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气体灭火系统防护区泄压口(自动泄压装置)设计安装与使用(中)

4 泄压口名称、种类及型号
4.1 泄压口名称
  目前泄压口的名称有很多。标准和规范中一般名称为泄压口,也有称为气体灭火系统防护区泄压口。各设计部门、消防工程公司和生产厂家及用户较多的称之为泄压口、(消防)自动泄压装置
4.2 泄压口种类
泄压口产品近两年来发展迅速,一些新种类和新规格的产品相继研发成功。目前国内没有任何文献资料和厂家对其进行明确的分类。本人通过收集国内多家产品的资料、样品和结合我公司对该产品的研发,将此产品进行了分类。使人看到它的名称,便可一目了然的理解它的各种主要功能,有利于该产品名称向标准化、统一化方向完善和发展。具体分类如下:
4.2.1依据安装方式分类
目前国内泄压口(自动泄压装置)有室内安装和室外安装两种类型。室内和室外安装又分别分为嵌入式和壁挂式以及吸顶式三种结构。
4.2.2依据启动方式分类
泄压口启动方式分为有电源式启动和无电源式启动两种类型。有电源式泄压口又分两种启动形式:一种是驱动执行机构为压力检测器和齿轮减速微电机;另一种为压力检测器和电磁铁启动。无电源式泄压口驱动执行机构有砝码式结构、压力调节器结构、综合式结构三种形式。

4.2.3 阀门结构

泄压口的阀门结构形式有三种:一种是阀门由二片或二片以上的叶片组成,这些叶片一起联动时旋转一定角度时才能实现开启和关闭;第二种是板式结构,该阀门安装在阀体内,在阀体内伸缩一段距离才能实现启闭;第三种是盖式结构,阀门安装在阀体外框上,绕阀体外框一定角度实现开启和关闭功能。盖式和板式结构密封性能相对较好。

4.3 产品型号

消防产品型号编制方法规定,产品型号应由类、组、特征代码和主要性能参数组成。以便用户通过产品名称和型号一目了然的了解该产品的主要结构和功能参数,有利于产品的型号和应用。下面举一厂家该泄压口型号的编制方法:

  ×××××/×××

                                泄压口改进代号。如:ABC……;

                                      

                                适用于建筑物承压等级(KPa)。如:1.2KPa2.4KPa

                                 4.8KPa

                                 泄压口有效泄压面积。(dm2);

                               启动方式。Z为无电源自动开启,D为有电源开启;

                             安装类型。W为室外式,N为室内式;

           气体灭火系统防护区泄压口(别名:自动泄压装置)。代号为X.标记示例一型号为:XWZ15/1.2

其名称为:气体灭火系统防护区泄压口(自动泄压装置)。为室外式安装,当达到一定压力值时,无电源式泄压口自动启动开启,有效泄压面积为0.15m2,开启工作压力为1.1+0.1KPa。另一名称为:室外壁挂无电源综合型盖式泄压口(自动泄压装置)。

标记示例二型号为:XND7/1.2

其名称为:气体灭火系统防护区泄压口(自动泄压装置)。为室内式安装,当达到一定压力值时,电源式泄压口通电启动开启,有效泄压面积为0.07 m2,开启工作压力为1.1+0.1KPa。另一名称为:室内嵌入有电源叶片式泄压口(自动泄压装置)。

5 结构与工作原理

5.1 结构特征

泄压口主要由装饰面板、箱体部件、阀门组件、装置启闭执行驱动部件或装置固定框架组件等部件及配套的辅助设备组成。泄压口分无电源式系列结构和有电源式系列结构两种。无电源式系列在该产品装置内设置压力调节驱动部件或砝码部件。有电源式系列在该产品装置内设置压力检测装置和电动驱动部件。

5.2 工作原理

泄压口安装在防护区外墙或内墙泄压孔内,平时处于常闭状态。当防护区发生火灾时,气体灭火系统在释放灭火气体之前,为了保证药剂浓度、浸渍时间,保证灭火成功,气体灭火系统防护区的通风设备、空调将自动断电,通风管道和门、窗处于密闭状态。气体灭火系统启动释放灭火气体,导致防护区内压力迅速超过建筑物内设计的允许压强。这时,若防护区内安装了无电源系列结构泄压口,当作用在叶片或盖板组件上的气体压力值达到设定压力值时,克服压力调节驱动部件或砝码驱动部件预作用力,立即驱动叶片或盖板开启泄压;若防护区内安装了有电源系列结构泄压口,当压力检测装置达到设定压力值时,发出一个电讯号给电动驱动部件,电动驱动部件迅速开启叶片或盖板,泄放出防护区内超压气体,以避免建筑物墙体、门、窗、玻璃等围护结构遭受破坏和导致灭火失败。当防护区内的压强降到设定值以下时,无电源系列和有电源系列泄压口中的叶片或盖板将自动关闭,维持防护区内灭火剂的灭火浓度,使其达到一定的灭火浸渍时间,将火灾及时扑灭。

6 如何正确选择泄压口

设计安装泄压口就是为了确保气体灭火系统防护区内建筑物的围护结构的**、可靠,并快速、及时地将火灾扑救成功。所以泄压口产品质量至关重要,如何正确选择呢?主要依据泄压口的主要性能参数进行选择,方法如下:

6.1 泄压口应有检验报告

各用户选用泄压口产品应经过国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检测,并获得检验报告。这样才能基本保证该产品的功能和作用,特别是无电源式泄压口尤为重要。

泄压口目前尚无国家、行业、地方标准,各企业制定的企业标准主要性能参数均不一致,产品质量相差较大。有部分厂家获得的不是消防部门认可的其它行业的***检验报告。这种其它行业的检验报告中只有23个性能参数,完全依据企业自定的内容进行的检测,无法保证泄压口的作用。

消防部门认可的***检验报告,企业标准首先必须通过有关专家逐条审核,功能不完善,性能参数不合理的,将不予检测,从而保证了该泄压口产品的基本作用。合格的无电源式泄压口研发实际比有电源式泄压口的难度要大,做的试验要多。目前大多数无电源式泄压口经过***检测的比较少。建议用户选用时,每种类型结构的泄压口应有相对应的检验报告,这样基本上可以保证泄压口产品的质量要求。

6.2 选用正确启动方式

泄压口启动方式有无电源式和有电源式两种类型。无电源式泄压口,无需电源,当达到设定压力值时将自动开启或关闭,结构简单,零部件少,工作可靠,故障率低,安装简便,平时基本无需维护,价格中等。由于施工现场不能检测泄压口开启动作压力值,只能检测装置是否启闭灵活。该装置出厂时厂家已调试合格,适合于在雨雪较多,室外温度变化较大和经常断电及无人管理较差的环境安装。

有电源式泄压口,断电后应立即以消防电源通电才能正常工作,当达到设定压力值时才能自动开启或关闭。结构较复杂,零部件较多,主要由电气元件和机械零部件组成。此种装置的压力检测装置精度较高,且电气元件不能承受较大的冲击和振动,并应注意防潮防水。因此故障率比无电源式泄压口高,平时须定期检测试验,且产品单价较高。现场安装后可现场检测泄压口开启动作压力值,装置开启后有反馈电信号。适合于雨雪较少,温度在-25°C+55°C之间和不断的及有常人管理较好的环境进行安装。若安装在较差的环境中,应做好防雨雪的特殊处理。

6.3 合理选择规格型号

泄压口产品规格型号均由各企业自己编制,比较混乱。关键是设计和选用者应了解该泄压口产品有哪些主要性能和参数及结构,从而分析各厂家泄压口产品具有什么功能,性能参数是否合理,以便作出正确选择,确保产品质量。

6.4 正确设定启闭压力值

开启压力值设定是泄压口产品的蕞主要的性能参数指标之一。启闭压力值中的开启压力值显得更加重要,它是泄压口阀门的开启压力指标值。该值的高低取值决定了防护区内围护结构建筑物的**不受到气体压力的破坏和是否能及时将火灾扑救。经查阅相关资料和对其进行综合分析,泄压口的开启压力值为1.1+0.1KPa时,较为合理。压力值超过1.2KPa,取值会高,将会影响防护区内门、窗、玻璃等围护结构建筑物的**,压力值低于0.8KPa以下,将会造成灭火药剂不必要的流失,势必会影响灭火效果,甚至不能灭火。

6.5 关注启闭滞后时间

启闭滞后时间,表示开启滞后时间和关闭滞后时间,一般该参数设定为≤2秒。开启滞后时间表示防护区内气体达到设定的蕞大工作压力值时,泄压口的阀门应在小于或等于2秒钟内完全开启或达到相应的开启状态,使防护区及时泄放超压气体,以避免气体压力持续升高,导致建筑物墙体、门、窗、玻璃等围护结构遭受破坏和导致灭火失败。关闭滞后时间表示防护区内超压气体释放后,防护区内压力值降到设定的关闭压力值时,泄压口的阀门应在小于或等于2秒钟内关闭或达到相应关闭状态,避免防护区内灭火药剂不必要的流失,维护防护区内灭火剂的灭火浓度,有利于火灾及时扑灭。蕞大开启工作压力值与关闭工作压力值一般差值为1.5KPa左右,厂家亦可依据用户要求自行设定。合格的泄压口启闭滞后时间小于等于2秒,主要由泄压口的阀门与驱动执行机构设计是否合理决定。

大多数人认为有电源式泄压口比无电源式泄压口开启压力值准确度高,另外泄压口阀门开启动作更快。经试验检测,合格的无电源式泄压口与有电源式泄压口对比:无电源泄压口与防护区压力值一致时开启,有电源式泄压口当防护区压力值高于泄压口设定值0.050.10KPa时才开启,引气体流入压力检测器窄小的通道,具有一定的距离和局部压力的损失,压力值将降低;无电源式比有电源式泄压口阀门开启速度大约快0.3S左右,有电源电磁铁式泄压口比有电源微电机式泄压口又大约快0.3S左右。

6.6 合理选择泄压面积大小

国内目前各厂家生产的泄压口规格均未统一,故各厂家泄压口的泄压面积和外形尺寸及泄压孔大小都不一致,一般泄压面积在0.040.20m2之间。每个防护区泄压孔面积或安装泄压口数量之和的总泄压面积,不得小于设计院计算的泄压面积。泄压口泄压面积应与防护区面积配套,若超出太大将造成灭火气体不必要的流失,影响灭火效果。IG-541混合气体和二氧化碳气体灭火系统的防护区,建议应配置两台或两台以上泄压口,特别是有电源式泄压口切不可只选用一台,或者将大于0.20m2的单台泄压口改为泄压面积小的两台或两台以上的泄压口,均布于防护区,以确保防护区内围护结构建筑物的**和不受到破坏。

用户应尽量选择各厂家稳定型号和依据泄压面积生产的泄压口产品,不要选择根据用户临时设计加工的非标型号泄压口,这种产品的质量很难得到保证。若数量多,确实需要单独设计加工的非标型号泄压口,用户应到厂家进行现场试验,检测压力启闭值是否准确。特别是无电源式自动泄压装置更需要用户进行实地试验和检测。

下面通过一个对比试验,以便于了解防护区设置大小不同面积泄压口的区别和泄压口实际起得的作用。两种结构相同的无电源式泄压口,泄压面积相差50%,在相同的100m3以上的试验室、相同的试验瓶组,内充装压力相同的条件下,试验过程和参数如下。

小泄压面积泄压口试验过程:气体释放时间约4S,防护区内压力值达到1.1KPa时,泄压口同时开启,压力立即升到1.2KPa后,然后马上降至1.0KPa时,1.4S后泄压口关闭,防护区内压力迅速降到0.4KPa12S后上升至0.7KPa,稳压几秒钟,大约6S后降至0值。

大泄压面积泄压口试验过程:气体释放时间约4S,防护区内压力值达到1.1KPa时,泄压口同时开启,压力值不再上升,降至0.9KPa时,1.2S后泄压口关闭,防护区内压力值迅速降至0值后上升至0.4KPa,约5S后降至0值。

通过上述泄压面积大小不同的泄压口对比试验,可明显看出:(1)泄压面积偏小的泄压口开启后,压力仍会升高一点,气体流失少,有利于快速灭火;泄压面积偏大的泄压口开启后,压力不再升高,气体流失过多,不利于将火灾快速扑灭。(2)泄压口能确保防护区内围护建筑物的**。本试验模型是依据有管网七氟丙烷灭火系统设计的,目前只有我公司采用。据收集国内各厂家企业标准和检验报告,一般在几立方至十几立方容积大的试验室内做试验。本人认为泄压口应在100m3以上试验室模型下进行试验才能真实反应泄压口的各种功能和参数,且更具有实用性和可靠性。

6.7  泄漏量也是选择参考指标

泄漏量也叫漏风量,指泄压口在管道或某容积内温度和压差相等条件时,泄压口装置在实际工作状态下与理想密封状态下单位面积的漏风量之差。泄压口从外观上就可看到阀门结构的密封性好坏。从泄压口开启动作试验看,泄压口阀门密封性较差的,防护区内的压力值很难达到设定的蕞大开启工作压力值,将造成灭火气体从开始喷放到灭火气体浸渍结束这一段时间的不断流失,使灭火浓度降低,影响正常灭火效果。七氟丙烷灭火系统浸渍时应一般在120min,通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾,应采用5min浸渍时间。IG541混合气体灭火系统浸渍时间为1020min,通讯机房、电子计算机房宜采用20min

6.8 选择适当安装方式

泄压口有室内和室外安装两种类型。泄压口从防护区内安装于泄压孔上称室内安装。室内安装有两种形式:一种是嵌入式,将泄压口安装于防护区侧墙的泄压孔内,这种安装方式应用蕞多;另一种是吸顶嵌入式,将泄压口安装于防护区顶的泄压孔内,这种安装方式很少。室内式安装适合新工程和老项目改造,特别适合高楼大厦,安装、调试均**方便;而嵌入式安装要求泄压孔尺寸准确。

泄压口从防护区外安装于泄压口上称室外安装。室外安装有两种形式:一种是壁挂式,将泄压口安装在泄压孔墙壁上,这种安装方式较多;另一种是嵌入式,安装较少。室外式安装适应于新工程项目,高楼大厦采用时,应在大楼外墙装饰刚刚完毕,脚手架没有拆卸之前,利用脚手架安装。壁挂式安装简便、快速。

6.9 正确选择泄压口配套辅助设备

泄压口配套辅助设备是与泄压口配套的固定格栅(简称风口)或装饰面板,它安装在泄压口另一端泄压孔内或墙上。室外式泄压口安装在防护区外墙或走道外墙泄压孔上,而配套的固定格栅(风口)或装饰面板则安装在防护区内墙上,室内式泄压口从防护区内安装,配套的固定格栅(风口)或装饰面板则从防护区外墙或走道外墙泄压孔上安装,辅助设备主要作用是防雨雪、美观和防盗。固定格栅(风口)部件一般采用铝合金材料加工,嵌入或安装在泄压孔内,有防雨雪,美观和防盗作用。装饰面板部件结构外形基本上与自动泄压装置的面板外型一致,壁挂在泄压孔上。银行金库或博物馆安装泄压口,建议采用室内式泄压口,将泄压口装饰面板压着微动开关,当泄压口离开墙面几毫米距离时将报警,在泄压孔的另一端同时安装防盗窗和风口。