首例室外無電源式自動(dòng)泄壓裝置試驗(yàn)(下)
摘要：文章揭示了國內(nèi)首例室外無電源式自動(dòng)泄壓裝置，在IG541混合氣體滅火系統(tǒng)中的真實(shí)模擬試驗(yàn)。通過試驗(yàn)和性能特性參數(shù)，說明泄壓口產(chǎn)品是氣體滅火系統(tǒng)中的必備設(shè)備。使人們對泄壓口產(chǎn)品設(shè)計(jì)、使用有更進(jìn)一步認(rèn)識。
    關(guān)鍵詞：自動(dòng)泄壓裝置、泄壓口、必備設(shè)備、特性。

朱勁武

（北京利達(dá)海鑫滅火系統(tǒng)設(shè)備有限公司，北京100176）

    3試驗(yàn)方法及相關(guān)要求

    3.1試驗(yàn)環(huán)境

    環(huán)境溫度：24°C～28°C；

    相對濕度：55％；

    大氣壓力：102KPa（1個(gè)大氣壓）

    3.2試驗(yàn)室與設(shè)備

    3.2.1試驗(yàn)空間

    試驗(yàn)室容積為108m3，長8.45m，寬4m，高3.2m。試驗(yàn)室門一張，高2.15m，

    寬0.8m。窗戶兩個(gè)，高1.06m，寬0.7m，玻璃厚度為3mm。在試驗(yàn)室2/3凈高2.2m處安裝泄壓口產(chǎn)品。

    試驗(yàn)室處于相對密封狀態(tài)。也就是說本試驗(yàn)采用90升鋼瓶一個(gè)，內(nèi)充裝1.44MPa氮?dú)?，釋放到防護(hù)區(qū)內(nèi)，當(dāng)試驗(yàn)室處于**密封狀態(tài)時(shí)，壓力值應(yīng)顯示為1.2KPa，而檢測壓力值為0.1～0.2KPa。說明試驗(yàn)室的密封性不是很好。目前大多數(shù)氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)的密封性能不會比試驗(yàn)室的密封性差，許多防護(hù)區(qū)要求恒溫恒濕的環(huán)境，因此對密封性的要求就更高。

    3.2.2輸氣管道與噴嘴

    試驗(yàn)室內(nèi)安裝DN32的管道和兩個(gè)噴嘴，均布于試驗(yàn)室頂部。

    3.2.3B類火試驗(yàn)油盤及燃料罐

    試驗(yàn)室中心放置B類火災(zāi)試驗(yàn)油盤，直徑為500mm，內(nèi)盛裝40mm高度的93號汽油，下部墊20mm高度水。試驗(yàn)室四角對角線處，各放置燃料罐兩個(gè)，兩個(gè)放在地面上，另兩個(gè)離地面1.8m高處，內(nèi)盛裝93號汽油。

    3.3壓力測量

    試驗(yàn)室安裝壓力變送器和膜合壓力表。

    3.4氣體滅火系統(tǒng)設(shè)備

    在108m3試驗(yàn)室滅B類（汽油）火災(zāi)時(shí)，若采用IG541混合氣體滅火系統(tǒng)，滅火設(shè)計(jì)濃度為37.5％，理論計(jì)算IG541混合氣體藥劑量為73.5Kg，則應(yīng)采用70升鋼瓶5個(gè)。

    GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)中3.2.6條規(guī)定，防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)，不宜低于1200Pa。一般設(shè)定泄壓口產(chǎn)品的開啟工作壓力不超過1200Pa，才能確保防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的**。當(dāng)70升5個(gè)鋼瓶內(nèi)的IG541混合氣體全部釋放到108m3試驗(yàn)室內(nèi)，也就是說當(dāng)采用的IG541混合氣體滅火系統(tǒng)，氣體噴射到設(shè)計(jì)的防護(hù)區(qū)容積內(nèi)，當(dāng)防護(hù)區(qū)**密封時(shí)，釋放的氣體壓強(qiáng)將是1200Pa的43.6倍以上；當(dāng)防護(hù)區(qū)處于相對密封狀態(tài)（指108m3試驗(yàn)室密封狀態(tài)）時(shí)，釋放的氣體壓強(qiáng)是它的21.8倍以上。從這兩組數(shù)據(jù)來看，泄壓口產(chǎn)品在IG541混合氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)做真實(shí)模擬試驗(yàn)是非常危險(xiǎn)的，也是非常有必要的。這說明泄壓口是氣體滅火系統(tǒng)的必備重要設(shè)備。

    3.5泄壓口產(chǎn)品

    采用XWZ15/1.2型室內(nèi)無電源蓋式泄壓口（自動(dòng)泄壓裝置）產(chǎn)品做本次試驗(yàn)，它的泄壓面積為0.15m2。它具有結(jié)構(gòu)簡單、零部件少、無需電源、開啟壓力準(zhǔn)確、漏風(fēng)量小、工作可靠、無故障率、啟閉靈活、單價(jià)低等特點(diǎn)。 
   
   4試驗(yàn)過程與參數(shù)

    4.1 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)減壓特性和參數(shù)（見圖一）

    從圖一中三條曲線，可以看出，IG541混合氣體滅火系統(tǒng)從鋼瓶中釋放出來時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)，減壓孔板前和減壓孔板后及噴嘴出口壓力分別為：

    （1）第1S時(shí)：分別為14.68MPa、4.96MPa、3.52MPa；

    （2）第2S時(shí)：分別為14.66MPa、6.7MPa、5.21MPa；

    （3）第3S時(shí)：分別為14.55MPa、5.86MPa、4.58MPa；

    （4）第5S時(shí)：分別為14.12MPa、4.64MPa、3.63MPa；

    （5）第10S時(shí)：分別為11.98MPa、2.88MPa、2.26MPa；

    （6）第15S時(shí)：分別為9.31MPa、2MPa、1.57MPa；

    （7）第20S時(shí)：分別為6.89MPa、1.48MPa、1.16MPa；

    （8）第30S時(shí)：分別為3.80MPa、0.76MPa、0.59MPa；

    （9）第40S時(shí)：分別為2.13MPa、0.36MPa、0.28MPa；

    （10）第50S時(shí)：分別為1.25MPa、0.15MPa、0.12MPa；

    （11）第60S時(shí)：分別為0.77MPa、0.05MPa、0.04MPa。

    從圖一減壓特性曲線可以看出，減壓孔板前的壓力等于鋼瓶內(nèi)壓力，它大于減壓孔板后的壓力，噴嘴壓力*小。第2S時(shí)減壓孔板后的壓力和噴嘴出口壓力達(dá)到*大值，分別為6.7MPa和5.21MPa。IG541氣體滅火系統(tǒng)有效噴射時(shí)間大約為48S。

    4.2 試驗(yàn)室內(nèi)壓力特性和參數(shù)

    從圖二試驗(yàn)室內(nèi)壓力特性曲線可以看出，IG541混合氣體滅火系統(tǒng)中的滅火氣體經(jīng)管道和兩個(gè)噴嘴釋放到防護(hù)區(qū)內(nèi)時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)，試驗(yàn)室內(nèi)的壓力值急驟變化與IG541混合氣體滅火系統(tǒng)釋放的壓力大小、速度和泄壓口開啟面積大小、開啟次數(shù)緊密相關(guān)，試驗(yàn)參數(shù)如下：（1）XWZ15/1.2型室外無電源式泄壓口總計(jì)開啟了四次，前三次開啟的壓力均為1.05～1.10KPa，第四次開啟的壓力大約為1.0KPa。其它兩臺備用泄壓口均沒有開啟。（2）泄壓口四次開啟的時(shí)間分別為第2S、第6S、第9S、第14S，每次開啟時(shí)間大約為 1S左右。（3）泄壓口在14S內(nèi)連續(xù)開啟四次后，第17S時(shí)第五次達(dá)到0.8KPa的*高值，但泄壓口沒有開啟。試驗(yàn)室內(nèi)的壓力值大約經(jīng)過16S的時(shí)間緩慢降至0.3KPa。（4）試驗(yàn)室內(nèi)放置的五盤93號汽油火，大約在8S左右全部熄滅。查閱本公司IG541混合氣體滅火系統(tǒng)送檢國家檢測中心，B類火災(zāi)試驗(yàn)，滅火時(shí)間為48S。兩者相比，滅火時(shí)間減少約40S。其主要原因是本試驗(yàn)室和泄壓口密封性較好，滅火氣體藥劑量流失較少，短時(shí)間內(nèi)使試驗(yàn)室能迅速達(dá)到滅火濃度。

  5結(jié)論和建議

    通過上述XWZ15/1.2型室外壁掛無電源蓋式自動(dòng)泄壓裝置（泄壓口）產(chǎn)品，在IG541混合氣體滅火系統(tǒng)試驗(yàn)室的真實(shí)模擬試驗(yàn)，得出如下結(jié)論：

    （1）國內(nèi)首例泄壓口在相對密封的試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)，開啟和關(guān)閉壓力值準(zhǔn)確、可靠，能確保防護(hù)區(qū)的**，試驗(yàn)是成功的。試驗(yàn)室內(nèi)的門、窗、玻璃及其它實(shí)物均完好無損。

    （2）IG541、高壓二氧化碳、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的滅火氣體藥劑，釋放到相對密封的防護(hù)區(qū)內(nèi)，防護(hù)區(qū)內(nèi)的*大壓力值將超過10級狂風(fēng)的風(fēng)壓（0.5KPa）。臺風(fēng)風(fēng)壓不大，但風(fēng)力持續(xù)時(shí)間長，所以破壞力大。而氣體滅火系統(tǒng)噴射的氣體是瞬時(shí)釋放，破壞力是瞬間的。所以，我們應(yīng)充分認(rèn)識到這一點(diǎn)。建議防護(hù)區(qū)設(shè)在高層建筑、玻璃幕墻的、防護(hù)區(qū)具有相對密封狀態(tài)的區(qū)域，若采用IG541和高壓二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)，配套的泄壓口產(chǎn)品應(yīng)通過國家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測并獲得檢驗(yàn)報(bào)告；并建議實(shí)際采用的泄壓口面積應(yīng)大于理論計(jì)算的泄壓面積一倍左右。

    （3）通過理論研究和試驗(yàn)，證明泄壓口產(chǎn)品是氣體滅火系統(tǒng)中的必備重要部件。合格的泄壓口產(chǎn)品既能起到防護(hù)區(qū)內(nèi)超壓氣體釋放的作用，又能避免防護(hù)區(qū)內(nèi)滅火氣體藥劑量的不必要的流失，確保防護(hù)區(qū)內(nèi)火災(zāi)以*短時(shí)間撲救，將火災(zāi)損失降低到*小。

    （4）目前有小部分消防工程商和用戶用與泄壓口配套的輔助設(shè)備——固定格柵，也稱風(fēng)口部件來代替泄壓口產(chǎn)品，欺騙檢查方，蒙混通過消防監(jiān)督部門的驗(yàn)收。一旦發(fā)生火災(zāi)，氣體滅火藥劑將通過風(fēng)口部件大量泄漏，嚴(yán)重影響防護(hù)區(qū)內(nèi)滅火藥劑濃度，將直接導(dǎo)致火災(zāi)不能撲救，給人民生命、財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失。通過此次真實(shí)模擬試驗(yàn)，我們應(yīng)清楚的知道泄壓口產(chǎn)品的用途和實(shí)際作用。切不可用固定格柵，也稱風(fēng)口部件來代替泄壓口產(chǎn)品。

    （5）本次試驗(yàn)向本人和同仁揭示了在安裝有泄壓口裝置的防護(hù)區(qū)，它的壓力變化特性和泄壓口的運(yùn)行過程。通過本次試驗(yàn)參數(shù)，使本人對泄壓口設(shè)計(jì)、計(jì)算、使用有了更進(jìn)一步認(rèn)識。本人將通過對其它種類、規(guī)格產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)后，在后續(xù)的文章中進(jìn)行闡述。

    參考文獻(xiàn)：

    〔1〕GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

    〔2〕GB50193-93《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

    收稿日期：2009-07-20   修訂日期：2009-08-07

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