消防多功能消防阀体试验装置分析研究

畅通 聂来聪 陈现景

（山东省产品质量检验研究院、国家消防及阻燃产品质量监督检验中心，山东 济南 250102）

一、引言

消防产品属于公共安全类产品，关系着国民生产、生活的安全。其中自动喷水系统广泛应用于各类民用和工业建筑中，其质量的好坏直接影响到公共消防安全。目前绝大多数消防检测单位和机构中自动喷水灭火系统阀类检测设备大多是针对某一种产品，且因为管路公称直径不同，阀体和管路安装困难繁琐，密封效果不好，效率较低，难以保证在整个试验过程中装夹的快捷性和密封完好性。因此研制一种多功能的阀体试验装置势在必行。

二、自动喷水灭火系统介绍

自动喷水灭火系统是一种能够对火灾的发生形成自动感应，并及时喷水灭火和报警的灭火系统，对扑灭非油料、非化学品等物质的初期火灾有着非常高的成功率。其灭火率能达到99%，是最经济和高效的灭火系统，被广泛应用于各种人员密集场所和其他工业场所。自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件，以及管道、通用阀门、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。

根据灭火和报警工作方式不同自动喷水灭火系统分为湿式、干式、雨淋、预作用灭火系统，其系统内分别使用着湿式报警阀、雨淋阀、干式报警阀、预作用装置。各种阀体和部件定义为：

湿式报警阀：只允许水流入湿式灭火系统并在规定压力、流量下驱动配套部件报警的一种单向阀。

干式报警阀：自动喷水灭火系统中的一种控制阀门。它是在其出口侧充以压缩气体，当气压低于某一定值时能使水自动流入喷水系统并进行报警的单向阀。

雨淋报警阀：通过电动、机械、气动或其他方法进行开启，使水能够自动单方向流入喷水系统同时进行报警的一种控制阀。

预作用装置：由预作用报警阀组、控制盘、气压维持装置和空气供给装置组成，通过电动、气动、机械或其他方法进行开启，使水能够单方向流入喷水系统同时进行报警的一种单向阀组装置。

通用阀门：在自动喷水灭火系统中使用的消防闸阀、消防蝶阀、消防球阀、消防截止阀、消防电磁阀、消防信号阀、消防单向阀和消防地埋闸阀等阀门的统称。

水流指示器：用于自动喷水灭火系统中将水流信号转换成电信号的一种报警装置。

三、标准中试验方法介绍

以上六种消防产品的在自动喷水灭火系统国家标准GB5135.1-GB5135.21中都对水力摩阻参数有着明确的要求，其试验方法描述如下：

（一）将产品安装在试验管路中，并阀体开启至“全开”位置，在产品两侧和进水管直管段分别设置两个相同的取压孔，产品两侧取压孔之间的距离h3-2与直管段取压孔之间的距离h2-1相等，管径相同。见下图1，流量测量和压差测量的精度均不低于±2%。

（二）调节供水装置，使通过阀门的水流速保持在4.5m/s。由压差测量装置，同时分别测出h3-2间的压差△P32和h2-1间的压差△P21。

（三）由下面计算公式计算出阀门的水力摩阻△P。所有单位均为兆帕（MPa）△P=△P32-△P21……（1）式中：△P：水力摩阻值；△P32：h3-2之间的压差；△P21：h2-1之间的压差。

四、研究内容和关键技术

现设计一种多功能阀体试验装置，可满足自动喷水灭火系统中的湿式报警阀、雨淋阀、干式报警阀、预作用装置、通用阀门、水流指示器的水力摩阻试验，并缩短管路和阀体安装的螺栓螺母安装时间，提高密封完好性。提高试验速率和节省试验空间。

试验装置包括软件部分和硬件部分。软件部分由试验模块和数据处理模块组成。负责整个试验的过程控制、参数设置、数据储存、试验数据处理以及图形处理和报告生成等，硬件部分的布局图见图2和图3，整个试验装置由水池或水箱、水泵、多功能阀体试验装置、测量仪器仪表及操作软件组成。

图4 为多功能阀体试验装置主要工装，其中各部件为1、液压缸；2、整体框架；3、上压块；4、短压力测量管；5、P3测压孔；6、高度调整块；7、试验样品；8、P2测压孔；9、长压力测量管；10、P1测压孔；11、直角弯头；12、进水排水管。

试验过程（部件见图4）为：将试验样品7放置在长压力测量管9上，在试验样品7上放置好已经加工好的高度调整块6，使P3和P2测压孔间距等于P1和P2测压孔间距。开启液压站下降液压杆，使上压块3压紧短压力测量管4，继而从上到下压紧所有管路并密封。

开启消防水泵和相关阀门，开启试验操作软件，通过软件调整管路中流速至4.5m/s，此时通过压差变送器1和压差变送器2分别测得压差△P32和压差△P21，系统自动将数据记录并计算，从而求得样品的水力摩阻值为△P=△P32-△P21。

五、结束语

随着科技日新月异的发展，检测设备向着电气化、微控化、专业性及多功能行发展的趋势越来越明显。本文顺应这种趋势，针对现在机构中现有检测设备的不足，研制出一种多功能阀体试验装置。该装置除了可满足大多数水系统中阀门水力摩阻试验的要求，而且可以样品安装时间，改善试验密封完好性，提高试验速率和节省试验空间。取得了一定的经济效益。