末端试水装置的作用和功能.docx

1、自动喷水灭火系统末端试水装置的作用和功能自动喷水灭火系统末端试水装置的作用和功能作者：黄晓家 郝 耘来源：中元国际工程设计研究院1 前言近年来水消防学术界对自动喷水灭火系统末端试水装置的功能争论较为激烈sup 14 /sup,其争论焦点是：功能一 ： “末端试水装置仅是为了检验水流指示器、压力开献1 强调末端试水装置仅具有功能一 ,文献 2 3 强调末端试水装置除具有功能一外 , 还具有功能二。几次规范和 学术会议上大家的观点也不尽相同 , 各说其词 , 本文试图通 过报警阀、水流指示器的功能与系统性能的测试试验方法的 不同 , 以及国内外的末端试水装置的图式的对比 , 来说明系 统末端试水装

2、置的功能 , 以及水流指示器、报警阀性能的检 测方式与系统供水能力的检测方法等 , 从而确定末端试水装 置的功能和系统供水能力的测试。2 末端试水装置的安装图式和设置末端试水装置图式的主要区别是有没有压力表、自动控制功能 2 项区别 , 设置的区别在于仅湿式系统设置 , 还是闭 式系统都可以设置。美国 N FPA 末端试水装置无压力表 ,强调除湿式系统以外的干式和预作用系统应设置 , 我国规范 对于末端试水装置的设置仅规定应在系统最不利点喷头处、 每个防火分区每层应设置 , 但对于什么样的系统应设置没有 明确的规定 ,带有自控功能的末端试水装置是我国开发出来的。2.1末端试水装置的安装图式末端

3、试水装置的安装图式国内外略有差异 , 见图 1、2、3。图 1(a) 为过去我国在工程中经常采用的末端试水装置 su p4/sup,图1(b)是文献5推荐的安装图式，图2是文献6推荐的湿式和干式系统的安装图式。 图 3 是目前我国开发的2 种末端试水装置图式。2.2末端试水装置的设置我国“喷规”推荐图 1(b) 的形式 , 是考虑能够准确测量出喷头处的压力。 文献6推荐的图 2 并没有设置压力表 , 但分为湿式系统和干式系统。 文献 64-2.3.1 条规定末端试水装 置 60s 内能出水的干式系统 , 其系统管道容积可扩大为 2839L 以上 ; 4-3.2.2 条规定 , 预作用自动喷水灭

4、火系统预作用报警阀控制的喷头数不应大于 1000 个 , 但当末端试 水装置 60s 内能出水的预作用系统 , 其系统管道容积可扩大 为 2839 L 以上。(h)图I Q内却试水椁推#住装圈成 JIW! :SF卩小相试水裳直栅瓷衆图式球W内探久阀体IE力表（黑h)图* R購巾上开发的料试水超 W式根据上述的分析，文献1提出的末端试水装置不宜用于湿式 系统以外的系统，似乎不太合理，所以末端试水装置可以用 于闭式系统的干式和预作用系统。开式系统因管道系统是开启的,其末端试水装置开启与否都不因此而出水,因此末端试水装置在开式系统中不能起到检验水流指示器、报警阀的压力开关和水力警铃在喷头开放时能否及

5、时动作和报警的述, 末端试水装置仅适用于闭式系统 (有传导管系统的开式系统 , 可在传导管系统上设置 ) , 而不应用于开式系统。 末端 试水装置应具有试水接头和压力表。2.3有自控功能的末端试水装置我国开发的具有自动控制功能的末端试水装置 ,如图 3 (a) , 可用于自动喷水灭火系统的自动检测 , 这种具有自动现系统的故障 , 从而大大的提高了自动喷水灭火系统的可靠 性 , 所以开发能自动检测的末端试水装置是有意义的。故此 在一些有条件的场所为提高系统的可靠性 , 可安装具有自动 控制功能的末端试水装置 , 以便实现自动检测。3 末端试水装置的功能功能顾名思义就是直接显示的、由肉眼能看得见

6、的性能 端试水装置检验水流指示器、报警阀的压力开关和水力警铃 能否及时动作和报警是现场可观察的 , 显而易见 , 因此为显 性功能 , 其实际是检验水流指示器、报警阀的性能。潜在功能是指不能现场直接观察 , 或者经过系统以外的其他辅助仪 表或水力计算来完成的 , 其实际是检测水流指示器、报警阀 以外的系统其他功能和性能。 对于临时高压消防给水系统 末端试水装置的显性功能通常是在报警阀压力开关动作直 接启动消防泵以前完成 , 即测得的是临时高压消防给水系统 的稳压装置对系统的影响和作用性能 , 而潜在功能是在消防 泵启动以后完成。3. 1 末端试水装置的显性功能末端试水装置的显性功能是检验水流指

7、示器、报警阀的压力开关和水力警铃能否及时动作和报警 , 检验系统的可靠性, 末端试水装置可以定期或不定期的 ,启动或人工随时抽检系统是否处于工作状态 , 以便及时排除故障 , 提高系统的 可靠性。 文献 7 提出报警阀的作用和功能有 3 个, 提高 系统的可靠性和灭火成功率；自动直接启动消防泵。就地或远距离报警 , 提醒人员尽快疏散。测试这些功能有 2 种试水装置 , 显然末端试水装置仅是系统报警阀性能试验的 1种方式 , 不是全部 , 这也是为什么开式系统可以没有末端试性。水装置 , 而采用报警阀本身的试验排水管来确定系统的可靠根据文献 5 的有关规定 , 水流指示器的功能仅是具有 报警功能

8、和指示着火的具体位置 , 不具备自动启动消防泵的可通过文献6 提供的图式检测，见图4,可见水流指示器也可通过2种方式来检测其性能的可靠性。配水干管水流开关j栋打防腐乱板的观累玻璃活接头，实流量7零于系统中最护旦二孚11小喷头的流虽里 就骑湖立管 W 轼號岡卒捕水管szJl二图J楼层腔制阀可见无论是报警阀，还是水流指示器其功能的检测都有 方式，末端试水装置不是系统水流指示器、报警阀功能的唯的检测途径。 检测报警阀和水流指示器的功能在末端试水装置上是不需要设置压力表 ，为此NFPA13推荐的图式中没有压力表，见图2,但图4具有文献5末端试水装置的功置与系统喷头相等的流量系数 K值的试水接头。因此末

9、端试水装置显性功能就是测试水流指示器和报警阀的可靠性 和功能，末端试水装置仅设置试水接头和启闭阀门即可。3. 2 末端试水装置的潜在功能文献 23 对于末端试水装置检测系统的水力状态基本致 , 即检测系统的供水能力 , 如压力和流量 ,文献3 还进行了详细的水力计算 , 论述末端试水装置具有测试系统供水 讲应该是检测系统管网的水力阻力 , 而不是系统的供水能力 压力和流量。 末端试水装置的潜在功能应是借助系统 以外的仪表或通过进一步水力计算得出的结果 , 目前可以初 步确定的有 3 项潜在功能 : NFPA13 提出的干式、预作用 系统末端放水试验的出水时间不大于 60s 是系统容积放大 到

10、2839 L 以上的先决条件 , 其附加检测仪表是计时器或秒 表；我国喷规5.0.8第一款规定。当采用闭式自动喷水 泡沫联用灭火系统时 , 湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时 间, 按 4 L/s 流量计算 , 不应大于 3min； 此时为检验系统是 否合格应在末端增设多个末端试水装置 , 检测时还应附加计 时器等计量装置 ； 系统管网的阻力 , 这要借助于水力计 算。潜在功能一般在检测中借助计时器检验是没有什么 问题的 , 潜在功能要借助水力计算才能完成 , 下面将着重 论述。 末端试水装置的潜在功能与末端试水装置的显性功 能在测试时间段上不尽相同 , 显性功能是在消防水泵启动以 前完成 , 而

11、潜在功能是从打开末端试水装置的阀门起 到出水为止的一段时间。可能启动消防泵 , 也可能不启动消防泵。对于潜在功能，则是必须启动消防泵后才能测试等。我国末端试水装置压力表的安装不能满足系统测压的要求因末端试水装置管径为 DN25, 此时管道内水的速度产生的 压力 即动压对压力表影响较大 , 作者曾作过多次试验 ,发现末端试水装置在试验时往往是零 , 究其原因是压力表的 安装测静压较为准确 ,而在水流动时仅能测系统的余压 , 而 不是全压 , 若要测全压应放大管径 , 压力表的安装应把测压 管引至管中心。图 4 因配水干管管径较大 , 可测全压。 根 据末端试水装置测得准确的末端压力 , 经水力计

12、算可以确定 末端试水装置的出流量。再经过管网水力计算来确定管网水 头损失 , 文献 3 己经作了详细的计算 , 本文不再赘述。 NFPA20 是不用末端试水装置来校验消防水泵的供水能力 , 在 本文 3.3 中详细论述 ,因此末端试水装置检验系统的供水能力主要是检测系统管道是否被堵塞或者减压设施是否正确 即系统管网的阻力。 但因为此时喷头的出流量较少 , 文献 3 计算结果出流量为 1.72 L/s, 尽管因系统不同 , 其出流量计 算结果不尽相同 , 但不可否认的是有较多的系统 ,末端试水装置的出流量较小 , 如文献 3 的计算结果 ,此时对于作用面积以外的给水干管 , 因管道直径较大 ,而

13、流速较小 , 即使有局 部堵塞也因流速太小可能测试不出来 , 因此该功能受到一定 的限制。 末端试水装置的潜在功能不需要在末端试水装置上设置压力表 , 末端试水装置的潜在功能必需在末端 试水装置上设置压力表，通过秒表来完成，通过后水 力计算来完成 , 但有局限性。3.3 系统给水性能的检测文献23 提出的检验系统的供水能力 , 即系统的供水压力和流量不是完全由末端试水装置来完成的 , 末端试水装置测得准确的末端压力 , 经水力计算可以确定末端试水装置的出流量 , 再经过管网水力计算来确定和推求系统的供水能力 管网水头损失、 压力和流量 , 但这很难确定系08规定消防泵零流量时的压力不应超过系统

14、设计额定压的压力不应低于额定压力的65%。末端试水装置很难测试力的 140% , 当水泵流量为额定流量的 150% 时, 此时水泵这样大范围的水泵性能 , 因此 NFPA20 是不用末端试水装置来校验消防水泵的供水能力 , 所以末端试水装置检验系统的供水能力主要是检测系统管道是否被堵塞或者减压设施是否正确 , 即系统管网的阻力。 自动喷水灭火系统的消防给水系统性能的测试 ,必须在系统中增设必要的仪表 , 通常是流量计和精密级的压力表。排水消防水池 压力表 或放入下*道 O 亠 H黄断阀水源丄-I接a动喷水 :灭火系统r rm * - n h 咋 ZJdJ爸流时3稳压泵七擁信号阀-Fr消防泵止冋

15、阀4 爲 y 毂査泵图5消防水泵性能检测忸文献9 8.8.3条规定消防水泵出水管上宜设检查用的放水阀。文献107.5.4条规定消防供水管上应装设试验和检查用 压力表和65mm的放水阀门。因此我国规范对于消防水泵的用该装置准确检测出水泵的压力和流量。文献8 2-14.1.2性能试验有一定的规定，只是过于粗，在实际验收中无法应条提出消防水泵应设置检测装置 ，见图5。流量计的量程应至少为能测试消防水泵额定流量的 175%的出流量。 对于 临时高压消防给水系统，测试得消防水泵的供水性能就是系 统的供水性能。4 结论通过本文的分析和论证 , 作者认为末端试水装置具有显性功能和潜在功能。1)显性功能是：检

16、验水流指示器、报警阀的压力开关和水力警铃能否及时动作和报警。2)潜在功能是：1检验干式、预作用系统末端放水试验的出水时间不2检验湿式闭式自动喷水泡沫联用灭火系统自喷大于 60s 时, 系统容积允许放大到 2839L ;水至喷泡沫的转换时间 , 按4 L/s 流量计算 ,不应大于 3min;3可以测试系统管网阻力 , 但有一定的局限性。3)系统的供水能力应采用专用装置进行测试。4)测量末端试水装置的显性功能和潜在功能的时间段不同 , 测量水流指示器、报警阀的功能应在消防水泵启动以 前完成 , 测量末端试水装置的潜在功能是从打开末端试 水装置的阀门起 , 到出水为止的一段时间 ,可能启动消防泵 ,也可能不启动消防泵。对于潜在功能 ，则是必须启动消防泵后才能测试。5)为提高系统的可靠性可采用有自动控制功能的末端试水装置。