末端試水裝置

自動噴水滅火系統(tǒng)是目前世界上公認的最有效自救滅火方式，該系統(tǒng)具有安全可靠，經(jīng)濟實用，滅火成功率高等優(yōu)點。要完成一套具有以上作用特點的自動噴水滅火系統(tǒng)，需要設計人員全方位理解噴灑設計和安裝規(guī)范，從完成的工程調(diào)試試驗中不斷總結(jié)，才能使其在滅火時達到良好的使用效果。

自動噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置是噴灑系統(tǒng)的重要組成部分，通過此裝置可以檢測整個系統(tǒng)運行狀況，《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50084 -2001，以下簡稱"設計規(guī)范"),條文解釋中對此裝置作用做了詳細的詮釋:"為了檢測系統(tǒng)的可靠性，測試系統(tǒng)能否在開放一只噴頭的最不利條件下可靠報警并正常啟動，要求在每個報警閥的供水最不利處設置末端試水裝置。末端試水裝置測試的內(nèi)容，包括水流指示器、報警閥、壓力開關、水力警鈴的動作是否正常，配水管道是否通暢，以及最不利點處的噴頭工作壓力等。"

但筆者在設計和安裝過程中也發(fā)現(xiàn)了規(guī)范上述內(nèi)容有不妥之處，在這里和大家一起探討。首先對上述測試內(nèi)容進行分析，設計規(guī)范要求此裝置檢測水流指示器、報警閥、水力警鈴動作是否正常。為此大家應首先應了解濕式報警閥、水流指示器和流量的關系，根據(jù)《全國民用建筑工程設計技術(shù)措施建筑產(chǎn)品選用技術(shù)》(給水排水)提供產(chǎn)品技術(shù)參數(shù):國產(chǎn)ZSJZ漿狀水流指示器(規(guī)格為DN100)最低動作流量15.00L/min，國產(chǎn)ZSFZ報警閥(規(guī)格為DN100)最低動作流量60.00L/min。因此當管網(wǎng)有超過上述規(guī)定的流量，就可以達到測試管網(wǎng)運行狀況的目的。末端試水裝置的試水接頭是相當于一個標準噴頭的放水口，其出口的流量系數(shù)應與同樓層或防火分區(qū)內(nèi)的最小流量系數(shù)噴頭相同，那么在相同的工作壓力下，其流量也和噴頭一致?，F(xiàn)在市場通用的標準噴頭的流量系數(shù)K=80，按照設計規(guī)范規(guī)定的最不利末端要有0.05MPa的工作壓力，這樣通過計算，此噴頭的流量就達到了1.00L/s。所以末端試水裝置在上述0.05MPa的工作壓力下，打開裝置，管網(wǎng)流量也能達到1.00L/s，這樣水流指示器，報警閥就能開始工作，進而達到測試系統(tǒng)可靠性的目的。

為了表示清楚，設計規(guī)范在條文解釋里列出了試水裝置的圖例(見圖2-1):試水裝置由表前閥門、壓力表、試水接頭等組成。筆者認為設計規(guī)范圖例有明顯的不妥之處。筆者通過和幾個壓力表廠家聯(lián)系溝通得知，廠家所生產(chǎn)的普通壓力表、雙面壓力表、矩形壓力表、膜片壓力表等類型的表在正常情況下都只能測量靜壓。《常用小型儀表及特種閥門選用安裝》圖集(01SS105)給出了彈性壓力表工作原理:"被測介質(zhì)壓力經(jīng)儀表接頭導入彈性元件使之自由端產(chǎn)生位移進而轉(zhuǎn)換到刻度盤讀數(shù)"，彈性元件一般和流速平行，因而無法把流速的動能轉(zhuǎn)換到彈性元件上。而在施工時壓力表取樣管一般只焊接在管道上，沒有迎著流體流向斜插到管道中心，所以實際測量時也只能是靜壓。那么此裝置的表前閥門在打開之前閥后管內(nèi)無水，表讀數(shù)應該是零;而在打開后其靜壓值也接近為零，其推導過程如下:由伯諾利方程

z1+α1v12/2g+p1/ρg= z 2+α2v22/2g +p2/ρg +hι

式中 v -斷面流速，m/s;

α -流速修正系數(shù);

p/ρg-斷面壓頭，m;

hι -兩個斷面間水頭損失。

見圖1，以0-0為基準面分別列Ⅰ-Ⅰ和Ⅲ-Ⅲ,Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ斷面間的伯諾利方程如下:

z1+α1v12/2g+p1/ρg=z3+α3v32/2g +p3/ρg +hι3

由:z 1=H,

v1=0,

p1=p3=p0=0(相對壓強),

z3=0,

所以:H=α3v32/2g+ hι3 (1)

z1+α1v12/2g+p1/ρg= z2+α2v22/2g +p2/ρg +hι2

由:z 1=H，

v1=0，

p1=p0=0(相對壓強)，

z2=0，

所以:H=α2v22/2g+ p2/ρg + hl2 (2)

當表前閥門完全打開，Ⅱ，Ⅲ斷面管徑相同，由連續(xù)性方程得v2=v3，α2=α3.

由(1)，(2)式得:壓力表讀數(shù)p2/ρg= hι3- hι2(兩斷面間水頭損失)。

筆者認為測量壓力表后管道水頭損失在工程上毫無意義，沒必要為了此而安裝一個壓力表，那么用壓力表來實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)任務就落空了，所以筆者認為圖2-1圖示在這一點上設計的不太合理。

而《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》(GB50261-96，2003年版，以下簡稱"施工規(guī)范")的圖示中則在壓力表后多設置了一個閥門(見圖2-2)，試水操作人員可以在"準工作狀態(tài)"下把表后閥門常閉，表前閥門常開，這樣壓力表可以隨時顯示管網(wǎng)末端的壓力。解決了設計規(guī)范所給圖例的弊端。但是，在設計規(guī)范和施工規(guī)范并沒有明確規(guī)定壓力表讀數(shù)范圍，《給水排水設計手冊》(第二版，第二冊)也沒有給推算壓力表讀數(shù)計算公式。而很多設計資料把壓力表的讀數(shù)和0.05Mpa的靜壓力相互比較 ，認為壓力表讀數(shù)在大于上述壓力時，此系統(tǒng)就能正常運行，而很多消防安裝公司也是參照此標準

圖1 管路圖

The cutline of pipeline

進行調(diào)試，很顯然這些做法都是錯誤的。因為當水流動的時候，在管路水頭損失削減下, 0.05MPa靜壓力所剩無及，那么在試水接頭所流出的水量也就遠遠達不到報警閥報警所需數(shù)值，這樣的話此系統(tǒng)就有可能存在延誤報警的

圖2 三種末端試水裝置示意圖

Three kinds of cutlines about the equipment detecting end-point water

隱患。

為了解決以上問題，有的消防安裝公司測試的時候，在末端加一個流量計，通過比較流量計讀數(shù)和報警閥工作流量值，來判斷系統(tǒng)運行是否正常。這種方法，筆者認為比較復雜。完全可以根據(jù)圖2-2給出的圖例，利用"準工作狀態(tài)"下壓力表的讀數(shù)判斷系統(tǒng)可靠性，來減少工作量，那么找出"準工作狀態(tài)"下壓力表合理讀數(shù)就變的非常重要。正如上述，設計規(guī)范沒有明確給定數(shù)值，只有通過設計人員來計算給定。在理解了工作壓力和靜壓的區(qū)別后，這個問題就變的清楚了，筆者認為，設計人員只要算出在試水時末端之前管路總損失，然后加上規(guī)范規(guī)定的0.05Mpa壓力值，得出的數(shù)據(jù)就是壓力表最小讀數(shù)。這樣試水操作人員只要根據(jù)設計人員在計算書給出的數(shù)值來和壓力表實際讀數(shù)進行比較，就可以很清楚判斷系統(tǒng)運行狀況。

另外《全國民用建筑工程設計技術(shù)措施》(給水排水)也對末端試水裝置進行圖示(見圖2-3)。筆者認為此圖示也有明顯缺陷:除了有上述設計規(guī)范圖示的不足外，此裝置給檢修壓力表帶來不便。

末端試水裝置 end water-test equipments

安裝在系統(tǒng)管網(wǎng)或分區(qū)管網(wǎng)的末端， end water-test equipments等功能的裝置。

規(guī)范所給末端試水裝置圖示有不妥之處。筆者通過推理和工程經(jīng)驗總結(jié)，來探討末端試水裝置的合理安裝形式以及末端壓力表合理讀數(shù)，希望據(jù)此能促進噴灑設計技術(shù)的完善。