对湿式自动喷水灭火系统防冻防漏问题的探讨

李建敏

(河北省消防总队 培训基地，河北 石家庄 050800)

对湿式自动喷水灭火系统防冻防漏问题的探讨

李建敏

(河北省消防总队 培训基地，河北 石家庄 050800)

湿式自动喷水灭火系统因操作简单、维护方便、价格便宜，应用广泛。但是，在北方寒冷地区，由于种种原因，会导致受寒的管道系统损坏漏水甚至误喷，影响系统的正常使用，也导致一些单位因停用这些设施而存在消防安全隐患。为此，设计了一种结构简单、操作方便的湿式自动喷水灭火系统，可应用在低温和局部怕水渍损失区域，避免出现因冻或故障而造成漏水、误喷现象，并探讨了该系统的操作控制方法及注意事项，对系统的应用进行了展望。

消防；自动喷水灭火系统；防冻；防漏

湿式自动喷水灭火系统由于投资省、操作简单、维护方便，应用十分广泛。通过建(构)筑物消防员职业技能培训的初级技能消防员，能基本掌握湿式自动喷水灭火系统的原理和操作方法，会操作末端试水装置的测试，而且测试后系统恢复较容易。但在北方地区常有因冻而造成系统漏水、跑水的现象，一些仓储、商贸等场所在使用中发生渗漏，会导致不应有的水渍损失，因此有些单位违章关闭了水喷淋系统，从而产生严重火灾隐患。可见，解决湿式自动喷水灭火系统防冻防漏问题极其重要。

1 产生冻管的原因分析

湿式自动喷水灭火系统因管道中自始至终充满有压力的水，当环境温度低于0 ℃时，管道内结冰会产生渗漏；有时玻璃球闭式喷头产品不符合要求，遇到低温时产生爆裂，导致系统误喷。所以湿式自动喷水灭火系统在北方地区应用，多用于有采暖设备的环境，但在有些情况下，例如大型商场、宾馆、饭店的一楼大厅，单位的首层停车库，由于人员经常走动进出，导致靠门口部位温度较低，或遇到采暖设备检修或故障，也容易出现短期低温现象，会导致受寒的管道系统损坏漏水甚至误喷。

2 预防冻管的解决方法

2.1 用干式自动喷水系统

干式自动喷水系统能很好地解决系统防冻问题，但这类系统启动速度慢，着火后如果喷头动作，要把管道内有压气体排出后再喷水，在管理方面因系统增加了空气压缩机给系统报警阀后管道不断充气补压，特别是每次试水后都要将管道内水排空，然后让报警阀后管道充气，报警阀前管道充水，操作较为复杂，检查测试难度大，维护费用高。也可以考虑干湿两用式，即冬季用干式、其他季节用湿式，但操作和维护都比较复杂。

2.2 用预作用系统

预作用自动喷水灭火系统结合了干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统的优点，克服了两个系统的不足，是未来自动喷水灭火系统发展的方向。但这类系统比干式系统操作更加复杂，增加了自动报警系统的配合，是在火灾自动报警系统启动后，报警阀后管道临时由干式变为湿式，喷头达到动作温度时启动，喷出有压力的水灭火。预作用系统的操作和维护复杂，而且预作用报警阀组一般为雨淋阀与湿式报警阀的组合，每次测试后恢复都较困难。如果仅因为个别给水管道需要防冻而整体采用预作用系统非常不经济。

2.3 添加防冻液

给系统添加防冻液也可以达到防冻目的，但是仅给某个需要防冻的支管充装防冻液不容易控制。因为整个系统都处于连通状态，防冻液本身也是溶于水的物质，所以需要对整个系统至少在湿式报警阀后的管道都应添加足量的防冻液。而且防冻液不能采用可燃液体，这就需要提高成本。系统在维护中要定期打开末端试水装置测试系统的运行情况，这就要求不断补充新的防冻液，操作繁琐，成本较高，最主要的是防冻液的使用量多少才能达到防冻效果，而且不影响灭火效果，还需要深入研究。

2.4 增加电伴热系统

电伴热系统一般由电伴热变压器、电伴热控制盘、电伴热带及附件组成。其工作原理是：电伴热带的内芯两侧为铜导线，正常工作时，线间加有220 V电压，两线之间产生热量的部分由半导电塑料制成，其导电率随环境温度的变化而变化。当环境温度升高时，其阻值上升，产生的热量降低，当环境温度升高到一定值时，半导电塑料内电流降到最小值，伴热带产生的热量接近于零[1]。自动水喷淋系统可以增加电伴热系统解决局部管路防冻问题，但系统本身需要加电运行，一方面提高了运行成本；另一方面伴热电路存在一定的安全隐患。

2.5 用电磁阀控制

对于湿式水喷淋系统易受冻的楼层支管，进水部位设置电磁阀控制，其他不易受冻的支管仍采用湿式水喷淋系统原有的控制方式。到冬季取暖期，将电磁阀关闭，放空电磁阀后的管道存水。假如电磁阀控制的区域着火，因火灾自动报警系统报警在先，可预先打开电磁阀，让管道充水，系统临时改变为湿式，不影响系统正常灭火。这样做的好处是最大化发挥湿式水喷淋系统的优点，克服了局部易受冻管道采用湿式系统的不足。另外对于一些仓储、商贸等场所担心水渍损失的部位，也可以在相应支管采用电磁阀控制。

3 设计方法

3.1 防冻管路阀门控制设计

如图1所示，在易冻管路支管上设置电磁阀，电磁阀、信号阀、水流指示器信号均与消防控制室火灾报警控制器相连。一般情况下，在环境平均温度大于4 ℃时，把信号阀2打开，信号阀1关闭，这时系统使用与湿式系统方法相同。当有可能出现冻管现象时，信号阀2关闭，信号阀1打开，电磁阀关闭，同时将电磁阀后管道内的水放空，这时电磁阀后管道里没水，不会因冻受到损坏。当该支管所保护的区域发生火灾时，首先由该区域火灾报警控制器发出报警，经人工确认后，手动启动电磁阀，该电磁阀前的水进入阀后管道，该管道临时由干式变为湿式，当某个喷头达到动作温度时开始喷水灭火。

图1 防冻管路阀门控制示意图

3.2 防漏管路阀门控制设计

如图2所示，在怕水渍损失场所(例如仓储、商场等)的水喷淋系统支管上设置电磁阀控制，平时信号阀打开，电磁阀关闭，同时将电磁阀后管道内的水放空。这时电磁阀后管道里没水，不会出现漏水或误喷现象。当该支管所保护的区域发生火灾时，首先由该区域火灾报警控制器发出报警，经人工确认后，手动启动电磁阀，该电磁阀前的水进入阀后管道，该管道临时由干式变为湿式，当某个喷头到达动作温度时开始喷水灭火。

图2 防漏管路阀门控制示意图

4 操作控制

4.1 电磁阀手动控制

当收到火灾报警信号后，由控制室值班人员对火灾进行确认，然后手动开启电磁阀按钮，这时电磁阀后管路开始充水，水流指示器报警，表示电磁阀打开成功，支管水流动。湿式报警阀动作，压力开关和水力警铃报警，表示有启动喷淋泵要求，由值班员手动启动喷淋泵。电磁阀后支管由干式变为湿式，类似于预作用系统。如果火势变大，喷头动作，则压力水喷出，开始灭火。如果喷头没有动作，则当管道压力达到设计压力时由控制室值班人员关闭喷淋泵。

4.2 电磁阀自动控制

当有两个探测器信号报警后自动启动电磁阀，水流指示器报警，表示电磁阀打开成功，支管水流动。湿式报警阀动作，压力开关和水力警铃报警，在自动状态下喷淋泵打开，电磁阀后系统由干式变为湿式。因单个探测器易发生误报，导致电磁阀误动作，为保证可靠性，选择两个探测器同时报警才能启动电磁阀。如果火势变大，启动喷头，则压力水喷出，正常灭火。如果喷头没有动作，当管道压力达到设计值时由控制室值班人员关闭喷淋泵。

4.3 测试维护的操作

电磁阀控制的管路测试时将电磁阀用手动方式或自动方式打开，打开末端试水装置放水，测试水流指示器和压力开关报警情况和联动启动水泵情况。测试完成后将电磁阀关闭，利用末端试水装置把支管中的存水放干净，然后关闭末端试水装置，系统恢复正常工作状态。

4.4 操作注意事项

电磁阀在消防控制室应设置多线制操作盘按键，标明电磁阀编号和对应的控制区域，值班人员应明确电磁阀所能控制的场所，以及发生火情时操作要领，根据报警的地点判断是否在电磁阀控制区域内，择机打开相应的电磁阀。电磁阀打开后，报警阀动作，喷淋泵可能在自动状态下启动，如果喷头没有动作，应及时关闭喷淋泵以防喷淋系统损坏。在打开电磁阀后，同时打开末端放气装置放气，提高消防用水进入电磁阀后管道的速度，使系统较快转入湿式水喷淋方式。

5 系统应用的设想

2015年1月29日，某商场由于纵火发生火灾，由于仓库内7、8层自动喷水系统阀门关闭(违规单独设置控制开关)，火灾发生时没有发挥作用，过火面积约900 m2。关闭支管控制阀门可能是因为担心水喷淋漏水，而商场内库房的货物一般都怕水渍。用电磁阀控制仓储楼层的管路就可以解决这个问题，安装电磁阀的支管在火灾自动报警系统报警后及时打开阀门充水，火着大后不影响喷淋系统喷水灭火，日常维护也较为简单。

2015年4月9日凌晨5时许，某批发市场突发大火，由于现场商铺相连，火势蔓延快，燃烧了27 h才控制了火势，过火面积约19 000 m2，给商户造成重大财产损失。事后查明，该市场自动水喷淋系统因为没水而没有发挥任何作用。大多数批发市场出于经营的考虑把商品销售和仓储安排在同一建筑内，设在建筑内的自动水喷淋系统多采用湿式，而由于施工质量问题或管理不善等原因会导致局部漏水现象发生，北方地区也有批发市场发生过冬天因冻管而引起水喷淋系统误喷，造成商户的货物意外受损的不良后果。所以有些市场管理者擅自把自动水喷淋系统停用，从而产生重大安全隐患。如果在这类市场的水喷淋系统使用防漏管路阀门控制技术，在每一个分区支管进水处设置电磁阀，在消防控制室集中控制，就解决了平时湿式水喷淋系统的漏水、误喷问题，也不影响火灾时水喷淋系统的正常使用，达到两全其美的效果。

[1] 详解电伴热系统的作用及组成[EB/OL].(2012-08-14).http://club.ganji.com/4690047.html.

(责任编辑 李 蕾)

On an Anti-freeze Leak Proof of a Water Automatic Sprinkler System

LI Jianmin

(FireTrainingBase，FireCropsofHebeiProvince，Shijiazhuang050800，China)

A water automatic sprinkler system is widely used due to its simple operation, easy maintenance, low price as building fire control facilities. However, in the cold northern regions, due to various reasons, a pipeline system leads to cold damage leakage even wrong sprays, which affect the normal use of the system, and also cause fire control risks. This article suggests a design of a water sprinkler system, which can avoid the frozen water and wrong sprays.

fire; automatic sprinkler system; anti-freeze; anti-leak

2015-05-28

李建敏(1968— )，男，河北邢台人，高级工程师。

TU892

A

1008-2077(2015)10-0054-03