自動噴水滅火系統范文

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摘要：對大型高層建筑物濕式自動噴水滅火系統因管道內氣體的存在而產生的彈墊效應進行理論分析，指出規范缺少規定的一些問題；并從這一新的視野，對噴淋系統進行重新審視。

關鍵詞：濕式自動噴水滅火系統彈墊效應噴淋橫支管

一．問題的出現

自動噴水滅火系統已經被公認為是一種最有效的自救滅火系統，問世一百多年技術日臻完善。我國改革開放以來，大型高層建筑物如雨后春筍拔地而起，自動噴水滅火系統得到十分廣泛的運用，對保障建筑物的安全發揮了重要作用。但是在一些大型高層建筑物的濕式自動噴水滅火系統中卻發生了一些令人費解的現象：

1.當某一層噴頭噴水時，鄰近層的水流指示器會亂報警;

2.當噴頭噴水開始后，水力報警閥頻繁啟閉，干擾正常報警;

3.末端試驗閥打開后，自動報警閥反應遲鈍，不能在規定時間內開啟。

凡此種種，如果我們按目前消防規范核查，可能也找不出什么問題。那么這些毛病究竟是怎么發生的呢？

二．噴淋橫管中存在的氣體

在《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》（GB50261-96）5.4.4條規定：排氣閥應安裝在配水干管頂部、配水支管的末端。但在所有規范條文中都忽略了大量噴淋橫管中的氣體。

其實在噴淋管道安裝完畢并通水之后，管道的氣體并不能完全排出。尤其在大型高層建筑物中，噴淋橫管往往遇梁、風管及其它水電管線而上翻下繞;且橫管長度大，一個系統上下層數多，就有可能在噴淋橫管的一些上凸部位累積了一個個大小不同的氣囊團。

三．氣體彈墊效應的由來

上述累積在橫管中的氣囊平時受屋頂水箱、穩壓泵的壓力之下。物理學告訴我們，在一定溫度下，一定的氣體的壓力與體積之乘積為一常數，即PV=C。我們假定平時噴淋系統不工作時，管道中的氣體P1V1=C。P1為氣體受到屋頂水箱、穩壓水泵生成的壓力。

當某一噴頭打開或末端試驗時，端口與大氣相通，管道內氣體壓力得到釋放，體積隨之急劇膨脹，有向新的平衡狀態P2V2=C的趨勢。但在這趨勢過程中，氣體由于慣性作用而膨脹過頭，緊接著又被水流壓回來，不斷反復，造成管道內水流的紊亂，這一過程我們這里將其稱為氣體的“彈墊效應”。

四．彈墊效應的惡果

1．鄰層水流指示器亂報警

從上述分析不難看出，氣體在彈墊效應作用膨脹后，將水流推向本層及相鄰層的管道，形成整個系統水流紊亂，從而影響到鄰層水流指示器發出錯誤報警信號。這種現象在實際工程中就曾經發生過。如果不考慮氣體的影響，任何理論恐怕也無法解釋得清。

2．濕式水力報警閥反應遲鈍

在大型管網中，氣體往往較多，氣體壓強P的減小過程的時間當然會延長。這樣會出現在末端試水時，由于受氣水混合物的干擾，不能在5~90秒的延遲作用之后及時打開濕式水力報警閥，這樣消防泵也不能按《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》（GB50261-96）7.2.3.1條要求在5分鐘內正常啟動。有人認把大型噴淋管網中水力報警閥作用太慢歸咎于管道太長，其實這是一種誤解。氣體彈墊效應往往成為系統反應遲鈍的隱形殺手。

3．濕式水力報警閥頻繁啟閉

當噴頭噴水一段時間后，水力報警閥動作，噴淋水泵被打開，管網大量補水，氣體體積受到迅速壓縮，彈墊效應加劇，進而導致水力報警閥閥瓣頻繁啟閉，干擾正常報警。

4．影響噴頭的出水量

由于管道內氣體的存在，尤其是彈墊效應發作時，水流的紊亂、氣水的混合加劇，使得管道阻力會相應增加，影響噴頭的正常出水量。

從以上分析不難看出，氣體彈墊作用的惡果存在于噴頭的起噴、水流指示器的報警、水力報警閥的開啟、噴頭出水的全過程，必須引起大家警覺。

五．穩壓泵的影響

穩壓泵原來是為彌補屋頂水箱高度不足，保障系統最不利點噴頭平時壓力而設置的。但是由于氣體的作祟，使得穩壓泵的影響復雜化了。尤其是一些設計人員在實際選泵時揚程往往有較大富裕（尤其是在一些設計中，噴淋與室內消火栓系統合用一套穩壓泵，為滿足消火栓的充實水柱，揚程大大地超出了噴淋穩壓泵的要求），從而增加了管道內平時氣體的壓強P1，使噴頭噴水后，彈墊效應更加劇烈。

我們在一幢26層辦公大樓的驗收時，末端試驗閥打開后濕式水力報警閥不能及時作用。通過依靠在屋頂增加噴淋穩壓泵，也能克服這一問題（由于屋頂水箱到末端噴頭的壓力大于0.05MPa，所以設計時沒有設穩壓泵）。我們知道，末端試驗閥打開后，管網壓力下降，水力報警閥上部的壓力隨之也下降，依靠閥下與閥上壓力差的作用，在達到規定的流量時打開閥瓣，向管網直接供水，并打開濕式報警閥上的壓力開關，啟動噴淋泵。