自动喷水灭火系统中湿式报警阀一些问题的处理

dubj119 2011-05-03

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自动喷水灭火系统中湿式报警阀一些问题的处理

作者：余卓浩居军祝冠华加入时间： 2009-10-26 14:35:14 浏览次数：765

【摘要】：自动喷水灭火系统湿式报警阀除了经常遇见报警时间慢的现象外，实际中还会碰到报警阀长时间报警、不会报警、断断续续报警共四种状况。当工程安装人员遇到这些情况时，一些经验较为丰富的技术人员能够自行处理解决。由于我国广泛大量地使用自动喷水灭火系统。从业的人员中有很大一部分安装人员并不了解报警阀的工作原理，及报警阀正常工作所需的相应条件。为了帮助安装人员能进一步判断和提高解决问题的能力，我们发表这篇文章，希望能对用户有所帮助。
【关键词】：慢报警  长报警  不报警    间隙报警    渗漏    压差    压力比

1    前言
在湿式自动喷水灭火系统的消防工程中，除了报警阀报警时间慢的现象外，还会遇到以下三种情况：长报警、不报警、间隙报警等异常情况。我们已在中国消防协会主办的《消防科学与技术》杂志2006.9增刊中对于慢报警的问题作了专门介绍。很多工程对于该方面的问题向我公司咨询，我公司以书面形式传达关于慢报警问题的论述文章后，指导用户自行进行排除故障收到了明显的效果。以下针对报警阀的另外一些常见问题做专题论述，希望也能给广大用户带来更大的帮助。
2 报警阀出现的问题及处理方法
  2.1报警阀出现长报警问题的处理
在消防工程中，有时施工人员反映，湿式报警阀的报警管路[在湿式报警阀下部位通过ø20球阀（应该常开）和ø20过滤器后和延时器联接的该段管路]上的ø20控制球阀（称报警管路阀）不能开启，否则就会出现长时间不停报警的状况（业内称为长报警）。为了分析问题让我们再来认识一下报警阀的工和原理。
    该段管路上ø20的控制球阀技术上称为报警管路阀，在报警阀伺应状态下，应处于常开状态。如果发生火灾喷头动作，或消控人员进行末端放水试验，或直接引用报警阀上的放水阀进行试验时；一旦报警阀瓣上下压力形成一定压差后，报警阀会自行动作将阀瓣打开，随即就有一股水流进入阀瓣开启状态下才显露出来的环形糟内，再从报警阀体壁上的小孔（技术上称为报警口）流出而进入报警管道；再到达延时器。当水流充满延迟器后，水流压力作用压力开关密封膜片，通过顶杆顶上压力开关内的微动开关完成电信号输出。同时刻另一股水流通过警铃入口处的ø3mm进水口以喷射状态的水流进入并冲击警铃叶片转动，使水力警铃发出声响报警。一旦终止放水试验或解决了喷头喷洒后，供水侧的水流通过报警阀重新进入消防管网，待报警阀供水、管网两侧（上下腔）水压平衡后，报警阀的阀瓣又会因自重而关闭，阀瓣下面的橡胶垫圈严严实实地盖住环形糟面，压力水无法进入环形糟，报警管路没有压力水流，使报警阀又呈现在伺应工作状态。
    在工程中（尤其是施工阶段的工程中），消防管网内往往有不少的遗留残渣，如焊渣、杂物等。无论来自系统管网侧还是供水测，这些残渣杂物很容易随流水进入报警阀内。哪怕有一丁点的像芝麻大小的杂物滞留在报警阀的环形糟面上，就足以造成阀瓣密封失败而渗漏，严重时造成密封橡胶垫永久性损坏。如果渗漏较小（流量<15L/mn），可见有微小的水流（线状水流或间断性持续滴水）从报警口流出（泄漏流量虽然很小，警铃和微动开关也未动作报警），这种情况也是非常烦人的，产生这样的情况虽然有时也不排除是厂家产品质量问题，但大多数是上述原因造成的。如果有较大的渗漏（>15L/min）就可能使报警阀警铃长报不停。遇到这种长报警情况：一、也可能存在厂家的不合格品流入市场。但报警阀的密封性能要求是产品标准规定的重要条款也是产品出厂检验时必须100%要强制执行的检验项目。常理生产企业一般均能自觉进行控制的。企业也不会轻易让密封性能不好的产品流入市场，给自己找麻烦。因此可以基本排除产品本身质量问题。二、在服务过程的大量事实验证往往就是因阀内遗留的杂质引起，我们在处理过数量不少的报警阀长报警故障时，经常发现报警阀内有石块、焊渣、泥浆等杂物遗留在报警阀内造成阀瓣不能密封所致。其中有一次的服务中当打开阀盖后，在阀腔内竟然发现有一只长达20公分的大爆竹。推测可能是该厂房的露天水箱因节庆燃放烟花爆竹时所遗留后再通过供水管道进入报警阀腔内的。因此由残渣杂物造成长报警现象的原因基本上达成95%。
    长报警的处理方法比较简单，技术人员首先可考虑采用（水流冲刷法），就是打开报警阀体上的放水阀进行排水。必要时可借助起动水泵的大流量冲刷，以冲刷阀内杂物，使阀瓣能因自重关闭密封。如按此方法还不能解决长报警现象的话，（再选用人工清除法）就是用人工关闭报警阀上下管网侧和供水侧两边所有阀门，并排尽管网内积水。然后打开报警阀正面的阀盖，用人工清除阀内杂物。必要时，技术人员还应借助打开阀盖的机会检查一下阀瓣内橡胶密封面是否平整完好，如有受损老化或凹凸不平现象，必须调换橡胶片。如经检查发现铜制环形糟因硬性杂物碰撞磨损造成平面有划痕等情况，那么这台报警阀因返修成本问题不如选择进行调换报警阀更合适。
    2.2报警阀不报警问题处理（或报警时警铃声小）
顾客有时反映报警阀不会报警（不动作）的问题，其原因有以下几种情况：
      2.2.1 安装原因
        A、用户在安装联接报警阀组的过程中，有些施工人员使用了过量的密封材料，不慎堵住报警管路的各细小孔口。如延时器入水口处供水接头的进水口，警铃的进水口。由于这几处的进水口径比较小（如警铃进水口径只有ø3mm小孔）很容易受不干净水质中的细小杂物和泥桨及安装密封材料（如麻丝、生料带）而堵死。使水流不能进入警铃，或只有少量水流进入警铃，这当然就会发生不能报警或警铃响度不够的现象了。
        B、安装过程中警铃功能受损：常见有铃锤与铃盖的距离发生变异，铃锤转动时撞击不到警铃盖（空击），或铃锤和铃壳的距离太近造成铃锤卡死、不能转动发挥撞击功能。（参考专论警铃问题及处理）
        C、工程中，施工人员为了美观目的，往往把警铃排水口、延迟器排水口和湿式报警阀上的放水阀同用一根排水管联接。这样当进行湿式报警阀放水试验时，排放时的大量水流就会倒灌涌入警铃和延迟器内，不仅湿式报警阀不能报警，还会造成警铃损坏（压力水顶开警铃的密封面而渗流）。因此厂家要求警铃和延迟器的排水管必须单独接管排水，绝对不可和放水阀管路联接在一起，防止循环压力水造成警铃损坏及报警失败。
      2.2.2 系统供水原因：
首先必须强调：若要湿式报警阀正常工作必须满足湿式报警阀能够发挥正常功能的必须条件：
        A、需要有压水源——究竟需要多大工作压力的水流，单从报警阀自身试验而言有0.14Mpa的压力进行功能试验时，就会进行报警。如果水压不符（低于0.14Mpa），虽有压力，是不能满足报警阀系统形成压差所需的压力，因此一般不能报警。当湿式报警阀安装在消防的建筑工程中，工作压力和流量必须根据消防工程的高度来决定设计，建筑越高，设计压力越高。GB50084-2001《自动喷水灭火系统设计规范》中相应条款已作了明确要求。
报警阀的产品标准要求GB5135.2-2003也有相关的工作压力要求——（0.14Mpa-1.2Mpa）。
        B、需要恒压水源——所谓恒压水源就是当报警阀进行放水试验时能够满足报警阀动作报警需要的压差并维持持续压差而需要的源源不断的补充水流。湿式报警阀要正常工作必须保证要有能稳定持续供水能力的恒压水源，否则，当报警阀的放水阀或末端放水时，就会出现报警阀供水侧及管网侧的水压几乎同步降压。即使报警阀管网侧的水压降到0也不能使报警阀进行动作报警，因此供水设施必须要有稳定持续及需要一定值补充流量的有压水源，才能保证湿式报警阀正常工作。
        C、设施原因：因设计原因管网水压力无法适应产品的压力比要求而造成湿式报警阀不会报警。这在国家标准GB50084-2001第6.24条款就有关于高程差不宜大于50m的规定。
根据产品标准GB5135.2-2003（自动喷水灭火系统第2部分：湿式报警阀、延迟器、水力警铃）4.12压力比的条款要求：装配好的湿式报警阀，按5.8.6的规定进行试验，进口压力分别为0.14Mpa、0.7Mpa、1.2Mpa、1.6Mpa(适用于额定工和压力大于、等于1.6Mpa的湿式报警阀)，在阀瓣组件开启过程中，阀瓣组件上下两侧压差最大时，进口压力（P1）与出口压力（P2）之比值不应大于1.16。根据这项标准要求能够换算出在不同水压时的具体压差值。发下表所示：
进口压力（P1）  进口压力（P1）/出口压力（P2）≤1.16    最大压差（阀瓣开启压力）
  0.14MPa           P2  =  0.14/1.16  =  0.121        压差＝P1-P2=0.019MPa≈0.02MPa
  0.7MPa             P2  =  0.7/1.16  =  0.603        压差＝P1-P2=0.097MPa≈0.1MPa
  1.2MPa             P2  =  1.2/1.16  =  1.034        压差＝P1-P2=0.166MPa≈0.17MPa
    各厂家制造的湿式报警阀尽管外观不同，但压力比基本无多大差异，都能控制在1.16以内，否则产品在国家检验时就会不合格。
    根据产品标准GB5135.2-2003第5.8.6压力比规定，假设一幢建筑设计压力是0.7Mpa，建筑高度为70米，那么要使湿式报警阀动作，管网侧的水压必须比供水侧压力低0.1Mpa左右才能使湿式报警阀阀瓣打开进行报警。按给排水每10米水头损失是0.1Mpa计算，那么在60米高处喷头的水压只有0.1Mpa。这时要开启喷头放水降压0.1Mpa时，该处的压力几乎为0，在70米高处根本就没有任何水压。所以湿式报警阀阀瓣因自重力会使报警阀关闭，造成报警失败。
    有的比较高的建筑需要采用减压措施。GB50084-2001规范9.3减压措施对减压孔板、节流管和减压阀均作了相关要求。
但发现有的工程将减压阀直接安装在报警阀出口管网侧，这是不允许的。这样安装往往造成报警阀放水试验后会继续进行很长时间的长报警现象，容易误导用户认为是厂家报警阀的质量问题。在上述规范9.3.5明确规定：减压阀应设在报警阀组入口前。
    以上介绍的这些异常状况并非是产品质量问题，主要是没有满足报警阀动作所必要的工作条件。处理方法：压力低于0.14Mpa应提高设计压力，满足报警阀工作所需足够的压力水。如增设屋顶水箱、气压罐等设备，排除供水侧低压故障。达到报警阀组两侧要求平衡的水压，喷头或放水试验阀处的阀门和报警阀组间的距离不得高于高程差的规定或再提高设计压力等。
    2.3 报警阀出现间隙报警的处理：
      2.3.1报警阀进行放水试验时，如果消防管网的空气排不尽（这大多发生在管网较大较多及管网需穿越大梁或其它固定设施形成的凹凸走向的管网中）虽然能报警，但发出的报警铃声是断断续续不正常的报警声。这是消防管道中存有过量的空气，施工工人员只需采取适当措施（如增设排气阀等）排除空气，报警阀就能恢复正常的报警声了。
      2.3.2一些在早期工程中服役多年的湿式报警阀，尤其是一些内平衡的产品，在工作数年后，会按一定的间隔时间自动出现短促的报警声，这是因为报警阀长时间服役，阀腔内因为泥杂污物堵塞了补差孔，使平衡补差系统功能失效。对此类报警阀应进行清洗，去除阀内阀瓣中央补差孔的淤泥杂物，使从供水侧的水流能顺利通过平衡补差孔及时补充因管网系统泄漏原因造成的降压。使报警阀两侧的水压维持平衡一致，间隙报警现象就会自动消失。
      2.3.3  在一些工程中，湿式报警阀在伺应状态时，报警阀会每隔一段时间自动报警，间隔时间有几分钟  ~  几个小时一次，时间长的有一天~三天一次，甚至更长。此种现象也属于管网某接头微小渗漏而形成压差的原因，均会产生间隙报警现象。
      2.3.4  因湿式报警阀的平衡系统分为内部平衡(在阀体内部的阀瓣上设计成补差孔)和外部平衡(在阀体外上下压力表中间联接管段加设单向止回阀进行补差)。外部平衡是属于比较先进的技术,它可以不受水质污垢的影响,保证湿式报警阀永久性正常工作。而有些施工人员可能不理解报警阀的工作原理和补差平衡孔的重要作用，擅自把报警阀的上下压力表之间的联接管段及单向止回阀拆除，注定会造成湿式报警阀发生本不应发生的间隙报警现象。
          公司曾经接到某工程投诉，说湿式报警阀质量有问题（现场确认是间隙报警）。当技术人员赶到工地后，发现我公司提供的所有湿式报警阀上下二只压力表之间的连接管及铜质单向止回阀全部被拆除。当我们追问为什么将此补偿系统拆除时，施工人员说有的湿式报警阀没有这东西，因此是多余没用的。显然该施工人员对湿式报警阀的技术和工作原理是个半懂不懂者。殊不知，他曾看到或安装过的湿式报警阀是外部上下压力表之间没有设单向止回阀而在阀体内部阀瓣上设置补差孔的内部平衡式湿式报警阀。他根本就不清楚湿式报警阀外平衡止回阀的重要作用。
    2.4报警阀组供水侧管网密封性能问题
              当报警阀供水侧的水泵启动进行供水后，报警阀组的供水侧管网和报警阀的系统侧管网都同时升压，但当水泵停止运行后不久，供水侧压力就很快下降，一般是工程中没有设屋顶水箱，系统供水侧止回阀失效，水倒流回消防水池造成的，如果有屋顶水箱应该就不会产生这种情况。如果在这样状况下进行报警阀放水试验或者喷头开放喷水，报警阀是绝对不会动作报警的。当这种管网的密封性能不良时。用户往往把问题怀疑到报警阀，这是非常冤枉的。
3、结束语：
      对于顾客反映报警阀诸多异常问题，一般来说正规制造商家均能按产品标准要求制造产品。而且为了企业信誉和对顾客负责的宗旨，企业均能自觉对产品质量尤其是密封性能进行控制。而在工程中发生的慢报警、长报警、不报警、间隙报警等情况，本文已作了分析和描述。一个优质合格的消防工程，应该离不开四个重要环节：首先要有一个科学的工程设计，还需一个技能性能符合相关标准要求的产品，当然更需要一个具备施工资质确实精通产品基本技术和性能的施工队伍。最后工程竣工验收使用过程中，还必须有一个认真负责精通相关产品的维护体系。如果以上四个环节都能做好，像湿式报警阀这类产品使用寿命会很长，除个别易损件像密封橡胶、放水阀门、压力表等需适时换外，主体产品一般能和建筑工程同寿命。